大田作物肥料效应田间试验

4.1大田作物肥料效应田间试验

4.1.1 试验目的

肥料效应田间试验是获得各种作物最佳施肥品种、施肥比例、施肥数量、施肥时期、施肥方法的根本途径，也是筛选、验证土壤养分测试方法、建立施肥指标体系的基本环节。通过田间试验，掌握各个施肥单元不同作物优化施肥数量，基、追肥分配比例，施肥时期和施肥方法；摸清土壤养分校正系数、土壤供肥能力、不同作物养分吸收量和肥料利用率等基本参数；构建作物施肥模型，为施肥分区和肥料配方设计提供依据。 4.1.2 试验设计

肥料效应田间试验设计，取决于试验目的。对于一般大田作物施肥量研究，本规范推荐采用“3414”方案设计，在具体实施过程中可根据研究目的选用“3414”完全实施方案、部分实施方案或其他试验方案。 4.1.2.1 “3414”完全实施方案

“3414”方案设计吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点，是目前应用较为广泛的肥料效应田间试验方案（表1）。“3414”是指氮、磷、钾3个因素、4个水平、14个处理。4个水平的含义：0水平指不施肥，2水平指当地推荐施肥量，1水平（指施肥不足）=2水平×0.5，3水平（指过量施肥）=2水平×1.5。如果需要研究有机肥料和中、微量元素肥料效应，可在此基础上增加处理。

表1 “3414”试验方案处理（推荐方案）

试验编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 处理 N0P0K0 N0P2K2 N1P2K2 N2P0K2 N2P1K2 N2P2K2 N2P3K2 N2P2K0 N2P2K1 N 0 0 1 2 2 2 2 2 2 P 0 2 2 0 1 2 3 2 2 K 0 2 2 2 2 2 2 0 1 10 11 12 13 14 N2P2K3 N3P2K2 N1P1K2 N1P2K1 N2P1K1 2 3 1 1 2 2 2 1 2 1 3 2 2 1 1 该方案可应用14个处理进行氮、磷、钾三元二次效应方程拟合，还可分别进行氮、磷、钾中任意二元或一元效应方程拟合。

例如：进行氮、磷二元效应方程拟合时，可选用处理2～7、11、12，求得在以K2水平为基础的氮、磷二元二次效应方程；选用处理2、3、6、11可求得在P2K2水平为基础的氮肥效应方程；选用处理4、5、6、7可求得在N2K2水平为基础的磷肥效应方程；选用处理6、8、9、10可求得在N2P2水平为基础的钾肥效应方程。此外，通过处理1，可以获得基础地力产量，即空白区产量。

其具体操作参照有关试验设计与统计技术资料。 4.1.2.2 “3414”部分实施方案

试验氮、磷、钾某一个或两个养分的效应，或因其它原因无法实施“3414”完全实施方案，可在“3414”方案中选择相关处理，即“3414”的部分实施方案。这样既保持了测土配方施肥田间试验总体设计的完整性，又考虑到不同区域土壤养分特点和不同试验目的要求，满足不同层次的需要。如有些区域重点要试验氮、磷效果，可在K2做肥底的基础上进行氮、磷二元肥料效应试验，但应设置3次重复。具体处理及其与“3414”方案处理编号对应列于表2。

表2 氮、磷二元二次肥料试验设计与“3414”方案处理编号对应表

处理编号 “3414”方案处处理 1 2 3 4 5 6 理编号 1 2 3 4 5 6 N0P0K0 N0P2K2 N1P2K2 N2P0K2 N2P1K2 N2P2K2 0 0 1 2 2 2 0 2 2 0 1 2 0 2 2 2 2 2 N P K 7 8 9 7 11 12 N2P3K2 N3P2K2 N1P1K2 2 3 1 3 2 1 2 2 2 上述方案也可分别建立氮、磷一元效应方程。

在肥料试验中，为了取得土壤养分供应量、作物吸收养分量、土壤养分丰缺指标等参数，一般把试验设计为5个处理：空白对照（CK）、无氮区（PK）、无磷区（NK）、无钾区（NP）和氮、磷、钾区（NPK）。这5个处理分别是“3414”完全实施方案中的处理1、2、4、8和6（表3）。如要获得有机肥料的效应，可增加有机肥处理区（M）；试验某种中（微）量元素的效应，在NPK基础上，进行加与不加该中（微）量元素处理的比较。试验要求测试土壤养分和植株养分含量，进行考种和计产。试验设计中，氮、磷、钾、有机肥等用量应接近肥料效应函数计算的最高产量施肥量或用其他方法推荐的合理用量。

表3 常规5处理试验设计与“3414”方案处理编号对应表 “3414”方案处处理编号 理编号 空白对照 无氮区 无磷区 无钾区 氮磷钾区 4.1.2.3 其它试验方案

各地可以结合几年来的“3414”试验结果，布置单因素多水平高产高效肥料运筹试验，为农业高产高效提供科学施肥配方。对于丘陵山区、黄土高原区可根据当地自然生态条件和技术推广水平，进行肥料梯度试验、配比试验、肥料运筹试验和施肥方法试验及相应的验证试验。

4.1.3 试验实施 4.1.3.1 试验地选择

试验地应选择平坦、整齐、肥力均匀，具有代表性的不同肥力水平的地块；坡地应选择坡度平缓、肥力差异较小的田块；试验地应避开道路、堆肥场所及院、林遮荫阳光不充足等特殊地块。同一田块不能连续布置试验。

1 2 4 8 6 N0P0K0 N0P2K2 N2P0K2 N2P2K0 N2P2K2 0 0 2 2 2 0 2 0 2 2 0 2 2 0 2 处理 N P K 4.1.3.2 试验作物品种选择

本规范中大田作物是指大田中种植的粮食、油菜、棉花、大豆等作物，田间试验应选择当地主栽的大田作物品种或拟推广品种。 4.1.3.3 试验准备

整地、设置保护行、试验地区划；小区应单灌单排，避免串灌串排；试验前采集土壤样品；依测试项目不同，分别制备新鲜或风干土样。 4.1.3.4 试验重复与小区排列

为保证试验精度，减少人为因素、土壤肥力和气候因素的影响，田间试验一般设3～4个重复（或区组）。采用随机区组排列，区组内土壤、地形等条件应相对一致，区组间允许有差异。同一生长季、同一作物、同类试验在10个以上时可采用多点无重复设计。

小区面积：大田作物小区面积一般为20～50m2，密植作物可小些，中耕作物可大些；小区宽度：密植作物不小于3m，中耕作物不小于4m。 4.1.3.5 试验记载与测试

参照肥料效应鉴定田间试验技术规程（NY/T 497—2002）执行，试验前采集基础土样进行测定，收获期采集植株样品，进行考种和生物与经济产量测定。必要时进行植株分析，每个县每种作物应按高、中、低肥力分别各取不少于1组3414试验中1、2、4、8、6处理的植株样品；有条件的地区，采集3414试验中所有处理的植株样品。

测土配方施肥田间试验结果汇总表见附表1。 4.1.4 试验统计分析

常规试验和回归试验的统计分析方法参见肥料效应鉴定田间试验技术规程（NY/T 497）或其他专业书籍。

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