测土配方施肥在不同谷子品种上的应用效果研究

韩芳王斌

（1延安市农业科学研究所，陕西延安 716000；2延安职业技术学院，陕西延安 716000）

近年来，延安市逾2万hm2谷子栽培主要区域在延安市的中北部地区，国家谷子体系延安站的试验研究基地主要在宝塔区姚店镇尹屯村、万花镇楼塔村、安塞区坪桥镇青石崖村、安塞区化子坪镇张岔村等几个基地，其中安塞区谷子种植面积较大。为了落实粮食生产战略，提高当地主要粮食作物的产量，充分利用地力和提高作物单产、改善农产品品质，采用先测土、后配方、再配肥的办法进行施肥方案设计，对当地谷子大田栽培的最佳施肥量、施肥比例、施肥时期、施肥方法进行设置，开展了不同品种谷子的测土配方施肥肥效试验，摸清了当地土壤供肥能力和土壤氮、磷、钾等养分的基本状况以及肥料利用率等参数，构建了当地谷子施肥理论模型[1]，以期为陕北地区谷子大田栽培提供配方施肥的科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地选在安塞区坪桥镇青石崖村，属典型的黄土高原丘陵沟壑区，全域地形地貌复杂多样，境内沟壑纵横、川道狭长、梁峁遍布，由南向北呈梁、塌、湾、峁、坪、川等地貌，山高、坡陡、沟深。最高海拔1 731.1 m（镰刀湾乡高峁山），最低海拔1 012 m（沿河湾镇罗家沟），平均海拔1 371.9 m。地势除王家湾乡南高北低外，其余均为由西北向东南倾斜。域内的山丘主要有高峁山、天泽山、玉皇庙岭、雅行山、白猪山、神岭山等。该区属于中温带大陆性半干旱季风气候，四季分明，年平均无霜期达160～180d、年平均气温9.1℃、年平均降水量506.6mm，年蒸发量1 645.4 mm，年日照时数为2 415.5 h，辐射总量为480.06 kJ/cm2，≥10℃的活动积温3 177.4℃。试验区域位于延安市正北方向，西毗志丹县，北靠榆林市靖边县，东接子长县，南与甘泉县、宝塔区相连，东经 108°05'44″～109°26'18″，北纬 36°30'45″～37°19'03″。 县境南北直线距离92 km，东西直线距离36 km，总土地面积2 950 km2，占延安市总面积的8.04%，其中耕地面积逾7.09万hm2，95%属于山地。

试验土壤类型属于黄绵土坡地，坡度为9°，地形为坐北向南，肥力中等，常年施肥水平为施厩肥4 500 kg/hm2、碳铵 225 kg/hm2、过磷酸钙 150 kg/hm2，试验地土壤pH值为8.16，水土流失程度较小，肥力水平中等，常年当地农民种植谷子产量水平为2 355～3 150 kg/hm2。

1.2 试验材料

试验作物为谷子，品种为长谷1501、延谷14、长生 13、长生 07、晋谷 40、张杂 12、张杂 10 号、晋谷21、黄旗皇等9个。

1.3 测土配肥方案确定

1.3.1 测土。主要测定试验地块的碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、田间持水量、容重等6个因子状况，计算出试验地块氮、磷、钾三要素供肥量。其计算公式如下：

其中，校正系数可用以往生产上常用的校正系数，分别按碱解氮为1、有效磷为0.5、速效钾为0.7计算；公式中的2.25为换算系数，即1 mg/kg养分折算成1 hm2耕层土壤养分的实际质量。

经测定，试验地块的土壤肥力状况为有机质8.32 g/kg、全氮 0.51 g/kg、碱解氮 25.43 mg/kg、有效磷8.51 mg/kg、速效钾 52.83 mg/kg（图 1）；经过计算，试验地块土壤氮、磷、钾三要素供肥量分别为57.22、9.58、83.21 kg/hm2（图 2）。

