3414试验设计

3414试验设计（精选8篇）

3414试验设计 篇1

“3414”试验是农业部测土配方施肥技术规范中指定的用于肥料效应函数研究的一种试验方法[1,2,3]。其设计包括3个因子4个水平(表1)。“3414”方案设计吸收了最优回归设计处理少、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法。

自开展测土配方施肥参数试验以来,“3414”试验得到广泛的应用。随着试验的实施,试验结果的数据分析虽然有相关的专用软件支持,但试验中常出现特殊的情况,如缺区、部分重复时常给回归方程的计算带来难度,当2水平设计较偏或产量异常时,甚至会出现最高产量和推荐施肥量均为负值的现象,给数据分析与应用带来一定难度。为解决这一系列问题,应用Visaul Basic6.0研究开发了一个针对“3414”试验数据分析的软件,并在Windows XP下测试通过。为共享对“3414”的分析方法,现将该软件的设计方法介绍如下。

1 软件功能

软件的功能设计主要有2个方面:一是进行数据分析,二是反馈设计。数据分析主要是完成试验数据的回归分析,计算其回归方程,并通过方程求取最高产量和最佳经济效益时的施肥参数。反馈设计是针对本次试验设计初定的2水平与试验结果获得的最高产量或最佳经济效益时的参数水平间的差异,对下一次试验的2水平进行修正设计,以便获得更好的回归模型和肥料效应参数。

2 模块结构

软件模块主要包括数据输入、回归分析和方程应用3个部分。一是数据输入。数据输入主要包括单个试验的设计参数输入和试验结果数据的输入,还包括相同实施处理小区的多点试验数据的输入。二是回归分析。根据设计参数、回归模型和试验结果数据,运用回归运算求取回归方程。三是方程应用。本模块主要是在取得回归方程后,完成方程的试验总体评价、边际产量配方分析、最佳效益配方分析、反馈设计配方分析功能。

3 模块设计

3.1 模型生成

“3414”试验的回归分析模型是以三元二次方程(Y=b0+b1X1+b2X2+b3X3+b4X12+b5X22+b6X32+b7X1X2+b8X1X3+b9X2X3)为基础进行生成。生成方法主要分3种:一是通过内置生成标准模型,二是通过对标准模型修改生成非标模型,三是通过人机输入生成所需要的模型。

3.2 数据输入

在试验实际操作中,试验结果常非常复杂[4,5,6],如可能是完全实施的n次重复,可能是部分重复,也可能是部分实施,还可能会出现缺区现象。因此,就某一试验结果的数据输入通过会出现很多情况,在软件设计时都必须给予充分的考虑。但是,不管“3414”试验实施过程中会出现什么样的情况,其结果仍可归纳出一个共同的规律:每个取得有效试验结果数据的小区都有1组与之对应的设计参数,从而数据的输入就可归纳为2种数据组的输入:一是各小区设计参数的输入,二是各小区试验结果数据的输入。在数据的输入方法上,可以通过文本框以字符串的方式输入,也可通过文本文件或电子表格文件导入。数据输(导)入后,再用Split函数分离给设计矩阵(A)变量和依变量矩阵(Y)变量,从而完成数据的输入。对处理小区均相同的多个试验,则可使用相同的设计矩阵参数,将各试验结果数据一并输(导)入,供一并分析,以方便统计和管理人员快速分析审核多点试验资料。

3.3 回归分析

回归分析分3个部分:一是通过设计矩阵A和回归分析模型计算生成结构矩阵X;二是通过X的转置矩阵X′与X的乘积矩阵的求取逆阵C;三是通过依变量矩阵Y、结构矩阵X和逆阵C求取偏回归系数矩阵B,从而完成回归分析,建立试验的回归方程。

3.4 方程分析

方程分析主要包括3个方面:一是方程显著性检验。首先是通过F测验对回归方程进行总体评价;其次是方程F检验显著再对偏回归系数进行显著性检验。二是方程合理性分析。通过对各试验因子(Xi)求导后,分析各因子的一元二次回归方程,看其一、二次项的系数的正负性及其顶点位置,判断其合理性,从而确定回归方程的可用性。三是最高产量和最佳效益参数分析。通过上述2步检验确认方程合理可用时,首先通过对回归方程求导,获取最高产量时的施肥参数方案;其次是通过对试验肥料数量替换为价值因子后,求取最佳经济效益时的施肥参数方案。

3.5 反馈设计

在获得试验的回归方程后,通常会出现方程的边际产量并不出现在设计的2水平,有的偏差较大,甚至超出了试验设计范围(如大于3或小于0),这常给试验分析和下一步试验设计带来困难。通过运用计算机的高效运算效能,通过对方程各因子进行一定级度(精度可调)试验全域(0~3)扫描,求取方程所反映出的实际边际产量水平时的施肥参数,再将此参数反馈给试验设计者,用于作为下一次试验设计2水平的参考,从而可有效加快试验实施的进程,提高试验精度。

摘要：测土配方施肥“3414”试验数据分析复杂,介绍了“3414”试验数据分析软件的功能、模块结构、模块设计,以期提高数据输入、回归分析、方程分析效率,并将分析结果应用指导生产和新的试验设计。

关键词：“3414”试验,数据分析软件,设计原理

参考文献

[1]莫惠东.农业试验统计[M].上海:上海科学技术出版社,1984:151-174.

[2]张建玲,赵宏儒,马丽萍,等.固阳县旱地马铃薯测土配方施肥田间肥效试验[J].内蒙古农业科技,2011(1):75-77,118.

[3]张明安,马友华,褚进华,等.基于WebGIS的县域测土配方施肥系统的建立[J].农业网络信息,2011(6):20-23.

[4]张国峰贺立源韩松,等.基于移动GIS的施肥推介系统研发[J].华中农业大学学报,2011(4):484-487.

[5]郭小军,王晓燕,白志荣.对测土配方施肥工程的思考[J].内蒙古农业科技,2007(5):9-10.

[6]吴晓芳,阴小刚,余增钢,等.奉新县测土配方施肥技术推广应用现状与对策初探[J].江西农业学报,2007,19(1):135-137.

