摘  要：采用“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn)方案，研究了劍麻氮磷鉀肥推薦用量及養(yǎng)分吸收狀況，為劍麻科學(xué)精準(zhǔn)施肥提供參考。結(jié)果表明，N2P2K2 處理收獲葉片數(shù)和鮮葉產(chǎn)量均最高，其 N、P2O5、K2O 施用量分別為 163.9、71.1、310.1 kg/hm2，比例為 1：0.4：1.9。試驗(yàn)區(qū)土壤 N、P 含量均處于中等水平，而土壤 K 含量處于低水平，葉片 N 含量偏高，磷含量適宜，而 K 含量偏低。說(shuō)明鉀素是限制該區(qū)域劍麻產(chǎn)量的主要因素。隨著葉片收獲，不同處理平均 N、P、K 素帶走量分別為 273.4、29.0、292.8 kg/hm2本試驗(yàn)條件下，推薦氮磷鉀肥用量分別為 N 126.2～141.0、P2O5 59.0～65.8、K2O 252.7～280.6 kg/hm2，折尿素 274.3~306.5 kg/hm2，過(guò)磷酸鈣 368.8~411.3 kg/hm2，氯化鉀 421.1~467.7 kg/hm2。平均分別為 N 133.6 kg/hm2、P2O5 62.4 kg/hm2、K2O 266.7 kg/hm2，N：P2O5：K2O =1：0.5：2.0。

關(guān)鍵詞：劍麻；肥料；3414 試驗(yàn)；推薦施肥

 

劍麻（Agave sisalana Perr. ex Engelm.）為龍舌蘭科(Agavaceae)龍舌蘭屬( Agave Linnaeus )，是熱帶地區(qū)主要的麻類經(jīng)濟(jì)作物。其以葉片為收獲器官，經(jīng)初加工抽取纖維，用以制造各類劍麻制品。劍麻纖維是

聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）認(rèn)定的世界 8 種天然植物纖維之一，具有質(zhì)地堅(jiān)韌、耐鹽堿腐蝕、耐摩擦等特性，是制造艦船纜繩、輪胎內(nèi)層、鋼索繩芯等工業(yè)產(chǎn)品的重要原料[1-2]。劍麻主要分布在拉丁美洲、非洲及東南亞的巴西、墨西哥、海地、坦桑尼亞、肯尼亞、中國(guó)等熱帶國(guó)家和地區(qū)[3-4]。據(jù)聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（FAOSTAT），2011—2020 年世界劍麻平均收獲面積和產(chǎn)量分別達(dá) 30.2 萬(wàn) hm²/年、26.1 萬(wàn) t/年。我國(guó)劍麻主要分布在廣西、廣東、云南、海南等省份，是當(dāng)?shù)刂匾臒釒厣?jīng)濟(jì)作物。自 1963 年 H.11648 品種引進(jìn)以來(lái)，我國(guó)在劍麻種苗繁育、養(yǎng)分管理、病蟲(chóng)害防控及葉片收割制度等方面都建立起了較為科學(xué)合理的高產(chǎn)高效生產(chǎn)技術(shù)體系，使我國(guó)劍麻長(zhǎng)期高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，平均單產(chǎn)高達(dá) 5293.3 kg/hm²，遠(yuǎn)高于其它主產(chǎn)國(guó)，是世界平均單產(chǎn)的5.9 倍。隨著綠色生態(tài)環(huán)保理念逐漸深入人心，作為優(yōu)質(zhì)特色天然植物纖維，劍麻正受到越來(lái)越多消費(fèi)者青睞，市場(chǎng)前景廣闊。

