豫东潮土大蒜氮磷钾肥料效应及推荐用量

刘艳侠１，王海更２，皇甫自起１

（１．商丘职业技术学院，河南 商丘 ４７６００５；２．宁陵县农业局，河南 宁陵４７６７００）

摘要：利用“３４１４”肥料效应试验，研究了大蒜（Ａｌｌｉｕｍ ｓａｔｉｖｕｍ Ｌ）氮（Ｎ）、磷（Ｐ２Ｏ５）、钾（Ｋ２Ｏ）肥料合理施用量。结果表明，由三元二次肥料效应函数获得的最佳经济产量略低于由一元二次肥料效应函数获得的平均最佳经济产量；三元二次肥料效应函数得到的最佳经济产量施肥量明显低于一元二次肥料效应函数得到的。因此，三元二次肥料效应函数可应用于大蒜推荐施肥。通过三元二次肥料效应函数获得的豫东潮土大蒜推荐施肥指标为氮（Ｎ）３３５．８７ ｋｇ／ｈｍ２、磷（Ｐ２Ｏ５）２０７．９３ ｋｇ／ｈｍ２、钾（Ｋ２Ｏ）１９５．３４ ｋｇ／ｈｍ２，可获得最佳经济产量１８ ７２０．１５ ｋｇ／ｈｍ２。

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关键词 ：大蒜（Ａｌｌｉｕｍ ｓａｔｉｖｕｍ Ｌ）；“３４１４”试验；肥料效应；推荐用量

中图分类号：Ｓ１４７．２；Ｓ６３３．４文献标识码：Ａ文章编号：０４３９－８１１４（２０１５）０３－０５４３－０３

商丘市是河南省大蒜（Ａllium sativum L）主要产区之一。由于产业化水平较低，缺乏科学施肥指导，大蒜生产中过量施肥、肥料用量不足、肥料配比不当等现象时有发生，严重影响产量与品质的提高，也对生态环境带来了不利影响。为了提高大蒜测土配方施肥技术水平，利用“３４１４”试验方案［１］进行大蒜施肥指标研究，以期确定大蒜的最佳推荐施肥量。

１材料与方法

１．１ 试验材料

供试大蒜品种为当地主栽品种宋城大蒜，属头薹兼用型品种。试验肥料为尿素（含Ｎ ４６％）、硫酸钾（含Ｋ２Ｏ ５０％）、过磷酸钙（含Ｐ２Ｏ５ １２％）。前茬为玉米。采取地膜覆盖栽培。１０月上旬播种，５月中旬收获。播种及其他管理措施按常规进行。

１．２试验方法

１．２．１试验设计采取二次回归“３４１４”完全试验设计方案，即３个因素、４个水平、１４个处理。３个因素指氮（Ｎ）、磷（Ｐ２Ｏ５）、钾（Ｋ２Ｏ）；４个水平中，“０水平”为不施肥，“２水平”为当地最佳施肥量，“１”水平为“２”水平的０．５倍，“３水平”为“２水平”的１．５倍（为过量施肥水平）。施肥水平设计：Ｎ、Ｐ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ的“２水平”分别为３７５ ｋｇ/ｈｍ２、１８０ ｋｇ/ｈｍ２、３００ ｋｇ/ｈｍ２。试验因素、水平与处理见表１。小区面积为２０ ｍ２，随机排列，不设重复。

１．２．２试验地点与试验田土壤肥力试验于２０１２～２０１３年在宁陵县阳驿乡进行。土壤类型为潮土，土壤质地为沙壤，肥力水平为中等，土壤有机质１３．８ ｇ／ｋｇ，碱解氮６８．６ ｍｇ／ｋｇ，有效磷１５．６ｍｇ／ｋｇ，速效钾１０１．８ ｍｇ／ｋｇ，ｐＨ ７．８。