冬小麦“3414”肥效试验总结 篇2

关键词 冬小麦；肥料试验；产量；肥料效益

中图分类号：S512.11 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）18-0-03

1 材料与方法

1.1 供试作物

冬小麦、品种为唐山83171号。

1.2 供试肥料

尿素（N含46%）、重过磷酸钙（P2O5 46%）、硫酸钾（K2O 40%）

1.3 试验重复与小区排列

试验不设重复，处理随机排列，试验小区的形状为长方形，宽度不小于4 m，小区面积均为21 m2（长×宽为：5 m×4.2 m）。

1.3 试验设计

1.3.1 “3414”试验处理

“3414”是指氮、磷、钾3个因素、4个水平、14个处理（表1）。4个水平的含义：0水平指不施肥，2水平指当地最佳施肥量，1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5（该水平为过量施肥水平）。

1.3.2 施肥方法

各小区重过磷酸钙、硫酸钾一次性做基肥施用，各小区尿素用40%做基肥，30%第一次浇水时追肥，30%第2次浇水时追肥施用，本试验2水平施肥量尿素25 kg/667 m2、重过磷酸钙30kg/667 m2、硫酸钾6kg/667 m2。

1.4 试验实施

1.4.1 试验地选择

本试验在乌恰县巴依库鲁提乡克孜阿根村吐尔孙阿吉地块进行。选择的试验地块平坦、整齐、肥力均匀，具有代表性的不同肥力水平的地块，坡度平缓，肥力差异较小的田块。纬度：39°47?26″N，经度：75°36?22″E、海拔高度：1 995 m、土壤质地：壤土。

1.4.2 试验准备

2011年9月15日上午进行犁地并按计划进行播种，整地、设计了保护行、小区，灌沟等。

1.4.3 田间区划

按田间试验设计与种植计划进行试验地区划。利用勾股定理画出了整个试验区，按试验设计要求和田间种植计划，划分小区（每个小区面积为21 m2）、走道、保护行等，绘出了田间布置平面图，在图上表明了方向，以便实际布置落实试验时可完全依循它进行操作。 播种量及密度、播种深度均保持了一致。

1.4.4 田间管理

2011年9月15日人工打埂（小区间埂高25 cm，埂宽40 cm，四周埂高40 cm，埂宽50 cm）做畦，开沟施肥，条播行距18 cm，施肥量严格按照试验方案称取施入。9月28日-10月2日出苗。中耕除草2次（2012年5月12日，6月3日）。全生育期浇水4次分别在2011年10月15日、2012年4月18日、6月13日、7月3日。4月18日施第一次追肥。收获期6月13日。收获按试验要求每个小区单打单收。详见表2。

表2 小麦3414试验生育期叶色调查记载表

处理出苗期拔节期孕穗期抽穗期开花期成熟期

1浅绿黄绿浅绿黄绿黄绿金黄色

2浅绿黄绿浅绿黄绿黄绿金黄色

3浅绿绿淡绿绿黄绿金黄色

4浅绿绿浅绿绿绿黄金黄色

5浅绿深绿淡绿绿绿黄金黄色

6浅绿深绿深绿深绿绿黄金黄色

7浅绿深绿深绿深绿绿黄金黄色

8浅绿绿深绿深绿绿黄金黄色

9浅绿黄绿深绿绿黄绿金黄色

10浅绿绿绿深绿绿黄金黄色

11浅绿深绿淡绿深绿绿黄金黄色

12浅绿深绿浅绿深绿绿黄金黄色

13浅绿绿淡绿深绿黄绿金黄色

14浅绿深绿淡绿深绿绿黄金黄色

2 结果与分析

2.1 不同施肥量对小麦植株性状的影响

测定小区株数、穗数、穗粒数、千粒重，计算出小区产量、667 m2产量（表3）。

从生育期调查可以看出：处理1和处理2，即空白无肥区和无氮区，小麦提前3 d成熟，说明小麦不施肥或不施氮肥，直接影响其正常生长且小麦杆矮、茎细、叶色淡黄，穗子小、籽粒少而小，因早衰而提前成熟；而处理11是高氮区氮肥用量大，后期有轻微倒伏，成熟期推迟3 d，生长期叶色深绿。而其他小区生长基本正常。

2.2 本试验田土壤供肥参数

2.2.1 作物吸收养分量

土壤供肥量根据抽减养分的小区产量（处理2、4、8）计算该养分的土壤供肥量，按形成100 kg产量N2.82 kg，P2O5 1.25 kg，K2O 2.5 kg计算，土壤供肥量为：

N供肥量 （285.3/100）×2.82=8.04 kg

P供肥量 （307.5/100）×1.25=3.84 kg

K供肥量 （393.10/100）×2.5=9.83 kg

2.2.2 小麦对供试土壤的依存率

小麦对供试土壤的依存率=无肥区产量/处理6产量（N2P2K2处理）×100%

依存率=204.9/419.31×100%=48.86%

2.2.3 作物相对产量

缺N区相对产量为68.04%，缺P区相对产量为73.3%，缺K区相对产量为93.7%。

2.2.4 肥料利用率分析

每100 kg小麦吸收N、P2O5、K2O的含量分别为按2.82 kg、1.25kg、2.5 kg计算）

氮肥利用率%=（施肥小区吸收氮量-缺氮小区吸收氮量） ×100÷（氮肥施用量×氮肥养分含量）=32.87%

磷肥利用率%=（施肥小区吸收磷量-缺磷小区吸收磷量）÷（磷肥施用量×磷肥养分含量）=10.15%

钾肥利用率%=（施肥小区吸收钾量-缺钾小区吸收钾量）÷（钾肥施用量×钾肥养分含量）=27.2%

2.3 经济效益分析（表4）

3 结论与讨论

不施或少施（尿素）氮肥，在小麦整个生育期内直接影响小麦正常生殖生长，小麦杆矮茎细，叶色淡黄，穗小和籽粒少，因早衰而提前成熟，产量大大降低。若施入氮肥过量，小麦成熟推迟，易倒伏。加大氮磷钾肥投入，相对最佳施肥量，不仅小麦产量减少，而且增加成本，造成氮磷钾肥的浪费。氮肥对小麦产量影响最大，其次是磷肥和钾肥。

