永善县玉米土壤养分丰缺及推荐施肥指标体系的建立

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摘要 2010—2013年，在永善县溪洛渡镇、桧溪镇、细沙乡、墨翰乡、黄华镇、务基镇、码口乡、大兴镇共实施20组玉米“3414”田间试验，分析了不同肥力水平下玉米土壤有效养分含量与相对产量的相关关系，建立了永善县玉米的丰缺指标体系，并利用肥料效应函数计算出了不同肥力水平下的平均推荐施肥量。结果表明，永善县玉米土壤碱解氮含量等级可划分为低（352 mg/kg）；土壤有效磷含量等级可划分为低（45.0 mg/kg）；土壤速效钾含量等级可划分为低（598.00 mg/kg）。当土壤碱解氮含量为低、较低、中、较高、高等级时，氮肥（纯N养分）推荐用量分别是9.7 kg/667 m2以上、7.8～9.7 kg/667 m2、6.0～7.8 kg/667 m2、4.1～6.0 kg/667 m2、4.1 kg/667 m2以下；当土壤有效磷含量为低、较低、中、较高、高等级时，磷肥（P2O5养分）推荐用量分别是5.3 kg/667 m2以上、4.6～5.3 kg/667 m2、4.2～4.6 kg/667 m2、3.7～4.2 kg/667 m2、3.7 kg/667 m2以上；当土壤速效钾含量为低、较低、中、较高、高等级时，钾肥（K2O养分）推荐用量分别是11.5 kg/667 m2以上、8.0～11.5 kg/667 m2、4.5～8.0 kg/667 m2、1.0～4.5 kg/667 m2、1.0 kg/667 m2以下。

关键词 玉米；土壤养分；丰缺指标；推荐施肥；指标体系；云南永善

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）01-0014-02

永善县为2009年国家测土配方施肥项目县，玉米是主要农作物之一，种植面积1.47万hm2，产量6.6万t。测土施肥的目的在于通过测定土壤有效养分含量，提出一个与产量相适应并能进行经济评价的施肥量[1]。测土配方施肥具有避免施肥盲目性、提高肥料利用率、减少肥料浪费、提高作物品质和产量、保护生态环境、改善耕地养分状况、实现农业可持续发展的特点。土壤养分丰缺指标[2]是指通过土壤养分测试结果和田间肥效试验结果，建立不同作物、不同区域的土壤养分丰缺指标，提供肥料配方的一种方法。这种方法是利用土地养分测试值和作物吸收养分之间存在的相关性，通过田间试验及土壤养分测定值，制成养分丰缺及施肥量检索表，以后只要取得测定值，就可以对照检索表按级确定肥料施用量，与农作物产量之间的一种相关性形式。为了解全县土壤养分丰缺状况，提出合理施肥配方，更好地指导生产，对永善县玉米“3414”试验结果进行分析，初步制定了玉米土壤养分丰缺指标体系，并利用肥料效应函数模型计算出玉米不同养分分级范围内的平均推荐施肥量。

1 材料与方法

1.1 玉米“3414”试验设计

选择高、中、低肥力等级平整的1 333.33 m2以上的田块，按照“3414”完全实施方案[3]要求实施玉米“3414”试验20组。“3414”即氮、磷、钾3个因素，每个因素4个水平，14个处理，3次重复，共42个小区，随机区组排列。4个水平的含义：0水平指不施肥，2水平指当地推荐施肥量（N∶P∶K=11.5∶6.4∶7.5），1水平（施肥不足）=2水平×0.5，3水平（过量施肥）=2水平×1.5。2水平根据高产栽培实践与经验合理确定。收获时节实打实收，采集样品室内考种，折合净重。

1.2 玉米“3414”试验地土样的采集、制备和检测

对选取好的“3414”试验地块在大春作物收获后用“S”形取样法取深度0～20 cm土壤10～15点为1个混合土样，用四分法分取1 kg左右土样放入小布袋，将土样风干、过筛，检测pH值、有机质、速效氮、速效磷、速效钾养分含量[4-6]。

1.3 分析方法

1.3.1 土壤有效养分丰缺指标的确定方法。各组“3414”试验处理1、处理2、处理4、处理8、处理6分别为对照区（CK）、无氮区（PK）、无磷区（NK）、无钾区（NP）和氮磷钾区（NPK）。“3414”试验中相对产量的计算：氮相对产量（%）=处理2（N0P2K2）产量/处理6（N2P2K2）产量×100，磷相对产量（%）=处理4（N2P0K2）产量/处理6（N2P2K2）产量×100，钾相对产量（%）=处理8（N2P2K0）产量/处理6（N2P2K2）产量×100。以各试验点基础土样速效养分测定值为自变量，以相对产量（%）为因变量，获得相对产量与对应土壤养分测试值之间的对数关系式。将相对产量低于50%的土壤养分定为极低；相对产量50%～65%（不含）为低，65%～75%（不含）为较低，75%～85%（不含）为中，85%～95%（不含）为较高，95%（含）以上为高，从而确定出玉米作物在的土壤养分丰缺指标及对应的施用肥料数量。

1.3.2 不同土壤肥力等级推荐施肥指标的确定方法。根据相对产量（y）与施肥量（x）进行回归分析，建立肥料效应函数（本试验采用三元二次肥料效应函数），计算每个试验点的最佳施肥量和不同肥力水平下的平均推荐施肥量和上、下限。