图1 安塞区坪桥镇青石崖村土壤肥力因素状况

图2 安塞区坪桥镇青石崖村试验地土壤供肥量情况

1.3.2 配方方案。采用计划产量的养分平衡施肥法进行计算，参考每生产100 kg谷子所需氮、磷、钾的养分量，得出计划产量的总养分量[2]。相关计算公式如下：

式中谷子形成100 kg的经济产量所需氮、磷、钾养分量分别按2.5、1.25、1.75 kg计算。

经计算，谷子产量水平为5 250 kg/hm2时所需氮、磷、钾养分量分别为 118.13、65.63、91.88 kg/hm2（图 3）。

图3 谷子产量水平为5 250 kg/hm2时所需氮、磷、钾养分量

1.3.3 配肥方案。在常规生产原有机肥施肥量不变的前提下，由于当地严重缺乏有机肥，采用尿素、过磷酸钙、硫酸钾进行配肥。 利用养分平衡法原理，计算出计划产量所需补充的氮、磷、钾等各种肥料用量[3]，其计算公式如下：

其中，当季利用率分别按氮肥（碳酸氢铵、尿素）利用率50%、磷肥（过磷酸钙）利用率30%、钾肥（硫酸钾）利用率60%计算。

经计算，试验地尿素、过磷酸钙、硫酸钾施用量分别为 264.80、934.17、27.79 kg/hm2（图 4）。

图4 不同处理肥料用量

1.4 试验设计

试验共设9个处理，即每个品种为一个处理，其中以当地种植面积较大的主栽品种晋谷21为对照（CK）。采取随机区组设计，3次重复，多排式排列，保证区组内肥力、地形等条件相对一致，区组间可以有一定差异。小区面积为20 m2（5 m×4 m），小区四周设有保护区。用挂牌标记的办法来标记小区。试验小区配方肥施用量设计见表1。

表1 各处理小区配方肥施用量

1.5 试验实施

试验过程中各处理小区除品种不同外，其他田间管理，如施肥、灌水、中耕、培土、病虫害防治、收割、碾打等完全相同。同时，对谷子生育期的气象变化、自然灾害、单株产量、小区产量等进行记载[4]。

2 结果与分析

2.1 生育期

试验区域的无霜期在160 d左右，而参试谷子品种的生育期在125～135 d之间，且陕北地区谷子生长后期雨水太多，谷子成熟受到一定的影响。

2.2 抗逆性表现

经调查，参加试验的9个谷子品种均对倒伏有较强的抗性，平均倒伏率仅1.1%；对谷子黑穗病和白发病有较强的抗性，发病率仅为5.3%（谷子黑穗病）。对黏虫的抗性较强，害虫危害率相当低。

2.3 经济性状

由室内考种可知，参试谷子品种的植株高度120～124.6 cm，穗长 25.05～26.4 cm，单株粒重 22.7～23.48 g，千粒重 2.77～3.14 g。 各品种的产量为 4 015～4 525 kg/hm2，以张杂10号产量最高，对照晋谷21（CK）最低（表2）。对各品种小区产量进行方差分析，结果见表 3、表 4、表 5。 区组间 F=0.26＜F0.05（3.63），说明区组间无显著差异；处理间F=17.90＞F0.05（2.59），说明处理间有显著差异。

表2 不同谷子品种的产量

表3 不同谷子品种小区产量方差分析

表4 不同谷子品种小区产量多重比较（LSR法）标准

表5 不同谷子品种小区产量差异显著性

3 结论与讨论

试验结果表明，配方施肥后，参试谷子品种中以张杂10号产量最高，与延谷14、长谷1501、长生07、长生 13、晋谷 40、黄旗皇之间差异极显著；对照晋谷21（CK）产量与长谷1501、延谷14、张杂12号、张杂10号之间差异极显著。由多重比较可知，不同品种在同一栽培条件下，产量差异显著，这有利于指导农民对于不同地力条件的品种选择和配方配肥[5]。

建议当地农民改传统施肥为测土配方施肥，改经验施肥为精准施肥，进行集中施肥和分期施肥，采用氮、磷、钾肥配合及基肥、种肥、追肥配合等科学的施肥方法，保证增产增收。本试验结果表明，要根据品种不同、地力特性差异、目标产量，采取养分平衡原理进行配方和配肥，才能发挥肥效、节本增效，最终实现谷子产业经济效益、社会效益和生态效益的多赢[6]。