施用化肥是作物穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的主要栽培措施，但由于不科學(xué)不合理施肥仍較嚴(yán)重，我國(guó)化肥利用率仍總體偏低，不僅造成資源浪費(fèi)，還造成環(huán)境污染。隨著化肥農(nóng)藥減量增效技術(shù)的研究與應(yīng)用，我國(guó)化肥利用率明顯提升，2020 年我國(guó)水稻、小麥、玉米三大糧食作物化肥利用率為 40.2%，比 2015 年提高 5 個(gè)百分點(diǎn)[5]，但同發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的提升空間。劍麻方面，經(jīng)過(guò) 40 多年單一品種的連作，我國(guó)劍麻產(chǎn)區(qū)土壤肥力衰退跡象逐漸顯現(xiàn)，化肥施用量不斷增加，才能獲得預(yù)期產(chǎn)量。加上劍麻科研投入相對(duì)薄弱，科學(xué)施肥試驗(yàn)較少，推廣力度不足，過(guò)量及不平衡施肥現(xiàn)象嚴(yán)重[6]。合理施用化肥，不僅是劍麻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的保證，也是節(jié)約成本和減少環(huán)境污染的重要措施。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)劍麻施肥量的確定仍以葉片營(yíng)養(yǎng)診斷法為主，通過(guò)比對(duì)葉片養(yǎng)分含量是否在標(biāo)準(zhǔn)值范圍來(lái)判定養(yǎng)分供應(yīng)狀況，據(jù)此調(diào)整肥料用量，獲得最佳施肥量。營(yíng)養(yǎng)診斷法能快速估測(cè)劍麻養(yǎng)分供應(yīng)豐缺與不平衡狀況，對(duì)于多年生作物的劍麻是相對(duì)高效的推薦施肥方法[7]。但葉片營(yíng)養(yǎng)診斷法有許多不足之處，診斷指標(biāo)未能充分體現(xiàn)不同麻齡、不同地力水平及不同栽培管理水平造成的差異，診斷結(jié)果只是相對(duì)某一固定指標(biāo)而言，施肥量計(jì)算也是據(jù)經(jīng)驗(yàn)推導(dǎo)所得，與精準(zhǔn)定量施肥還有一定差距。

氮、磷、鉀是劍麻生長(zhǎng)發(fā)育必需的大量元素，各元素間不可替代又交互作用，確定各元素肥料用量及配比對(duì)提高劍麻產(chǎn)量和施肥效益具有重要作用[8]。“3414”試驗(yàn)方案采用二次回歸 D—最優(yōu)設(shè)計(jì)，方案吸收了回歸最優(yōu)設(shè)計(jì)處理少、效率高的優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果分析除了可應(yīng)用全部 14 個(gè)處理進(jìn)行三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)的擬合，還可以分別進(jìn)行二元二次或一元二次肥料效應(yīng)函數(shù)擬合，分析得出該作物在某產(chǎn)地的氮磷鉀肥推薦施用量，是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的肥料效應(yīng)田間試驗(yàn)方案[9-12]。但目前有關(guān)劍麻“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn)的研究較少。為此，筆者于我國(guó)劍麻主產(chǎn)區(qū)開(kāi)展了劍麻“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn)，以期確定當(dāng)?shù)貏β樽罴训租浭┓柿?，科學(xué)制定施肥方案，為劍麻精準(zhǔn)施肥提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況及材料

試驗(yàn)于廣西崇左市扶綏縣山圩農(nóng)場(chǎng)（108°0′18.27″E，22°27′19.58″N）進(jìn)行。劍麻園土壤為紅泥土，pH為 6.10，有機(jī)質(zhì)含量為 35.5 g/kg，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為 84.0、208.0、115.4 mg/kg。供試劍麻品種為龍舌蘭 H.11648，7 齡麻，種植規(guī)格為：株距、小行距、大行距分別為 1、1、3.8 m，種植密度為4179 株/hm2。試驗(yàn)田每年按 75 t/hm2 的用量將劍麻渣作為有機(jī)肥還田。劍麻鮮葉收購(gòu)價(jià)為 450 元/t，供試肥料均為市售農(nóng)用尿素（含 N 46%）、過(guò)磷酸鈣 (含 P2O5 16%)和氯化鉀(含 K2O 60%)，肥料單價(jià)通過(guò)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部官網(wǎng)查詢，取 2020 年至 2022 年三年平均值，分別為 2211、950、2989 元/t，折 N、P2O5、K2O 分別為 4.8、2.1、6.5 元/kg 。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用氮磷鉀“3414”完全試驗(yàn)設(shè)計(jì)，隨機(jī)區(qū)組排列，3 次重復(fù)。各處理施肥量見(jiàn)表 1，當(dāng)年 3 月份開(kāi)溝施肥，一次施入。10 月采樣測(cè)定劍麻葉片農(nóng)藝性狀指標(biāo)及鮮葉產(chǎn)量，并測(cè)定葉片全氮、全磷、全鉀、全鈣、全鎂含量，均按常規(guī)方法測(cè)定[13]。

