青藏高原乐都产区大蒜施肥效应及推荐量研究

作者: 贺诚

青藏高原乐都产区大蒜施肥效应及推荐量研究0

贺诚,青海省海东市乐都区农业技术推广中心,邮编810799。

收稿日期:2023-06-06

摘   要   在青海省海东市利用“3414”试验设计布置大蒜氮、磷、钾肥施用效果试验。结果表明,海东市大蒜产量最高达30 201 kg/hm2,施氮增产效果最优,增产率为25.2%,新增纯收入达8 203.2元/hm2;施钾增产率最低,仅为10.7%,新增纯收入为3 818.4元/hm2,氮磷钾肥的产投比均随施肥量的增加而降低;拟合方程模型确定大蒜最高产量时氮磷钾肥用量分别为N363 kg/hm2、P2O5198.9 kg/hm2、K2O194.5 kg/hm2,最佳经济用量为N335.3 kg/hm2、P2O5180.4 kg/hm2、K2O177.9 kg/hm2,施肥养分配比为N ∶ P2O5 ∶ K2O=1 ∶ 0.5 ∶ 0.5。

关键词   青藏高原;大蒜;施肥;推荐量

大蒜属1年生或2年生食药两用植物。青海地处青藏高原,气候冷凉,昼夜温差大,非常适宜大蒜干物质积累。青海紫皮大蒜因蒜瓣紧实肥大、口感好、品质优,发展迅猛,目前种植面积达10多万亩,主要分布在乐都、平安等海东地区,成为当地农民增收和农业增效的支柱产业,经济效益十分可观。但长期以来种植户轻施氮肥,偏施磷肥,不施钾肥,施肥不合理,造成施肥效益下降。在乐都大蒜主产区开展“3414”试验,通过分析大蒜产量和经济效益,探索乐都区大蒜氮磷钾最佳施肥量,以期为大蒜的高产和绿色高效施肥提供科学依据。

1   材料与方法

1.1   试验地基本情况   试验设在乐都区雨润镇荒滩村,土壤类型为灰钙土,供试土壤pH值8.2,有机质19.79 g/kg,全氮1.32 g/kg,碱解氮98 mg/kg,有效磷52 mg/kg,速效钾230 mg/kg。试验地块地势平整,土层深厚,耕性良好,肥力均匀,灌排便利。

1.2   试验材料   供试肥料为尿素(N46%)、过磷酸钙(P2O512%)、硫酸钾(含K2O50%);大蒜品种为乐都紫皮大蒜。2018年11月5日播种,行距20 cm,株距15 cm,2019年3月15日出苗,2019年7月5日收获。

1.3   试验方法   试验采用“3414”田间肥效试验方案,设氮、磷、钾3个因素,4个水平,共计14个处理组合(表1)。每个处理3次重复,随机区组排列,小区面积24 m2。试验四周设1 m宽保护行,小区之间以及小区与保护行间设有  0.3 m宽田埂。小区单灌单排,防止串肥串水和便于观察记载。

氮肥播前基施总量的1/3,追施占2/3(分别于苗期和抽薹期追施),磷、钾肥均随播前整地一次性施入,所有处理均不施有机肥。大蒜成熟后,小区产量单打单收,一次性收获计产。

2   结果与分析

2.1   氮、磷、钾肥对大蒜产量的影响   由表2可知,处理间差异达极显著水平,说明施用氮磷钾肥对大蒜产量影响较大,施肥效果明显。处理N2P2K3产量最高,比产量最低的处理N0P0K0增产41.8%,处理N2P2K2产量次之,比处理N0P0K0增产39.9%。综合分析可知,所有施肥处理均与无肥处理间差异极显著。比较缺氮、缺磷和缺钾的3个处理N0P2K3、N2P0K2、N2P2K0,差异亦达极显著水平,且N0P2K3处理产量最低,说明不施氮肥对大蒜产量的影响最大;处理N2P2K3与缺素区产量之差依次均为:缺氮>缺磷>缺钾,说明氮、磷、钾对大蒜的增产效果为N肥>P肥>K肥,且氮肥、磷肥和钾肥最佳配施用量分别为360 kg/hm2、210 kg/hm2、225 kg/hm2。

