甜高粱专用肥配方筛选及经济效益最佳施用量研究

闫富海，闫治斌，王学，马世军，秦嘉海，王怡心

（甘肃省敦煌种业股份有限公司，甘肃酒泉735000）

甜高粱专用肥配方筛选及经济效益最佳施用量研究

闫富海，闫治斌，王学，马世军，秦嘉海，王怡心

（甘肃省敦煌种业股份有限公司，甘肃酒泉735000）

进行了甜高粱专用肥配方筛选及经济效益最佳施用量研究。结果表明：甜高粱专用肥原料间的效应是：尿素＞磷酸二铵＞硫酸锌＞钼酸铵，甜高粱专用肥配方比例为：钼酸铵0.0259∶磷酸二铵0.3506∶尿素0.5844∶硫酸锌0.0391。随着甜高粱专用肥施用量梯度的增加，甜高粱株高、茎粗、地上部干重、穗粒数、穗粒重、千粒重和产量在增加。随着甜高粱专用肥施用量梯度的增加，甜高粱边际利润在递增，当甜高粱专用肥施用量超过1.50t/hm2时，边际利润出现负值。甜高粱专用肥施用量（x）与甜高粱产量（y）的回归方程为：y=1.46+1.8413x-0.5691x2，甜高粱专用肥经济效益最佳施用量为1.49t/hm2，甜高粱理论产量为2.94t/hm2。

甜高粱；专用肥；最佳经济效益施用量

甜高粱是目前世界上生物产量高的新型能源作物之一，甘肃省为了解决全省畜牧业快速发展带来的饲料短缺的瓶颈，近年来，把甜高粱作为加快农业结构调整、提升畜牧业饲草料供给保障能力、促进农民持续增收的重要举措。截止2015年甜高粱种植面积达到30万亩（2万hm2），甜高粱产业已发展为甘肃贫困地区农民增收，畜牧业增效产业之一。目前存在的主要问题是：甜高粱制种农户科学施肥的意识较差，施肥盲目性较大，甜高粱制种田化学肥料超量施用，没有施用微量元素的习惯，导致甜高粱种植田氮磷富集，有效锌和有效钼小于临界浓度，土壤养分比例失衡，缺锌、缺钼的生理性病害经常发生；甜高粱专用肥产品匮乏，市场上流通的专用肥有效成分和比例不符合本区甜高粱种植田养分现状和甜高粱对养分的吸收比例，导致甜高粱品质和产量下降，影响了本区甜高粱产业的可持续发展。近年来，有关专用肥研究受到了广泛的关注，而甜高粱专用肥的研究报道文献较少。本文以甘肃省河西走廊甜高粱制种过程中存在的甜高粱专用肥匮乏为切入点，以传统的尿素、磷酸二铵、硫酸锌、钼酸铵为原料[1]，采用正交试验方法确定原料最佳配方，合成甜高粱专用肥，并进行田间验证试验，以便对其肥效做出确切的评价。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验地概况试验于2015—2016年在甘肃省酒泉市肃州区上坝乡光辉村进行，试验地海拔高度1455m，土壤类型是灌漠土，0～20 cm土层含有机质18.36g/kg，碱解氮45.45 mg/kg，速效磷6.71mg/kg，速效钾125.54 mg/kg，有效硼0.43mg/kg，有效锰7.12mg/kg，有效铜1.43mg/kg，有效锌0.46mg/kg，有效铁4.50mg/kg，有效钼0.11mg/kg，可溶性盐1.79mg/kg，pH值8.36，容重1.42g/cm3，总孔隙度46.42%，土壤质地为沙壤质土，前茬作物是制种玉米。

1.1.2 参试材料尿素，粒径2～3 mm，含N 46%，甘肃刘家峡化工厂产品；磷酸二铵，粒径2～5 mm，含N 18%，P2O546%，云南云天化国际化工股份有限公司产品；硫酸锌，含Zn 23%，粒径1～2 mm，甘肃刘家峡化工厂产品；钼酸铵，含Mo 54.3%，郑州裕达化工原料有限公司生产；甜高粱品系为大马力，由浙江省农科院选育。

1.2 试验方法

1.2.1 试验处理试验一：甜高粱专用肥配方筛选。2015年4月26日，选择钼酸铵、磷酸二铵、尿素、硫酸锌为4个因素，每个因素设计3个水平，按正交表L9（34）设计9个处理[2]，见表1。按表1括号中的数量称取各种原料混合均匀后组成9个试验处理。