3414试验设计 篇3

一、试验方案制定与试验田间布设

㈠试验地选择概况与地力选配在全县山、川、塬不同地貌类型、不同土壤类型、不同肥力类型的地块布设肥料“3414试验”, 共建试验点5个, 各点每年布设试验田不设重复。试验点山区选在庆城镇药王洞村、十里坪村, 太白梁乡中合铺与冰淋岔村;川区选在三十铺镇三十铺村、韩台子村、庆城镇十里坪村;塬区选在驿马镇安家寺村, 桐川乡惠家庙村。每年在各点通过基础产量访问和土壤有机质测试值选出了3个高肥力、4个中肥力、3个低肥力的地块, 分别安排小麦和玉米的“3414试验”田, 年计小麦和玉米试验田各10个。

㈡试验方案与试验内容采用每年修订好的“一个3414试验方案∕无重复设计”的固定模式统一安排全县山川塬的3414试验田, 三年共布设3414试验60个 (小麦30个, 玉米30个) , 在同一试验点内的同一试验年度、同一作物上的试验田均不设重复。其方案处理水平见表1。

㈢供试材料与试验方法小区面积:小麦为9m×3m=27m2, 小区间距0.3m, 保护行宽0.5m, 采用露地种植。小区面积:玉米为9m×4m=36m2, 小区间距0.3m、保护行宽0.5m, 前两年采用75cm幅宽地膜进行半膜覆盖, 以后采用全膜双垄沟播法。

试验材料种子为每年参试作物种子必须一致, 一般小麦为西峰28号, 玉米为豫玉22号杂交种 (正大种业) ;氮肥为昆仑牌尿素 (N≥46.4%, 兰化生产) , 磷肥为螳丰牌普通过磷酸钙 (含P2O5≥12%, 云南生产) ;钾肥为凯多牌硫酸钾 (K2O≥50%, 俄罗斯凯多国际有限公司生产) 。

施肥方法:玉米试验田将同一处理的肥料按要求统一混匀后, 在“半膜覆盖”或“全膜双垄沟播”的垄行中间划线开沟均匀施入;小麦试验田做基肥集中一次性全小区撒施后再次翻地耧播。

小区播种:每个试验田要求在1天内完成播种工作。

小麦采用人拉3行畜力播种楼进行播种后全田统一耙耱, 2008年小麦播期为9月7日～25日, 每小区耧播6耧18行、播量0.45kg, 密度控制为450万株/hm2左右、成穗控制在630万株∕hm2;2009年小麦播期为9月10日～25日。每小区用三行畜力播种机耧播6耧18行, 人力牵引播种。小区播量0.5kg, 密度控制在585万株∕hm2;成穗控制在702万株∕hm2。

玉米采用人工破膜播种, 每小区4垄膜, 每垄种两行, 穴播2粒。2008年玉米播期4月20日～24日, 密度控制为52500株/hm2。2009年4月25日～30日播种, 密度控制为55500株/hm2。

㈣施肥水平设计跟踪变化微调与庆城县测土施肥方针的提出“3414试验”设计是正交试验的一种, 它的一个最大突出特点就是施肥水平设计的动态跟踪变化微调, 根据上年试验结果逐年优化寻找2水平最佳值来安排当年试验。如2009年小麦“3414”试验与2008年对比就是磷肥的2水平调低了, 2009年玉米“3414”试验与2008年对比就是尿素的2水平调高了。

2008年小麦“3414”试验的每个小区N、P、K施肥量 (纯养分量) 2个水平尿素0.37kg、磷肥0.19kg、硫酸钾0.08kg, 2009年小麦“3414试验”N、P、K施肥量 (纯养分量) 2水平微调为尿素0.37kg、磷肥0.145kg、硫酸钾0.08kg。

据庆城县国列测土施肥项目运行分析结果看, 全县土壤肥力水平表现为有机质含量相对较低, 氮缺、磷平、钾够用。测土配方施肥应“以有机肥为基础、化肥为辅”原则, 协调“水肥胁迫”关系实现“以水调肥”, 按照“量雨增氮、控磷稳钾、补微保水”的施肥方针进行测土配方设计。今后在改良土壤和施肥上要注意及时采取适当的农业工程措施及生物措施来进行土壤培肥, 以保持土壤养分的平衡协调。

二、试验田基本要素收集与产量统计考种分析

㈠试验田基本要素收集一是样品采集与化验分析。各点试验地落实和完成以后, “3414试验”共采集土壤、植物分析样品458个, 其中土壤样品290个, 植株样品84个, 籽粒样品84个。于播前分别采集0㎝～30㎝耕层基础和收获后肥力衰减样, 测定土壤氮、磷、钾全量养分, 碱解氮、有效磷、速效钾, 有机质和PH;收割后采集植株样和籽粒样, 分析测定其有机碳总量, 氮、磷、钾养分总量;试验前抽采供试化肥样进行有效养分含量检测。二是试验田间管理与观测记载。按当地农事和常规技术规范要求进行必要的田间管理, 分别按照《测土施肥技术规范附表数据字典》的规范要求进行小麦、玉米的不同生育时期和产量构成要素进行观测记载, 同时对当年病虫害发生与雨量等也做必要的记录。三是备案资料管理与试验统计分析。试验方案、试验田观测记录、产量获得与考种分析、数码资料等档案资料由专人负责进行备案管理。按山、川塬3个片带划区聚类, 采用多点联合试验统计分析方法, 拟合计算出山、川、塬的最佳施肥量及优化施肥方案, 并计算出测土配方施肥各项参数。

㈡试验田关键环节控制测土施肥的“3414试验”主要就是肥料配比精量化配方试验, 其中最主要的就是试验田小区划分控制与施肥量的精确计量使用技术。为了做好试验, 我们在完善方案的基础上主要抓了三个关键环节:一是试验田小区布设与方角控制, 用“勾股定律方角法”对试验田进行局部控制, 使每个小区成长方形;二是种试验田前各个小区肥料由专业人员按方案精准称量装袋标识;三是抓好试验田的分区种植与收获计产工作, 采用专业技术人员承包蹲点与试验农户一起干, 组建专业突击小分队进行试验种植、收获。

㈢产量获得与考种分析小区计产采用了“全收计产法”。为了克服小区性状发生错误, 提出并采用了在每个小区中按“品”字型划样方区3个～6个, 在每个样方采50株玉米10株带回室内测定考种。

