春小麦是甘肃中部引黄灌区及井灌区第二大粮食作物，但从20世纪90年代以来，小麦施肥始终处于氮磷钾简单搭配的较为粗放、盲目的低级水平。1983年第二次土壤普查结果已不能指导当地小麦科学合理施肥^[1]。为了建立系统完善的春小麦氮、磷、钾养分丰缺指标和推荐施肥指标体系，于2014～2018年连续5年在地处甘肃中部的平川引黄灌区及井灌区开展了春小麦氮磷钾“3414”田间肥效试验研究，以期为今后本地及同类适宜灌区推广春小麦测土配方施肥技术提供依据，从而更好地指导当地农民科学施肥，达到合理投入、节本增效、增产增收之目的。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验采用“3414”设计方案^[2-5]，即氮、磷、钾3个因素、4个水平、14个处理。4个水平：0水平为不施肥，2水平施肥量根据以往当地多年多点氮、磷、钾肥料效应试验与栽培实践校验所确定，1水平=2水平 ×0.5，3水平=2水平 ×1.5。 14个处理分别为N₀P₀K₀、N₀P₂K₂、N₁P₂K₂、N₂P₀K₂、 N₂P₁K₂、N₂P₂K₂、N₂P₃K₂、N₂P₂K₀、N₂P₂K₁、N₂P₂K₃、 N₃P₂K₂、N₁P₁K₂、N₁P₂K₁、N₂P₁K₁，其中，2水平的N、P₂O₅、K₂O的推荐施用量分别为225、120、 90kg/hm²，试验采用多年多点不设重复和区组排列的试验方法。

1.2 供试材料

供试肥料均为单质肥料：尿素（N 46%），过磷酸钙（P₂O₅ 12%）或重钙（P₂O₅ 44%），硫酸钾 （K₂O 51%）；供试春小麦品种为宁春11号、银春8号等。

1.3 田间试验概况

2014～2018年在平川引黄灌区及井灌区高、中、低不同肥力水平的地块上共布置试验22个点（ 次），试验地土壤为耕灌淡灰钙土，各试验点的土壤肥力水平及基本理化性质见表1。各试验地不施有机肥，试验磷、钾肥均作为底肥播前施用，60%氮肥作底肥，40%在分蘖期作追肥。试验播种期为3月5日至15日，小区面积30m²，随机排列，四周筑埂，单灌单排，试验田收获时各小区单收单脱，分别计产。其它田间管理措施与当地大田生产一致。

1.4 土壤取样与测定

每个试验播种前，分别取一个0～20cm的混合基础土样，采用常规方法^[6]测定土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷（P）、速效钾（K）和pH，各试验点的测定结果见表1。

1.5 数据处理分析

1.5.1 土壤养分丰缺指标的划分

将“3414”试验方案中无肥区产量与2水平的产量相比，获得相对产量，利用相对产量数据与土壤有效养分测定值的关系作散点图，采用对数方程拟合小麦缺素区相对产量与对应土壤养分测试值之间的函数关系，并分别取相对产量为50%、60%、 70%、80%、90%计算对应的土壤养分含量，以此确定土壤养分丰缺指标^[7-12]。

1.5.2 推荐施肥量的确定

对所有“3414”试验数据分别用三元二次方程、一元二次方程^[13]获得各试验点最佳氮、磷、钾施用量，将每个试验点的最佳施肥量与土壤有效养分测试值对应进行统计，采用对数方程拟合最佳施肥量与对应土壤养分测试值之间的函数关系，按上述建立的土壤肥力分级指标进行分类统计，确定不同肥力等级推荐施肥量，划定土壤推荐施肥指标。运用Excel2007进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 产量结果分析

对本试验22个“3414”试验点次的产量结果进行汇总，并对所得试验产量汇总结果（表2）进行统计分析。

通过对本试验22个“3414” 试验点次的N₀P₂K₂、N₂P₀K₂、N₂P₂K₀、N₂P₂K₂ 处理的产量结果进行汇总，所得各处理平均值见表3。从表3中可见，缺氮、缺磷、缺钾3个缺素区的平均产量均低于全肥区，且均与当地灌区小麦5250～6750kg/hm² 的常年平均产量水平较为接近或略高，最高产量亦略高于当地正常种植的最高产量水平。表明试验设计施肥水平较为合理，符合生产实际。

2.2 当地灌区土壤养分状况及变化趋势

由表4可见，2008～2012年当地灌区土壤普查结果与1983年第二次土壤普查结果相比，当地灌区土壤的有机质、全氮、碱解氮、有效磷（P）的平均含量分别提高了2.62g/kg、0.13g/kg、5.38mg/kg、 1.75mg/kg，速效钾（K）的平均含量却下降了32.16mg/kg，表明随着时间推移，当地灌区土壤肥力有所提高，且土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷（P） 含量呈逐步上升趋势，而速效钾（K）则呈逐步下降趋势。

从表5中还可看出，缺氮区、缺磷区、缺钾区相对产量平均值分别为68.13%、76.46%、83.35%，说明当地灌区土壤全氮、碱解氮、有效磷（P）含量总体虽然有所上升，但缺氮区、缺磷区相对产量依然较低，而缺钾区相对产量仍然偏低。故此，当地灌区小麦土壤不但要注重增施氮肥，且还应适度施用磷肥，适当增施钾肥。

