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摘要以合浦县2006―2010年29个杂交水稻“3414”田间试验结果为基础,利用三元二次、一元二次及线性加平台等方程模型拟合求出最佳施肥量、最佳产量,经统计分析建立杂交水稻磷、钾养分丰缺指标及氮、磷、钾测土配方施肥指标体系,以为今后合浦县杂交水稻生产科学施肥提供科学依据。
关键词杂交水稻;测土配方施肥;丰缺指标;指标体系;广西合浦
中图分类号S511;S147.21+1文献标识码A文章编号 1007-5739(2011)22-0061-02
合浦县位于广西南部,是2006年国家测土配方施肥补贴项目县。为建立合浦县杂交水稻测土配方施肥指标体系,该研究以2006―2010年29个杂交水稻“3414”田间试验结果为基础,应用有关方法进行统计分析,建立了杂交水稻磷、钾养分丰缺指标及氮、磷、钾施肥指标体系,旨在为合浦县杂交水稻生产科学施肥提供科学依据。
1材料与方法
1.1试验材料
试验杂交水稻品种选择当地主栽品种或拟推广品种,肥料选用养分含量稳定的尿素(含N 46%)、过磷酸钙或钙镁磷肥(含P2O5 12%)、氯化钾(含K2O 60%)等肥料。
1.2试验设计
该研究“3414”田间试验共29个,其中完全实施试验27个,部分实施试验2个。“3414”完全实施试验,即氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)3个因素、4个水平,共14个处理;4个水平分别为:0水平指不施肥,2水平指当地推荐施肥量,1水平=2水平×0.5,3水平=2水平×1.5[1]。14个处理依次为:N0P0K0、N0P2K2、N1P2K2、N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2、N2P2K0、N2P2K1、N2P2K3、N3P2K2、N1P1K2、N1P2K1、N2P1K1[2]。试验设置1或3次重复,区组内各处理随机排列。“3414”部分实施试验是设处理1、2、4、6、8 5个处理,试验设置2次重复,区组内各处理随机排列。
杂交水稻试验田2水平施肥量如下:目标产量8 250~9 000 kg/hm2的推荐施肥量N、P2O5、K2O分别为210~240、75~90、180~240 kg/hm2;目标产量7 500~8 250 kg/hm2的推荐施肥量N、P2O5、K2O分别为195、75、150kg/hm2;目标产量6 000~7 500 kg/hm2的推荐施肥量N、P2O5、K2O分别为150、60、120kg/hm2;目标产量4 500~6 000 kg/hm2的推荐施肥量N、P2O5、K2O分别为120、38、90 kg/hm2。
1.3试验方法
试验严格按要求在不同肥力水平的试验田上进行,并按农业部《测土配方施肥技术规范》的土壤养分常规测试方法测试各试验田土壤的pH值、有机质、全氮、有效磷、速效钾。
2结果与分析
2.1土壤磷、钾养分丰缺指标的建立
2.1.1土壤有效磷养分丰缺指标的建立。根据29个杂交水稻“3414”试验中缺磷处理的相对产量与土壤有效磷含量作散点图(图1),作对数回归方程:y=12.891 ln x+44.318(R2=0.594 8**),土壤有效磷含量与缺磷处理杂交水稻相对产量的相关性达到极显著水平。将相对产量50%、75%、90%和95%代入对数回归方程,求出对应的土壤有效磷含量数值分别为1.6、10.8、34.6、51.0 mg/kg,即为土壤有效磷的丰缺指标值[2]。