表1 各處理施肥量

 

   

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

施肥效果相關(guān)參數(shù)采用以下公式計(jì)算[14]：

（1）地力貢獻(xiàn)率（%）=無(wú)肥區(qū)產(chǎn)量/施肥區(qū)產(chǎn)量，指不施肥劍麻鮮量占施肥產(chǎn)量的百分比，是衡量麻園土壤肥力水平及對(duì)生產(chǎn)貢獻(xiàn)程度的重要指標(biāo)；（2）肥料貢獻(xiàn)率（%）=（施肥產(chǎn)量－無(wú)肥區(qū)產(chǎn)量）/施肥區(qū)產(chǎn)量，指施用肥料增加的劍麻鮮葉產(chǎn)量占施肥區(qū)產(chǎn)量的百分比，是衡量肥料增產(chǎn)效果的重要指標(biāo)；（4）肥料偏生產(chǎn)力（kg/kg）=施肥區(qū)產(chǎn)量/施肥量，指單位施肥量所產(chǎn)出的劍麻鮮葉產(chǎn)量；（5）肥料農(nóng)學(xué)效率（kg/kg）=（施肥區(qū)產(chǎn)量－無(wú)肥區(qū)產(chǎn)量）/施肥量，指單位施肥量所增加的劍麻鮮葉產(chǎn)量；（6）施肥利潤(rùn)（元/hm2）=施肥區(qū)產(chǎn)量×劍麻鮮葉單價(jià)－施肥量×肥料單價(jià)－其它成本；（7）產(chǎn)投比（%）=施肥利潤(rùn)/施肥成本。其中，其它成本主要包括割葉成本約 9750 元/hm2，病蟲(chóng)草害防治成本約 2250 元/hm2，合計(jì)約 12000 元/hm2。

采用 Microsoft Excel 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理及回歸分析，用 JMP Pro 16 軟件進(jìn)行單因素方差分析，用MATLAB R2018a、DPS 軟件繪制肥料效應(yīng)函數(shù)曲面圖并求極值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)劍麻產(chǎn)量的影響

測(cè)產(chǎn)結(jié)果顯示，各處理劍麻收獲葉片數(shù)為 52~63 片/株，其中，中水平氮磷鉀處理 N2P2K2 收獲葉片數(shù)最多，為 63 片/株，其次為低氮處理 N1P2K2，為 61 片/株，而高磷處理 N2P3K2收獲葉片數(shù)最少，僅為 52片/株。不同水平氮處理（N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2、N3P2K2）收獲葉片數(shù)分別為 53、61、63、59 片/株，總體呈先增后減的趨勢(shì)。各處理單葉鮮重在 0.64~0.80 kg/片之間，其中，低磷處理 N2P1K2 單葉鮮重最大，不施鉀處理 N2P2K0 最小，但不同處理間差異不顯著。各處理劍麻鮮葉產(chǎn)量在 145.3~215.8 t/hm2 之間，其中處理 N2P2K2鮮葉產(chǎn)量最高，達(dá) 215.8 t/hm2，比不施肥處理 N0P0K0 增產(chǎn) 30.3%，其次為低磷處理 N2P1K2，鮮葉產(chǎn)量為 209.5 t/hm2，增產(chǎn) 26.7%（表 2）。

表2 不同施肥處理劍麻鮮葉產(chǎn)量

  

