氮磷钾三因素四水平在水稻上的肥料效应研究

氮磷钾三因素四水平在水稻上的肥料效应研究氮磷钾三因素四水平在水稻上的肥料效应
研究
第35卷第2期
2009年4月
农业装备技术
AgriculturalEquipment&Technology
Vol_35?.2
ADr.2009
氮磷钾三因素四水平在水稻上的肥料效应研究
吴如成,包怀成,吴玉青,张辉芳
(1.镇江市丹徒区土肥站;2.丹徒区上党镇农服中心)
通过田间试验和系统软件分析,掌握当地土壤
马肝土的供肥能力,水稻作物单产650kg级的养分
吸收量和肥料利用率等参数,并通过此项试验来验
证氮,磷,钾的最高最优施肥量和配方,建立水稻产
量与肥料之间的数学模型,为科学施肥和配方肥生
产提供依据.
1材料与方法
1.1供试地点和品种
试验地点设在镇江市丹徒区上党镇丰城村陈应
敖承包田块,面积0.21hm2;供试品种:水稻南粳44.
1.2供试土壤
供试土壤为马肝土,试验前采集土样并进行土
壤养分的测定(见表1).
1.3试验设计
试验设氮磷钾3个因素,4个水平,l4个处理,
回归最优设计(简称”3414”).小区面积均为30m2,2
次重复,各小区间用薄膜包裹支埂并埋入地下30cm,
表1土壤基础理化性状表
支埂高出水面20cm,试验于2008年6月1913移栽,
拉线双本栽插,株行距为15cmx26.70cm,四周设保
护行1.50m以上.
1.4肥料运筹
试验所需肥料均为单质化肥,用尿素(含
N46%),过磷酸钙(含P2012%),氯化钾(含K2060%)
调配.氮肥分5次施用:基肥,分蘖肥,长粗肥,促花
肥,保花肥;磷肥一次性作基肥施用;钾肥在基肥和
长粗肥分二次施用.处理因子对应肥料用量见表2.
1.5植株采样与测定
收割前采集试验各小区植株样本以备分析籽
粒,茎秆全N,P,K的含量.
2结果与分析
2.1试验结果与分析
表2处理因子对应肥料用量kg/667m
0水平:指不施肥;2水平:指当地最佳施肥量;1水平:2水平×0.5;3水平:2水平×1.5
总第150期
吴如成,等:氮磷钾三因素四水平在水稻上的肥料效应研究
表3水稻”3414”试验结果与分析kg/667m
从表3可以看出,无肥区处理N产量最低,为
375.90kg/667m,处理N0P2K2产量为397.50kg/667m,
较无肥区增产21.60kg/667In;而处理NP2K.产量
增幅最大,较处理N0PK增产达155.50kg/667m,
说明氮因素对水稻产量的影响较磷和钾因素都大.
在氮,钾施肥量相对固定状况下,处理N2PK与
N2P2K和处理N2P.K2与N2P,K的产量比较:处理
N2P2Kl比处理N2P1K1增产17kg/667m,处理N2P3K2
比处理N2P.K:增产8.50kg/667m,说明随着施肥量
磷元素的增加,增产幅度减小.处理N2P2K.产量最
高,为658.90kg/667m,比处理N2P2K2增产4.7O
kg/667m.
2.2肥料不同因素处理结果的比较分析
由表4可知,N因素:虽然产量最高的是处理
N3P2K,但增产系数和增值系数都非常低,只有0.07
和0.03;P因素:最高产量为处理N2P2K:,处理N2P3K
表4单因子N,P,K肥料效应与分析
说明:物价(元/kg)N5.30,P20~5.70,K208.10,稻谷1.90;
增产系数:1kg肥料元素增产水稻kg数;增值系数:1元肥料增收水稻元数. 总第150期糕
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出现了减产和负值;K因素:虽然产量最高的是处理
N2P2K,,但与处理NIK:相比,K素投入产生的增产
幅度,增产系数和增值系数都不大,很不经济.因此, 综合N,P,K三因素,既增产又有增产系数,增值系
数的配方是N2P2K:.
