泾川县旱塬区全膜穴播冬小麦“3414”施肥试验

袁 伟，薛福元

（1.甘肃省泾川县农业技术推广中心，甘肃 泾川 744300；2.甘肃省泾川县种子管理站，甘肃 泾川744300）

冬小麦是甘肃省泾川县的主要粮食作物，年播种面积2.2万hm2左右，在当地农业生产中具有举足轻重的地位，直接关系到农民增收和农村稳定。2011—2012年，泾川县示范推广全膜穴播小麦1 001 hm2，平均单产4 515 kg/hm2，较大田增产1 305 kg/hm2，增产率40.7%。为进一步建立泾川县旱塬区全膜穴播小麦测土配方施肥指标体系，更好地指导农民进行科学施肥，2011年秋，我们在泾川县北塬旱原区黑垆土开展了全膜穴播冬小麦“3414”施肥效应试验，现将结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验设在泾川县党原乡完颜洼村，位于北纬35°22′44.6″，东经107°19′36.3″。海拔1 316m，年降水量553mm，无霜期174 d，属旱塬区。试验地土壤为黑垆土，高肥力，耕层含有机质15.7 g/kg、碱解氮76.0mg/kg、有效磷8.8mg/kg、速效钾169.0mg/kg，pH为8.5，前茬冬小麦。

1.2 供试材料

指示冬小麦品种为平凉43号。供试氮肥为尿素（含N 46%），由中国石油兰州化学工业公司生产；磷肥为普通过磷酸钙（含P2O512%），甘肃白银化工有限公司生产；钾肥为硫酸钾镁肥（含K2O≥24%、Mg6%、S 16%），青海高端盐湖科技有限公司生产。

1.3 试验方法

试验采用“3414”完全设计方案，即3因素（氮、磷、钾），4水平（0、1、2、3），共14个处理。0水平为不施肥，2水平为当地最佳施肥量，1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5（过量施肥水平）。随机区组排列，不设重复，小区面积19.8m2（4.4 m×4.5m）。试验因子水平及试验方案见表1、表2。播前按试验方案分小区准确称取供试肥料，结合整地全部施入相应小区内。每小区覆4幅宽1.2 m、厚0.008mm地膜。于2011年10月12日破膜穴播，每幅膜播种8行，每穴10～11粒，播深3.0～5.0 cm，播量600万粒/hm2。其余管理同当地大田。2012年6月28日按小区进行常规考种，各小区单收计产。

表1 试验因子水平 kg/hm2

1.4 计算方法

肥料利用率（%）=［（施肥区农作物吸收养分量-缺素区农作物吸收养分量）/（肥料施用量×肥料中养分含量）］×100，按生产冬小麦100 kg籽粒产量吸收N 3.00 kg、P2O51.25 kg、K2O 2.50 kg计。

2 结果与分析

2.1 产量

通过表3可以看出，冬小麦折合产量以处理6最高，为6 166.7 kg/hm2，较处理1增产3 121.2 kg/hm2，增产率102.49%；其次为处理10，较处理1增产2 848.4 kg/hm2，增产率93.53%。

2.2 施肥水平对产量的影响

2.2.1 施氮水平对冬小麦产量的影响 在磷、钾肥施用量不变，不同施氮水平下，无氮区（处理2）、低氮区（处理3）、中氮区（处理6）、高氮区（处理11）的冬小麦产量随氮肥施用量的增加，呈先增加后降低趋势，其中以处理6折合产量最高，为6166.7 kg/hm2（表3）。

2.2.2 施磷水平对冬小麦产量的影响 在氮、钾肥施用量不变，不同施磷水平下，无磷区（处理4）、低磷区（处理5）、中磷区（处理6）、高磷区（处理7）的冬小麦折合产量随磷肥施用量的增加也呈先增加后降低趋势，其中以处理6折合产量最高，为6 166.7 kg/hm2（表3）。