2.2 施肥效果分析

2.2.1 肥料效應(yīng)方程擬合

以 2、3、6、11，4~7 以及 8、9、6、10 處理的施肥量和產(chǎn)量數(shù)據(jù)，可分別擬合得到 N、P、K 單因素肥料效應(yīng)方程。以 2～7、11、12 處理，2、3、6、8～11、13 處理及 4～10、14 處理的施肥量和產(chǎn)量數(shù)據(jù)，分別擬合得到 K2、P2、N2 水平下氮磷、氮鉀、磷鉀的互作效應(yīng)方程。用全部 14 個(gè)處理的施肥量和產(chǎn)量數(shù)據(jù)，擬合得到氮磷鉀肥三元二次方程。擬合結(jié)果顯示，P、K 單因素?cái)M合及 PK 互作效應(yīng)擬合 R2較高，說(shuō)明擬合度較好。各組方程 F 值均大于相應(yīng)的 F 0.05 值，均達(dá)到顯著差異水平，可用以分析施肥量預(yù)測(cè)值（見(jiàn)表3）。

  

2.2.2 N、P、K 單因素肥料效應(yīng)分析

根據(jù)肥料報(bào)酬遞減律，當(dāng)邊際產(chǎn)量（dy/dx）等于零時(shí)，作物產(chǎn)量達(dá)到最高，此時(shí)的施肥量為最高產(chǎn)量施肥量。通過(guò)求解 N、P、K 單因素肥料效應(yīng)函數(shù)最大值，分別獲得了 N、P2O5、K2O 肥在其余兩因素肥料用量在 2 水平時(shí)的最高產(chǎn)量施用量，分別為 137.5、55.2、260.8 kg/hm2，對(duì)應(yīng)的最高鮮葉產(chǎn)量分別為 208.89、217.51、219.00 t/hm2（圖 1）。當(dāng)邊際效益等于邊際成本（dyPy=dxPx，即 dy/dx=Px/Py）時(shí)，肥料的邊際利潤(rùn)為零，可獲得最佳產(chǎn)量及對(duì)應(yīng)施肥量。在 N、P2O5、K2O 單價(jià)分別為 4.8、2.1、6.5 元/kg，鮮葉收購(gòu)價(jià)為 450 元/t 條件下，求得 N、P2O5、K2O 最佳施用量分別為 136.4、55.0、254.3 kg/hm2。對(duì)應(yīng)的最佳鮮葉產(chǎn)量分別為 208.53、217.51、218.95 t/hm2。本試驗(yàn)所求得的最高產(chǎn)量施肥量與最佳產(chǎn)量施肥量相差不大。

  

 

2.2.3 N、P、K 二因素肥料互作效應(yīng)分析

利用 MatLab 軟件求解二元二次肥料效應(yīng)函數(shù)極大值并繪制三維曲面圖。結(jié)果顯示，在 K 肥用量為 2水平條件下，當(dāng) N、P2O5 用量分別為 219.0、34.7 kg/hm2 時(shí)，劍麻鮮葉產(chǎn)量最高，達(dá) 217.37 t/hm2。在 P

肥用量為 2 水平條件下，N、K2O 肥最高施肥量分別為 164.3、225.7 kg/hm2，此時(shí)獲得最高產(chǎn)量達(dá) 206.07 t/hm2。在 N 肥用量為 2 水平條件下 P2O5、K2O 用量分別為 60.93、257.04 kg/hm2 時(shí)，劍麻鮮葉產(chǎn)量最高，

達(dá) 214.35 t/hm2。NP、NK、PK 肥互作效應(yīng)圖均為開(kāi)口向下的拋物曲面（圖 2）。分析曲面圖可見(jiàn)，低 P水平下，隨著 N 水平提高，劍麻鮮葉產(chǎn)量從低位呈拋物線趨勢(shì)逐漸提升。而隨著 P 水平提高，產(chǎn)量隨 N水平提高從高位緩慢提升而后下降。說(shuō)明低水平時(shí) NP 交互促進(jìn)作用較明顯，但隨著施用水平提高其交互促進(jìn)作用減弱甚至相互抑制。NK 的互作效果與 NP 相似，在低水平時(shí)交互促進(jìn)作用明顯。PK 互作方面，不同 K 水平下，產(chǎn)量隨著 P 水平提高呈典型拋物線變化趨勢(shì)，并在中 P 中 K 水平下產(chǎn)量達(dá)到最高水平。 