三“3414”试验结果偏离与存在问题及其改进建议

农业部《测土配方施肥技术规范》要求各地在主要农作物上的肥料效应田间试验设计推荐采用“3414”设计方案, 在具体实施过程中可根据研究目的选用“3414”设计的完全实施方案或部分实施方案。一般通过“3414”田间试验, 就可建立起本地区小麦、玉米或其他作物的肥料效应函数方程, 获得该地区小麦、玉米或其他经济作物的最佳经济产量、推荐施肥量以及土壤养分校正系数、土壤供肥能力和肥料利用率等基本参数, 最终确定养分速测丰缺指标体系, 构建出不同地貌、不同土类、不同肥力、不同作物的经济施肥模型, 为测土施肥分区指导和肥料配方设计提供科学依据。但是“3414”设计也存在一些方案设计缺陷和试验布设困难以及一些难以预见的误差。为此我们针对“3414”设计缺陷提出如下改进拓展性建议。

一是“3414试验”和传统正交试验的“均匀对称、整齐可比”的正交表相比, 就是各个处理组合过于相对集中在2水平周围而不利于早期寻优。为了克服“3411设计”的“因子处理中心组合安排”的一些弊病, 建议再增加2个“极端处理组合”, 即第15处理 (N1P1K1) 和第16处理 (N3P3K3) , 就是拓展成“3416设计”, 克服“处理因子2水平中心组合难以早期寻优”的弊端, 并且在产量统计分析时可增加撒点图走势的明显性。

二是为克服个别试验田表现出空白处理产量高于施肥处理组合, 最终导致造成了部分3414试验数据失真不能用。一般的正交试验都设计2～3次重复来克服试验数据的失真, 为此我们建议把3414试验设置成2～3次重复的“3414平行试验设计或裂区试验设计 (裂区3414试验就是把原来3414设计的14个小区一裂为二, 各个列区错开排布就是重复) ”以便互相校正对比, 就可采用均值和离散度等观测值来求取最佳肥效方程并能进行各个处理间的方差显著性分析。

三是各地各点的各个“3414试验”通过方程拟合和施肥量计算以及实验结果撒点图示等, 发现3414试验存在方程拟合成功率低、同一试验所推荐施肥量不同, 对土壤养分长期变化不确定、产量影响无法获知, 对部分限制因子未作考虑, 试验基础与实际生产不符等问题“3414设计”方案也是一种 (下转第89页) (上接第87页) 回归设计而具有正交性, 对于正交设计的资料可以用直观极差分析 (Profile Analysis) 和方差变量 (Anova) 找出最好组合, 也可用回归分析进行处理求取产量与肥料间的回归响应方程。如果三次回归拟合得不好, 则需作二次或一次回归的试验设计。目前3414试验统计分析已有专用软件可用, 但对分析结果的有效解释却会千差万别, 而且一次回归方程与二次回归方程相比就根本无法求得最佳施肥量和最高产量施肥量, 没有一般正交试验设计实验结果之生物量的极差分析寻找因子影响次序和最优组合法直观简单有效, 方程“外推结果”不符合实情。

四是年际间因干旱或降雨、特大灾害或病虫害流行等对小区产量影响极大且变差也会极大, 在旱作农区研究测土配方施肥如果抛开降雨因素而进行单纯性的“3414试验”, 将难以获得正确有效的试验结果, 特别是我县地形地貌兼有山、川、塬而降雨的区域性会使某些区块试验表现好或表现差, 因此看天 (干旱或降雨量) 、量地 (地力基础产量与土壤有机质及灌水否) 、看作物 (作物类型与栽培技术路线, 如半膜玉米与全膜玉米就是雨水因子影响不同) 、测土 (N、P、K及PH、CEC等) 配方施肥才是最好的。

五是3414试验设计的“三角控制”与走势图谱。“3414试验设计”是一个3因素 (N、P、K) 4水平 (0、1、2、3) 的基于2水平为中心组合的特殊正交设计, 如果将N、P、K这3因素看做是一个三角形的3条边, 那么其水平向量值0、1、2、3就是其向量边长值, 则其三角形的向量面积就可表示该处理组合的生物产量或经济产量, 在标注撒点图时若能这样标注出来可显示出一系列稳定的“三角定势趋向图谱”, 再将这些三角定势趋向图谱的三条向量性边长与生物产量用线段连接起来就可发现其基本走势趋向, 为回归方程拟合选用模型和简单极差图解法寻找最优组合提供了新思路。

摘要：通过对庆阳旱作区实施测土配方施肥项目3年来布设“3414试验”工作的全面回顾, 系统总结了肥料“3414试验”田间布设的基本技术要点、关键技术操作要求, 以及小区产量原始数据获得与实验结果统计分析等相关问题, 对所发现的“3414试验设计的缺陷”进行了较为详细的分析论证、并提出来一些改进建议和办法, 特别是建议要“设置有重复的3414试验田”和拓展性的“3416试验设计”以及对其进行“三角定势控制”等新视点。

生姜“3414”肥效试验 篇4

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验地为阆中市二龙镇新店子村。供试田面积1 333.3 m2, 土壤为紫色土, 灌排设施配套。试验地地力均匀, 其土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为26.33 g/kg、1.94 g/kg、128 mg/kg、56.3 mg/kg、136 mg/kg, pH值为6.36。供试生姜为竹根姜。供试肥料为尿素 (含N 46.3%) 、过磷酸钙 (含P2O512%) 、硫酸钾 (含K2O 50%) 。

1.2 试验设计

试验按照《测土配方施肥技术规范》 (试行) 中的“3414”方案实施。“3414”是指在试验区设置氮、磷、钾3个因素, 每个因素4个水平, 0水平指不施肥, 2水平指当地最佳施肥量的近似值, 1水平=2水平×0.5, 3水平=2水平×1.5 (该水平为过量施肥水平) 。共计14个处理, 具体试验设计及施肥量见表1。试验采用随机排列, 不设重复。每小区面积20 m2, 小区间隔离0.5 m, 分带间隔离1.0 m, 四周设保护行1.0 m, 做到各小区完全独立。60%的肥料作底肥, 余下40%作追肥施入。

