周孚美++肖亦雄++高小俊

摘 要：為探討衡陽市“3415”方案和校正試驗(yàn)，通過田間試驗(yàn)研究了烤煙的貢獻(xiàn)率及依存率與煙草產(chǎn)量的關(guān)系。結(jié)果表明：在煙草測土配方施肥技術(shù)參數(shù)中，肥料利用率、土壤養(yǎng)分校正系數(shù)與土壤速效氮磷鉀含量呈負(fù)相關(guān)，依存率與土壤速效養(yǎng)分含量呈正相關(guān)；煙草施肥的貢獻(xiàn)率為94.7%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油菜等其他作物，表明煙草的產(chǎn)量對施肥的依賴性最大。揭示了科學(xué)施肥的重要性，為煙草測土配方施肥技術(shù)推廣和應(yīng)用提供了簡便實(shí)用的操作平臺。

關(guān)鍵詞： 施肥；貢獻(xiàn)率；依存率；煙草產(chǎn)量；相關(guān)性

中圖分類號：S572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.10.015

Correlation Between Contribution Rate of Fertilization and Interdependent Rate and the Output of Tobacco

ZHOU Fu-mei1， XIAO Yi-xiong1 ， GAO Xiao-jun2

（1.Leiyang Tobacco Monopoly Administration in Hunan Province， Leiyang， Hunan 421800，China； 2. Leiyang Vocational Technical School， Leiyang， Hunan 421800，China）

Abstract： In order to investigate the Hengyang "3415" plan and calibration experiment of flue-cured tobacco， the contribution rate and dependency， and tobacco yield was studied by field test. The results showed that among the tobacco fertilization technology parameters， the utilization rate of fertilizer， soil correction coefficient and soil available nitrogen， phosphorus and potassium content was negatively related to positive rate of dependence， and soil available nutrient content. The tobacco fertilizer contribution rate was 94.7%， far greater than the other crop rape. It showed that the largest dependence of fertilizer application and the important role of scientific fertilization to tobacco yield， and could provide a simple and practical operation platform for the tobacco fertilization technology popularization and application.

Key words： fertilization； contribution rate； dependent rate； tobacco yield； correlation

氮、磷、鉀素營養(yǎng)對烤煙生長發(fā)育、代謝過程、產(chǎn)量和品質(zhì)等均有較大的影響[1-7]。制定優(yōu)化配方施肥方案， 可使土壤養(yǎng)分供應(yīng)與煙草生長發(fā)育規(guī)律相吻合， 進(jìn)而促進(jìn)煙葉適產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)[8-9]。衡陽市是湖南省煙葉生產(chǎn)優(yōu)勢區(qū)域，常年向國家交售優(yōu)質(zhì)煙葉在30萬擔(dān)以上。有關(guān)“3415”試驗(yàn)方案的烤煙測土配方施肥內(nèi)容尚未見報(bào)道，為此，本研究旨在探求施肥貢獻(xiàn)率及依存率與煙草產(chǎn)量的關(guān)系，通過配置肥料效應(yīng)模型[10]，結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益分析，確定烤煙經(jīng)濟(jì)最佳施肥量，尋找耒陽市烤煙適產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的田間優(yōu)化施肥方案，為當(dāng)?shù)乜緹煹目茖W(xué)施肥提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種為耒陽市大面積種植的云煙87和K326，采用大棚漂浮育苗，各個小區(qū)移栽的煙苗是同批次的秧苗，葉齡和生長一致，整個試驗(yàn)除了施肥量不同以外，其他操作均同等對待。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）提出的“3414”完全試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案[11-12]，即氮、磷、鉀3因素4水平14個處理的田間試驗(yàn)方案。4個水平分別是：0水平指不施肥，2水平指當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿浚?水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5，該水平為過量施肥水平。為掌握有機(jī)肥的增產(chǎn)作用，便于成果應(yīng)用，在“3414”基礎(chǔ)上增加一個施火土灰1 000 kg·（667 m-2）和不施化肥的空白處理。這樣成為有15個處理的“3415”肥效試驗(yàn)，小區(qū)面積為6 m×5 m=30 m2，隨機(jī)排列，不設(shè)重復(fù)。栽煙行株距為120 cm×50 cm，每小區(qū)栽5行，每行栽11蔸，共計(jì)55蔸，四周保護(hù)行在2 m以上。

