吉安县晚稻“3414”肥料效应田间试验结果与分析

周平圣　刘昌炽　童晓军　阮志琼　李安华

[摘 要] “3414”方案是国际通用的最优试验回归设计，是目前应用较为广泛的肥料田间试验方案。利用“3414”实施方案可以得出适用于某一区域、某种作物的土壤养分丰缺指标，通过对该区域田块土壤养分的测试，提出相应的推荐施肥量。

[关键词] 施肥 试验

[中图分类号] S511 [文献标识码] B [文章编号] 1003-1650 （2015）11-0160-02

为了摸索水稻最佳施肥配方和施肥数量，以便正确指导农民科学施肥能提供可靠的技术依据，2014年我们开展了晚稻“3414”肥料效应试验。现将试验结果分析如下。

1 材料与方法

1.1 试验地点 本试验安排在横江镇富田村粮食高产创建示范百亩核心区进行。

1.2 试验材料 晚稻品种选择优质、高产、多抗、国审稻丰源优272，肥料应用：46%尿素，12%过钙，60%氯化钾。

1.3 “3414”设计 按照农业部《测土配方施肥技术规范》进行设计，“3414”是指氮、磷、钾3个因素、4个水平、14个处理。4个水平的含义：0水平指不施肥；2水平指当地推荐施肥量，本试验中当地推荐施肥量为亩产500kg稻谷，每亩施用纯氮（N）10kg、磷（P2O5）5kg、钾（K2O）10kg（即表1中序号6）；1水平=2水平×0.5；3水平=2水平×1.5。每个小区面积24 m2，亩施养分量、小区施肥量见表1。

1.4 田间排列 本试验将14个处理排列成两排，每排7个处理，小区筑30cm宽、20cm高的田埂，并用薄膜封实，严防小区之间肥水渗漏。试验区四周设1m宽的保护行。

1.5 农事操作 实行湿润育秧，插植规格为17cm×20cm，即每亩插2万蔸。插秧由1人在1d内完成。小区之间灌排水做到不串灌。其它农事操作相同。

2 结果与分析

在收获前1-2d，每个小区取5株室内考种，收获时各小区单打单晒，晒干后称取实际产量，并折算成亩产量。表2是晚稻丰源优272组合小区考种经济性状和实际亩产的数值。

2.1 土壤贡献率

本试验中无肥区产量（处理1，也称基础地力产量）为268.7kg/亩，NPK区产量（处理6，当地推荐施肥量产量）为513.3kg，土壤贡献率可用下式求得：

土壤贡献率=无肥区产量/NPK区产量×100%=268.7/513.3×100%=52.3%。

2.2 肥料利用率

选择处理1、2、4、8、6组成表3。根据北京农业大学《农业手册》资料，形成1kg稻谷所吸收的养分量：N为0.0225kg，P2O5为0.011kg，K2O为0.027kg，利用下列公式，即可求出肥料利用率。

肥料利用率=（NPK区亩产量-缺素区亩产量）×形成1kg稻谷所吸收该素养分量/NPK区该素施用量×100%。

N肥利用率：=（NPK区亩产量-缺氮区亩产量）×形成1kg稻谷所吸收的N养分量/NPK区氮素施用量×100%=（513.3-328.9）×0.0225/10×100%=41.5%，同理，P肥利用率：=（513.3-428.9）×0.011/5×100%=18.6%，同理，K肥利用率：=（513.3-423.6）×0.027/10×100%=24.2%。