表2 试验方案

表3 不同处理的冬小麦产量

2.2.3 施钾水平对冬小麦产量的影响 在氮、磷肥施用量不变，不同施钾水平下，无钾区（处理8）、低钾区（处理9）、中钾区（处理6）、高钾区（处理10）的冬小麦折合产量随钾肥用量的增加亦呈先增加后降低趋势，其中以处理6折合产量最高，为6 166.7 kg/hm2（表3）。

2.3 氮、磷、钾肥料效应的数学模型

以冬小麦产量为目标函数，根据田间试验结果，运用“3414”试验统计方法，得出N、P、K肥与冬小麦产量（Y）之间的回归方程为：

Y=198.86+4.51N+28.92P+12.82K+0.91NP+1.24 NK-3.24 PK-0.44 N2-1.82 P2-0.44K2（R=0.97>R2=0.94）。经对回归模型进行F检验，氮、磷、钾肥施用量与产量之间有显著的回归关系（F=8.2>F0.05=6.0）。通过对回归方程优化解析，按氮肥（N）4.00元/kg、磷肥（P2O5）6.25元/kg、钾肥（K2O）13.00元/kg、冬小麦2.08元/kg的价格，得出冬小麦最大施肥量为N 294.0 kg/hm2、P2O5162.0 kg/hm2、K2O 34.5 kg/hm2，N、P2O5、K2O比例为1∶0.55∶0.12，此时冬小麦产量为6 213.0 kg/hm2。最佳施肥量为N 243.0 kg/hm2、P2O5115.5 kg/hm2、 K2O 57.0 kg/hm2， N、 P2O5、 K2O比例为1∶0.48∶0.23，此时冬小麦产量6 082.5 kg/hm2。

2.4 肥料利用率

根据肥料利用率计算公式，利用处理2、处理3、处理6、处理11中作物吸收氮素的量及所施氮肥中的养分含量得出，处理3氮肥利用率为33.6%，处理6为31.4%，处理11为17.6%。利用处理4、处理5、处理6、处理7中作物吸收的磷素量及所施磷肥中的养分含量得出，处理5的磷肥利用率为30.8%，处理6为25.0%，处理7为11.3%。利用处理8、处理9、处理6、处理10中作物吸收的钾素量及所施钾肥中的养分含量得出，钾肥利用率处理9为31.3%，处理6为28.1%，处理10为11.3%。由此可知，在供试不同肥力水平下，养分利用率随施肥水平的提高而逐渐降低。

表4 不同施肥水平肥料利用率 %

3 小结

1）在泾川旱塬区全膜穴播条件下，冬小麦以施N 187.5 kg/hm2、P2O590.0 kg/hm2、K2O 60.0 kg/hm2折合产量最高，为6 166.7 kg/hm2，较不施肥增产3 121.2 kg/hm2，增产率102.49%。

2） 通过建立冬小麦产量（Y）与N、P、K肥之间的回归方程Y=198.86+4.51N+28.92 P+12.82 K+0.91NP+1.24NK-3.24PK-0.44N2-1.82P2-0.44K2（R=0.97），得出在泾川县旱塬区全膜穴播栽培条件下，冬小麦的最大施肥量为N 294.0 kg/hm2、P2O5162.0 kg/hm2、 K2O 34.5 kg/hm2， N、 P2O5、K2O比例为1∶0.55∶0.12，此时冬小麦产量为6 213.0 kg/hm2。最佳施肥量为N 243.0 kg/hm2、P2O5115.5 kg/hm2、 K2O 57.0 kg/hm2， N、 P2O5、K2O比例为1∶0.48∶0.23，此时冬小麦产量6 082.5 kg/hm2。

3）在该试验条件下，氮、磷、钾养分的利用率均随施肥水平的提高而逐渐降低，其中氮肥利用率为17.6%～33.6%，磷肥利用率为13.6%～30.8%，钾肥利用率为11.3%～31.3%。