经统计,该研究缺磷处理杂交水稻相对产量没有低于50%,缺磷处理杂交水稻相对产量50%时对应的土壤有效磷含量(1.6 mg/kg)为模型外推值,没有实际意义。因此,综合考虑试验结果情况(与缺磷处理杂交水稻相对产量74.6%相对应的土壤有效磷含量为14.5 mg/kg)和实际操作的方便性,将土壤有效磷的5级指标简化为4级,并适当调整,即土壤有效磷含量小于15 mg/kg的土壤为低等级磷肥力土壤,介于15~35 mg/kg的土壤为中等级磷肥力土壤,介于35~50 mg/kg的土壤为高等级磷肥力土壤,高于50 mg/kg的土壤为极高等级磷肥力土壤[2]。
2.1.2土壤速效钾养分丰缺指标的建立。根据试验结果,29个试验缺钾处理的相对产量与土壤速效钾含量的对数回归方程为:y=9.850 5 ln x+45.038(R2=0.664 6**)(图2),缺钾处理杂交水稻相对产量与土壤速效钾含量的相关性达到极显著性水平。根据方程计算,获得缺钾处理杂交水稻相对产量50%、75%、90%和95%时对应的土壤速效钾含量分别为1.7、20.9、96.4、159.5 mg/kg,这组数值即为土壤速效钾的丰缺指标值[2]。
同样,合浦县杂交水稻相对产量50%对应的土壤速效钾含量为方程外推获得,具有很大的不确定性。因此,综合考虑试验结果情况(与缺钾处理杂交水稻相对产量74.5%相对应的土壤速效钾含量为33 mg/kg)、实际操作的方便性和土壤速效钾含量的现状,将合浦县的土壤速效钾肥力指标分为4级,并适当调整,即速效钾含量小于40 mg/kg的土壤为低等级钾肥力土壤,介于40~100 mg/kg的土壤为中等级钾肥力土壤,介于100~160 mg/kg的土壤为高等级钾肥力土壤,高于160 mg/kg的土壤为极高等级钾肥力土壤[2]。
2.2氮、磷、钾推荐施肥指标体系的建立
建立推荐施肥指标,主要是应用回归方法拟合肥料效应方程,再根据肥料效应方程计算出最佳施肥量、最佳产量[3-4]。根据“3414”完全实施田间试验结果既可建立三元二次肥料效应方程,也可建立二元二次、一元二次和线性加平台肥料效应方程。在建立具体肥料效应方程时,根据散点图趋势和不同方程拟合的决定系数进行选择[2]。该研究计算时,取稻谷2.2元/kg,肥料纯养分价格为N 4.35元/kg、P2O5 4.17元/kg、K2O 5.0元/kg。
2.2.1氮肥推荐施肥指标体系的建立。考虑到土壤全氮含量和作物缺氮的相对产量相关关系不理想,所以氮肥推荐施肥指标体系不采用丰缺指标法,改用目标产量法来计算[5]。先根据27个杂交水稻肥料效应方程计算出最佳施氮量和最佳产量,再根据目标产量进行分级统计、分析、求平均值及上下限,然后综合试验结果建立杂交水稻氮肥推荐施肥指标体系(表1)。
2.2.2磷肥推荐施肥指标体系的建立。根据具体情况建立合浦县27个杂交水稻的肥料效应方程,计算出最佳施磷量和最佳产量,再根据土壤有效磷丰缺指标进行分级统计、分析、求平均值及上下限,然后综合试验结果建立杂交水稻磷肥推荐施肥指标体系[6](表2)。
2.2.3钾肥推荐施肥指标体系的建立。采用与磷肥推荐施肥指标体系建立的相同方法,获得钾肥推荐施肥指标体系(表3)。
3结论
3.1土壤磷钾肥力丰缺指标
合浦县杂交水稻田土壤磷、钾肥力丰缺指标可分为极高、高、中、低4个等级。有效磷极高等级含量为 >50 mg/kg,高等级为35~50 mg/kg,中等级为15~35 mg/kg,低等级为≤15 mg/kg;速效钾极高等级含量为>160 mg/kg,高等级为100~160 mg/kg,中等级为40~100 mg/kg,低等级则为≤40 mg/kg[6]。
3.2氮磷钾推荐施肥指标体系
