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本文采用三元二次回归正交设计,通过常规施肥(追施16次水溶性肥料)、轻简施肥(追施4次控释配方肥)和无肥对照大田试验,研究控释配方肥中控释氮、磷、钾比例对香蕉生长发育、各主要生育期香蕉干物质累积量、香蕉氮磷钾养分累积吸收量、香蕉产量、氮磷钾养分利用率的影响,探讨控释配方肥中控释养分释放规律与香蕉干物质累积、养分累积吸收量的关系,建立控释配方肥中控释氮、控释钾的香蕉产量效应方程,旨在确定适于香蕉各个生长阶段控释配方肥中的控释氮、磷、钾比例,为研发香蕉系列控释配方肥提供理论依据。主要的研究结果如下:
1.香蕉轻简施肥,即整个生育期追施4次控释配方肥与追施16次常规水溶性肥料处理对香蕉的生长无明显影响。前者控释氮、控释钾比例适中和比例高的处理,较后者还能显著缩短香蕉的收获期,可提前7-21天完成香蕉的收获。控释氮磷钾比例均高的处理(T1)和控释氮比例适中、控释钾比例高的处理(T13)较常规施肥处理提前21天结束收获期,且收获时间相对集中,收获期仅为29天,而常规施肥处理的收获期为43天。
2.在香蕉生长期,各处理香蕉干物质累积量、氮磷钾累积吸收量曲线随着香蕉生长期的延续均表现为“S”型。控释配方肥中控释氮、控释钾对香蕉干物质累积量的影响显著,控释磷对香蕉干物质累积量的影响不显著;控释氮比例高的处理(T1、T2、T3、T4、T9)、控释钾比例高的处理(T1、T3、T5、T7、T13)干物质的累积量相对较高,其中T3的累积量最高,达24.56 t/hm2;控释氮、钾比例适中的处理(T11、T12、T15)次之,常规施肥处理与不施肥处理的干物质累积量最低,分别为16.93 t/hm2、15.95 t/hm2。
3.控释配方肥中控释养分的累积释放曲线、香蕉的干物质累积量曲线、养分累积吸收量曲线均呈现“S”型。香蕉生长期,控释养分累积释放量分别与干物质累积量、养分累积吸收量间呈极显著正相关,这种线性相关可用直线方程拟合。控释配方肥在香蕉上的应用较常规施肥显著提高氮肥、钾肥的养分吸收利用率,平均而言控释养分比例适中或高的控释配方肥处理的氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)养分吸收利用率分别为34.35％、5.70%、54.29%,常规肥料为25.99%、2.12%、48.27%。统计结果表明,控释氮、控释钾对氮、钾养分利用率还具有明显的“以氮促钾”、“以钾促氮”效果,即在控释钾比例一定条件下,随着控释氮比例的增加,会明显增加钾素养分利用率;在控释氮比例一定条件下,随着控释钾比例的增加,氮素养分利用率明显增加。控释氮比例从50%增加到50%时,钾的利用率从30.27%增加到56.03%;控释钾比例从0%增加到20%时,氮的利用率从28.69%增加到35.80%。
4.控释配方肥能明显增加香蕉的产量,控释氮、钾比例显著影响香蕉产量,其中以控释氮比例为46.5%、控钾比例为18.5%的T3处理产量最高(30.44 kg/株),增产率高达22.65%,而控释磷比例对香蕉产量的影响不显著,即适于香蕉生长发育的控释配方肥的控释养分为控释氮和控释钾。通过降维分析,控释配方肥中控释氮、控释钾对香蕉产量的影响可用二元二次肥料效应方程Y=25.78+1.66X1+1.69X3+0.41X12+1.34X32进行定量描述。利用上述方程可以确定香蕉最佳经济产量控释配方肥的控释氮、钾比例分别是:控释氮占总氮的33.6%、控释钾占总钾的11.0%,此时的香蕉产量为26.6 kg/株。
由研究结果可以肯定,以控释配方肥实现香蕉轻简施肥不会影响香蕉正常生长发育、干物质积累、养分吸收利用和产量。同时还有利于香蕉抽蕾整齐、收获期相对集中、收获期提前。施用控释配方肥还能发挥“以氮促钾”、“以钾促氮”的作用,明显提高香蕉的氮、钾养分利用率。香蕉产量的控释氮钾比例效应可用二元二次回归方程拟合。