１．２．３施肥方法玉米收获后立即深耕灭茬，平整做畦。畦长１０ m，畦宽２ m，每畦为一个小区。各处理按照试验方案施肥，基肥施用量为氮肥７０％，磷肥８０％，钾肥７０％。施入后深翻、整平、踏实、播种、浇水、覆膜。返青期第一次追肥，用量为氮肥１０％、磷肥２０％、钾肥１５％。在蒜薹甩尾７０％左右时第二次追肥，用量为氮肥２０％、钾肥１５％。

１．２．４测定项目与方法采用常规测定方法对土壤理化性质进行测定。有机质含量的测定采用油浴加热重铬酸钾氧化法；碱解氮含量的测定采用碱解扩散法；有效磷含量的测定采用碳酸氢钠浸提－钼锑抗比色法；速效钾含量的测定采用乙酸铵浸提－火焰光度法；ｐＨ测定采用电位法。

２结果与分析

２．１肥料效应函数的配置与施肥参数的计算

２．１．１三元二次肥料效应函数的配置采用测土配方施肥数据管理系统软件进行数据分析，建立产量与施肥量之间的回归关系，得到三元二次肥料效应方程为＝１０ １４８．９７＋３０．１２８ Ｎ－０．０５２ ２ Ｎ２＋１２．９６０ １ Ｐ－０．０４１ Ｐ２＋１１．８７２ ７ Ｋ－０．０２９ Ｋ２＋０．０２３ ２ ＮＰ＋０．０１１ ３ ＮＫ－０．００３ ８ ＰＫ，方程检验值Ｆ＝１２．６８＞Ｆ０．０５＝５．９９９，达到显著水平。对该三元二次肥效模型进行极值判别分析，二次项系数为负值，一次项系数为正值，Ｆ检验显著，方程拟合成功［２，３］，属于典型的三元肥效模型，说明大蒜产量与氮磷钾用量的相关性显著［４］，据此计算出的推荐施肥量可以用于指导大蒜施肥实践［５］。

肥料价格按Ｎ ４．５元／ｋｇ，Ｐ２Ｏ５ ６．５元／ｋｇ，Ｋ２Ｏ ７．８元／ｋｇ计算，大蒜价格按２．２元／ｋｇ计算， 从方程得出其最佳经济施肥量：纯氮（Ｎ）、磷（Ｐ２Ｏ５）、钾（Ｋ２Ｏ）分别为３３５．８７ ｋｇ／ｈｍ２、２０７．９３ ｋｇ／ｈｍ２、１９５．３４ ｋｇ／ｈｍ２，其对应产量为１８ ７２０．１５ ｋｇ／ｈｍ２；最高产量施肥量纯氮（Ｎ）、磷（Ｐ２Ｏ５）、钾（Ｋ２Ｏ）分别为３７２．６１ ｋｇ／ｈｍ２、２５１．３２ ｋｇ／ｈｍ２、２６０．７７ ｋｇ／ｈｍ２，其对应产量为１８ ９３８．６５ ｋｇ／ｈｍ２。

２．１．２一元二次肥料效应函数的配置

１）氮肥一元二次效应方程拟合。采用Ｅｘｃｅｌ ２００７对处理２、处理３、处理６和处理１１的施氮量与产量进行回归分析，获得氮素一元二次效应方程（图１）。

由图１可见，随着氮肥施用量增加，大蒜产量呈现先增加后降低的趋势。４个处理中以处理２（不施氮肥）产量最低，处理６（氮２）产量最高，其次是处理１１（氮３）。处理６比处理２增产５８．２％，处理１１比处理２增产３３．４％，处理３（氮１）比处理２增产２９．２％。可见氮肥增产效果显著。氮肥效应方程为＝－０．０４７ Ｎ２＋３４．８４ Ｎ＋１１ ９０３，Ｒ２＝０．９１６，Ｆ＞Ｆ０．０５，说明产量与施肥量之间有显著的回归关系［６］。

从方程求得最高产量氮肥（Ｎ）施用量为３７０．６ ｋｇ／ｈｍ２，最高产量为１８ ３５９．５ ｋｇ／ｈｍ２；最佳经济产量氮肥（Ｎ）施用量为３４８．４ ｋｇ／ｈｍ２，最佳经济产量为１８ ３３６．３ ｋｇ／ｈｍ２。