2 结果与分析

2.1 土壤养分丰缺指标

通过校验研究，对多年多点田间试验结果进行统计分析，得出作物相对产量和土壤养分测试值的数学关系，再以相对产量50%、50%～65%、65%～75%、75%～85%、85%～95%为标准，获得土壤氮、磷、钾养分的丰缺指标。

2.1.1 玉米缺素相对产量与土壤有效养分测试值之间的关系。利用“3414”田间试验结果，计算养分缺素相对产量，以土壤速效养分测试值为横坐标，缺素区相对产量为纵坐标利用Excel软件作散点图，绘出土壤碱解氮（碱解扩散法）、速效磷（0.5 moL/L NaHCO3浸提-钼锑抗比色法）、速效钾（1.0 moL/L NH4Ac浸提-火焰光度法）的测定值与作物相对产量的散点图，以Excel软件的添加趋势线功能，获得相对产量与土壤养分测试值的数学关系，并绘出对数函数的趋势线，建立相关的对数方程，以50%、65%、75%、85%、95%为标准，分别获得碱解氮、速效磷、速效钾丰缺指标（图1、图2、图3）。

2.1.2 玉米氮、磷、钾养分丰缺指标。目前划分养分丰缺指标通行的做法是以相对产量为依据，即依据相对产量与土壤测试值的关系，按照相对产量小于50%的土壤养分定为极低；相对产量50%～65%（不含）为低，65%～75%（不含）为较低，75%～85%（不含）为中，85%～95%（不含）为较高，95%（含）为高的标准，划分出相应的土壤养分丰缺指标。将指标划分中相对产量的临界值作为y值代入到土壤养分含量与相对产量的对数回归方程中，x=EXP（1）^（（y-d）/c），通过方程求x，即为土壤有效养分的分级临界值（表1）。

2.1.3 玉米氮、磷、钾推荐施肥指标。以Excel软件的添加趋势线功能，获得“3414”试验推荐最大施肥量与土壤养分测试值的对数方程（表2）。根据土壤施肥指标方程，将Y为施肥量=cX+d，d、c为方程常数，x为相对产量的ln值，通过方程求Y即施肥量（表1）。

3 结论与讨论

试验结果表明，土壤碱解氮含量37 mg/kg以下为低，推荐施纯N量9.7 kg/667 m2以上，土壤碱解氮含量37～79 mg/kg为较低，推荐施纯N量7.8～9.7 kg/667 m2，土壤碱解氮含量79～166 mg/kg为中等，推荐施纯N量6.0～7.8 kg/667 m2，土壤碱解氮含量166～352 mg/kg为较高，推荐施纯N量4.1～6.0 kg/667 m2，土壤碱解氮含量352 mg/kg以上为高，推荐施纯N量4.1 kg/667 m2以下。

土壤有效磷含量2.5 mg/kg以下为低，推荐施P2O5量5.3 kg/667 m2以上，土壤有效磷含量2.5～6.6 mg/kg为较低，推荐施P2O5量4.6～5.3 kg/667 m2，土壤有效磷含量6.6～17.0 mg/kg为中等，推荐施P2O5量4.2～4.6 kg/667 m2，土壤有效磷含量17～45 mg/kg为较高，推荐施P2O5量3.7～4.2 kg/667 m2，土壤有效磷含量45 mg/kg以上为高，推荐施P2O5量3.7 kg/667 m2以上。

土壤速效钾含量0.67 mg/kg以下为低，推荐施K2O量11.5 kg/667 m2以上，土壤速效钾含量0.67～6.50 mg/kg为较低，推荐施K2O量8.0～11.5 kg/667 m2，土壤速效钾含量6.5～62.0 mg/kg为中等，推荐施K2O量4.5～8.0 kg/667 m2，土壤速效钾含量62.00～598.00 mg/kg为较高，推荐施K2O量1.0～4.5 kg/667 m2，土壤速效钾含量598.00 mg/kg以上为高，推荐施K2O量1.0 kg/667 m2以下。

根据土壤养分丰缺指标制定的原则，通过“3414”试验制定土壤养分丰缺指标一般要求试验点数在20～30个，并使试验分布在高、中、低不同肥力水平[4]，方能较为合理地反映土壤肥力与产量的关系和制定出较为科学合理的指标。虽然目前已经得到试验结果的“3414”试验有20个，还需要大量增加试验点数量和合理布点，尽可能使试验点分布在全县不同肥力水平的土壤上，来进一步修订和完善永善县土壤养分丰缺指标，为全县的指导施肥提供更有力的指导意义。

4 参考文献

[1] 陆允甫，吕晓南.中国测土施肥工作的进展和展望[J].土壤学报，1995， 32（3）：241.

[2] 孙羲.作物营养与施肥[M].北京：中国农业出版社，1987.

[3] 陈新平，张福锁.通过“3414”试验建立测土配方施肥指标体系[J].中国农技推广，2006，22（4）：34-39.

[4] 周继文，熊佳林，乔艳，等.兴山县玉米“3414”试验施肥效果及推荐施肥量[J].湖北农业科学，2012，51（24）：5618-5620.

[5] 罗小永，郭发军，李会军，等.辉县市玉米“3414”肥料效应研究[J].河南科技学院学报：自然科学版，2011，39（2）：20-24.

[6] 李仲，韩晓日，程飞，等.辽宁中南部地区玉米推荐施肥研究[J].辽宁农业科学，2010（4）：6-11.

收稿日期 2013-12-06