1.3 试验实施

生姜种植采用催芽打窝点播方式, 栽插规格为33 cm×27 cm, 每区栽15行, 每行15窝。于2012年4月8日播种, 2012年10月22日收获。补苗、除草、防治病虫害、排水、灌水、施肥等均按相关要求进行。相同田间操作由专人在同一天内完成, 并详细记载田间操作情况。

2 结果与分析

2.1 产量

由表2可知, 各施肥小区较不施肥小区产量均有不同程度的增加, 其中产量在45 t/hm2以上的有3个处理 (2个氮2水平, 1个氮3水平) ;37.5～45.0 t/hm2以上的有7个处理 (4个氮2水平, 3个氮1水平) ;34.5～37.0 t/hm2以上有2个处理 (2个氮2水平) ;30.0～34.5 t/hm2以上有2个处理 (1个不施肥区, 1个无氮区) 。产量居第1位的是处理6即N2P2K2组合, 为47.75 t/hm2;处理11即N3P2K2组合产量居第2位, 为47.50 t/hm2, 比处理6少250 kg/hm2;产量最低的是处理1即空白区, 仅为31.902 t/hm2, 只有处理6产量的66.81%。以上分析表明, 不施氮肥严重影响生姜产量;缺磷土壤栽种生姜, 在氮钾养分得到满足的条件下适当增施磷肥对提高生姜产量有明显效果。

注:纯氮价格5.65元/kg, 五氧化二磷价格7.00元/kg, 氧化钾价格8.33元/kg, 生姜价格4元/kg。

2.2 经济效益分析

不同施氮处理中, 获得最高产量和最佳经济效益的都是中氮处理 (施纯氮280 kg/hm2) , 3个施氮处理与不施氮处理相比, 均显著增产, 而中氮处理与低氮处理相比, 增产达9.75 t/hm2;中氮处理与高氮处理相比, 增产效果不显著, 仅增产250 kg/hm2。不同施磷处理中, 生姜产量并非随施肥量的增加而无限制的增加, 当施肥量超过一定范围后, 生姜产量反而下降。其中, 施磷量 (五氧化二磷) 145.0 kg/hm2时的产量与经济效益最高, 与不施磷相比, 增产8.95 t/hm2, 施磷量217.5 t/hm2导致生姜明显减产。不同钾肥用量对生姜产量及经济效益的影响趋势与施氮影响趋势一致, 与不施钾处理相比, 中钾处理 (氧化钾360 kg/hm2) 的产量显著高于不施钾处理, 增产11.15 t/hm2。以上分析表明, 施氮对生姜增产效果最明显, 增产量最大, 增加纯收入最高;其次为钾肥, 施磷肥亦有一定的增产效果, 但要适度, 超过其临界值时反而会导致生姜减产。

2.3 肥料效应函数

2.3.1 氮、磷、钾3因素肥料效应分析。

运用“3414”田间试验数据分析软件, 得出三元二次综合效应函数方程:

式中, Y为生姜折合产量, X1、X2、X3分别为氮、磷、钾的施肥量。对回归方程进行检验 (方程相关系数R=0.970, 方程F=7.042>F0.05=6) 达显著水平。但回归方程中X3的一次项为负, 不满足三元二次方程拟合条件[3], 说明该方程不能如实地表达当地肥料与生姜产量的关系。同时也表明, 氮、磷、钾3种肥料对生姜产量的影响存在一定的抑制作用。

2.3.2 氮、磷、钾单因素肥料效应分析。

为了进一步确定氮、磷、钾单一肥料对生姜产量的影响, 利用试验中特定的处理进行一元二次模型拟合[4,5,6]。在设定其他2种肥料在2水平时, 生姜产量与氮、磷、钾单因素施用量间的关系可用一元二次方程较好的拟合, 表明其产量随肥料用量的增加而增加。当肥料用量超过一定水平后, 产量却随肥料用量的增加而减少。对氮、磷、钾的一元二次方程进行显著性检验, 氮、钾的拟合方程决定系数达极显著水平, 磷的拟合方程决定系数达显著水平 (表3) 。

2.4 最高施肥量与最佳施肥量的确定

利用一元二次方程求的以P2K2水平为基础的最高产量为48 540.7 kg/hm2, 最高施氮 (N) 量为486.8 kg/hm2;最佳经济效益产量为48 533.5 kg/hm2, 最佳施氮 (N) 量为476.6 kg/hm2。以N2K2水平为基础, 最高产量为45 966.8 kg/hm2, 最高施磷 (P2O5) 量为109.5 kg/hm2;最佳经济效益产量为45 965.6 kg/hm2, 最佳施磷 (P2O5) 量为108.2 kg/hm2。以N2P2水平为基础, 最高产量为46 993.3 kg/hm2, 最高施钾 (K2O) 量为468.4 kg/hm2;最佳经济效益产量为46 971.4 kg/hm2, 最佳施钾 (K2O) 量为447.3 kg/hm2。

3 结论

试验结果表明, 以N2P2K2组合、N2P2K3组合和N3P2K2组合产量居前。生姜施用氮肥的效果最好, 钾肥次之, 磷肥施用量要适度, 过量施磷肥会导致生姜减产。通过生姜肥效试验结果拟合出的肥料效应函数方程可知, 氮、磷、钾3个因素对生姜产量的影响有一定抑制作用, 在生姜的生产中, 应注意调节3种肥料的施用量, 增施有机肥, 以使3种肥料对生姜产量起相互促进作用。通过单因素肥料效应函数分析可得出, 最佳施氮 (N) 量为476.6 kg/hm2, 最佳产量为48 533.5 kg/hm2;最佳施磷 (P2O5) 量为108.2 kg/hm2, 最佳产量为45 965.6 kg/hm2;最佳施钾 (K2O) 量为447.3 kg/hm2, 最佳产量为46 971.4 kg/hm2。结合当地农业生产实际, 建议阆中市生姜氮、磷、钾肥施用量分别为350、125、440 kg/hm2, 纯氮∶五氧二磷∶氧化钾=1.00∶0.36∶1.26。

参考文献

[1]卿德权, 陈德学, 贾红杰, 等.重庆市开县水稻“3414”肥效试验研究[J].现代农业科技, 2009 (20) :11-12, 14.

