‘洛番12号’最佳氮、磷、钾需肥配比试验

李红波 徐海霞 张春奇

摘要：为了探索‘洛番12号在大棚内不同氮磷钾肥力水平条件下的需肥规律以及配套的栽培管理技术，采用“3414”二次回归设计，以氮、磷、钾三因素为供试因子，番茄产量为目标函数，对洛阳市农林科学院新选育的番茄‘洛番12号进行施肥、产量关系的数学模型分析。根据建立的二次多项式模型方程获得极高产量为667㎡7551.42kg，同时得出‘洛番12号最佳氮、磷、钾需肥配比667㎡为N肥施用量19.44kg、P2O5肥施用量11.11kg、K20肥施用量31.94kg。

关键词：‘洛番12号；大棚；施肥；产量；数学模型

番茄是重要蔬菜作物之一，保护地番茄栽培在洛阳地区已形成了一定的规模，但由于栽培品种的区域性、适宜本地区专用番茄品种不多，且大多数农民朋友在种植过程中由于施肥的盲目性，特别是过量施用N肥现象严重。仅凭经验施肥，肥料用量不科学，配比不正确。在生产过程中过量投入肥料，导致番茄产量和品质下降，肥料利用率低。当地农民迫切需要适宜本地区生产的专用番茄新品种改变当前窘态。研究不同地区日光温室栽培蔬菜合理的施肥数量、比例等问题是当务之急。番茄产量水平与施肥量及配比、品种、土壤类型、肥力状况等有关。一般认为，番茄吸收氮（N）、磷（P205）和钾（K20）的质量比例在1：0.5：1.30左右，可以达到番茄丰产、高产。不同学者提出了当地日光温室番茄的施肥建议。‘洛番12号是洛阳市农科院最新培育的粉果、适合保护地栽培的番茄新品种，2012年通过国家审定。为了探索‘洛番12号在大棚内不同氮磷钾肥力水平条件下的需肥规律，以及配套的栽培管理技术。2014年在洛阳农林科学院蔬菜试验基地进行了氮、磷、钾肥施用量与产量的关系效应研究，为‘洛番12号的实际生产施肥决策提供数据基础，同时也可收集整理洛阳地区番茄的栽培管理技术和科学施肥经验。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在洛阳市农林科学院蔬菜大棚试验田进行，前茬作物为黄瓜，土质为砂壤土，pH值7.4，速效氮105.40mg·kg-1，有效磷26.00mg·kg-1，速效钾63.00mg·kg-1。

1.2 材料

试验番茄品种为‘洛番12号，2012年通过国家鉴定，鉴定编号：国品鉴菜2012005。试验肥料：尿素（湖南宜化集团生产，总含氮量≥46.4%）；过磷酸钙（宜都兴发化工有限公司生产生产的富磷牌，有效P205≥14.0%）；硫酸钾（湖北阿康化肥有限公司生产的加农牌，含K20≥22%）。

1.3 播种育苗和田间管理

2013年12月8日播种育苗，次年2月10日分苗，3月10日定植于大棚内，采用单干整枝，留5穗果打顶，株行距为0.4mx0.6m，每行20株，起垄地膜覆盖栽培，整个生育期除草、灌溉、施肥、防虫治病，管理同一般试验田。

1.4 试验设计及施肥方法

依据“3414”的试验方案，设14个处理，试验采用随机排列，3次重复，小区面积为4.8㎡。记录番茄整个采收期的总产量，小区平均产量。按照“3414”试验设计平衡施肥，根据番茄生产中的实际需肥要求，尿素40%做基肥、开花坐果期追施20%、第1穗果实变白时追施20%、盛果期再追加20%；过磷酸钙70%做基肥，开花坐果期追10%，第1穗果实变白时追lO%，盛果期追施10%；硫酸钾60%做基肥，开花坐果期追施10%，第1穗果实变白时追施15%，盛果期追施15%。氮、磷、钾施肥量见表1、表2。

2 结果与分析

2.1 番茄产量为目标函数的建立与分析

按照“3414”设计方案的统计方法分析，将所测得的番茄产量结果，利用Excel、DPS统计软件对数据进行分析处理，得出氮、磷、钾3种肥料用量与667㎡产量极大值的回归方程。

Y=2929.89+23338.36X1+29359.33X2+14146.73X3-134718.33X1xX1-319047.9X2xX2-39320.23X3×X3+132059.25X1xX2+18403.O1X1xX3+23578.6IX2xX3（l）。