2.3 土壤氮磷钾丰缺指标与推荐施肥指标确定

依据“3414”试验产量结果回归分析得到各试验点春小麦缺素区相对产量与最佳施肥量，利用Excel2007进行函数方程拟合，分别建立起当地灌区土壤有效养分含量与春小麦缺素区相对产量及最佳施肥量之间的函数方程^[14]，见图1～图8。

对图1～图4中散点进行趋势拟合即可得到相应的对数方程，并可看出，各点均匀分布，趋势明显。将土壤有效养分与缺素区相对产量之间的对数方程及其相关系数列于表6，从表6中可见，相关系数均大于0.8，表明所得对数方程均可用于土壤氮磷钾有效养分丰缺指标的建立。

注：** 表示极显著相关。下同。

对图5～图8中散点进行趋势拟合，即得到相应的对数方程，并从各图亦可看出，各点分布均匀，趋势也较明显。将土壤有效养分与对应的最佳施肥量之间的对数方程及其相关系数列于表7，从表中可见，相关系数也均大于0.8，表明所得对数方程亦均可用于当地灌区小麦土壤推荐施肥指标的建立。

分别将相对产量50%、60%、70%、80%、90%代入表6中各相应的对数方程，求得对应的土壤有效养分含量，进而得到当地灌区小麦氮、磷、钾土壤有效养分分级指标值，以此来划分土壤氮、磷、钾养分丰缺指标（表8）。

分别将相对产量50%、60%、70%、80%、90%所对应的土壤氮、磷、钾养分的丰缺指标值代入表7中各相应的对数方程，进而求得对应的试验区不同肥力水平土壤的氮、磷、钾推荐施肥量，再对其进行适当微调即得不同土壤养分分级指标范围内氮、磷、钾推荐施肥量^[15-17] （表8）。

由表8可知，全氮、碱解氮的极低和低水平均处于中等范围，而有效磷（P）的极低和低水平则处于较低范围，表明当地灌区小麦土壤的全氮、碱解氮仍处于低水平，有效磷（P）处于中等水平，全氮（N）由极低到极高的范围均与以往小麦土壤养分肥力分级的<0.5、0.5～0.75、 0.75～1.0、1.0～1.25、1.25～2.0、>2.0g/kg标准基本吻合，而有效磷（P）的分级标准则略高于以往小麦土壤养分肥力分级的<3、3～8、8～13、 13～20、20～25、>25mg/kg标准，这些均符合春小麦对氮需求较多、对磷需求相对较少的特点，速效钾（K）的较高肥力区间和高肥力临界值分别为185～265、265mg/kg，高于以往当地小麦土壤养分较高肥力区间150～200mg/kg和高肥力临界值200mg/kg，说明当地灌区土壤速效钾（K）含量处于较丰富水平，但其含量水平有所下降。可见，本地灌区小麦生产中，应合理增施氮肥，适度施用磷肥，并根据土壤钾素丰缺状况，适当增施钾肥。

3 结论与讨论

3.1 通过田间试验分析研究得出：现阶段当地引黄灌区及井灌区小麦相对产量<50%（极低）、 50%～60%（低）、60%～70%（较低）、70%～80%（中）、80%～90%（较高）、>90%（高）6 个肥力等级的土壤氮、磷、钾养分丰缺指标划分为全氮<0.35、0.35～0.5、0.5～0.8、0.8～1.3、 1.3～2.0、>2.0 g/kg； 有效磷（P）<5、5～10、 10～15、15～25、25～45、>45 mg/kg；速效钾 （K）<65、65～90、90～130、130～185、185～265、>265 mg/kg。在正常年份降水及灌溉条件下，对应推荐施N量分别为>285、255～285、235～255、200～235、170～200、<170 kg/hm²，施P₂O₅ 量分别为>140、110～140、95～110、85～95、 65～85、<65 kg/hm²；施K₂O量分别为>70、65～70、45～65、35～45、25～35、<25 kg/hm²。

3.2 通过对近年与往年当地灌区土壤调查结果进行对比分析表明，从1983 年至今，随时间的推移，当地灌区土壤全氮、碱解氮及有效磷（P）均呈逐渐上升趋势，而速效钾（K）则总体呈逐步下降趋势。

3.3 田间试验得出，当地灌区春小麦缺氮、缺磷、缺钾区的相对产量平均值分别为68.13%、76.46%、 83.35%，表明缺氮区相对产量较低，缺磷区、缺钾区相对产量也均偏低，说明当地灌区土壤全氮虽比第二次土壤普查结果有所提高，但其含量仍处于低水平。由于当地小麦习惯施肥多偏于重施氮、磷肥，轻施或不施钾肥，从而导致大部分土壤磷素养分水平明显上升，其含量已达中等水平，而土壤钾素养分水平却呈现下降趋势，其含量只处于较丰富水平。因此，当地灌区春小麦土壤既要合理增施氮肥，适度施用磷肥，还应注重适当增施钾肥。

参考文献