2.2   不同处理产量与经济效益   由表3可知,各施肥处理受大蒜产量和施肥成本影响,产投比变化较大。磷肥和钾肥用量不变,随施氮量的增加,大蒜产量呈先增后降的趋势,不同施氮水平间差异显著,施氮360 kg/hm2时大蒜产量和经济效益最高,增产量为25.2%,新增纯收入达8 203.2元/hm2,但产投比居中,比低氮水平时减少23.1%;氮肥和钾肥用量不变,不同磷肥用量对大蒜产量的影响与氮肥相似,在中磷(210 kg /hm2)水平时大蒜产量和纯收入最高,比不施磷处理增产11.6%,收入增加3 973.8元/hm2;氮肥和磷肥用量不变,随施钾量的增加,大蒜产量逐渐增加,在施钾量最大时(225 kg/hm2),大蒜产量和纯收入最高,且与其他处理间差异显著,比不施钾处理增产10.7%,收入增加来   3 818.4元/hm2。氮、磷、钾肥的产投比均随肥料用量的增加呈逐渐降低的趋势,肥料用量越低,产投比越高。

2.3   大蒜氮、磷、钾最佳经济施肥量分析   以大蒜产量为目标函数,根据田间试验结果(表2),运用“3414”试验统计方法,以施肥量(纯量)为自变量(N、P、K),相对应的产量为因变量(Y)建立三元二次肥料效应函数方程。

通过对产量结果进行回归分析,建立大蒜产量与氮磷钾肥用量间的回归方程,并求得回归系数,得到拟合回归方程:Y=21302.96+450.41N+342.67P-26.79K-11.82N2-10.50P2-12.47K2-1.86NP+12.35NK+5.90PK。

经对回归方程的回归系数及其显著性    检 验表明,F=51.56>F0.01=14.66、回归系数R2=0.995 7**,虽然F和R2值达到极显著水平,但根据极值判别,分析判定该三元二次肥效模型不典型。

拟合氮肥的一元二次方程,y=-0.044x2+31.943x+23 693,R2=0.988 6,R2值达到显著水平,可推荐大蒜的合理施氮量,其中最大施氮量为363 kg/hm2,产量最大可达29 490.5 kg/hm2,最佳施氮量为335.3 kg/hm2,产量最大可达    29 456.7 kg/hm2。

拟合磷肥的一元二次方程,y=-0.079 4x2+31.579x+26 717,R2=0.999 2,达到显著水平,可推荐大蒜的合理施磷量,其中最大施磷量为198.9 kg/hm2,产量最大可达29 856.9 kg/hm2,最佳施磷量为180.4 kg/hm2,产量最大可达       29 829.7 kg/hm2。

拟合钾肥的一元二次方程,y=-0.075 6x2+29.406x+27 332,R2=0.975 3,达到显著水平,可推荐大蒜的合理施钾量,其中最大施钾量为194.5 kg/hm2,产量最高可达30 191.5 kg/hm2,最佳施钾量为177.9 kg/hm2,产量最高可达    30 170.8 kg/hm2。

3   结论与讨论

氮磷钾肥配施可明显促进大蒜干物质的积累,提高产量和经济效益。张春萍针对乐都地膜大蒜研究显示,乐都川水地区大蒜最高产量达43 382 kg/hm2,推荐氮磷钾用量分别为N492.6 kg/hm2、P2O5211.8 kg/hm2、K2O152.4 kg/hm2。本研究中乐都大蒜产量最高为30 201 kg/hm2,氮  磷钾肥的用量分别为N 363 kg/hm2、P2O5198.9 kg/hm2、K2O 194.5 kg/hm2,产量低于前人研究结果,主要原因可能是本研究中大蒜为露天种植,操作简单,且施肥量较低,而前人采用地膜种植,可保温保水,同时较高的施肥量促进了作物产量增加。柴达木地区大蒜产量和氮磷钾施肥量均明显低于本研究,说明大蒜产量的高低与施肥量有很大的关系,两者呈正相关。大蒜对氮、钾需求量较高,成熟期氮磷钾需求比例为1 ∶ 0.10 ∶ 0.996,本实验中土壤速效钾含量较高(230 mg/kg),故钾肥增产作用低于氮肥和     磷肥。

本研究结果表明,肥料品种对大蒜产量的影响顺序为氮肥>磷肥>钾肥,增施氮肥增产效果最好,经济效益和产投比最高,但产投比随着施肥量的增加呈降低趋势。通过拟合三元二次方程和一元二次方程,确定乐都大蒜最高产量时氮磷钾肥的用量分别为N363 kg/hm2、P2O5198.9 kg/hm2、K2O 194.5 kg/hm2,最佳经济用量分别为N335.3 kg/hm2、P2O5180.4 kg/hm2、  K2O 177.9 kg/hm2,施肥养分配比为N ∶ P2O5 ∶K2O=1 ∶ 0.5 ∶ 0.5。根据该试验结果进行配方施肥,可提高肥料利用率,降低因不合理施肥造成的环境污染,提高大蒜产量和经济效益。

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