  

2.2.4 N、P、K 三因素肥料互作效應(yīng)分析

對(duì)擬合得到的三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)進(jìn)行分析。二次項(xiàng) N2、P2、K2 的系數(shù)均為負(fù)值，一次項(xiàng) N 的系數(shù)為正值，而 P、K 的系數(shù)則為負(fù)值。通過(guò)計(jì)算效應(yīng)函數(shù)的厄米特（Hemite）矩陣各階順序主子式，結(jié)果分別為：|A1|= -3.8×10-3＜0，|A2|=3.3×10-6＞0，|A3|=7.8×10-7＞0。由此判定本試驗(yàn)擬合得到的三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)為非典型[15]。利用 MATLAB 軟件求解獲得最高產(chǎn)量為 431.85 t/hm2，對(duì)應(yīng) N、P2O5、K2O 用量分別為 250、0、0 kg/hm2。顯然，該結(jié)果并不符合生產(chǎn)實(shí)際，不具有生物學(xué)意義，僅是一個(gè)數(shù)學(xué)理論值，是因?yàn)閿M合得到的三元二次函數(shù)為非典型效應(yīng)函數(shù)所導(dǎo)致的函數(shù)值異常。這種情況下可以采用頻率分析法對(duì)模型進(jìn)行尋優(yōu)，以獲得推薦施肥量[16]。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，以大于 200 kg/hm2 為產(chǎn)量?jī)?yōu)域，設(shè)置步長(zhǎng)為 0.3，對(duì)三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)進(jìn)行模擬尋優(yōu)。分析結(jié)果顯示，N、P2O5、K2O 在 95%置信度下的施肥區(qū)間分別為 126.2～141.0、59.0～65.8、252.7～280.6 kg/hm2，平均值為 133.6、62.4、266.7 kg/hm2。該結(jié)果在生產(chǎn)常用施肥量范圍內(nèi)，比較切合實(shí)際，宜作為生產(chǎn)推薦施肥量（表 4）。

  

2.2.5 不同擬合模型比較分析

分析比較不同擬合方法獲得的最高產(chǎn)量施肥量差異。結(jié)果顯示，通過(guò)一元二次函數(shù)擬合得到的 N、P2O5、K2O 最高產(chǎn)量施用量分別為 137.5、55.2、260.8 kg/hm2，N：P2O5：K2O =1：0.4：1.9，與生產(chǎn)實(shí)際比較切合，可作為劍麻生產(chǎn)推薦施肥量的參考。通過(guò)二元二次函數(shù)擬合分析得到的最高產(chǎn)量施 N 量為 219.0、164.3 kg/hm2，最高產(chǎn)量施 P 量為 34.7、60.9 kg/hm2，最高產(chǎn)量施 K 量為 225.7、257.0 kg/hm2。在一元二次和二元二次擬合所得的所有最高產(chǎn)量施肥量組合中，以組合 N 163.9 kg/hm2、P2O5 71.1 kg/hm2、K2O 260.8 kg/hm2所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量、產(chǎn)值及利潤(rùn)均最高，分別達(dá) 219.00 t/kg、98550.0 元/hm2、83917.1 元/hm2（表 5）。雖然也有研究報(bào)道將一元二次和二元二次函數(shù)擬合結(jié)果作為推薦施肥量，但一元和二元擬合均未將氮磷鉀三因素全部放到一起分析，所得結(jié)果未能完全體現(xiàn)氮磷鉀三因素的互作關(guān)系。只有通過(guò)三元二次函數(shù)擬合，才能體現(xiàn)氮磷鉀三因素的互作關(guān)系。此外，頻率分析法求出的高產(chǎn)施肥量是一個(gè)施肥區(qū)間，在實(shí)際生產(chǎn)中不同產(chǎn)區(qū)可以根據(jù)各自的土壤肥力及管理水平差異，對(duì)施肥量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。因此，本研究建議將通過(guò)頻率分析法獲得的結(jié)果作為生產(chǎn)推薦施肥量，其高產(chǎn)施肥區(qū)間分別為 N 126.23～140.98、P2O5 59.04～65.80、K2O 252.7～280.6 kg/hm2，平均分別為 N 133.6 kg/hm2、P2O5 62.4 kg/hm2、K2O 266.7 kg/hm2，N：P2O5：K2O =1：0.5：2.0。

