“3414”配方施肥试验对玉米产量及养分含量的影响

陈乃祥 吕春花 刘玉明

(江苏省盐城市亭湖区土肥站，江苏 盐城，224002)

通过“3414”田间试验，掌握各个施肥单元玉米优化施肥数量和施肥方法;摸清土壤供肥能力、玉米养分吸收量和肥料利用率等基本参数;构建玉米施肥模型，为施肥分区和玉米配方施肥方案设计提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于江苏省盐城市亭湖区盐东镇正洋村(120.3°E，33.4°N)，面积为 6.75(667 m2)。该地区属暖温带半湿润半干旱季风气候，年降雨量为1034 mm，无霜期为224 d。耕作方式为一年两熟，夏玉米于前茬小麦收获后，2011年7月3日种植，10月28日收获。本地区土壤为砂性潮盐土［1］，成土母质为盐土，中等肥力，pH(H2O)7.2～8.3，有机质含量约1.8%，速效磷12.5 mg/kg，全氮含量 1.01 g/kg，碱解氮含量为105.6 mg/kg，速效钾含量为175.0 mg/kg。

1.2 供试肥料和品种

供试品种为当地推广杂交玉米品种冀优1号;试验肥料为尿素 (N，46%)、过磷酸钙 (P2O5，12%)和氧化钾 (K2O，60%)产自盐城市丰跃复合肥有限公司。

1.3 试验设计

试验采用“3414”试验方案设计，即设氮、磷、钾3个因素，每个因素4个水平，共计14个处理［2-4］。其中0水平指不施肥，2水平指当地推荐施肥量，1水平 (指施肥不足) =2水平×0.5，3水平 (指过量施肥) =2水平×1.5。试验2水平处理的施肥量为 N:17.4 kg/667 m2、P:4.2 kg/667 m2、K:4 kg/667 m2，磷肥和钾肥作为底肥一次性施入，氮肥分3次施用，基肥、大喇叭口期和穗肥比例为5:3:2。

1.4 试验管理与实施

在2011年7月3日按“3414”试验设计试验小区，把肥料均匀撒施到小区内，最后耙匀，肥料在0～20 cm深度内与土壤混合均匀。人工点播玉米种。在玉米出苗后适时定苗，每个小区基本苗保持一致，使行距为50 cm，株距30 cm，基本苗保持在3800株/667 m2。

1.5 产量测定和植株样采集

作物成熟后，各小区分别完全收割，单打单收，用电动滚龙机单独脱粒后，扬净，风干后称量作物籽粒和秸秆重量;玉米收获前各小区采集代表性植株10个样本，先将根部的泥土和地上部用自来水冲洗干净，把植株的根、茎叶和籽粒分开，通风处晾干，送实验室测定N、P、K含量。

2 试验结果分析

2.1 施肥对玉米籽粒和秸秆产量的影响

玉米籽粒和秸秆产量见表1，可看出不施肥区处理1玉米产量显著低于其他处理，比N2P2K2处理降低了41.83%，而N3P2K2处理产量显著高于其他小区，比N2P2K2处理增加了6.17%。在P、K固定时，N因素对玉米产量的影响极显著，从处理2、3、6和处理11得出，N3P2K2的玉米产量比对照N0P1K2、N1P2K2处理和N2P2K2处理的产量分别增加27.35%、26.32%、5.81%，即增加氮肥使用量，玉米增产显著。从处理2和处理3得出，在缺氮肥时，2水平P、K对玉米产量影响不显著，说明氮是影响玉米产量的主要因素。用处理2、3、6、11可求得P2K2水平为基础的氮肥效应方程为Y=415.29+4.42X1+0.09X12(R2=0.9005)，由方差分析可以看出F=4.52，大于F0.05=0.32，说明产量与氮肥施用量有显著的回归关系。

在N、K固定时，P因素对玉米产量的影响显著。从处理4、5、6和处理7得出，N2P3K2的玉米产量比对照N2P0K2、N2P1K2处理和N2P2K2处理的产量分别增加12.16%、14.81%、2.82%，即增加磷肥使用量，玉米有增产效果，但N2P3K2处理的玉米产量并没有N3P2K2的高，说明磷是影响玉米产量的次要因素。用处理4、5、6、7可求得P2K2水平为基础的磷肥效应方程为Y=491.25+2.02X2+1.76X22(R2=0.8153)，由方差分析可以看出F=2.21，大于F0.05=0.43，说明产量与磷肥施用量有显著的回归关系。