1.2.2 計(jì)算公式 肥料利用率=[（全肥區(qū)作物吸收養(yǎng)分量（kg·hm-2）-缺素區(qū)作物吸收養(yǎng)分量（kg·hm-2）]/肥料施用純量（kg·hm-2）×100%

用目標(biāo)產(chǎn)量法確定推薦施肥量的計(jì)算方法。采用美國土壤學(xué)家斯坦福（Stanford）提出的施肥量估算公式：

養(yǎng)分施用量（kg·hm-2）=（作物所需養(yǎng)分吸收量（kg·hm-2））-土壤養(yǎng)分供應(yīng)量（kg·hm-2））/肥料當(dāng)季養(yǎng)分利用率endprint

其中，作物所需養(yǎng)分供應(yīng)量=目標(biāo)產(chǎn)量×作物養(yǎng)分吸收系數(shù)。

農(nóng)作物吸收的全部養(yǎng)分有55%～75%是來自土壤提供的養(yǎng)分。作物產(chǎn)量對土壤養(yǎng)分的依賴程度叫做依存率，其計(jì)算公式為：依存率=無肥區(qū)作物產(chǎn)量/完全肥區(qū)作物產(chǎn)量×100%。

土壤養(yǎng)分供應(yīng)量（kg·hm-2）=土壤有效養(yǎng)分測試值（mg·kg-1）×耕層土質(zhì)量（15 t）×土壤有效養(yǎng)校正系數(shù)。

土壤有效養(yǎng)分校正系數(shù)=缺素區(qū)作物地上部分吸收該元素量（kg·hm-2）/ 土壤養(yǎng)分供應(yīng)量（kg·hm-2）×100%。

煙草氮磷鉀養(yǎng)分吸收系數(shù)分別為：60.3 （kg·t-1），15.1（kg·t-1），82.1（kg·t-1）。

肥料貢獻(xiàn)率=（全肥區(qū)產(chǎn)量-缺素區(qū)產(chǎn)量）/缺素區(qū)產(chǎn)量×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙草施肥相關(guān)技術(shù)參數(shù)分析

2.1.1 煙草化肥利用率與土壤養(yǎng)分之間的相關(guān)性從表1可看出，煙草對氮素利用率最高，達(dá)到41.8%，其次是鉀素利用率，為20.27%，磷素利用率最低，僅有10.13%。對氮、磷、鉀肥利用率與土壤養(yǎng)分含量進(jìn)行相關(guān)性分析，得到：氮肥利用率與土壤堿解氮的關(guān)系，RN=-0.055 7，磷肥利用率與有效磷的關(guān)系，RP=-0.360 9，鉀肥利用率與速效鉀的關(guān)系，RK=-368 7，均呈負(fù)相關(guān)。結(jié)果表明，化肥利用率隨著土壤養(yǎng)分含量的增加而降低，呈負(fù)相關(guān)。

2.1.2 校正斯坦福施肥量估算公式中的土壤有效養(yǎng)分校正系數(shù) 建立土壤有效養(yǎng)分校正系數(shù)與土壤測試值的數(shù)學(xué)模型。從表2可看出，堿解氮的有效養(yǎng)分校正系數(shù)在10.64%～22.33%范圍，有效磷在23.82%～108.30%范圍，速效鉀在13.60%～62.20%，并且與土壤養(yǎng)分測試值呈顯著的負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)分別為：R=-520 2，R =-919 3，R =-878 5，表明土壤有效養(yǎng)分校正系數(shù)隨著土壤養(yǎng)分測試值的增加而減小，與肥料利用率的相關(guān)趨勢一致。綜合12個試驗(yàn)來看，分別以堿解氮、有效磷、速效鉀為自變量X，以土壤有效養(yǎng)分校正系數(shù)為依變量Y，建立最佳數(shù)學(xué)模型：