  

2.3 土壤養(yǎng)分豐缺狀況及施肥效果

不施肥條件下的作物產(chǎn)量反映了土壤的基礎(chǔ)供肥能力。根據(jù)地力貢獻(xiàn)率大小，將土壤 N、P、K 豐缺狀況劃分為四個(gè)等級(jí)，即地力貢獻(xiàn)率在 50.0%以下為極低水平，50.0%~75.0%為低水平，75.1%~95.0%為中水平，大于 95.0%為高水平[17]。結(jié)果顯示，K 素地力貢獻(xiàn)率最低，僅為 67.3%，而 P、K 地力貢獻(xiàn)率較高，分別達(dá) 76.3%、79.2%。表明該區(qū)域土壤中 N、P 養(yǎng)分含量均處于中等水平，而土壤 K 含量處于低水平，鉀素是限制該區(qū)域劍麻產(chǎn)量提高的主要因素。采用氮、磷、鉀缺失處理（N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0）及全量施肥處理（N2P2K2）產(chǎn)量數(shù)據(jù)，可算得氮、磷、鉀肥施用效果相關(guān)參數(shù)。結(jié)果顯示，不同營(yíng)養(yǎng)元素肥料偏生產(chǎn)力、農(nóng)學(xué)效率及產(chǎn)投比大小均為 P＞N＞K，而施肥利潤(rùn)則表現(xiàn)為增施 K 肥最大，N 肥次之，P 肥最?。ū?6）。

  

2.4 不同處理劍麻葉片養(yǎng)分含量狀況

通過(guò)測(cè)定各處理劍麻葉片氮磷鉀養(yǎng)分含量，除了可以看出不同處理對(duì)葉片養(yǎng)分含量的影響，還可以將測(cè)定結(jié)果同我國(guó)常用劍麻葉片營(yíng)養(yǎng)診斷指標(biāo)比對(duì)[18]，從而判斷劍麻營(yíng)養(yǎng)狀況，為平衡施肥提供參考。結(jié)果顯示，不同處理劍麻葉片全 N 含量為 10.3~13.6 g/kg，處于適宜或偏高水平，平均為 11.4 g/kg，處于偏高水平。其中，處理 N2P0K2、N2P1K2最大，均為 13.60 g/kg，處理 N2P2K2 次之，為 12.20 g/kg。不同處理全磷含量在 0.9~1.5 g/kg 之間，平均為 1.2 g/kg，均處于適宜水平。其中處理 N1P1K2 全磷含量最高，其次為處理 N0P2K2、N2P1K2、N1P2K1。不同處理全鉀含量平均為 12.3 g/kg， 總體處于偏低水平，各施肥處理葉片含鉀量均大于不施肥處理 N0P0K0。其中處理 N2P0K2 全鉀含量最大，而不施肥處理最?。ū?7）。

  

2.5 不同處理劍麻葉片養(yǎng)分帶走量

葉片是劍麻的收獲器官，每年到收割季節(jié)就會(huì)有大量礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素雖葉片收割被帶走，離開(kāi)田間土壤。根據(jù)養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō)，需通過(guò)施肥補(bǔ)償從田間帶走的養(yǎng)分，以維持土壤肥力。本試驗(yàn)不同施肥處理 N 素帶走量在 210.2~381.9 kg/hm2 之間，平均為 273.4 kg/hm2。其中，處理 N2P1K2 氮素帶走量最高，顯著高于 N0P0K0、N2P2K0 及 N1P2K1，而處理 N2P2K0 最低。不同處理 P 素帶走量平均為 29.0 kg/hm2，最高為處理 N2P1K2，達(dá) 39.3 kg/hm2，最低為不施肥對(duì)照 N2P2K0，達(dá) 17.5 kg/hm2。不同處理 K 素帶走量在 196.1~376.3 范圍內(nèi)，平均為 292.8 kg/hm2。其中，處理 N2P1K2 鉀素帶走量最高，不施肥對(duì)照 N0P0K0 最低（表 8）。

