土壤馬肝土供肥能力及肥料利用率的研究

土壤馬肝土供肥能力及肥料利用率的研究

通過農(nóng)田試驗和網(wǎng)絡系統(tǒng)分析，捕捉當?shù)赝寥?、馬肝土的肥育能力、當?shù)赝寥馈⑺臼斋@量為650kg的養(yǎng)分吸收和肥育利用率。在本試驗中，我們驗證了氮、磷、鉀的最高最佳配肥量和配肥量，建立了水稻產(chǎn)量與肥料的數(shù)學模型，為科學施肥和配肥生產(chǎn)奠定了基礎。1材料和方法1.1試驗地點和品種試驗地點設在鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)上黨鎮(zhèn)豐城村陳應敖承包田塊,面積0.21hm2;供試品種:水稻南粳44。1.2試驗土壤供試土壤為馬肝土,試驗前采集土樣并進行土壤養(yǎng)分的測定(見表1)。1.3小區(qū)間帶薄層保護試驗設氮磷鉀3個因素、4個水平、14個處理,回歸最優(yōu)設計(簡稱“3414”)。小區(qū)面積均為30m2,2次重復,各小區(qū)間用薄膜包裹支埂并埋入地下30cm,支埂高出水面20cm,試驗于2008年6月19日移栽,拉線雙本栽插,株行距為15cm×26.70cm,四周設保護行1.50m以上。1.4化肥含磷肥化鉀試驗所需肥料均為單質(zhì)化肥,用尿素(含N46%)、過磷酸鈣(含P2O512%)、氯化鉀(含K2O60%)調(diào)配。氮肥分5次施用:基肥、分蘗肥、長粗肥、促花肥、?；ǚ?磷肥一次性作基肥施用;鉀肥在基肥和長粗肥分二次施用。處理因子對應肥料用量見表2。1.5采樣與測定收割前采集試驗各小區(qū)植株樣本以備分析籽粒、莖稈全N、P、K的含量。2結果與分析2.1對水稻養(yǎng)分含量的影響從表3可以看出,無肥區(qū)處理N0P0K0產(chǎn)量最低,為375.90kg/667m2,處理N0P2K2產(chǎn)量為397.50kg/667m2,較無肥區(qū)增產(chǎn)21.60kg/667m2;而處理N1P2K1產(chǎn)量增幅最大,較處理N0P2K2增產(chǎn)達155.50kg/667m2,說明氮因素對水稻產(chǎn)量的影響較磷和鉀因素都大。在氮、鉀施肥量相對固定狀況下,處理N2P1K1與N2P2K1和處理N2P1K2與N2P3K2的產(chǎn)量比較:處理N2P2K1比處理N2P1K1增產(chǎn)17kg/667m2,處理N2P3K2比處理N2P1K2增產(chǎn)8.50kg/667m2,說明隨著施肥量磷元素的增加,增產(chǎn)幅度減小。處理N2P2K3產(chǎn)量最高,為658.90kg/667m2,比處理N2P2K2增產(chǎn)4.70kg/667m2。2.2k素投入產(chǎn)品np2k2對k素產(chǎn)量的影響由表4可知,N因素:雖然產(chǎn)量最高的是處理N3P2K2,但增產(chǎn)系數(shù)和增值系數(shù)都非常低,只有0.07和0.03;P因素:最高產(chǎn)量為處理N2P2K2,處理N2P3K2出現(xiàn)了減產(chǎn)和負值;K因素:雖然產(chǎn)量最高的是處理N2P2K3,但與處理N2P2K2相比,K素投入產(chǎn)生的增產(chǎn)幅度、增產(chǎn)系數(shù)和增值系數(shù)都不大,很不經(jīng)濟。因此,綜合N、P、K三因素,既增產(chǎn)又有增產(chǎn)系數(shù)、增值系數(shù)的配方是N2P2K2。