宜君县玉米肥料效应“3414”田间试验分析

刘祎 杨艳 陈旭

摘   要：肥效3414试验是在进行测土配方施肥过程中确定目标产量和最佳化肥使用量的一种重要方法，因其试验过程受自然条件和试验手段限制，试验结果达到要求的并不多。本试验是2015年20个玉米肥效试验中数据分析较为理想的一个，以供参考。

关键词：玉米;肥效;田间试验

1   试验区域基本情况

宜君县位于黄土高原南缘、关中平原之北，属典型的高原丘陵沟壑区，县境内地貌类型多样，山川、梁、峁、沟、谷并存，平均海拔1 395 m，土壤类型以黄绵土和黑垆土为主，国土面积1 501.55 km2。全县耕地面积38 660 hm2，以玉米和苹果为主，有少部分油菜和小麦种植。该试验位于宜君县中部的五里镇雷声村，属川道边台地，地貌类型为山区沟壑台地，为典型玉米种植区，熟制一年一熟，年降水量640 mm，年无霜期210 d，常年有效积温3 050 ℃。

2   试验材料及试验方法

2.1   试验材料

该试验设在宜君县五里镇雷声村，地理坐标为：北纬35°43′059″，东经109°28′46″，海拔高度934.6 m，土壤类型为黄善土，土质中壤，无明显障碍因素，耕层厚度在20 cm以上，肥力中等偏上，常年玉米产量750 kg/667 m2，无农田设施及灌溉条件。供试肥料为尿素（N）46%、普通过磷酸钙（P2O5）12%、硫酸钾（K2O）50%，使用品种为郑单958。

2.2   试验田块土壤养分检测结果

有机质含量15.4 g/kg，全氮0.65 g/kg，碱解氮55 mg/kg，有效磷23.1 mg/kg，速效钾183 mg/kg，同时对土壤中铜、铁、锰、锌、硼、钼、硅、硫等微量元素进行了检测分析。

2.3   试验设计

采用3414肥效试验设计方案，即氮、磷、钾3个因素，设0、1、2、3共4个水平，14个处理，2个重复。4个水平中，0水平为不施肥，2水平是当地最佳施肥水平的近似值（施纯氮20 kg/667 m2，过磷酸钙8 kg/667 m2，硫酸钾7.5 kg/667 m2）[1]，1水平是2水平的0.5倍，3水平是2水平的1.5倍。

2.4   试验处理

试验设两区重复，小区面积为5 m×6 m（30 m2），随机排列，每区8排6行，种植密度0.3 m×0.8 m，定苗期每区留苗125株，各小区间起10 cm高间隔垄。

2.5   试验种植及田间管理

该试验播种时间为2015年5月12日，收获日期为2015年10月23日，施肥方法为人工起沟，按小区逐区施化肥后耙平，再统一播种，起垄。6月上旬进行第一次人工中耕除草，同时完成间、定苗工作，全生育期进行病虫害防治。

2.6   收获和考种

每小区采用实测法，逐一登记每区产量后，取10株植株样，进行室内考种，测定含水量及植株籽粒养分。

3   结果分析

2015年12月5日前完成室內考种及植株样的检测分析，将所有数据录入测土配方施肥数据系统进行方差分析、回归分析、丰缺素分析、肥料增产效应分析及化肥利用率分析。

3.1   试验设计

该试验为回归设计[2]，采用三元二次肥效效应方程为：y=b0+b1x1+b2x22+b3x2+b4x22+b5x3+b6x32+b7x1x2+b8x1x3+b9x3x2，依据回归及相关分析，表明产量与施肥水平呈正相关，F0.001>F0.05，氮、磷、钾施肥用量之间有回归关系，由此得到，产量与施肥间回归方程为 y（产量）=469.24+10.15x1+0.129x12+

8.457x2+2.167x22+19.628x3+0.119x32-0.450 4x1x2-0.828x1x2-

0.532 5x2x3。

3.2   试验中化肥增产效益分析

无肥区产量为469.95 kg，而施肥区产量为755.9 kg，增产量为285.95 kg，增产率为60.90%。缺素相对产量表现中，氮素对产量影响较大，而钾素影响较小，从而说明该试验区域土壤氮素缺乏，磷、钾素丰盛，这一点与该试验地块土壤检测值相符。

3.3   最佳施肥量与最大施肥量下氮、磷、钾肥料效应

随着氮肥的增加，小区产量呈正相关递增，最大增值为312.45 kg，增产率为66.49%。表明在低水平下，增加氮肥施用量，有利于提高产量。从处理6与处理11对比（最佳施肥量与最大施肥量比较），当氮肥施用量达到最佳水平后，再提高氮肥施用量，产量依然有大幅度提高，但是最大施肥量产出效益与最佳施肥量产出效益比较，经济效益出现倒挂，即该区最佳氮施肥量维持在24.22 kg/667 m2以下为宜。