  

  

 

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

科學(xué)施肥是提高作物產(chǎn)量和肥料利用率的重要措施，國(guó)內(nèi)外在科學(xué)確定施肥量、提高肥料利用率及提高作物生產(chǎn)效益等方面已開(kāi)展大量研究，推薦施肥方法越來(lái)越科學(xué)，用量也越來(lái)越合理[19-20]。肥料效應(yīng)試驗(yàn)是重要的推薦施肥研究方法，其中，“3414”是我國(guó)肥料效應(yīng)試驗(yàn)廣泛采用的方案。但研究顯示，“3414”試驗(yàn)結(jié)果以三元二次模型擬合的成功率不高，以小麥為對(duì)象的試驗(yàn)擬合成功率僅有 56% [21]。本試驗(yàn)以劍麻為研究對(duì)象，結(jié)果顯示，以三元二次模型擬合得到的是非典型肥料效應(yīng)函數(shù)，也屬于擬合不成功的范疇，這與前人在其它地點(diǎn)進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)果一致[22]，說(shuō)明劍麻肥料效應(yīng)試驗(yàn)干擾因素較多，其中對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)量影響較大的可能是劍麻葉片生物學(xué)特性和收獲、測(cè)產(chǎn)方式。

鮮葉產(chǎn)量是主要的肥料效應(yīng)指標(biāo)，主要由葉片數(shù)量和重量構(gòu)成。由本試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)，不同處理收獲葉片數(shù)差異顯著，相差最多可達(dá) 10 片左右，但不同處理單葉鮮重差異并不顯著。說(shuō)明不同施肥配比和數(shù)量對(duì)劍麻葉片生長(zhǎng)數(shù)量影響較大，而對(duì)其重量則影響較小，施肥主要通過(guò)促進(jìn)葉片數(shù)增加而增產(chǎn)。這是因?yàn)椋鶕?jù)劍麻的生物學(xué)特性，到了成齡階段后，同一株劍麻的莖粗和葉片大小、重量已基本固定，受環(huán)境影響的變化較小，由此導(dǎo)致了成齡麻不同處理單葉鮮重差異通常不顯著[23-24]。按照種植者的收割習(xí)慣，普遍的每年每株麻均收割同樣數(shù)量的葉片，即 3~5 輪，約 39~65 片。如果按照這種收割習(xí)慣測(cè)產(chǎn)，由于不同處理單葉鮮重差異不大，而每株收割葉片數(shù)量又相同，這將導(dǎo)致不同處理產(chǎn)量在短期內(nèi)將基本一致，差異并不明顯，從而很難體現(xiàn)出肥料施用效果，所得結(jié)果也自然不符合肥料效應(yīng)規(guī)律。因此，以成齡麻為試驗(yàn)測(cè)產(chǎn)時(shí)，不能按每株劍麻收割相同葉片數(shù)量，而應(yīng)按每株相同葉片數(shù)量來(lái)收獲。此外，在以成齡麻為對(duì)象進(jìn)行肥效試驗(yàn)時(shí)，建議采用長(zhǎng)期定位試驗(yàn)，持續(xù)監(jiān)測(cè)劍麻葉片農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量指標(biāo)。雖然，長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)也自然也會(huì)增加大量的調(diào)查和采樣成本，但可以獲得更加明顯的施肥效果。

