基于肥效试验四川盆地低山丘陵区玉米施肥指标体系构建

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化肥在保障粮食安全上发挥着重要作用,为追求高产,部分地区肥料的盲目施入已导致土壤养分失衡、肥料利用率降低和施肥效益下降等问题日益严重。测土配方施肥是一项制定科学施肥决策的重要技术,已成为解决上述问题的主要手段。本研究汇总了四川盆地低山丘陵区2005~2010年玉米肥效田间试验结果,依据“3414”试验中的土壤养分状况和产量现状,确定了土壤氮、磷、钾丰缺指标及不同生态亚区肥料推荐用量;同时依据“示范区”试验,比较了配方施肥与常规施肥的肥料效应及增产效果。主要结果如下:(1)与全国第二次土壤普查结果相比,有机质和速效钾含量有一定程度下降,全氮、碱解氮和有效磷含量有不同程度上升,原有土壤养分丰缺指标体系已不适于指导当前生产。土壤有机质与缺氮区相对产量回归决定系数(0.267)明显高于全氮(0.122)和碱解氮(0.165),是反映区域内土壤供氮能力的优选指标。以相对产量55-95%标准,将有机质(OM)、有效磷(AP)和速效钾(AK)含量划分为较低、低、中、高、较高和极高6个等级,分别为:OM(<6、6~10、10~20、20-30、30~40、>40g/kg),AP(<3、 3~5、5~10、10~25、25~50、>50 mg/kg), AK(<30、30~50、50~80、80~120、120~180、>180 mg/kg)。各等级有机质含量相对原有等级无明显变化;有效磷含量有一定程度上升,高、较高和极高等级分别提高了2.5、7.5和5 mg/kg;速效钾含量有较大幅度下降,中、高、较高和极高等级分别降低了10、25、25和10 mg/kg。(2)肥料效应函数法为推荐施肥的优选方法,在保证产量的前提下,减少了肥料用量。该方法中以一元二次模型拟合成功率最高(43.5~74.5%),其次是二次加平台模型(33.3~59.0%),三元二次、平方根加平台和线性加平台模型拟合成功率均较低。由此,最佳施肥量分别选择一元二次模型和二次加平台模型进行计算,且发现首先采用二次加平台模型,拟合不成功的试验点再采用一元二次模型计算最佳施肥量效果最优。(3)因种植制度、作物品种和施肥习惯等不同,不同生态亚区推荐施肥差异较大。肥力中等以上养分分级范围内的氮肥(N)推荐用量总体表现为盆北低山区>盆中丘陵区>盆南低山丘陵区>盆西平原区,其中盆西平原区比盆北低山区每公顷推荐施氮低10~55kg。肥力中等以上养分分级范围内的磷肥(P2O5)推荐用量总体表现为盆北低山区>盆南低山丘陵区>盆中丘陵区>盆西平原区,其中盆西平原区比盆北低山区每公顷推荐施磷低10~15kg。肥力中等以上养分分级范围内的钾肥(K20)推荐用量总体表现为盆北低山区>盆西平原区>盆中丘陵区>盆南低山丘陵区,其中盆北低山区比盆南低山丘陵区每公顷推荐施钾高10~30 kg。总体而言,玉米氮、磷、钾肥推荐用量在盆西平原区最低,而盆北低山区最高,客观反映了不同生态亚区玉米生产中肥料投入的特点。(4)在“3414”试验基础上进行的配方试验,与常规施肥相比,玉米增产14.6%,氮肥和磷肥利用效率明显提高,而钾肥利用效率下降。氮肥农学效率和养分回收率分别提高了2.6kg/kg和8.0个百分点;磷肥农学效率和养分回收率分别增加了3.1 kg/kg和4.1个百分点;钾肥农学效率和养分回收率分别降低了1.7kg/kg和10.7个百分点,这与配方施肥明显提高了钾肥施用量关系密切。配方施肥对不同生态亚区增产增效不尽一致,增产效果和肥料利用率增幅整体表现为盆中丘陵区>盆南低山丘陵区>盆西平原区>盆北低山区。总体来说盆中丘陵区产量和氮磷肥利用率均增幅较高,这与其肥料用量和配施比例(1:0.51:0.34)较合理有关。
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