黔西北农业园区生菜最佳施肥配方研究

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　　摘要：采用“3414”肥效试验，结合黔西北农业园区生菜（Lactuca sativa var ramosa Hort.）生产实际，通过N、P2O5、K2O施用量与产量关系建立数学模型，并模拟寻优提出生菜最佳施肥量。结果表明，N2P2K2处理（N、P2O5、K2O施用量分别为210、90、150 kg/hm2）产量最大，极显著高于N0P0K0不施肥处理;N素、P素、K素对产量的作用由大到小依次为N、K、P;通过一元二次回归方程回归分析得出纯N施用量为174.77 kg/hm2、P2O5施用量为92.63 kg/hm2、K2O施用量为181.04 kg/hm2时产量分别达到最高，为27 226.79、 27 499.26、27 158.40 kg/hm2。
　　关键词：“3414”试验;生菜（Lactuca sativa var ramosa Hort.）;施肥量;产量
　　中图分类号：S636.9         文献标识码：A
　　文章编号：0439-8114（2019）05-0039-03
　　Abstract： By using testing methods of “3414” fertilizer efficiency experiment，basing on the production fact of lettuce （Lactuca sativa var ramosa Hort.） production in Northwest Guizhou Agricultural Park， the mathematical model of the relationship between N，P2O5，K2O and yield was established， and the optimum fertilization per unit yield of lettuce was proposed by simulation. The result showed that N2P2K2（the amplication amount of N、P2O5、K2O was 210，90，150 kg/hm2 repectively） had the largest yield， and was extremely significant higher than N0P0K0 （no fertilizer）. The effect of N，P and K on yield was N，K，P from most significant to least significant. The largest yield was 27 226.79 kg/hm2，27 499.26 kg/hm2 and 27 158.40 kg/hm2 by regression analysis of unitary quadratic regression equation， when the amounts of N，P，K applied were 174.77 kg/hm2， 92.63 kg/hm2，181.04 kg/hm2 respectively.
　　Key words： “3414” experiment; lettuce （Lactuca sativa var ramosa Hort.）; fertilizer application; yield
　　貴州省西北部的毕节市是传统的农业大市，特色的气候条件、海拔落差、生态环境为发展现代农业园区提供了天然优势。近年来，贵州省把现代农业示范园区作为省重点工程建设，毕节市积极抢抓“5个100工程”的建设机遇，全力加快推进农业园区建设。目前整个黔西北地区农业园区已达326个，位于黔西县的水西观光农业园区为省级重点农业示范园。
　　黔西县位于贵州省中部偏西北、乌江中游鸭池河北岸，海拔较高，冬无严寒、夏无酷暑，光照充足，自然气候条件十分有利于蔬菜种植。近年来，黔西县大力调整产业结构，大力发展和推广经济作物种植，目前蔬菜产业成为黔西县发展第二大产业。然而在栽培过程中，菜农单纯施用氮肥和不合理施肥已成为普遍现象，因此造成的肥料浪费和流失非常严重，导致肥料利用率低、肥料投入成本高[1-5]。在此条件下，如何合理施肥、提高肥料利用率和提高蔬菜产量是急需解决的重要问题。目前“3414”肥料试验设计是测土配方施肥工作主要推荐的肥料施肥方案[6]。因此，本试验以黔西县主栽蔬菜品种之一的生菜（Lactuca sativa var ramosa Hort.）作为供试品种，于2017年在黔西县水西观光农业示范园区蔬菜基地进行了“3414”田间肥效试验，旨在掌握生菜氮、磷、钾施肥效应，为黔西县蔬菜精准施肥技术提供理论科学依据。
　　1  材料与方法
　　1.1  试验地点情况
　　试验选在贵州省黔西县水西观光农业示范园区蔬菜基地，属亚热带温暖湿润气候，年平均气温14.2 ℃，无霜期271 d，年均降雨量1 087.5 mm，平均海拔1 254 m，海拔高低差58.7 m，土壤类型主要为黄泥土。试验土壤pH 6.76，有机质含量为39.11 g/kg，全氮含量为1.41 g/kg，全磷含量为0.84 g/kg，全钾含量为11.59 g/kg，碱解氮含量为89.94 mg/kg，有效磷含量为8.57 mg/kg，速效钾含量为203.42 mg/kg。
　　1.2  试验材料
