不同N、P、K施肥量对玉米生育性状和产量的影响

钟德卫 邓燕 康祝科等

摘要 [目的]为了科学指导云南省绥江县玉米生产，探索玉米最佳推荐施肥量，为制定绥江县玉米配方施肥提供科学依据。[方法]通过开展绥江县玉米“3414”田间肥效试验，借助“3414田间试验设计与数据分析管理系统”软件，对玉米产量三元二次和一元二次肥料效应方程进行相关研究。[结果]该区域玉米最佳施肥方案为：纯N、纯P2O5和纯K2O分别为244.38、58.75和107.38 kg/hm2，获得最佳产量6 975.60 kg/hm2，最大效益16 888.58元/hm2。[结论]合理配施N、P、K肥，既可提高玉米产量，又可增加经济效益，对绥江县开展玉米配方施肥具有指导意义。

关键词 玉米；配方施肥；“3414”试验；回归分析；最佳方案

中图分类号 S963.31+1；S131+.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）05-088-03

Effects of Different N， P， K Fertilizer on Maize Growth Characters and Yield

ZHONG Dewei1， DENG Yan2， KANG Zhuke1 et al

（1. Suijiang County Soil Fertilizer Work Station， Suijiang， Yunnan 657700； 2. Sujiang Agricultural Regionalization Office， Suijiang， Yunnan 657700）

Abstract [Objective] To provide scientific guidance for maize production in Suijiang County， Yunnan Province， explore the best recommended fertilization of maize， and provide scientific basis for the formulation of the corn of formula fertilization in Suijiang County. [Method] Through the development of Suijiang County "3414" corn field fertilizer experiment， with the help of "experiment design and data of 3414 field management system" software， corn yield ternary quadratic one yuan secondary fertilizer effect equation was analyzed. [Result] The regional optimum fertilization scheme for corn： Pure N， pure P2O5 and K2O were 244.38， 58.75 and 107.38 kg/hm2， obtain the best yield of 6 975.60 kg/hm2， the maximum benefits 16 888.58 yuan/hm2. [Conclusion] The reasonable formula of N fertilizer， P fertilizer， K fertilizer， which can increase the yield of maize， but also can increase the economic benefit， has the guiding sense to the development of formula fertilization of maize in Suijiang County.

Key words Corn； Fertilizer； "3414" test； Regression analysis； The best solution

基金项目 国家农业部测土配方施肥补贴项目（农办财〔2012〕42号、云农财〔2012〕29号）。

作者简介 钟德卫（1972- ），男，云南绥江人，高级农艺师，从事种植业和土壤肥料技术研究及推广。

收稿日期 20141215

对于中国这样一个人口大国，粮食生产是关系国计民生的大事，现实意义非常重大[1]。尤其是对于因國家大型水电站——向家坝电站建设而导致近6万城乡居民搬迁和后靠安置，造成耕地减少、粮食生产面临严峻形势的移民大县——绥江县抓好粮食生产、确保粮食安全显得尤为重要。绥江县是典型的山区农业小县，地处云南省东北角昭通市北部金沙江南岸。玉米是主要的粮食作物，常年种植面积6 666.7 hm2，总产量1.88万t，种植面积和总产量均居全县第1位，分别占粮食种植面积和总产量的41.7%和45%[2]。为进一步提高绥江玉米产量，探索玉米节本增效措施，2012年按照农业部《测土配方施肥项目技术规范》和《绥江县大春作物“3414”田间肥效试验实施方案》要求，以农田土壤现有肥力条件为依据，开展玉米田间肥料效应试验，研究当地玉米种植最佳施肥方案，为科学指导全县玉米生产提供参考价值。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验地设在绥江县南岸镇南岸村6组胡某的承包地中，位于E 103°51′29″，N 28°39′18″，海拔高度833 m，土壤类型为系黄壤土—黄壤—石灰岩—大土泥，前作小麦。试验地地势平坦，土壤肥力中等均匀。经采集土样检测，pH 6.4，有机质19.6 g/kg，碱解氮100 mg/kg，有效磷5.2 mg/kg，速效钾94 mg/kg。供试玉米品种选用杂交种盛玉九号，供试肥料选用尿素（含纯N 46%）、过磷酸钙（含P2O5 18%）、氯化钾（含K2O 60%）。

1.2 试验设计

采用“3414”肥料效应试验方案[3]，即设氮、磷、钾3个因素（纯N 276 kg，P2O5 108 kg，K2O 135 kg，均为当地每hm2相对最佳施肥量），4个水平，14个处理（表1）。

其中，“0水平”指不施用任何肥料，“1水平”为0.5倍“2水平”值，“2水平”指最接近当地理想状态下的相对最佳施肥量，“3水平”为1.5倍“2水平”值。每个小区肥料用量如下：“1水平”为450 g尿素，450 g过磷酸钙，168.5 g氯化钾；“2水平”[4]为900 g尿素，900 g过磷酸钙，337 g氯化钾；“3水平”为1 350 g尿素，1 350 g过磷酸钙，505.5 g氯化钾。小区长5 m，宽3 m，小区面积15 m2。3次重復，小区随机区组排列，共42个小区，重复之间留60 cm走道。试验四周设置保护行。磷肥和钾肥全部用作底肥，氮肥10%作底肥，其余作追肥，其苗肥、拔节肥和穗肥的施用比例分别为20%、30%和40%。