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[5]田丽, 张华, 魏训培, 等.生姜配方施肥效应技术研究[J].农业科技通讯, 2008 (8) :75-76.

玉米“3414”肥效试验 篇5

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在阜新市清河门区河西镇东堡子村试验田进行, 试验田地势平坦, 土壤为褐土, 肥力中等。

1.2 供试材料

供试作物玉米丹玉601。供试肥料为尿素 (纯N 46%) , 过磷酸钙 (P2O513%) 、硫酸钾 (K2O 50%) 。

1.3 试验设计

试验采用“3414”最优回归设计, 设氮、磷、钾3个因素, 0、1、2、3 4个水平, 共14个处理。3次重量, 随机排列, 共42个小区, 试验设计方案见表1。小区面积为30 m2, 行距0.5m, 6行区, 行长10 m。

1.4 试验方法

各处理土壤条件一致, 1/3氮肥作底肥, 另外2/3的氮肥在玉米大喇叭口期施入。磷肥、钾肥全部作底肥一次施入[1,2]。4月23日, 采用半机械化耕种播种, 播种量120 kg/hm2, 4月24日喷洒除草剂, 用50%乙草胺2.25 kg/hm2加38%莠去津3 kg/hm2进行封闭除草。5月14日出苗, 人工间苗, 6月29日追肥, 玉米于9月29日成熟[3,4], 9月29日测产并收获, 并对玉米整个生育时期进行调查[5,6]。

2 结果与分析

2.1 生育性状调查

从表2可以看出, 处理1 (空白区) 、处理2 (无氮区) 植株的叶色、秃尖长度、穗粒数、百粒重均较其他处理差。处理10钾肥施量最多, 但对生育期各性状影响不大;处理7的3种肥料施用量最大, 但植株叶色、秃尖长度、小区穗数、穗粒数、表现一般, 与其他处理相比无无优势;处理9的综合表现最好。

2.2 产量调查

从表3可以看出, 处理9产量最高, 达8 693.3 kg/hm2, 较处理1增产2 220.0 kg/hm2, 增幅34.29%;处理12、14分别居第2、3位, 分别为8 686.7、7 310.0 kg/hm2, 处理13产量最低, 为4 600.0 kg/hm2;处理2、3、5、7、10、11、13出现了不同程度的负增产现象。

2.3 植株考种调查

植株考种时, 采用自然条件下进行风干。从表4可以看出, 处理3、7、13经济系数较低, 处理5、8、12差异不大, 处理9、6经济系数最高, 分别达到44.50和43.05。

3 结论与讨论

从植株生长看, 由于气候异常, 2010年降雨量674.3 mm, 比2009年 (176.1 mm) 高283%, 营养生长过旺, 出现营养生长、生殖生长失调, 结穗部位上移到第11～12节。从产量结果看:N2P2K1组合的产量最高, 达8 693.3 kg/hm2, 其次为N1P1K2组合产量为8 686.7 kg/hm2。从经济系数上看, N2P2K1最高, 为44.50。综合分析, N2P2K1、N2P2K2组合施肥量可在生产中推广应用。

提高地区玉米单产, 首先要增施有机肥, 提高土壤供养能力, 提高肥料利用率, 在化肥投入上增磷、补钾、适量降低氮肥的投入量。用小投入创造更高的经济效益。最佳的合理配方施肥量是施纯N 210 kg/hm2、P2O5150 kg/hm2、K2O 52.5kg/hm2。

摘要：进行玉米“3414”田间肥效试验, 结果表明:以施纯N 210 kg/hm2、P2O5 150 kg/hm2、K2O 52.5 kg/hm2的增产、增收效果最佳, 可以大面积推广。

关键词：玉米,“3414”,施肥,试验,产量

参考文献

[1]沈军, 宋永斌, 冒布厂, 等.东海县白浆土玉米3414配方施肥效果初探[J].现代农业, 2009 (3) :29-30.

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[4]彭冠初, 麦麦提.木沙.拜城县玉米3414试验分析[J].新疆农业科技, 2009 (2) :42.

[5]赵振彪.2009年玉米肥效试验总结[J].榆林科技, 2010 (3) :49-51.

“3414”玉米肥效试验报告 篇6

严格按照《2009年河南省玉米肥料效应田间试验方案》进行田间试验, 通过试验和土壤养分化验, 摸清土壤供肥量、肥料利用率、土壤养分校正系数以及最佳施肥量和最高产量施肥量等有关参数, 找出适合当地玉米生产的最佳施肥标准, 为当地玉米施肥提供科学依据。

2 试验地情况

试验设在新郑市观音寺王行庄西地王银选地块, 供试作物为玉米浚单20, 密度为3831株/667m2。土壤类型为潮土。地块为长方形, 地势平坦, 肥力中等均匀, 排灌方便。土壤有机质9.2g/kg、全氮0.74 g/kg、速效磷5.7mg/kg、速效钾68 mg/kg、pH值8.1。前茬作物为烟叶, 产量为180kg/667m2。

3 试验设计

试验采用“3414”完全实施方案设计, “3414”是指3因素、4水平、14个处理的试验 (见表1) 。3因素指氮、五氧化二磷、氧化钾;4水平中, 0水平为不施肥, 2水平为当地最佳施肥量的近似值, 1水平为2水平的0.5倍, 3水平为2水平的1.5倍 (为过量施肥水平) 。共14个处理。各处理不设重复, 小区面积30m2, 试验地周围设保护行, 宽度为1m。

4 试验方法

此“3414”试验是在不施农家肥的基础上进行的 (施肥水平见表2) 。14个处理排2排, 四周设保护行。肥料种类氮肥选用尿素, 磷肥选用过磷酸钙 (含量为14%) , 钾肥选用氯化钾。磷肥、钾肥及40%的氮肥为底肥, 于2009年5月16日犁地时施入, 2009年7月12日 (大喇叭口期) 追施60%的氮肥。

试验过程中记载玉米生育期:播种期为5月18日, 播种量为2.6kg/667m2, 出苗期5月26日, 定苗期6月12日, 拔节期6月20日, 大喇叭口期7月12日, 抽雄期7月21日, 吐丝期7月24日, 成熟期9月12日。成熟后进行考种。