2.3 土壤供肥量

根据表3，应用下列公式可求出缺素区土壤供肥量。

土壤供肥量=缺素区亩产量×形成1kg稻谷所吸收该素养分量。

土壤供N量=328.9×0.0225=7.4（kg/亩）；

土壤供P量=428.9×0.011=4.7（kg/亩）；

土壤供K量=423.6×0.027=11.4（kg/亩）。

2.4 最高产量时的施肥量

2.4.1 P2K2施肥水平下N肥效应

选择处理2、3、6、11组成表4，应用回归分析法，可求得在以P2K2水平为基础的氮肥效应一元二次回归方程： Y= 329+30.3x - 1.2x2

上式中y对x的一阶导数为dy/dx=30.3-2×1.2x

二阶导数d2y/dx2=-2×1.2﹤0，此函数y有一极大值（最高产量），当dy/dx=0，即30.3-2×1.2x=0，解得（最佳施N量）x=12.6，代入回归方程中求得极大值（最高产量）y=520。

2.4.2 N2K2施肥水平下P肥效应

选择处理4、5、6、7组成表5，用上述同样的的方法，可求得在N2K2水平为基础的P肥效应一元二次回归方程： Y= 424+28.5x -2.7x2同理，解得最佳施P量x=5.3，代入回归方程中求得极大值（最高产量）y=499。

2.4.3 N2P2施肥水平下K肥效应

同理，选择处理8、9、6、10组成表6，按上述方法可求得在N2P2水平为基础的K肥效应一元二次回归方程：Y= 422+15.6x-0.7x2

同理，解得最佳施K量x=11.1，代入回归方程中求得极大值（最高产量）y=509。

2.5 二元一次方程在生产中的意义

2.5.1 以K为基础的NP效应二元一次方程

以施肥量x为自变量，亩产量y为依变量， 设亩施N量为x1，亩施P量为x2，选择处理2～7、11、12组成表7，可求得在以K亩施10kg为基础时的NP效应二元一次方程 ：y=340+11.2x1+5.7x2

上述方程的意义为：以K2O亩施10kg为基础，当两个自变数均取平均水平时，X1（亩施N量）每增加1kg，亩产量可提高11.2kg；X2（亩施P2O5量）每增加1kg，亩产量可提高5.7kg。

2.5.2以N为基础的PK效应二元一次方程

以施肥量x为自变量，亩产量y为依变量， 设亩施P量为x1，亩施K量为x2，选择处理4～10、14组成表8，可求得以N（10kg）为基础的PK效应方程y=405+7.4x1+4.1x2

上述方程的意义为：以N亩施10kg为基础，当两个自变数均取平均水平时，X1（亩施P量）每增加1kg，亩产量可提高7.4kg；X2（亩施K2O量）每增加1kg，亩产量可提高4.1kg。

2.5.3以P为基础的NK效应二元一次方程

以施肥量x为自变量，亩产量y为依变量， 设亩施N量为x1，亩施K量为x2，选择处理2、3、6、8～11、13组成表9，可求得以P（5kg）为基础的NK效应方程y=335+11.5x1+3.4x2

上述方程的意义为：以P亩施5kg为基础，当两个自变数均取平均水平时，X1（亩施N量）每增加1kg，亩产量可提高11.5kg；X2（亩施K2O量）每增加1kg，亩产量可提高3.4kg。

2.6 NPK效应三元一次方程在生产中的意义

以施肥量为自变量x，亩产量为依变量y，设亩施N量为x1，亩施P量为x2，亩施K量为x3， 14个处理的亩施养分量与亩产量组成表10，可求得NPK三元一次方程：y=287.4+11.4x1+8.4x2+4.2x3

上述方程的意义为：当三个自变量均取0水平时，地力空白亩产为287.4kg；当N、K的取值范围在[0，15]内，P的取值范围在[0，7.5]内，在三个自变量均取平均水平时，x1（N）每增施1kg时，产量可提高11.4kg；x2（P2O5）每增施1kg时，产量可提高8.4kg；x3（K2O）每增施1kg时，产量可提高4.2kg。

2.7 主要经济性状分析

从表2可以看出：缺N区株高较矮，株有效穗较少，每穗实粒数偏低；缺P、K区，千粒重偏低；N、P、K在2水平或以上，株高较高，株有效穗、每穗总粒数和实粒数较多，千粒重偏高，从而产量也偏高。