全 文 ：文章编号 :100028551 (2001) 0620351204
鲁梅克斯 K21 杂交酸模的施氮
模型选择及氮肥推荐
齐孟文1 　王念萍1 　彭根元1 　石定燧2 　杨茁萌2 　安沙舟2
(11 中国农业大学 ,北京　100094 ;21 新疆农业大学 ,乌鲁木齐　830052)
摘要 :对鲁梅克斯 K21 杂交酸模的氮肥肥效试验表明 ,氮素营养是影响其产量的显著
性因子 ,酸模的产量随施氮量增加近似线性地增加 ,达到最大值后在较大范围基本保
持不变 ,氮肥推荐模型可采用线性加平台模型。植株的粗蛋白含量也在一定范围随
施氮量增加显著增加 ,从对照的 21198 %提高到 28123 %。植株的根冠重量比较大 ,
在最佳施氮水平 N3 (600kg·hm - 2 ) 下为 53166 %。根的粗蛋白的含量由对照的
11126 %增加到 N5 (900kg·hm - 2 )的 30121 % ,表明酸模的根具有一定的储存和调控氮
的能力 ,这可能是作物具有较强的耐氮性原因之一。
关键词 :鲁梅克斯 K21 ;氮肥肥效 ;施氮模型
收稿日期 :2001206204
基金项目 :国家自然科学基金项目 (39870604)
作者简介 :齐孟文 (1956～) ,男 ,陕西洋县人 ,中国农业大学技术农业应用实验室副教授 ,从事核农学教学研究
鲁梅克斯 K21 杂交酸模是一种高产高蛋白的饲料作物 ,氮素营养是其获得高产的最关键
因子之一 ,因此氮肥定量化推荐对于经济合理施肥和防止氮肥过量施用对环境生态造成不利
影响都具有重要意义[1～2 ] 。本研究旨在通过对鲁梅克斯 K21 的氮肥肥料效应试验 ,筛选和建
立其最优施氮模型和进行最佳施氮量推荐。
1 　材料与方法
111 　供试材料
作物 :鲁梅克斯 K21 杂交酸模原种 ,由中食产业集团鲁梅克斯有限公司提供。土壤 :北京
草甸土 ,有机质 11621 % ,全氮 010607 % ,速效氮 3815mg·kg- 1 ,速效磷 30103mg·kg - 1 ,速效钾
11615mg·kg - 1 ,阳离子交换量 201131 cmol·kg - 1 。
112 　试验方法
试验于 2000 年在中国农业大学校园内盆栽进行。瓷盆Φ21 ×25cm3 ,每盆装过筛风干土
1015kg。共设置 6 个施氮处理 (mg·kg - 1 ) : CK(0) ,N1 (98196) ,N2 (148144) ,N3 (197192) ,N4
(247140) ,N5 (296188) 。氮肥分 4 茬追施 ,第 1 茬在起苗期 ,其余各茬在前茬收获后当天。各处
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理基施相同量的磷肥 NaHPO4·2H2O(49148P2O5 mg·kg - 1 ) 和钾肥 K2 SO4 (24174K2Omg·kg - 1 ) 。试
验于 4 月 10 与播种 ,4 叶期定植为每盆 1 株 ,管理按田间条件进行 ,土壤水分用称量法确定并
维持在田间持水量的 60 %～80 %。在生育期适时刹割测定。
2 　结果与分析
211 　氮肥对鲁梅克斯 K21 的产量效应
由表 1 可见 ,氮肥对鲁梅克斯 K21 的产量效应非常明显 ,多重统计比较分析表明 :依干物
质产量 ,处理可分为差异极显著的 3 类 ,A 处理 (3 ,4 ,5)和B 处理 (1 ,2)平均相对于 C处理 (CK)
分别增产 128136 %和 86145 % ;依粗蛋白质产量 ,处理可分为 4 类 ,A 处理 (3 ,4 ,5) ,B 处理 (2)和
C处理 (1)相对于 D 处理 (CK) 分别增产 177158 %、128121 %和 79165 %。产量效应一般趋势为
开始时随施氮线性增加 ,到 N3 (600kg·hm - 2 )时接近最大值 ,此后在较大范围基本不再变化 ,这
与传统的效应函数观点不同 ,表明鲁梅克斯 K21 不仅喜氮 ,而且具有较强的耐氮性。总体效率
较高 ,如在 N3 水平为 3114kg 粗蛋白/ kg·N。植株的粗蛋白含量 ,因施氮显著提高 ,变化范围为
21198 %～28123 %。
表 1 　鲁梅克斯 K21 的 N肥产量效应
Table 1 　Yield effect of fertilizer N on Rumex K21
处理
treatments
干物质产量
dry yield (gΠpot) 粗蛋白含量coarse protein content ( %) 粗蛋白产量coarse protein yield (gΠpot) 肥料 N 效率NUE(kgΠkg)
CK 17. 82 ±3. 70C 21. 98 ±3. 47B 4. 03 ±0. 51D —
1 32. 45 ±0. 94B 22. 07 ±0. 90B 7. 24 ±0. 05C 3. 09 ±0. 05A
2 34. 00 ±2. 17B 26. 94 ±1. 30A 9. 20 ±0. 17B 3. 33 ±0. 12A
3 40. 02 ±0. 90A 28. 23 ±0. 87A 11. 30 ±0. 63A 3. 14 ±0. 27A
4 41. 04 ±1. 62A 26. 53 ±0. 39A 10. 81 ±0. 50A 2. 61 ±0. 19B
5 41. 02 ±2. 01A 27. 94 ±0. 41A 11. 45 ±0. 52A 2. 38 ±0. 17B
　　注 :肥料氮效率为单位纯氮生产的粗蛋白产量 (kgΠkg)