试验二：甜高粱专用肥经济效益最佳施用量的研究。2016年4月26日，依据试验一筛选的配方自己配制，将钼酸铵、磷酸二铵、尿素、硫酸锌重量比按0.0259∶0.3506∶0.5844∶0.0391混合得到甜高粱专用肥产品，经室内化验分析含N 33.19%，P2O516.10%，Zn 0.90%，Mo 1.41%。将合成的甜高粱专用肥施用量梯度设计为0.00（CK），0.30，0.60，0.90，1.20，1.50，1.80 t/hm2共7个处理，以处理1不施肥为对照（CK），每个处理重复3次，随机区组排列。

表1 L(3)正交试验设计

1.2.2 田间种植方法上述两个试验均在同一块地上进行，田间试验小区面积为32m2（8m×4m），小区四周筑埂，埂宽30cm，高35cm，甜高粱专用肥在播种前施入20cm土层，2015—2016每年的4月24日播种，播种深度为2～3cm，先播不育系，不育系发芽后播种第一期保持系，第一期保持系发芽后播种第二期保持系，株距20cm，行距50cm，父母本行比为3∶6，分别在拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期各滴灌1次，每个试验小区灌水量相等。

1.2.3 测定项目与方法甜高粱收获时测定农艺性状和经济性状，每个试验小区单独收获，将小区产量折合成公顷产量进行统计分析。

1.2.4 数据处理方法差异显著性采用SPSS 10.0统计软件分析，多重比较，LSR检验法。依据经济效益最佳施肥量计算公式x0=[（Px/Py）-b]/2c求得甜高粱专用肥经济效益最佳施肥量（x0）[3]；依据肥料效应回归方程式y=a+bx+cx2，求得甜高粱专用肥经济效益最佳施肥量时的甜高粱理论产量（y）[4]。

2 结果与分析

2.1 甜高粱专用肥配方确定

2015年9月20日甜高粱收获时对数据进行正交试验结果（表2）分析可知，因素间效应值（R）按大小排序依次为：C（3.07）＞B（2.84）＞D（1.69）＞A（0.50），说明影响甜高粱产量的因素按大小排序为：尿素＞磷酸二铵＞硫酸锌＞钼酸铵。比较各因素不同水平的T值，可以看出：TA2＞TA3＞TA1，说明甜高粱产量随钼酸铵施用量梯度的增大而增加，当钼酸铵施用量超过0.04t/hm2，甜高粱产量又随钼酸铵施用量梯度的增大而降低；TB3＞TB2＞TB1，说明随着磷酸二铵施用量梯度的增加，甜高粱产量在增加，磷酸二铵施用量一般为0.54t/hm2；TC2＞TC3＞TC1，说明甜高粱产量随尿素施用量梯度的增大而增加，当尿素施用量超过0.90t/hm2，甜高粱产量又随尿素施用量梯度的增大而降低；TD1＞TD3＞TD2，说明随着硫酸锌施用量的增加，甜高粱产量在递减，硫酸锌最适施用量为0.06t/hm2。从各因素的T值可以看出，甜高粱专用肥因素间最佳组合为：A2（钼酸铵0.04t/hm2），B3（磷酸二铵0.54t/hm2），C2（尿素0.90t/hm2），D1（硫酸锌0.06t/hm2），将钼酸铵、磷酸二铵、尿素、硫酸锌重量比按0.0259：0.3506：0.5844：0.0391混合得到甜高粱专用肥产品。

2.2 不同剂量甜高粱专用肥对甜高粱农艺性状和经济性状的影响

2.2.1 对甜高粱农艺性状的影响2016年9月29日甜高粱收获时由测定数据（表3）可知，甜高粱专用肥施用量与甜高粱株高、茎粗和地上部分干重之间呈显著的线性正相关关系，线性回归方程式分别为y=102.5+26.381x、y= 1.4471+0.2x和y=148.89+10.045x，相关系数（R）分别为0.9556、0.9238和0.8155。甜高粱专用肥施用量为1.80 t/ hm2，甜高粱株高、茎粗和地上部干重分别为155.40 cm、2.45 cm和210.15 g/株，与CK比较，分别增加48.85%、81.48%和48.75%，差异极显著（P＜0.01）。

2.2.2 对甜高粱经济性状的影响由表3可知，甜高粱专用肥施用量与甜高粱穗粒数、穗粒重和千粒重之间呈显著的线性正相关关系，线性回归方程式分别为y=657.04+50.352x、y=132.36+27.139x和y=20.846+ 1.6893x，相关系数（R）分别为0.8510、0.8965和0.8659。甜高粱专用肥施用量为1.80 t/hm2，穗粒数、穗粒重和千粒重分别为960.32粒/穗、298.76 g/穗和31.11 g，与CK比较，分别增加52.21%、135.09%和54.47%，差异极显著（P＜0.01）。