当氮肥施肥相对产量>95%时,杂交水稻目标产量 >8 250 kg/hm2的施氮量为180~195 kg/hm2,目标产量为7 500~8 250 kg/hm2的施氮量为165~180 kg/hm2,目标产量 <7 500 kg/hm2的施氮量为150~165 kg/hm2;相对产量为90%~95%时,杂交水稻目标产量>8 250 kg/hm2的施氮量为195~210 kg/hm2,目标产量为7 500~8 250 kg/hm2的施氮量为180~195 kg/hm2,目标产量<7 500 kg/hm2的施氮量为165~180 kg/hm2;相对产量为75%~90%时,杂交水稻目标产量>7 500 kg/hm2的施氮量为210~225 kg/hm2,目标产量为6 750~7 500 kg/hm2的施氮量为195~210 kg/hm2,目标产量<6 750 kg/hm2的施氮量为180~195 kg/hm2;相对产量为50%~75%时,杂交水稻目标产量>6 750 kg/hm2的施氮量为195~210 kg/hm2,目标产量为6 000~6 750 kg/hm2的施氮量为180~195 kg/hm2,目标产量<6 000 kg/hm2的施氮量为165~180 kg/hm2 [6]。
当土壤有效磷含量>50 mg/kg时,杂交水稻目标产量 (下转第64页)
(上接第62页)
>8 250 kg/hm2的施磷量为67.5~75.0 kg/hm2,目标产量为7 500~8 250 kg/hm2的施磷量为60.0~67.5 kg/hm2,目标产量<7 500 kg/hm2的施磷量为52.5~67.5 kg/hm2;有效磷含量为35.0~50.0 mg/kg时,杂交水稻目标产量>8 250 kg/hm2的施磷量为75.0~82.5 kg/hm2,目标产量为7 500~8 250 kg/hm2的施磷量为67.5~75.0 kg/hm2,目标产量<7 500 kg/hm2的施磷量为60.0~67.5 kg/hm2;有效磷含量为15.0~35.0 mg/kg时,杂交水稻目标产量>7 500 kg/hm2的施磷量为75.0~82.5 kg/hm2,目标产量为6 750~7 500 kg/hm2的施磷量为67.5~75.0 kg/hm2,目标产量<6 750 kg/hm2的施磷量为60.0~67.5 kg/hm2;有效磷含量为≤15 mg/kg时,杂交水稻目标产量>6 750 kg/hm2的施磷量为67.5~75.0 kg/hm2,目标产量为6 000~6 750 kg/hm2的施磷量为60.0~67.5 kg/hm2,目标产量<6 000 kg/hm2的施磷量为52.5~60.0 kg/hm2 [6]。
当土壤速效钾含量>160 mg/kg时,杂交水稻目标产量 >8 250 kg/hm2的施钾量为135~150 kg/hm2,目标产量为7 500~8 250 kg/hm2的施钾量为120~135 kg/hm2,目标产量 <7 500 kg/hm2的施钾量为105~120 kg/hm2;速效钾含量为100.0~160.0 mg/kg时,杂交水稻目标产量>8 250 kg/hm2的施钾量为150~165 kg/hm2,目标产量为7 500~8 250 kg/hm2的施钾量为135~150 kg/hm2,目标产量<7 500 kg/hm2的施钾量为120~135 kg/hm2;速效磷含量为40.0~100.0 mg/kg时,杂交水稻目标产量>7 500 kg/hm2的施钾量为165~180 kg/hm2,目标产量为6 750~7 500 kg/hm2的施钾量为150~165 kg/hm2,目标产量<6 750 kg/hm2的施钾量为135~150 kg/hm2;速效钾含量为≤40.0 mg/kg时,杂交水稻目标产量>6 750 kg/hm2的施钾量为150~165 kg/hm2,目标产量为6 000~6 750 kg/hm2的施钾量为135~150 kg/hm2,目标产量<6 000 kg/hm2的施钾量为120~135 kg/hm2 [6]。
4参考文献
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