以上3個數(shù)學(xué)模型均達(dá)到顯著水平和極顯著水平，表明對土壤有效養(yǎng)分校正系數(shù)的擬合程度較高。因此，可以采用以上模型計(jì)算土壤速效養(yǎng)分含量所對應(yīng)的有效養(yǎng)分校正系數(shù)。根據(jù)以上3個模型，分別取堿解氮、有效磷、速效鉀的有效含量范圍，制定土壤有效養(yǎng)分提供量的檢索表（表3），為制定準(zhǔn)確的推薦施肥量提供依據(jù)。

2.2 煙草產(chǎn)量對土壤養(yǎng)分的依存率

從表4可看出，平均依存率為29.8%，比水稻、油菜等其他作物偏低，由此可見煙草的產(chǎn)量所需的養(yǎng)分主要來源于外部施肥。用依存率與各試驗(yàn)對應(yīng)的土壤速效氮、磷、鉀養(yǎng)分測試值進(jìn)行相關(guān)分析，其相關(guān)系數(shù)分別為：0.548 3**，0.279 3，0.477 4*。土壤堿解氮含量的多少與依存率的相關(guān)性最大，速效鉀次之，有效磷最低，說明氮、鉀對基礎(chǔ)產(chǎn)量和依存率的影響程度要大于磷。

首先取12個煙草試驗(yàn)的依存率為依變量（Dr），Dr =x/y（y為目標(biāo)產(chǎn)量，x為基礎(chǔ)產(chǎn)量），以對應(yīng)試驗(yàn)田的基礎(chǔ)產(chǎn)量（空白區(qū)產(chǎn)量）為自變量（X基），建立煙草基礎(chǔ)產(chǎn)量對依存率的最佳數(shù)學(xué)模型，從而建立目標(biāo)產(chǎn)量與無肥區(qū)產(chǎn)量的關(guān)系式。作物對土壤養(yǎng)分的依存率：

Dr =0.173 616+0.003 054X基 F=6.831*（4）

然后取煙草試驗(yàn)的基礎(chǔ)產(chǎn)量為依變量（Y），以對應(yīng)試驗(yàn)田土壤速效氮、磷、鉀養(yǎng)分含量為自變量（XN、XP、XK），建立煙草土壤速效養(yǎng)分對基礎(chǔ)產(chǎn)量的三元回歸數(shù)學(xué)模型，由此可以推算出土壤在各養(yǎng)分含量時煙草的基礎(chǔ)產(chǎn)量，可依據(jù)基產(chǎn)量的高低采用地力差減法設(shè)計(jì)施肥配方。