从试验可以看出，处理6与处理4比较，磷肥增产量5.4 kg，增产率0.71%。再加大磷肥施用量则增产效果不明显，说明该试验区土壤含磷量处于临界值，磷肥的施用与植物的磷需要相关。

处理6与处理8比较，钾肥增产量为23.35 kg，增产率31.87%，最大施钾量处理10与处理8比较，不显示增产，说明该试验区域钾元素丰盛，钾肥施用效果不强。该结果与土壤检测数据相符[3]。

4   试验小结

该试验区位于宜君县中西部，代表玉米产区的山、川、丘陵沟壑地带，土质属典型黄土母质，试验作物为玉米，是宜君县的主要农作物之一，从试验的种植到室内考种，再到试验的数据分析，本着求真务实的态度，认真管理每一个环节，所得结论如下。

4.1   耕地地力养分供给情况

试验地在试验种植前做了土壤取样分析，分析结果为：有机质15.1 g/kg，处于全县中上水平;全氮含量0.65 g/kg，处于中下水平;速效磷23.3 mg/kg，处于较高水平;速效钾183 mg/kg，则处于全县中上水平。从试验产量与氮、磷、钾肥效果来看也符合检测结果，由各处理间产量关系得出化肥贡献率仅为37.83%，空白区产量与最高区产量相比较，土壤的贡献率高达60.85%。而一般化肥的供献率在50%左右，试验区化肥贡献率低的原因有两个：①化肥配比参照当地施肥习惯，而不是应用土壤检测结果，尤其是磷、钾肥的施用量略高于当季作物的需肥量。②该作物受环境耕作条件及自然因素影响，施用方式为所有化肥一次性施入，而整个生育期不做分阶段施用追肥，这点是造成化肥利用率及贡献率低的主要原因。

因此，该试验区化肥贡献率低于土壤贡献率，肥料配比中，氮肥、磷肥、钾肥配比较为合理。磷、钾肥施用量略高，应依据土壤检测结果决定磷钾肥用量。

4.2   最佳和最高化肥使用量及目标产量的确定

最大施肥量与最佳施肥量相比，化肥总投入增加14.42 kg（纯量），折合时价90.85元;增产26.23 kg，折合时价41.97元，形成倒挂，即投入多、产出少。因此，化肥的投入与耕地地力综合供给力有关，当化肥投入量达到一定临界值时，再加大化肥的投入量，耕地产出值并不成正比递增，该区域试验也证明了这一点。该区域最佳目标产量800 kg/667 m2，最佳施肥量为氮肥（纯氮）16～25 kg、磷肥（P2O5）5～6 kg、钾肥（K2O）10～15 kg。

4.3   目标产量的设定和优化配方

在进行试验数据分析过程中，引进了2015年度氮、磷、鉀肥的单元素市场价格。考虑到投入和产出效益，纯氮4.3元/kg，纯P2O56.8元/kg，纯K2O8.8元/kg。

5   试验总论

该试验在氮肥和磷肥的配比设计上相对合理，钾肥用量过高，影响了化肥的总体贡献率。从试验整体来看，化肥的增产率为312.45 kg/667 m2，最大增产率为66.49%;化肥供献率为37.83%，远低于50%的供献率，而最大施肥量与最佳施肥量产出效益比较，化肥总投入增加14.12 kg（纯量），却只增产了32.57 kg，投入多产出少，多投入的48.88元形成资源浪费，说明在化肥配比和使用方式方法上还需做较大的调整，而化肥使用量已达到较高的投入值，尤其是磷、钾肥的投入较高，直接影响到了整体的化肥贡献率。宜君县各玉米产区应切实注意这个问题，尽量做到氮、磷、钾的配比合理，化肥施入量的控制及化肥使用方法的改进，尤其是氮肥，改一次基肥施入为多次、分阶段的追施，从而以较少的投入得到最大的收益。

参考文献：

[ 1 ] 同延安，李思训.测土配方施肥技术[M].西安：陕西科学技术出版社，2011.

[ 2 ] 侯宗海，梁立强.丰县玉米“3414”肥效试验初探[J].中国农技推广，2011（10）：43-44.

[ 3 ] 王金林，邱水胜.浮梁县早稻“3414”肥效试验初报[J].中国农技推广，2014（4）：63-66.

（收稿日期：2019-06-10）