甘薯氮磷钾肥效试验研究

靳建红 张广辉 宋小颖 杨晓丽 李 璞 张彦聪 常苑苑

（石家庄市农业技术推广中心 河北 石家庄 050021）

1 材料与方法

1.1 试验地概况。试验地设在石家庄灵寿县、平山县、行唐县、赞皇县，供试土壤类型均为砂壤土，试验地地势平坦、肥力均匀。土壤养分状况：pH 值8.13 ±0.16，全氮1.06 ±0.32 g/kg，有机质18 ±5 g/kg，碱解氮133 ±12 mg/kg，速效磷25.95 ±8.85 mg/kg，速效钾117.74±12.74 mg/kg。

1.2 供试材料。甘薯品种为普薯32；肥料为尿素(N：46%)、过磷酸钙(P2O5：16%)、硫酸钾(K2O：50%)。

1.3 试验设计。试验统一采用农业农村部《测土配方施肥技术规范》推荐的氮磷钾“3414”田间试验方案。即N(X1)、P2O5(X2)、K2O(X3)3 个因素，4 个水平(0、1、2、3)，14 个处理。0 水平为不施肥，1 水平为施肥不足，2 水平为当地最佳施肥量的近似值，3水平为过量施肥。1 水平=2 水平±0.5，3 水平=2水平±1.5。根据石家庄市甘薯生产实际及地力水平，确定N、P2O5、K2O 最佳施肥量分别为10 kg/ 亩、8 kg/亩、15 kg/亩。各因素施肥水平、施肥量见表1。

表1 氮磷钾三因素施肥水平 施肥量及变化区间

1.4 试验方法。氮、磷、钾肥全部做底肥施用，覆膜栽植。试验采取随机区组排列，小区面积30 m2，设2～3 次重复。甘薯栽植时间4 月28 日～5 月5 日，栽植密度4 200 株/亩；8 月20 日～25 日化控1 次，其它管理同大田一致。各试验点实收测产，汇总各试验点数据，见表2。

表2 不同处理施肥量及产量

1.5 数据处理。试验所获得的数据用DPS 数据分析软件和EXCEL2007 进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 氮、磷、钾肥增产效应。由表3 可知，全肥区(N2P2K2)平均产量为3 601.6 kg/亩，缺氮区(N0P2K2)平均产量为2 793.8 kg/亩，缺磷区(N2P0K2)平均产量为2 870.0 kg/亩，缺钾区(N2P2K0)平均产量为2 714.1 kg/亩，缺素区与全肥区比较可得到氮、磷、钾增产率及相对产量。全肥区与甘薯缺氮区相比，亩增产807.8 kg，增产率为22.43%，缺氮区相对产量为77.5%；全肥区与甘薯缺磷区相比，亩增产731.6 kg，增产率为20.31%，缺磷区相对产量为79.7%；全肥区与甘薯缺钾区相比，亩增产887.5 kg，增产率为24.64%，缺钾区相对产量为75.4%。由此可知，缺钾对产量影响最大，缺氮次之，缺磷最小。

表3 氮 磷 钾肥增产效应

2.2 肥料效应函数建立与检验。依据表2 各处理施肥量与产量(Y)关系建立氮、磷、钾三元二次方程回归模型：Y = 2 069.397 6 + 146.208 8X1+ 63.851 9X2+50.164 0X3-6.972 97X12-10.820 7X22-3.007 3X32+0.664 9X1X2-0.016 8X1X3+6.574 4X2X3。对回归方程进行方差分析，F=26.728 1＞F0.01(14.66)，R2=0.983 6，P=0.003 2，差异达到极显著水平，说明甘薯产量与氮、磷、钾肥施用量之间具有显著的回归关系，肥料效应回归模型具有实际应用价值。

2.3 最高产量和最佳经济施肥量。对表2 施肥量、产量数据进行二次多项式回归分析，得到最高产量施肥量和最佳经济施肥量(见表4)。①最高产量施肥量：氮磷钾施用量分别为10.877 5 kg/亩、8.697 1 kg/亩、17.816 4 kg/亩时产量最高，最高亩产为3 589.107 0 kg。②最佳经济施肥量：亩施氮10.626 5 kg、磷8.117 7 kg、钾16.516 0 kg 时，亩产为3 585.776 3 kg，亩产值6 453.00 元，亩经济效益6 217.962 3 元(甘薯、N、P2O5、K2O 价格分别按1.8 元/kg、5.64 元/kg、6.88 元/kg、7.23 元/kg 计算)。

表4 氮 磷 钾施肥量频次分析

2.4 亩产≥3 500 kg 时氮、磷、钾肥农艺措施的确定。在推广甘薯大面积高产方案时，为减少或避免由于随机因子的变化影响和非可控因子的影响，提高大面积生产中各项农艺措施的实用性与可靠性，用施肥水平频率分析法对模型进行寻优，确定最优农艺措施。用DPS 数据分析软件进行约束条件下的非线性规划，对回归方程进行连续数学模型模拟分析，该模型亩产≥3 500 kg 的共有72 套组合，各因素施肥量频次分布见表4。由表4 可知，甘薯亩产量≥3 500 kg 的农艺措施，即氮、磷、钾施肥最优组合为施氮肥10.52 ～11.27 kg/亩、施磷肥8.40 ～9.20 kg/亩、施钾肥17.47 ～18.85 kg/亩。

3 结论与讨论

3.1 研究结果表明，氮、磷、钾肥的施用量和施用比例直接影响甘薯产量的高低，氮、磷、钾肥对产量的影响大小为钾肥＞氮肥＞磷肥。

3.2 通过试验施肥模型的建立得出，在现有试验条件下，甘薯最高产量施肥量为，施N：10.88 kg/亩，施P2O5：8.70 kg/亩，施K2O：17.82 kg/亩；最佳经济施肥量为，施N：10.63 kg/ 亩，施P2O5：8.12 kg/ 亩，施K2O：16.52 kg/ 亩；亩产量≥3 500 kg 时氮、磷、钾最优施用量为，施N：10.52 ～11.27 kg/ 亩，施P2O5：8.40～9.20kg/亩，施K2O：17.47～18.85kg/亩。

3.3 本课题只研究氮、磷、钾大量元素肥料的配方对产量的影响，不同甘薯品种需肥特性有差异，对氮、磷、钾的需肥量也不同，在甘薯生产中应因地制宜，适当调整。