表2 L（3)正交试验分析

表3 不同剂量甜高粱专用肥对甜高粱农艺性状和经济性状的影响

2.3 不同剂量甜高粱专用肥对甜高粱产量和边际利润的影响

由表4可知，甜高粱专用肥施用量与高粱产量之间呈显著的线性正相关关系，线性回归方程式为y=1.3257+0.2707x，相关系数（R）为0.8963。甜高粱专用肥施用量为1.80 t/hm2，与CK比较，产量增加104.79%，差异极显著（P＜0.01）。甜高粱专用肥施用量由0.30 t/hm2梯增到1.50 t/hm2，边际利润随着甜高粱专用肥施用量梯度的增加在递增，当甜高粱专用肥施用量超过1.50t/hm2时，边际利润为-0.03万元/hm2。

2.4 甜高粱专用肥经济效益最佳施用量的确定将表4甜高粱专用肥施用量与甜高粱产量间的关系采用回归方程y=a+bx+cx2拟合，得到的回归方程：

对回归方程进行显著性测验的结果表明回归方程拟合良好。甜高粱专用肥价格（Px）为3634.10元/t，2016年甜高粱种子平均售价（Py）为25000元/t，将（Px）、（Py））、回归方程的参数b和c，代入最佳施用量计算公式x0=[（Px/Py）-b]/2c，求得甜高粱专用肥经济效益最佳施用量（x0）为1.49t/hm2，将x0代入（1）式，求得甜高粱理论产量（y）为2.94t/hm2，回归分析结果与田间试验处理6甜高粱专用肥施用量1.50t/hm2基本吻合。

表4 不同剂量甜高粱专用肥对甜高粱经济效益的影响

3 小结

随着甜高粱专用肥施用量梯度的增加，甜高粱株高、茎粗、地上部干重、穗粒数、穗粒重、千粒重和产量在增加，但单位肥料增产效果则递减，经回归统计分析，甜高粱专用肥经济效益最佳施用量为1.49t/hm2时，甜高粱理论产量为2.94t/hm2，统计分析结果与田间试验处理6基本吻合。在生产实践中农户可以自己配制专用肥，如配制100kg甜高粱专用肥，只需称取常用的尿素58.44kg、磷二铵35.06kg、硫酸锌3.90kg钼酸铵2.59kg混合即可。

[1]马世军，闫治斌，秦嘉海，等.功能性肥料对制种玉米田物理性质和微生物数量的影响及最佳施肥量的研究[J].土壤，2013，45（6）：1076-1081.

[2]明道绪.田间试验与统计分析[M].北京：科学出版社，2014：185-188.

[3]陈伦寿，李仁岗.农田施肥原理与实践[M].北京：中国农业出版社，1983：185-186.

[4]于秀林，任雪松.多元统计分析[M].北京：中国统计出版社，1999：166-170.

Study on Formula Sceening of Multi-functional Special Fertilizer of Sweet Sorghum and Optimum Application Rate for Economic Benefits

YAN Fu-hai,YAN Zhi-bin,WANG Xue,MA Shi-jun,QIN Jia-hai,WAN Yi-xin
(Gansu Dunhuang Seed Industry Company,Jiuquan,Gansu 735000,China)

The specific fertilizer formula selection of sweet sorghum and optimum application rate for economic benefits were studied.The results showed that the effect of fertilizer in specific fertilizer of sweet sorghum was: urea＞DAP＞zinc sulfate＞ammonium molybdate,and the ratio was:ammonium molybdate 0.0259:DAP 0.3506: urea 0.3506:zinc sulfate 0.0391.With the increasing application of specific fertilizer,plant height,stem diameter, dry weight above ground,grain number per spike,grain weight per spike,and the yield of sweet sorghum increased.The marginal profit was negative value when the amount of fertilizer application was more than 1.50 t/ ha.The regression equation of specific fertilizer application amount(x)and yield of sweet sorghum(y)was:y= 1.46+1.8413 x-0.5691 x2.The theoretical yield of sweet sorghum was 2.94 t/ha while application amount for optimum economic benefits of sweet sorghum was 1.49 t/ha.

sweet sorghum;specific fertilizer;application amount for economic benefit

S566.5

A

1007－2624（2017）02－0028－03

10.13570/j.cnki.scc.2017.02.009

2016-11-13

甘肃省科技重大专项项目：高粱高效制种及加工生产技术研究（2015GS05915）。

闫富海（1980-），男，学士，农艺师，甘肃玉门市人，主要从事植物营养与施肥研究。E-mail：qinjiahai123@163.com