　　供试品种为玉湖结球生菜（Lactuca sativa var ramosa Hort.）。肥料采用含N量为46%的尿素，磷肥采用含P2O5为12%的过磷酸钙，钾肥采用含K2O为50%的硫酸钾。 　　1.3  试验设计
　　试验采用“3414”田间肥效试验方案进行布置（表1），小区随机区组排列，3次重复。小区面积设置为3.6 m×6.5 m=23.4 m2，小区之间设置0.5 m间道，小区内采用开沟起垄种植，垄宽1.0 m，沟宽0.3 m，垄高0.15～0.20 m，种植密度为0.3 m×0.3 m，每个小区栽种264株，折112 800株/hm2。
　　1.4  试验实施
　　在设计试验前，取耕层0～20 cm土壤样品检测其基础土壤肥力[7]。40%氮肥和全部磷、钾肥作为底肥施入，在开盘期施用30%氮肥作为第一次追肥，在接球期施用30%氮肥作为第二次施肥，施肥方法采用水溶施浇。种子于2017年2月3日在黔西县水西观光农业示范园区育苗温室进行穴盘育苗，2017年3月15日拉绳打点移栽。于6月2日成熟收获测产。
　　1.5  数据处理
　　采用Excel、SAS 9.0软件对数据进行处理和回归分析。
　　2  结果与分析
　　2.1  不同处理对生菜农艺性状及产量的影响
　　由表2可知，在所有施肥处理中，N2P2K2处理生菜的株高、株幅均最大，分别为21.70、12.93 cm，分别比N0P0K0不施肥处理高63.16%和23.14%，且差异均达1%极显著水平。N2P2K2处理生菜产量最高为28 503.13 kg/hm2，比N0P0K0处理产量高45.72%，差异亦达1%极显著水平。
　　2.2  氮、磷、钾缺素分析
　　抽取表2中编号为N0P0K0、N0P2K2、N2P0K2、N2P2K2和N2P2K0处理的生菜株高、株幅和产量数据形成不施肥区、缺氮区、缺磷区和缺钾区进行分析，研究缺某单种肥料对生菜农艺性状及产量的影响，结果见表3。由表3可知，与N2P2K2相比，缺N素处理下生菜株高、株幅及产量分别减少33.18%、14.62%和27.09%，缺P素处理下生菜株高、株幅及产量分别减少25.81%、14.39%和23.54%，缺K素处理下生菜株高、株幅及产量分别减少25.94%、14.69%和26.19%，且均达1%极显著水平。从减产率可以看出，3种肥料对产量的影响由大到小依次为N、K、P。
　　2.3  单种肥料肥效分析
　　在磷、钾水平不变的情况下，通过回归分析建立不同施氮量与相应产量一元二次回归方程（图1a），拟合出的施氮量（纯N，x）与相应产量（y）方程为y=-0.228 0x2+79.693x+20 263，R2=0.841 8（F=2.661>F0.05=0.398），此曲线拟合程度比较好，根据方程得出纯N施用量为174.77 kg/hm2时产量最大，为  27 226.79 kg/hm2;在氮、钾水平不变的情况下，建立施磷量（P2O5，x）与产量（y）一元二次回归方程为y= -0.704 1x2+130.440x+21 458，R2=0.902 0（F=4.601>F0.05 =0.313），根据方程得出P2O5施用量为92.63 kg/hm2 时产量最大，为27 499.26 kg/hm2（图1b）;在氮、磷水平不变的情况下，建立施钾量（K2O，x）与产量（y）一元二次回归方程为y=-0.202 4x2+73.283x+20 525，R2=0.835 6（F=2.542>F0.05=0.405），根据方程得出K2O施用量为181.04 kg/hm2时产量最大，为27 158.40 kg/hm2（图1c）。
　　2.4  氮、磷、钾三因素效应分析
　　根据肥料报酬递减律和二次数学函数曲线的特点，一般认为方程F检验达到显著水平（P<0.05）以上，且同时满足一次项系数均为正值、二次项系数均为负值时，则符合肥料报酬递减律，认为该三元二次方程拟合成功，一般称为典型肥料效应函数。如果方程中一次项系数为负值，但是只要方程F检验达显著水平（P<0.05）以上，也可认为拟合成功，这类函数成为非典型肥料效应函数。由氮、磷、钾施用量与产量建立的三元二次方程可以看出，方程中二次项系数全部为负值，一次项系数不是全部为正值，不符合肥料报酬递减律，所以上述函数为非典型肥料效应函数[8-10]。采取偏导数法对方程进行求解，得出最大产量对应的施磷、钾肥量为负值，违背客观规律，不符合实际生产情况[11]。
　　3  结论
　　通过试验研究得出，N2P2K2处理生菜的株高、株幅、产量均最大，比N0P0K0不施肥处理分别高出63.16%、23.14%、218.72%，且均达1%极显著水平;在分别缺N素、P素、K素处理下，生菜株高、株幅及产量都减小，且均达1%极显著水平，各元素对产量的作用由大到小依次为N、K、P。
　　对氮、磷、钾进行单因素效应分析，通过回归分析得出一元二次回归方程均为开口向下的抛物线;根据方程得出纯N施用量为174.77 kg/hm2时产量最大，为27 226.79 kg/hm2;P2O5施用量为92.63 kg/hm2时产量最大，为27 499.26 kg/hm2;K2O施用量为181.04 kg/hm2时产量最大，为27 158.40 kg/hm2。氮、磷、钾肥料对生菜产量影响均是随着施肥量的增加呈现先增加后下降的趋势。
　　由氮、磷、钾施用量与产量建立的三元二次方程中二次项系数全部为负值，一次项系数不是全部为正值，不符合肥料报酬递减律，所以上述函数为非典型肥料效应函数，对方程求解得出最大产量对应的施磷、钾肥量为负值，违背客观规律，不符合实际生产情况。
　　参考文献：
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