5 试验结果与分析

辣椒“3414”田间肥效试验 篇7

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验地设置在余庆县小腮镇螺丝冲组, 海拔760.1 m。试验地块为黄泥土, 肥力中等, 含速效钾136 mg/kg、速效磷14.2 mg/kg、碱解氮124.9 mg/kg、有机质19.9 g/kg, pH值5.7。供试辣椒品种为单身理想 (韩国生产) 。供试肥料:钾肥为硫酸钾 (含K2O 50%) , 磷肥为普钙 (含P2O516%) , 氮肥为尿素 (含N 46%) 。

1.2 试验设计

试验设计按照农业部《测土配方施肥技术规范》中的“3414”方案设计[4,5,6,7]。试验因素水平及各处理施肥量见表1。小区采用随机区组排列, 小区面积20 m2。

1.3 试验方法

辣椒采用营养块育苗, 于2011年2月23日播种, 当年6月11日移栽, 实行等株距错行定向移栽, 种植行株距为50 cm×80 cm, 每小区5行, 每行10窝, 密度为1667窝/667 m2。氮肥2/3作底肥, 1/3作追肥 (开花结果期施用) ;磷、钾肥作基肥一次性施入, 试验地四周设保护行[8,9]。期间防治辣椒青枯病、根腐病、螨类等病虫害可喷多菌灵和蚜克净。8月28日开始采收, 共采收4次, 以小区产量累计计产。

1.4 统计方法

试验数据运用Excel软件进行回归统计分析, 得到三元二次回归模型及三因素的二元一次施肥模型。试验统计分析中辣椒产量以鲜重计算, 运用得出的施肥模型计算分析, 获得最佳的施肥配比方案及最高产量的施肥量。同时采用一元肥料效应模型拟合分析方法进行单因素分析。辣椒价格以2.6元/kg、纯氮价格以5.9元/kg、五氧化二磷价格以5.03元/kg、氧化钾价格以8元/kg计。

2 结果与分析

2.1 施肥量与产量的数学模型

不同处理的辣椒产量见表2。根据表2求得氮磷钾肥与产量的数学模型为:

经方差分析, F=7.4253*。表明模型和实测值拟合较好, 可用于数据分析。

2.2 三元二次肥料方程拟合

对回归数学模型令dy/dxi=0, 计算得出最大施肥量为纯氮8.09kg/667 m2、五氧化二磷5.29 kg/667m2、氧化钾7.28kg/667m2, 理论上可获得辣椒产量为1131.7kg/667 m2。

为获得单位面积土地最佳经济效益的施肥量, 通过计算 (dy/dxi=肥料价格/辣椒价格) 得出最佳施肥量为纯氮7.88kg/667m2、五氧化二磷5.09kg/667m2、氧化钾6.99 kg/667m2, 理论上可获得辣椒产量为1130.83kg/667m2。

2.3 一元二次肥料效应模型拟合

将三元二次方程中的2个因素固定于2水平条件下, 建立另一因素的单因素一元二次肥料效应方程, 通过该方程的回归系数判定该因子的效应。得到如下子模型:

以上各方程的二次项系数均为负数, 体现了施肥的报酬递减关系;一次项系数的大小反映了施肥的增产效应, 顺序为磷>氮>钾, 即磷肥效应大于氮肥效应, 氮肥效应大于钾肥效应;从子模型中常数项系数可以看出, 辣椒不施氮肥产量最低, 其次是钾肥、磷肥。

3 结论

试验结果得出氮、磷、钾肥与产量的数学模型为:y=344.25+97.53N+45.87P+74.59K+3.74NP+0.78NK+1.37PK-7.6N2-8.14P2-6.06K2, 最佳施肥量为纯氮7.88 kg/667m2、五氧化二磷5.09 kg/667m2、氧化钾6.99 kg/667m2, 理论上可获得产量1130.83 kg/667m2。氮肥效应大于钾肥效应和磷肥效应, 因此该区域施肥应以重氮、适磷钾为原则。

摘要：辣椒“3414”田间肥效试验结果表明, 辣椒施肥量与产量的施肥模型为y=344.25+97.53N+45.87P+74.59K+3.74NP+0.78NK+1.37PK-7.6N2-8.14P2-6.06K2, 最佳施肥量为纯氮7.88 kg/667 m2、五氧化二磷5.09 kg/667 m2、氧化钾6.99 kg/667 m2, 理论上可得产量1 130.83kg/667 m2。该区域土地供磷、钾能力中等, 供氮能力较低, 由于辣椒产量主要来自氮肥, 因此施肥应以重施氮肥、配施磷钾肥为原则。

关键词：辣椒,“3414”施肥试验,肥效,产量,数学模型

参考文献

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水稻“3414”肥效试验研究 篇8

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在北流市平政镇仓田村信冲组一农户家的责任田进行。试验地为水稻多年连作地, 地势平坦, 排灌方便。土壤中所含养分含量为有机质21.3 g/kg、全氮1.95 g/kg、速效磷21.6 mg/kg、速效钾53.7 mg/kg, p H值6.6。

1.2 供试材料

供试水稻品种:Y两优1号;供试验肥料:尿素 (含纯N46%) , 过磷酸钙 (含P2O512%) , 氯化钾 (含K2O 60%) 。

1.3 试验设计

按照“3414”试验设氮、磷、钾3个因素、4个水平, 共14个处理。其中4个水平的含义:0水平指不施肥, 2水平指当地最佳施肥量, 1水平=2水平×0.5, 3水平=2水平×1.5 (为过量施肥水平) 。试验设计的2水平为纯N 210 kg/hm2、P2O590kg/hm2、K2O 210 kg/hm2。不设重复, 采取随机排列[1,2,3]。小区面积20 m2 (5 m×4 m) , 小区之间设置隔离埂并用塑料薄膜包裹, 整个试验区四周设置保护行1 m。具体施肥情况见表1。