２）磷肥一元二次效应方程拟合。通过对处理４至处理７的施磷量与产量进行回归分析，获得磷肥一元二次效应方程（图２）。

磷肥对产量的效应与氮肥对产量的效应基本一致，在一定范围内大蒜产量随着磷肥施用量增加而增加，施磷过量则降低。以处理４（不施磷肥）产量最低，处理６（磷２）产量最高。处理６比处理４增产１８．４％，处理７（磷３）比处理４增产１５．２％，处理５（磷１）比处理４增产６．９％。可见磷肥增产效果也很明显。

磷肥效应方程为＝－０．０４７ Ｐ　２＋２３．５９ Ｐ＋１６ １８７，Ｒ２＝０．９１８，回归关系显著。从方程求得最高产量磷肥（Ｐ２Ｏ５）施用量为２５１．０ ｋｇ／ｈｍ２，最高产量为１９ １４６．８ ｋｇ／ｈｍ２；最佳经济产量磷肥（Ｐ２Ｏ５）施用量为２１９．６ ｋｇ／ｈｍ２，最佳经济产量为１９ １００．９ ｋｇ／ｈｍ２。

３）钾肥一元二次效应方程拟合。通过对处理８至处理１０， ６的施钾量与产量进行回归分析，获得钾肥一元二次效应方程（图３）。

由图３可见，随着钾肥施用量增加，大蒜产量先增加后降低。处理８（不施钾）最低，处理６（钾２）最高，处理９（钾１）次之。处理６比处理８增产１７．１％，处理９比处理８增产１１．６％，处理１０（钾３）比处理８增产８．７％。钾肥增产效果也较显著。

钾肥效应方程为＝－０．０３６ Ｋ２＋２０．０１ Ｋ＋１６ ４６３，Ｒ２＝０．９８０，回归关系显著。从方程求得最高产量钾肥（Ｋ２Ｏ）施用量为２７７．９ ｋｇ/ｈｍ２，最高产量为１９ ２４３．６ ｋｇ／ｈｍ２；最佳经济产量钾肥（Ｋ２Ｏ）施用量为２２８．６ ｋｇ/ｈｍ２，最佳经济产量为１９ １５６．０ ｋｇ/ｈｍ２。

２．２氮磷钾肥料的互作效应

氮磷钾肥料互作效应的分析结果见表２。

从表２可以看出，氮磷钾互作效应最高，比不施肥处理增产９１．９％；氮磷、氮钾互作效应相对较高，比不施肥处理分别增产６３．９％和６２．１％；磷钾的互作效应最低，增产率只有２１．３％。无肥区产量为全肥区产量的５２．１％，说明土壤肥力水平中等偏低；缺氮区产量为全肥区产量的６３．２％，说明土壤全氮含量水平中等偏低；缺磷区产量为全肥区产量的８４．４％，说明土壤有效磷含量水平中等偏高；缺钾区的产量为全肥区产量的８５．４％，说明土壤速效钾含量水平中等偏高。

２．３推荐施肥量的确定

通过三元二次肥料效应函数获得的最高产量，略高于通过一元二次肥料效应函数获得的平均最高产量（１８ ９１６．６ ｋｇ／ｈｍ２）；由三元二次肥料效应函数得出的最高产量施肥量与一元肥效模型得出施肥量结果相比，氮（Ｎ）、磷（Ｐ２Ｏ５）基本相当，钾（Ｋ２Ｏ）略低（低６．２％，每公顷低１７．１３ ｋｇ）。