2.3试验结果回归分析
表3试验数据通过”3414”试验统计分析软件进
行回归分析得到回归方程(产量与肥料之间的数学
模型1:
Y=375.8002+16.30966Xl一0.4103X1
+7.464078X2—0.91593X22+3.721435X3
—
0.16484X32+0.371384X1X2+0.192964XlX3
—
0.18204X2X3
决定系数R2=0.99,R0.05=0.92
由此可见,氮,磷,钾肥的施用量与产量有显着
的关系.
2.4水稻最高,最佳经济施氮量
在磷,钾肥一致的基础上(P20为6kg/667m,
K0为12kg/667ms),水稻产量与氮肥用量进行“3414”试验统计分析软件回归分析得到水稻产量与氮肥施用量的效应方程:
Y=395.9+20.66N一0.405N(R=O.99)
决定系数R2=0.99??,达到极显着水平,可见所
获得的肥料效应方程与实际情况拟合较好,水稻产
量与氮肥施用量之间存在极显着的回归关系,可用
此模型提供推荐施肥量.
对氮肥施用量效应方程进行求解,获得一阶偏
导数方程dy/dn=20.66—0.81N,当dy/dn=0时,计算获得最高产量施氮量为25.50kg/667m2,以当年肥料价
N5.30元/kg,稻谷1.90元/kg计算,获得最佳经济效益施氮量为22kg/667m.
2.5水稻最高,最佳经济施磷量
在氮,钾肥一致的基础上(N为20kg/667m,
K012kg/667m2),水稻产量与磷肥用量进行”3414” 试验统计分析软件回归分析得到水稻产量与磷
(P20)肥施用量的效应方程:
Y=600.87+13.4067P一0.9889p2(R2=0.96)
决定系数R=O.96??,达到极显着水平,可见所
获得的肥料效应方程与实际情况拟合较好,水稻产
量与磷肥施用量之间存在极显着的回归关系,可用
此模型提供推荐施肥量.
簟
对磷(P20)肥施用量效应方程进行求解,获得
一
阶偏导数方程dy/dp=13.41-1.98P,当dy/dp=0时, 计算获得最高产量施磷量为6.80kg/667m,以当年
肥料价P20,-6.70元/kg,稻谷1.90元/kg计算,获得最佳经济效益施磷量为5kg/667in.
2.6水稻最高,最佳经济钾量
在氮,磷肥一致的基础上(N为20kg/667m,
P0为6kg/667m2),水稻产量与钾肥用量进行
“3414”试验统计分析软件回归分析得到水稻产量与
钾(KO)/]E施用量的效应方程:
Y=593.185+7.6225K一0.2215K(R=0.98)
决定系数R2=0.98??,达到极显着水平,可见所
获得的肥料效应方程与实际情况拟合较好,水稻产
量与钾肥施用量之间存在极显着的回归关系,可用
此模型提供推荐施肥量.
对钾(K2o)肥施用量效应方程进行求解,获得一
阶偏导数方程dy/dk=7.62—0.44K,当dy/dn=0时,计
算获得最高产量施钾量为6.80kg/667m,以当年肥
料价K208.10元/kg,稻谷1.9O元/kg计算,获得最
佳经济效益施钾量为7.60kg/667in.
3结论
3.1试验结果表明,在当地马肝土施用氮,磷,钾肥
对水稻有明显的增产作用;施用氮肥对水稻的增产
效果最大.氮,磷,钾肥对水稻产量的影响顺序是氮
肥>钾肥>磷肥.缺氮的平均相对产量为60.98%, 缺磷的平均相对产量为92.89%,缺钾的平均相对产
量为90.95%.
3.2在本试验条件下,通过”3414”试验统计分析软件进行回归分析得到:最大施肥量为N27.95kg/667m,
P2057.55kg/667m2,K2022.06kg/667IT10,产量684.87 k~,667in;最佳经济施肥量为N20.76kg/667m2,P205 5.62kg/667m,K207.4k~667mz,产量为634.5kg/667in. 在最大施肥量施肥条件虽然可以获得最高的产量,
但投人与产出相比,不经济,效益又低,势必造成了
在施肥上的浪费.因此,建议在我区马肝土上,施氮, 磷,钾肥的适宜量为:N20kg/667m,P205.60
kg/667m,K207.50k~667m.其三要素比例为1:
0.28:0.38.在这样的氮磷钾施用量和施肥比例条件
下,水稻有最佳的经济效益和最高的经济产量.
总第150期。