2.3產(chǎn)量與肥料的回歸分析表3試驗數(shù)據(jù)通過“3414”試驗統(tǒng)計分析軟件進行回歸分析得到回歸方程(產(chǎn)量與肥料之間的數(shù)學模型):決定系數(shù)R2=0.99,R0.05=0.92由此可見,氮、磷、鉀肥的施用量與產(chǎn)量有顯著的關系。2.4對水稻產(chǎn)量和化肥施用量的建議應用在磷、鉀肥一致的基礎上(P2O5為6kg/667m2,K2O為12kg/667m2),水稻產(chǎn)量與氮肥用量進行“3414”試驗統(tǒng)計分析軟件回歸分析得到水稻產(chǎn)量與氮肥施用量的效應方程:決定系數(shù)R2=0.99★★,達到極顯著水平,可見所獲得的肥料效應方程與實際情況擬合較好,水稻產(chǎn)量與氮肥施用量之間存在極顯著的回歸關系,可用此模型提供推薦施肥量。對氮肥施用量效應方程進行求解,獲得一階偏導數(shù)方程dy/dn=20.66-0.81N,當dy/dn=0時,計算獲得最高產(chǎn)量施氮量為25.50kg/667m2,以當年肥料價N5.30元/kg、稻谷1.90元/kg計算,獲得最佳經(jīng)濟效益施氮量為22kg/667m2。2.5肥料效果模型在氮、鉀肥一致的基礎上(N為20kg/667m2,K2O12kg/667m2),水稻產(chǎn)量與磷肥用量進行“3414”試驗統(tǒng)計分析軟件回歸分析得到水稻產(chǎn)量與磷(P2O5)肥施用量的效應方程:決定系數(shù)R2=0.96★★,達到極顯著水平,可見所獲得的肥料效應方程與實際情況擬合較好,水稻產(chǎn)量與磷肥施用量之間存在極顯著的回歸關系,可用此模型提供推薦施肥量。對磷(P2O5)肥施用量效應方程進行求解,獲得一階偏導數(shù)方程dy/dp=13.41-1.98P,當dy/dp=0時,計算獲得最高產(chǎn)量施磷量為6.80kg/667m2,以當年肥料價P2O56.70元/kg、稻谷1.90元/kg計算,獲得最佳經(jīng)濟效益施磷量為5kg/667m2。2.6肥料效果模型在氮、磷肥一致的基礎上(N為20kg/667m2,P2O5為6kg/667m2),水稻產(chǎn)量與鉀肥用量進行“3414”試驗統(tǒng)計分析軟件回歸分析得到水稻產(chǎn)量與鉀(K2O)肥施用量的效應方程:決定系數(shù)R2=0.98★★,達到極顯著水平,可見所獲得的肥料效應方程與實際情況擬合較好,水稻產(chǎn)量與鉀肥施用量之間存在極顯著的回歸關系,可用此模型提供推薦施肥量。對鉀(K2O)肥施用量效應方程進行求解,獲得一階偏導數(shù)方程dy/dk=7.62-0.44K,當dy/dn=0時,計算獲得最高產(chǎn)量施鉀量為6.80kg/667m2,以當年肥料價K2O8.10元/kg、稻谷1.90元/kg計算,獲得最佳經(jīng)濟效益施鉀量為7.60kg/667m2。3結論3.1稻產(chǎn)量及其他指標對稻產(chǎn)量的影響施用氮肥對水稻的增產(chǎn)效果最大。氮、磷、鉀肥對水稻產(chǎn)量的影響順序是氮肥>鉀肥>磷肥。缺氮的平均相對產(chǎn)量為60.98%,缺磷的平均相對產(chǎn)量為92.89%,缺鉀的平均相對產(chǎn)量為90.95%。3.2施氮、磷、基肥量最大施肥量為N27.95kg/667m2,P2O57.55kg/667m2,K2O22.06kg/667m2,產(chǎn)量684.87kg/667m2;最佳經(jīng)濟施肥量為N20.76kg/667m2,P2O55.62kg/667m2,K2O7.4kg/667m2,產(chǎn)量為634.5kg/667m2。在最大施肥量施肥條件雖然可以獲得最高的產(chǎn)量,但投入與產(chǎn)出相比,不經(jīng)濟,效益又低,勢必造成了在施肥上的浪