对方程（1）进行分析，可得F值=24.08F0.01=9.18），相关系数R=0.99，决定系数RR=0.98，因为番茄产量与氮、磷、钾施肥量之间存在极显著的回归关系，所以获得番茄施肥水平效应函数能够反映模拟本次番茄试验的实际生产情况，应用番茄产量数学模型得出极大产量施肥指标：最高指标番茄产量Y=7551.42时，氮、磷、钾配比为N=0.14，P2O5=0.08，K20=0.23。折合667㎡肥料用量：N施用量19.44kg、P2Os施用量11.11kg、k2O施用量31.94kg时，得667㎡极大产量7551.42kg（表2）。

不同氮、磷、钾配比水平对本品种番茄产量的影响较大，在实际生产中，以往农户普遍采用的肥料种类和施肥量只是根据经验和估计来推测的，重视氮肥，轻钾磷肥，过量施肥，这样容易造成肥料利用的无效浪费，也会影响番茄的最大产量；一味多施氮肥，还易引起植株生长异常，降低果实品质和产量。

2.2 氮、磷、钾各因子效应分析

由于氮、磷、钾三因素对番茄产量的效应受二次回归系数的影响，因此要具体明确氮、磷、钾各因子对产量影响的主次关系，还应求出各因子施肥水平变化对番茄产量的单个效应值，其大小可直接反映出单个因子对番茄产量目标函数影响的大小。

氮、磷、钾施肥水平代码值与番茄产量的关系回归方程：

Y=2929.89+1633.68X1+1174.37X1+1556.14X3-660.11X1xX1-510.47X2×X2-475.77X3×X3+369.76X1xX2+141.70X1xX3+103.74X2xX3（2）.

将番茄产量与代码值的二次多项式方程采用降维法，分别将氮、磷、钾其中2个变数同定在0水平，进行降维分解，可得到3个以其中一个施肥要素为决策变量的偏回归方程：

氮施肥水平与产量关系方程：Y1=2929.89+1633.68X1-660.11XixX1 （3）；

磷施肥水平与产量关系方程：Y=2929.89+1174.37X2-510.47X2xX2 （4）：

钾施肥水平与产量关系方程：Y3=2929.89+1 556.14X3-475.77X3，xX3（5）。

根据以上3个方程式，作出N、P、K施肥水平与番茄产量的抛物线图（图1）。

由图l可知，在一定施肥水平取值范围内，施用氮、磷、钾肥能有效增加番茄产量，氮、磷、钾三因子对番茄产量的主次影响为K>N>P；在超过一定取值范围后，过度施氮、磷、钾肥均会使番茄产量降低，据调查，菜农往往过量施用氮肥，而忽略了钾、磷肥的施用。番茄属于喜钾植物，对养分的需求，以钾最高，氮次之，磷最低。在番茄生产中应当根据当地的实际肥力，合理平衡施肥，避免单一肥料过多施肥用，以免造成肥料浪费、番茄减产等问题。

3 讨论与结论

由于在生产实践中需要考虑的因素较多，如温度、湿度、土壤类型、施肥时机、设施类型等都有可能影响番茄对氮、磷、钾的吸收，同时氮磷钾三因素的两两互作效应比较复杂，也可能影响番茄对肥料的吸收利用，所以在今后的试验中将进一步深入研究施肥时机和互作效应，使研究结果对‘洛番12号番茄合理施肥提供更科学的依据。

在同一施肥水平条件下，氮、磷、钾三因素对番茄产量的主次影响为钾>氮>磷，这与张盛林等所研究的不同氮、磷、钾配方施肥对番茄椒产量的影响顺序为氮肥>磷肥>钾肥有出入，可能与作物本身对肥料的吸收利用不同。本试验对番茄平衡施肥，受试验田原始肥效影响较大，可能会与该番茄品种的实际需肥量有差别，但只要注意在一定的施肥范围内，注意氮、磷、钾的配比适宜，可以保证‘洛番12号的高产、稳产。

肥料配比施肥对番茄产量影响较大，在正常施肥水平下，番茄产量与氮、磷、钾三因子水平成正相关，‘洛番12号最佳肥料质量配比N：P2O3：K2O为2：1：3左右，这与陈伦寿等、马国瑞的研究结果相似。在早春大棚番茄生产过程中，据此对‘洛番12号进行平衡配比施肥，可提高‘洛番12号的产量。