3马铃薯施肥指标体系研究及应用.docx
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3马铃薯施肥指标体系研究及应用
贵州省马铃薯施肥指标体系研究与应用
贵州省具有亚热带湿润季风气候和独特的立体气候,冬无严寒,夏无酷暑,具有发展马铃薯生产的优越自然条件。
近二十年来,随着市场需求的扩大及种植业结构的调整,我省马铃薯种植面积和总产量呈快速增长态势;由于高产栽培技术研究及推广力度不够,单产低、整体生产水平不高及马铃薯栽培管理粗放等多方面原因,严重阻碍和制约了我省马铃薯产业的发展。
为充分利用我省自然资源优势,根据马铃薯生产技术的需要,研究试验马铃薯施肥量、施肥时期、施肥方式等科学施肥问题,提出我省不同区域主要品种马铃薯的氮、磷、钾施用配比、施用量,获得适合我省不同区域马铃薯的施肥技术参数,对于提高马铃薯生产的科技含量,有效提高马铃薯产量、改善马铃薯品质,增加马铃薯生产效益,促进马铃薯产业的可持续发展,使马铃薯真正成为我省农业增效,农民增收的优势产业发挥具有重要意义。
1区域概况
根据贵州省立体气候的特点,我们将全省马铃薯种植划分为海拔大于1300米的高山春作区(施肥Ⅲ区,下同)、海拔800—1300米的中高山春作区(施肥Ⅱ区,下同)、海拔小于800米的低海拔冬作区(施肥Ⅰ区,下同)等三个区域,分别在三个区域的黔西、遵义、桐梓、正安、黄平、开阳、思南、西秀、织金、瓮安、兴义、余庆、道真、务川、平坝、盘县、凯里、麻江、锦屏、都匀、平塘、安龙、毕节、威宁、金沙、松桃、铜仁、纳雍、罗甸、绥阳等51个县市实施完成了田间肥效试验。
其中,施肥Ⅰ区:
马铃薯种植品种主要有坝薯10号、费乌瑞它、脱毒米拉、威芋3号、豫薯王,选择的主要土壤类型是潮泥田、黄泥田、斑红泥田、红砂泥田、黄红泥田、黄红砂泥田、冷砂田、潮砂泥田、大泥田、豆办泥田、马肝泥田、轻白鳝泥田、扁砂泥田、黄红细扁砂泥田、小黄泥田、龙凤大眼泥田、油砂黄泥田、潮砂泥土、黄扁砂泥土、泥质黄壤性土、小黄泥土等21个土种;施肥Ⅱ区:
马铃薯种植品种主要有巴东、脱毒米拉、本地洋芋、费乌瑞它、会-2、克选10号、米拉、威玉3号、宣薯3号、早大白,选择的主要土壤类型是斑潮砂泥田、斑黄泥田、潮砂田、大泥田、大眼泥田、寡黄泥田、斑潮泥田、黄泥田、黄砂泥田、红紫砂田、洪砂田、荔波大泥田、浅石灰泥田、血泥田、羊肝泥田、油黄砂泥田、幼黄砂泥田、暗黄泥土、白云砂土、潮沙泥土、粗骨黄壤、大泥土、粉黄泥土、黄泥土、黄沙泥土、黄砂土、黄粘泥土、灰泡泥土、火石大黄泥土、火石子土、硅质黄壤性土、泥质黄壤性土、死大黄泥土、油大泥土、油黄泥土、中性紫砂泥土、遵义黄砂土等37个土种;施肥Ⅲ区:
马铃薯种植品种主要有鄂薯3号、会-2号、苹果洋易、威芋3号、宣薯3号等,选择的主要土壤类型是小黄泥田、黑灰泡土、黄大灰色土、灰泡泥土、灰泡土、泥质黄壤性土、砂质土壤、紫沙土、紫砂泥灰泡土等9个土种。
2研究方法与技术路线
我们制定了全省统一的测土配方施肥实施方案,明确规定了田间肥效试验、同田对比试验、肥料施肥时期及方法试验和田间校正示范的设计方案,在不同区域的项目县选择具有代表性的土壤类型,以充分开展农户施肥情况调查为基础,按照全省统一制定的测土配方施肥实施方案拟出本县具体的田间试验方案,在不同土壤类型上实施完成了马铃薯D-饱和最优设计(以下简称“3414+1”)田间肥效试验171个,在高、中、低肥力土壤上完成马铃薯测土配方施肥同田对比试验173个,不同施肥时期试验6个,完成测土配方施肥田间校正示范25797.2亩。
根据肥料田间试验示范的要求,采集试验基础土样408个,分析化验2448项次;采集薯块和茎叶等植株样品855个,分析化验3420个项次,为制定贵州省马铃薯施肥指标体系提供了基础数据来源。
经过对项目县历年的马铃薯“3414”肥效试验与同田对比试验资料进行收集、整理与统计分析,建立贵州省各施肥分区不同土壤肥力水平的马铃薯氮、磷、钾效应函数模型684个,研究出贵州省各施肥分区不同土壤肥力水平的马铃薯氮、磷、钾肥料当季利用率、马铃薯单位产量氮磷钾养分吸收量、土壤养分校正系数、有机肥贡献率、基础地力产量、目标产量等参数8610个,形成了各施肥分区的马铃薯施肥指标体系,筛选出马铃薯施肥比例并形成配方20个,按照配方进行配方肥的配制、生产,直接指导农民使用配方肥;应用马铃薯施肥指标体系建立马铃薯测土配方施肥专家管理系统或直接指导马铃薯测土配方施肥的实施;与习惯施肥相比较,每亩可节本增效30元以上,氮肥利用率提高3个百分点以上。
3结果与分析
3.1建立不同区域、不同土壤类型上马铃薯测土配方施肥的施肥模型,为测土配方施肥技术推广提供科学依据
根据全省实施的171个D-饱和最优设计(以下简称“3414+1”)肥料田间肥效试验结果,采取散点图的变化趋势、长期施肥经验和统计检验三种方法相结合的方式获取典型的施肥与产量关系数学模型,采用以下肥料效应函数模型对试验结果进行拟合,建立了不同区域、不同土壤类型上的三元二次施肥数学模型171个(见附表1),拟合成功的模型94个,拟合率54.97%;建立了一元二次施肥数学模型513个(见附表2),拟合成功的模型387个(氮素施肥数学模型130个、磷素施肥数学模型135个、钾素施肥数学模型122个),拟合率75.44%(氮素76.02%、磷素78.95%、钾素71.35%);同时,获得了施肥Ⅰ区21种、施肥Ⅱ区37种、施肥Ⅲ区9种土壤类型相应的最佳经济施肥量和最高产量施肥量。