Y=-0.454 99+0.192 07XN-0.260 40XP +0.062 07XK F=1.515 （5）

2.3 肥料的貢獻(xiàn)率分析（增產(chǎn)效率）

統(tǒng)計(jì)“3414”試驗(yàn)中的處理6（全肥區(qū)）和處理2、4、8（缺素區(qū)）的產(chǎn)量，按照計(jì)算公式：肥料貢獻(xiàn)率=（全肥區(qū)產(chǎn)量-缺素區(qū)產(chǎn)量）/缺素區(qū)產(chǎn)量×100%，分別計(jì)算出各個試驗(yàn)的肥料增產(chǎn)效率，如表5、表6。從煙草的肥料貢獻(xiàn)率看，氮肥的增產(chǎn)效果最大，其次是磷肥和鉀肥，因此，在農(nóng)作物施肥上應(yīng)在確保氮肥的基礎(chǔ)上適當(dāng)增施磷鉀肥才能達(dá)到較好的施肥增產(chǎn)效果。從各作物來講（表6），煙草的平均施肥的貢獻(xiàn)率最高，對氮磷鉀的施肥依賴性最高，施肥的增產(chǎn)效果最好，說明其產(chǎn)量主要來源于施肥；油菜施肥增產(chǎn)效率較高，僅次于烤煙，說明在油菜栽培中需要平衡施肥，才能獲得較高的產(chǎn)量；水稻早稻、中稻的氮磷鉀施肥增產(chǎn)率均高于晚稻，其增產(chǎn)效果也好于晚稻，說明晚稻的產(chǎn)量形成中對施肥的依賴較少，主要來源于土壤的肥力。

2.4 煙草最佳經(jīng)濟(jì)施肥量數(shù)學(xué)模型

建立煙草最佳經(jīng)濟(jì)施肥量數(shù)學(xué)模型，校正氮、磷、鉀“2”水平的施肥量標(biāo)準(zhǔn)，氮磷鉀最佳施肥比例。取12個“3415”試驗(yàn)各處理的平均值，進(jìn)行回歸分析，分別以XN、XP、XK為試驗(yàn)中氮、磷、鉀施用量，以各個處理的產(chǎn)量為依變量Y，建立三元二次回歸模型，由回歸模型分別獲得煙草氮磷鉀肥的最高產(chǎn)量施肥量和最佳經(jīng)濟(jì)施肥量，分析結(jié)果如下。

三元二次函數(shù)式為：

Y=39.89+8.158 69XN+5.210 2XP+1.847 8XK-0.630 3XN2-0.605 3XP2-0.083 78XK2+0.320 46XNXP+0.103 05XNXK+0.177 3XPXK （6）

最高產(chǎn)量施肥量：XN=12.10，XP=12.08，XK=31.25，Y =149.6。

最佳經(jīng)濟(jì)施肥量：XN=11.35，XP=11.16，XK=27.47，Y =148.7。

參與計(jì)算的物質(zhì)均價分別是純N為5.2元·kg-1，P為4.2元·kg-1，K為7.9元·kg-1，煙葉為20.1元·kg-1。endprint

最佳經(jīng)濟(jì)施肥量的氮磷鉀比為：1∶0.98∶2.42。

2.5 施用有機(jī)肥的增產(chǎn)效果

“3415”試驗(yàn)中在不施用化肥情況下，處理15 667 m2施土雜肥1 000 kg和處理1不施任何肥料的無肥區(qū)比較（表6），12個試驗(yàn)中施用土雜肥的小區(qū)平均667 m2產(chǎn)53.1 kg，無肥區(qū)平均667 m2產(chǎn)38.9 kg，667 m2增產(chǎn)14.2 kg，增產(chǎn)36.4%。

3 結(jié)論與討論

有關(guān)施肥貢獻(xiàn)率及依存率與煙草產(chǎn)量相關(guān)性研究幾乎未見報(bào)道，本試驗(yàn)研究表明，在煙草測土配方施肥技術(shù)參數(shù)中，肥料利用率、土壤養(yǎng)分校正系數(shù)與土壤速效氮磷鉀含量呈負(fù)相關(guān)，依存率與土壤速效養(yǎng)分含量呈正相關(guān)，煙草施肥的貢獻(xiàn)率為94.7%。在斯坦福公式中，土壤養(yǎng)分供應(yīng)量是用耕層土壤的養(yǎng)分含量絕對值乘以土壤養(yǎng)分利用系數(shù)來估算的。由于土壤養(yǎng)分利用系數(shù)變異大、穩(wěn)定性差，它會隨土壤養(yǎng)分測試值的不同而不同，因此，在實(shí)際應(yīng)用該公式進(jìn)行離心肥量估算時，很難準(zhǔn)確把握土壤養(yǎng)分利用系數(shù)的數(shù)值，造成估算的施肥量不夠準(zhǔn)確，這有待進(jìn)一步研究提高。