1.3 试验实施

采用玉米营养团育苗单株定向移栽密植栽培，5月17日播种，5月27日移栽，行距1.0 m，株距23.8 cm，栽种密度42 000株/ hm2。6月9日、6月30日和8月6日分别追施苗肥、拔节肥和穗肥，9月20日成熟收获。其他栽培管理措施同大面生产。

2 结果与分析

2.1 不同处理的生育性状表现比较

从表2可以看出，株高和穗长随着N肥施用量的增加而增加，与P肥和K肥的施用量无明显关系；穗行数、行粒数和千粒重等经济性状则随着N肥施肥量的增加均表现为先增后降趋势。处理⑥在穗长、穗粗、穗行数、行粒数和千粒重等方面的综合性状表现相对更好，可显著地提高玉米产量。总体来看，玉米的经济性状随着N、P、K肥施用量的增加而表现为先增后降的趋势。

2.2 不同施肥处理的产量效果比较

从表3可以看出，在不使用氮、磷、钾肥（N0P0K0处理）的情况下，其产量低于其他任何处理，仅为4 884.00 kg/hm2；而处理⑥产量最高，达7 374.35 kg/hm2。从单因素来看，处理②、③、⑥、B11随着N肥施用量的增加，其产量排除其他营养元素的干扰在总体上表现为先增后减趋势；处理④、⑤、⑥、⑦随着P含量的增加，其产量出现先增后降趋势；处理⑧、⑨、⑥、⑩随着K含量的增加，其产量也表现出先增加后减少趋势。综合各处理结果，发现不同的施肥处理对应的玉米产量存在不同程度差异，总体表现为先增后减趋势，符合肥料报酬递减律[5]。

2.2.1 三元二次肥料效应分析。

依据表3中各种施肥处理所获产量等相关数据信息，借助“3414田间试验设计与数据分析管理系统”[6]进行分析，获得氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）三肥料效应方程为：

y=4 853.349 0+9.027 7x1+6.722 5x2+6.514 2x3-0.014 1x21-0.009 4x22+0.001 2x23+0.007 1x1x2-0.005 8x1x3-0.042 5x2x3

式中，y为产量；x为肥料用量，x1：N，x2：P2O5，x3：K2O，单位均为kg/hm2。同时，获得相关系数（R）为0.985 7，标准误差（Sy）为204.492 3。经方差分析，F=15.231 9>F0.01=14.659 1，说明处理产量与氮、磷、钾肥料施用量之间均有0.01水平显著回归关系。

2.2.2 一元二次肥料效应分析。

利用试验中特定的处理，借助“3414田间试验设计与数据分析管理系统”进行运算分析，得到氮、磷、钾单因素肥料效应方程（表4）。各效应方程F值除P因素外均小于其对应F0.05值，因此各效应方程能较好地表达当地的肥料与玉米产量的关系。

2.3 肥料效应模型方程应用

2.3.1 三元二次回归方程最大产量和最佳施肥量。

利用“3414田间试验设计与数据分析管理系统”进行分析，得到纯N、纯P2O5和纯K2O分别为317.84、118.80和158.33 kg/hm2时，最大产量7 203.05 kg/hm2。参考当地稻谷和各肥料的市场价格（玉米2.80元/kg、纯N 5.43元/kg、纯P2O5 7.78元/kg、纯K2O 8.00元/kg），计算最佳施肥量以及最大收益，获得其最佳施肥量纯N、纯P2O5和纯K2O分别为244.38、58.75和107.38 kg/hm2，最佳产量6 975.60 kg/hm2，最大效益16 888.58元/hm2。

2.3.2 一元二次回归方程最大产量和最佳施肥量。

当纯N为298.65 kg/hm2时，最大产量为7 230.53 kg/hm2；当纯N为282.87 kg/ hm2时，最佳产量为7 226.46 kg/hm2，最大效益为17 158.02元/hm2。当纯P2O5为96.03 kg/hm2时，最大产量为7 385.22 kg/hm2；当纯P2O5为92.32 kg/hm2时，最佳产量为7 384.55 kg/hm2，最大效益为17 600.67元/hm2。当纯K2O为113.62 kg/hm2时，最大产量为7 308.02 kg/hm2；当纯K2O为102.73 kg/hm2时，产量为7 306.11 kg/hm2，最大效益为17 381.04元/hm2。

3 结论与讨论

（1）在最佳的N、P、K养分施用量处理情况下，玉米在穗长、穗行数、行粒数和千粒重等生育指标方面比其他施肥处理表现出更大优势，有望显著提高玉米产量与经济效益。

（2）试验拟合的玉米作物产量与肥料养分施用量的一元二次方程效应关系在理论上和前人的试验研究结果比较一致[7-12]，三元二次效应方程的相关系数为0.985 7，达99%极显著水平。拟合的效应方程与所预测的最高产量、最佳产量和相应的施肥量与实际生产相吻合，符合当地实际情况。

（3）建议所试区域玉米施肥最佳方案为：纯N、纯P2O5和纯K2O分别为244.38、58.75和107.38 kg/hm2，可获最佳产量6 975.60 kg/hm2、最大效益16 888.58元/hm2。

（4）该试验仅对绥江县该区域进行研究，还需进行多点多年试验研究，才能建立完善的绥江县玉米施肥技术体系。

参考文献

[1] 陈新平，张福锁.通过“3414”试验建立测土配方施肥技术指标体系[J].中国农技推广，2006，22（4）：36-39.

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责任编辑 刘月娟 责任校对 李岩