在N、P固定时，K因素对玉米产量的影响极显著。从处理8、9、6和处理10得出，N2P2K3的玉米产量比对照N2P2K0、N2P2K1处理和 N2P2K2处理的产量分别增加3.76%、2.86%、1.43%，即增加钾肥使用量，玉米有增产效果，但N2P2K3处理的玉米产量并没有N3P2K2和处理N2P3K2的高，说明钾是影响玉米产量的次要因素。用处理8、9、6、10可求得N2P2水平为基础的钾肥效应方程为Y=537.85+2.425X3+0.1875X32(R2=0.9982)，由方差分析可以看出F=282.56，大于F0.05=0.04(表2)，说明产量与磷肥施用量有显著的回归关系。钾肥的增产效果不显著，从效应方程说明土壤本身钾含量高，不存在缺钾现象。

表1 玉米籽粒和秸秆产量

表2 方差分析

根据小区产量，通过三元二次回归方程计算施肥数学模型［5］: Y =317.15 +10.303N +0.0185N2+30.932P+1.4843P2-21.52K+2.136 5K2-1.541NP+0.6107NK-0.358PK(R2=0.9982)，由此可得出最大施肥量为 N为34.95 kg/667 m2、P 为 7.8 kg/667 m2、K 为0.7 kg/667 m2，这时产量为610.38 kg/667 m2;最佳施肥量P为6.77 kg/667 m2、K为1.84 kg/667 m2，这时产量为607.11 kg/667 m2。氮肥最佳施肥量大，可能是由于当地的土壤碱解氮含量较低，给作物提供的有效氮含量较低，所以才需要施加氮肥量较大，另外可能是由于无肥区的作物产量过低的原因。

2.2 肥料参数分析

在缺素相对产量的分析中，缺氮的相对产量(77.19%)比缺磷的相对产量 (90.38%)和缺钾的相对产量 (97.64%)低，可以看出玉米冀优1号对氮肥比较敏感，而对磷肥和钾肥则不太敏感［6］，因此在种植冀优1号玉米生产中，要切实把握好氮肥的用量，适当减少磷钾肥的施用量，节约成本，减少肥料污染以及减少资源浪费。缺氮区的相对产量为77.19%，在75%～90%之间，说明该地土壤氮肥丰缺指标为中，磷钾元素为较高，施加氮肥能够增加作物产量。

表3 百公斤籽粒吸养分量 kg

百公斤籽粒吸收养分量如表3所示，可以看出2水平的百公斤籽粒吸收养分总量最多，2水平氮肥的当季利用率为51.68%、磷肥利用率为73.74%、钾肥的肥料利用率为60.88%，肥料当季利用率为148.03%;2水平氮肥、磷肥和钾肥的农学效率分别为7.18%、12.62%、3.25%，肥料农学利用率为9.18%。

3 结论

施肥量与作物产量之间存在显著的相关关系，氮磷钾肥对作物产量都有显著影响，在生产实践过程中，要有针对性地破解当地产量的限制因素，协调各养分元素之间的比例关系，找出适合当地的肥料配方和最佳施肥量，充分发挥各养分之间的相互作用。(1)最佳施肥量P为6.77 kg/667 m2、K为84 kg/667 m2，这时产量为607.11 kg/667 m2。(2)氮肥是影响玉米产量的主要因素，磷钾肥是次要因素，在磷钾肥合适时，增加氮肥施用，玉米产量也有所增加，但增幅越来越小。(3)在盐分含量较高的土壤中，土壤钾肥含量较高，建议在土壤富钾时，少施用钾肥，以节约成本和资源。

［1］龚子同.中国土壤系统分类 ［M］.科学出版社，北京，1999，109-192

［2］江苏省盐城市亭湖区土肥站.2012年江苏省盐城市亭湖区测土配方施肥管理与技术培训材料，103-111

［3］高祥照，马常宝，杜 森.测土配方施肥技术 ［M］.北京:中国农业出版社，2005，76-77

［4］兴 仁，张福锁.现代肥料试验设计 ［M］.北京:中国农业出版社.1996，89-91

［5］王圣瑞，陈新平，高祥照，等.“3414”肥料试验模型拟合的探讨［J］.植物营养与肥料学报，2002，8(4):409-413

［6］米娜瓦尔，王建学，月日姑.2008年玉米“3414”试验总结报告［J］.土壤肥料，2009(1):30-31