參考文獻(xiàn)：

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[12] 杜建文，張志平. “3414”肥效試驗(yàn)的準(zhǔn)確度控制[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（6）：92-93.endprint

最佳經(jīng)濟(jì)施肥量的氮磷鉀比為：1∶0.98∶2.42。

2.5 施用有機(jī)肥的增產(chǎn)效果

“3415”試驗(yàn)中在不施用化肥情況下，處理15 667 m2施土雜肥1 000 kg和處理1不施任何肥料的無肥區(qū)比較（表6），12個試驗(yàn)中施用土雜肥的小區(qū)平均667 m2產(chǎn)53.1 kg，無肥區(qū)平均667 m2產(chǎn)38.9 kg，667 m2增產(chǎn)14.2 kg，增產(chǎn)36.4%。

3 結(jié)論與討論

有關(guān)施肥貢獻(xiàn)率及依存率與煙草產(chǎn)量相關(guān)性研究幾乎未見報(bào)道，本試驗(yàn)研究表明，在煙草測土配方施肥技術(shù)參數(shù)中，肥料利用率、土壤養(yǎng)分校正系數(shù)與土壤速效氮磷鉀含量呈負(fù)相關(guān)，依存率與土壤速效養(yǎng)分含量呈正相關(guān)，煙草施肥的貢獻(xiàn)率為94.7%。在斯坦福公式中，土壤養(yǎng)分供應(yīng)量是用耕層土壤的養(yǎng)分含量絕對值乘以土壤養(yǎng)分利用系數(shù)來估算的。由于土壤養(yǎng)分利用系數(shù)變異大、穩(wěn)定性差，它會隨土壤養(yǎng)分測試值的不同而不同，因此，在實(shí)際應(yīng)用該公式進(jìn)行離心肥量估算時，很難準(zhǔn)確把握土壤養(yǎng)分利用系數(shù)的數(shù)值，造成估算的施肥量不夠準(zhǔn)確，這有待進(jìn)一步研究提高。

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最佳經(jīng)濟(jì)施肥量的氮磷鉀比為：1∶0.98∶2.42。

2.5 施用有機(jī)肥的增產(chǎn)效果

“3415”試驗(yàn)中在不施用化肥情況下，處理15 667 m2施土雜肥1 000 kg和處理1不施任何肥料的無肥區(qū)比較（表6），12個試驗(yàn)中施用土雜肥的小區(qū)平均667 m2產(chǎn)53.1 kg，無肥區(qū)平均667 m2產(chǎn)38.9 kg，667 m2增產(chǎn)14.2 kg，增產(chǎn)36.4%。

3 結(jié)論與討論

有關(guān)施肥貢獻(xiàn)率及依存率與煙草產(chǎn)量相關(guān)性研究幾乎未見報(bào)道，本試驗(yàn)研究表明，在煙草測土配方施肥技術(shù)參數(shù)中，肥料利用率、土壤養(yǎng)分校正系數(shù)與土壤速效氮磷鉀含量呈負(fù)相關(guān)，依存率與土壤速效養(yǎng)分含量呈正相關(guān)，煙草施肥的貢獻(xiàn)率為94.7%。在斯坦福公式中，土壤養(yǎng)分供應(yīng)量是用耕層土壤的養(yǎng)分含量絕對值乘以土壤養(yǎng)分利用系數(shù)來估算的。由于土壤養(yǎng)分利用系數(shù)變異大、穩(wěn)定性差，它會隨土壤養(yǎng)分測試值的不同而不同，因此，在實(shí)際應(yīng)用該公式進(jìn)行離心肥量估算時，很難準(zhǔn)確把握土壤養(yǎng)分利用系數(shù)的數(shù)值，造成估算的施肥量不夠準(zhǔn)確，這有待進(jìn)一步研究提高。

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