通过三元二次肥料效应函数获得的最佳经济产量，比通过一元二次肥料效应函数获得的平均最佳经济产量（１８ ８６４．４ ｋｇ／ｈｍ２）低０．７６％，每公顷低１１４．３ ｋｇ；由三元二次肥料效应函数得出的最佳经济产量施肥量，与一元肥效模型施肥量结果相比均较低：氮（Ｎ）低３．６％，每公顷低１２．５３ ｋｇ；磷（Ｐ２Ｏ５）低５．３％，每公顷低１１．６７ ｋｇ；钾（Ｋ２Ｏ）低１４．５％，每公顷低３３．２６ ｋｇ。综上所述，通过三元二次肥料效应函数获得的最佳经济产量施肥量可作为豫东潮土大蒜氮磷钾肥料的推荐施用量。这与战秀梅等［７］在春玉米上的研究结果相似，与王伟妮等［４］在晚稻上的研究结果有较大不同。

３结论与讨论

三元肥料效应函数属于全因子模型，无论是从统计学角度还是从农业生产实践来看，均可用于推荐施肥［７］。在本研究中，通过三元二次肥料效应函数获得的最佳经济产量略低于由一元二次肥料效应函数获得的平均最佳经济产量；三元二次肥料效应函数获得的最佳经济产量施肥量明显低于一元二次肥料效应函数。因此，三元二次肥料效应函数可用于大蒜推荐施肥。

通过三元二次肥料效应函数获得的豫东潮土大蒜推荐施肥指标纯氮（Ｎ）、磷（Ｐ２Ｏ５）、钾（Ｋ２Ｏ）分别为３３５．８７、２０７．９３、１９５．３４ ｋｇ／ｈｍ２可获得最佳经济产量１８ ７２０．１５ ｋｇ／ｈｍ２。

闫童等［８］应用“３４１４”田间试验数据建立了砂姜黑土大蒜测土配方施肥指标体系，范宏伟等［９］进行了甘肃省民乐县大蒜“３４１４”测土配方施肥试验研究，闫童等［１０］进行了大蒜“３４１４”肥效试验研究，韩雪等［１１］利用“３４１４”试验设计探讨了鲁西南地区大蒜的需肥量，张春萍［１２］进行了乐都地膜大蒜配方施肥试验研究，帅正彬等［１３］对成都产区大蒜合理施肥配方进行了研究，分别得出栗钙土、砂姜黑土、潮土等不同土壤类型的大蒜最佳施肥量。本研究与上述研究在地理气候、生态环境、土壤类型、地力水平等方面都有明显差异，可为豫东潮土地区大蒜高产高效栽培配方施肥技术推广提供依据。

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参考文献

［１］ 陈新平，张福锁．通过“３１１４”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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［３］ 文建平，叶祥盛．水稻“３４１４”施肥效果及推荐肥料用量研究［Ｊ］． 湖北农业科学，２０１３，５２（９）：２０１０－２０１５．

［４］ 王伟妮，王亚艺，姚忠清，等．晚稻“３４１４”施肥效果及推荐用量研究［Ｊ］．湖北农业科学，２００９，４８（２）：３０６－３０９．

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［８］ 闫童，刘士亮，刘洪产，等．大蒜土壤养分丰缺及推荐施肥指标体系研究［Ｊ］．中国土壤与肥料２０１３（６）：７２－７６．

［９］ 范宏伟，刘兆进．民乐县大蒜“３４１４”测土配方施肥试验研究［Ｊ］． 现代农业科技，２０１３（４）：８２－８３、８５．

［１０］ 闫童，刘士亮，滕世辉，等．大蒜“３４１４”肥效试验研究［Ｊ］．现代农业科技，２０１１（２２）：１２６－１２７．

［１１］ 韩雪，吕秋云．测土配方施肥对大蒜高产最佳施肥量的探讨［Ｊ］．安徽农学通报，２００９，１５（５）：１２６－１２７．

［１２］ 张春萍．乐都地膜大蒜配方施肥试验研究［Ｊ］．长江蔬菜，２０１３（６）：３５－３７．

［１３］ 帅正彬，郭江洪，杨斌，等．不同配方氮磷钾肥料对大蒜产量的影响［Ｊ］．中国园艺文摘，２０１１（１１）：８－１０．