1.4 试验方法

试验于2014年7月5日播种, 软盘育秧, 7月30日移栽。施肥方法:氮肥, 基肥30%, 分蘖肥40%, 幼穗分化肥20%, 齐穗肥10%;钾肥, 基肥50%, 分蘖肥50%;磷肥作基肥一次性全部施入。分蘖肥于8月8日施用, 穗肥于9月5日施用, 齐穗肥于10月12日施用。移栽密度为13.5 cm×23.5 cm, 每小区栽629穴, 每穴栽2苗, 各个处理之间选择高和宽度分别为25、30 cm的田埂隔开, 并用薄膜包裹, 边缘深入土层18~23 cm。各处理除了试验设计施肥量有所差异外, 其他施肥、移栽、病虫害防治等方面的管理均相同[4,5,6]。

1.5 调查内容及方法

试验数据用“测土配方‘3414’试验数据分析器SG-2.3”及Microsoft Excel对试验数据进行氮、磷、钾3个因素的分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻主要农艺性状的影响

由表2可知, 水稻生产上, 随着氮肥用量的增加, 株高穗长、有效穗数、穗总粒数逐渐增加, 处理11的株高最大, 达到117 cm, 处理10的穗长最长, 达24.41 cm, 处理7的有效穗数最多, 达269.17万穗/hm2, 处理10的穗总粒数最多, 达147.2粒;处理2的结实率最高, 为91.33%, 处理14最低, 为83.31%;不同处理对水稻千粒重的影响无明显差异。从变异系数的变化来看, 试验不同处理对水稻有效穗数的影响最大, 变异系数为17.11%, 对株高的影响次之, 变异系数为6.31%, 对水稻千粒重的影响最小, 变异系数仅为0.14%。

2.2 氮、磷、钾3因素肥料效应分析

由表2可知, 氮磷钾的不同配比是造成产量不同的主要原因, 与处理1、2相比, 处理3~14的产量有较大增加, 其平均值为7 525 kg/hm2, 比CK增产72.99%;其中处理6产量最高, 为8 850 kg/hm2, 其后按照从高到低排列为处理10>处理7>处理11>处理9>处理5>处理14>处理3>处理12>处理13>处理4>处理8。由此可知, 与CK相比, 水稻上施肥具有明显的增产效果, 不同的配比之间产量有显著差异。通过对表2进行三元二次回归分析, 可以得出氮、磷、钾施肥量与产量的数学模型[1,2,3]如下:

对方程进行显著性检验, F=46.86>F0.01=14.66, 差异极显著 (表3) , 说明产量与氮、磷、钾施用量之间的回归关系显著。

2.3 氮、磷、钾单因素肥料效应分析

通过函数拟合等处理, 氮磷钾肥的一元二次回归方程见表4, 得到的曲线见图1~3。由图1~3可知, 氮、磷、钾单因素对于产量均有增产作用, 但产量增加和施肥量增加并不是线性关系, 随着施肥量的增加, 反而对产量具有负效应作用。在磷钾肥的施用量一致的条件下, 随着氮肥用量的增加, 处理2、3、6的产量也随之增加, 而当氮肥的用量在315kg/hm2时, 产量有所降低, 与处理6相比降幅为5.65%, 说明适宜范围内的氮肥可以显著地增加水稻产量[4]。由表4的一元二次回归方程分析可知, 氮肥在用量为243.9 kg/hm2时的产量达到最高, 为8 757 kg/hm2, 最佳施氮量和最佳产量分别为231.4、8 746.2 kg/hm2。

通过对处理4、5、6、7进行比较, 在磷肥的施用量不一样而其他肥料的施用量相同的条件下, 处理6有明显的增产效果, 增产幅度为3.5%~42.7%, 但是随着施磷量的大量增加, 产量并没有随之大量增加。由一元二次回归方程 (表4) 可得磷肥施109.9 kg/hm2时产量最高, 达8 748.3 kg/hm2, 最佳施磷量和最佳产量分别为105、8 743.1 kg/hm2。

由图3可知, 随着钾肥用量的增加, 处理8、9、6的产量逐渐增加, 处理6分别比处理8、9增产45.1%、9.9%, 而处理10比处理6减产2.26%, 说明适宜范围内的钾肥施用可以显著影响到水稻的产量。通过回归分析, 钾肥的施用量达到240 kg/hm2时, 产量为8 916 kg/hm2, 最佳施钾量和最佳产量分别为222.7、8 901.8 kg/hm2。

2.4 经济效益分析

由表5可知, 处理6的经济效益最高, 为21 917元/hm2, 比CK增收9 911元/hm2, 增幅82.6%;其次是处理10, 为20 874元/hm2, 比CK增收8 868元/hm2, 增幅73.9%;经济效益最低的是处理2, 为11 467元/hm2, 比CK减少539元/hm2。

本试验中处理11施氮过量、处理7施磷过量、处理10施钾过量, 虽然其产量均较高, 但与处理6相比, 各处理产量有下降的趋势, 说明过量施肥反会导致营养的浪费与流失, 多余的养分发挥不了作用, 增加成本, 因此氮、磷、钾三要素合理配比, 既能提高单位面积产量, 又能提高经济效益, 减少不必要的浪费, 保持土壤养分平衡, 达到增产增收的目的[5]。

3 结论与讨论

试验结果表明, 不同施肥处理对水稻主要农艺性状的影响较大, 从变异系数的变化来看, 试验不同处理对水稻有效穗的影响最大, 对株高的影响次之, 对水稻千粒重的影响最小, 变异系数分别为17.11%、6.31%、0.14%。氮、磷、钾不同配比对水稻产量有很大的影响, 在施磷钾肥相同时水稻产量随着施氮量的增加而增加, 而当施氮量达到210 kg/hm2时产量最大, 大于此施氮量时产量反而下降, 其他养分肥料试验情况也相似, 因此施肥量以纯N 210 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2的处理为最佳施肥配方。

本试验中, 纯N为210 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 210kg/hm2的处理经济效益最高, 为21 917元/hm2, 比空白处理增收9 911元/hm2, 增幅82.6%;其次是纯N 210 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 315 kg/hm2的处理, 为20 874元/hm2, 比空白处理增收8 868元/hm2, 增幅73.9%;经济效益最低的是纯N0 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2的处理, 为11 467元/hm2, 比空白处理减产539元/hm2。说明氮、磷、钾3个要素合理配比, 使水稻个体与群体协调, 既能提高单位面积产量, 又能提高经济效益, 以免造成不必要的肥料流失或人工浪费, 达到增产增收的目的[6,7]。

参考文献

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