實(shí)際上，劍麻定植后 1~3 年的幼齡期及 4~5 年的開(kāi)割初期是劍麻葉片和麻莖快速生長(zhǎng)的時(shí)期[24]，若選擇該時(shí)期的劍麻作為肥效試驗(yàn)研究對(duì)象，不但可以獲得更為明顯的肥效指標(biāo)，而且這時(shí)期的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義也更大。否則，成齡或老齡劍麻不但施肥效應(yīng)指標(biāo)差異不明顯，而且由于植株已定型，施肥效果已相對(duì)降低，研究這時(shí)期的施肥效果對(duì)生產(chǎn)指導(dǎo)意義也相對(duì)減小。因此，建議多以 1~5 齡劍麻為試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行肥料效應(yīng)的研究。前期以幼齡麻為對(duì)象的試驗(yàn)顯示，不同施肥處理對(duì)劍麻葉片重量的影響相當(dāng)顯著，可能是因?yàn)橛g麻的麻莖直徑和葉片寬度都還處于不斷增粗階段，葉片重量也還在不斷增加[25-27]。但目前有關(guān)麻莖直徑大小同葉片大小的關(guān)系研究還不夠深入，特別是劍麻在成齡之后，由于其麻莖大小已基本固定，那么施肥及其它管理措施是否還能改變其葉片的大小和重量，以及麻莖大小定型的時(shí)間是第幾年，相關(guān)問(wèn)題仍需更多的科學(xué)調(diào)查和試驗(yàn)來(lái)明確。

本試驗(yàn) 14 個(gè)處理中，以氮磷鉀中水平處理 N2P2K2 產(chǎn)量最高，其 N、P2O5、K2O 施用量分別為 163.9、71.1、310.1 kg/hm2，比例為 1：0.4：1.9。該處理施肥量是根據(jù)試驗(yàn)區(qū)常規(guī)施肥量設(shè)定，而該施肥量主要是通過(guò)葉片營(yíng)養(yǎng)診斷計(jì)算得出，并經(jīng)多年實(shí)踐證明可獲得高產(chǎn)[28]。本試驗(yàn)結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證了劍麻葉片營(yíng)養(yǎng)診斷推薦施肥的合理性，在其它施肥推薦方法成熟之前，可以將其繼續(xù)作為劍麻生產(chǎn)推薦施肥方法。而通過(guò)函數(shù)擬合分析得出的施肥量范圍為 N 126.23～140.98、P2O5 59.04～65.80、K2O 252.7～280.6 kg/hm2，總體比中水平要低。這是通過(guò)數(shù)學(xué)分析得到的施肥量范圍，可作為推薦施肥的參考，且可以根據(jù)不同地區(qū)的土壤肥力水平進(jìn)行調(diào)整。但需要注意的是，由于試驗(yàn)地點(diǎn)、樣本數(shù)量及跟蹤調(diào)查年限較少，所得結(jié)果還需通過(guò)更多的大田試驗(yàn)作進(jìn)一步驗(yàn)證，方能大面積推廣應(yīng)用。

3.2 結(jié)論

N2P2K2 處理收獲葉片數(shù)和鮮葉產(chǎn)量均最高，其次為 N2P1K2 處理。試驗(yàn)區(qū)土壤 N、P 含量均處于中等水平，而土壤 K 含量處于低水平，鉀素是影響該區(qū)域劍麻產(chǎn)量的主要因素。試驗(yàn)區(qū)劍麻葉片 N 含量偏高，磷含量適宜，而 K 含量偏低。隨著葉片收獲，不同處理平均 N 素帶走量為 273.4 kg/hm2，P 素帶走量為 29.0 kg/hm2，K 素帶走量為 292.8.0 kg/hm2。在本試驗(yàn)區(qū)域及相近土壤肥力條件的劍麻產(chǎn)區(qū)，推薦氮磷鉀肥用量分別為 N 126.2～141.0、P2O5 59.0～65.8、K2O 252.7～280.6 kg/hm2，折尿素 274.3~306.5 kg/hm2，過(guò)磷酸鈣 368.8~411.3 kg/hm2，氯化鉀 421.1~467.7 kg/hm2。平均分別為 N 133.6 kg/hm2、P2O5 62.4 kg/hm2、K2O 266.7 kg/hm2，N：P2O5：K2O =1：0.5：2.0。

 

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文章摘自：譚施北，習(xí)金根，陳河龍等.劍麻“3414”肥料效應(yīng)研究[J/OL].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)：1-10[2023-03-15].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/46.1038.s.20230201.1046.002.html.