3.1.1三元二次肥料效应函数模型
y=b0+b1x1+b2x12+b3x2+b4x22+b5x3+b6x32+b7x1x2+b8x1x3+b9x2x3
其中:
y—目标产量;x1—氮元素的需求量;x2—磷元素的需求量;x3—钾元素的需求量;b0、b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8、b9—肥料田间试验的回归方程系数,他们随作物种类和土壤状况变化而变化。
表1三元二次肥料效应函数模型
三元二次施肥数学模型
方差分析
施肥区
土壤名称
b0
b1*N
b2*N2
b3*P
b4*P2
b5*K
b6*K2
b7*NP
b8*NK
b9*PK
F0.05
F
Ⅰ-1
潮砂泥田
774
208.71
-5.92
-8.23
-7.93
19.70
-5.12
-5.85
-6.41
20.13
6.0
11.4
油砂黄泥田
918
55.68
-3.24
38.82
-5.75
25.13
-0.49
2.45
0.44
0.13
6.0
15.7
小黄泥田
724
6.65
-3.40
95.34
-5.34
9.76
-0.46
0.68
2.03
-0.70
6.0
12.7
马肝黄泥田
912
123.54
-14.55
240.57
-16.50
112.68
-26.18
-1.03
25.77
0.15
6.0
16.6
轻白鳝泥田
712
16.22
-5.40
156.14
-4.52
18.44
-0.55
3.88
3.80
-6.01
6.0
7.4
龙凤大眼泥田
653
250.65
-9.59
37.56
-14.32
24.83
-3.33
-1.45
-0.60
10.00
6.0
5.8
泥质黄壤性土
342
102.55
-3.90
64.54
-7.10
-8.62
-0.44
1.07
0.49
2.64
6.0
16.1
Ⅰ-2
黄泥田
590
126.26
-4.20
39.24
-4.71
-16.41
-0.49
-1.87
0.54
3.43
6.0
6.2
黄泥田
999
122.73
-5.06
-56.22
-2.63
55.50
-1.51
5.89
-2.25
3.04
6.0
6.0
潮黄泥田
627
43.89
-1.58
17.11
-5.06
6.63
-0.57
-0.21
-0.08
2.88
6.0
43.1
冲沟粗砂泥田
605
27.97
-1.74
-1.97
-3.43
22.92
-0.16
6.38
-0.51
-1.65
6.0
35.4
冷砂田
562
81.12
-4.59
112.40
-17.61
18.61
-0.55
6.95
-0.68
1.63
6.0
73.8
红潮泥田
536
29.24
-4.16
158.89
-11.73
76.10
-4.88
-0.81
5.86
-0.96
6.0
6.7
红砂泥田
1195
46.71
-4.02
52.45
-2.27
34.62
-0.65
2.97
1.13
-2.24
6.0
13.2
熟白鳝泥
1862
27.81
-2.53
42.06
-3.07
-5.86
-0.64
-0.46
2.37
1.64
6.0
11.3
潮砂泥
905
93.32
-4.44
-29.03
-1.47
37.37
-0.30
6.40
-1.43
-0.89
6.0
77.7
潮砂泥
535
156.92
-5.21
-21.37
-2.59
13.64
-0.48
1.02
-1.81
3.51
6.0
72.7
潮砂泥
172
247.88
-6.20
-36.37
-3.38
-20.55
-0.79
-10.32
-3.27
14.72
6.0
25.9
潮泥田
748
48.21
-2.11
44.49
-3.29
12.58
-0.22
1.41
0.27
-0.13
6.0
16.3
偏砂泥田
706
69.20
-3.28
18.99
-4.94
24.85
-0.59
2.98
-0.44
0.88
6.0
9.4
潮泥田
628
66.57
-4.86
43.76
-7.38
33.01
-1.14
4.48
1.03
-0.71
6.0
15.3
Ⅱ-1
河潮泥田
883
42.38
-4.53
-16.17
-5.82
14.45
-0.44
8.17
-0.69
1.96
6.0
12.0
浅石灰泥田
920
49.75
-3.70
37.79
-4.65
2.57
-0.29
2.19
0.54
0.85
6.0
18.5
硅质漂洗黄壤
1232
39.97
-1.88
24.73
-2.22
1.16
-0.22
-0.24
0.30
1.01
6.0
13.9
黄泥土
539
1.65
-0.28
-9.70
0.29
-2.18
0.04
1.27
0.36
1.00
6.0
6.0
中性紫砂泥土
989
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