Note :NUE presents coarse protein yield (kg) producted by application of per kg fertilizer N
212 　氮肥对鲁梅克斯根生长的影响
根不但对产量的形成和调控起决定作用 ,且影响植物的抗逆性 ,根系生长调控具有重要生
物学意义。试验表明 ,施氮可促进根系生长 ,但高氮条件下 ,根系生长相对滞缓 ,根冠重量比随
施氮开始时下降 ,到 N2 (450kg·hm - 2 )后 ,基本维持在 53149 ±2169 水平。施氮能显著提高根中
的粗蛋白含量 y( %) ,其与施氮量 x (kg·hm - 2 )的关系可用线性加平台函数描述 ; y = 1010512 +
21753 ×10 - 2 x ( x < 750kg·hm - ) 和 y = 30197 ( x ≥750kg·hm - 2 ) 。根的粗蛋白含量随施氮量增加
而持续增加 ,说明根系除向地上部运输氮外 ,本身有较大氮库容 ,具有储存和调控氮作用。
213 　氮肥效应模型及其氮肥推荐
采用常用模型对试验数据进行拟合[3 ,4 ] 。由于平方根模型求得的最佳施肥结果严重外推 ,
对线性加平台和二次函数模型进行比较 (见表 3) 。关于最佳施肥量 ,线性模型下由直线和平
台的交点确定 ,二次模型下由边际效应等于或大于边际成本条件确定。结果表明两种模型都
能很好地拟合试验结果 ,但线性加平台模型推荐的最佳施肥量下 (最佳产量达二次函数最大预
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期的 99147 %) ,施氮较经济 ,为最优模型。二次函数的峰位变化平缓 ,推荐结果偏高 ,但用
95 %最大产量作为最佳推荐得到的结果与线性模型相当一致。在实际中可用线性模型或二次
函数模型但以 95 %最大产量为参量进行推荐施氮。利用土壤无机氮测试进行氮肥推荐时 ,最
佳供氮量 Nmin为施氮量 Nf 与土壤矿质氮之和 ,土壤矿质氮可用土壤 AN 值估计 ,这样有 Nmin =
Nf + AN = Nf +
Ndfs
Ndff Nf =
Nf
Ndff (Ndff ,Ndfs 分别为植物中的氮来自肥料及土壤的百分比) 。在最佳
施氮量确定后 ,可由上式得出最佳供氮量这一更一般的参数。同期试验表明 ,在本试验施 N
范围 300～900kg·hm - 2 ,植物氮素采自肥料的百分比 Ndff ( %) 在 34157 %～54173 %范围变化 ,
在推荐施氮 600N kg·hm- 2条件下 ,Ndff ( %)为 49131 % ,可在试验条件下 ,最佳矿质氮供应量为
Nmin≈1200kg·hm - 2 。
表 2 　N肥对鲁梅克斯 K21 根生长的影响
Table 2 　Effect of fertilizer N on root growth of Rumex K21
处理 treatments CK 1 2 3 4 5
根干重
root dry weight (gΠpot) 15121 ±2. 85C 25. 64 ±1. 77A 19. 09 ±2. 36BC 21. 42 ±1. 74AB 22. 38 ±2. 19AB 20. 34 ±1. 23BC
粗蛋白含量
coarse protein
content ( %)
11. 26 ±1. 15D 15. 78 ±1. 10C 23. 15 ±3. 39B 25. 74 ±0. 70B 31. 67 ±0. 45A 30. 21 ±1. 26A
根/ 地上
root/ up ground parts( %) 86. 19 ±12. 86A 78. 96 ±3. 14A 56. 06 ±4. 42B 53. 60 ±5. 51B 54. 50 ±4. 65B 49. 75 ±5. 32B
表 3 　鲁梅克斯 K21 氮肥效应模型的比较
Table 3 　Comparison on models for recommendation of fertilizer N to Rumex K21
模型类型
models
最佳产量
optimum yield
(103 kgΠhm2) 最佳施量optimum Napplication rate(kgΠhm2) 经济效应benefit(yuan/ hm2)
干物质产量
dry yield
粗蛋白产量
coarse protein yield
y = 514598 + 110409 ×10 - 2 x 　R2 = 0196
y = 1118469( x ≥614) 11185 613178 8004
y = 511810 + 115601 ×10 - 2 x - 910428 ×10 - 6 x2
R2 = 0198 11176 736122 7404
y = 111192 + 31477 ×10 - 3 x 　R2 = 0199
y = 312134( x ≥602) 3121 602128 9291
y = 111063 + 41535 ×10 - 3 x - 21294 ×10 - 6 x2 3130 848195 8869
　　注 : (NH4) 2SO4 折合的纯 N 3177 元/ kg ,干草 1154 元/ kg ,粗蛋白 5164 元/ kg
Note : (NH4) 2SO4～3177yuan/ kg N ;dry straw～1154yuan/ kg ;coarse protein～5164yuan/ kg
214 　各茬次 N 肥效应函数间的关系
为了简化讨论 ,仅分析每茬与全生育期氮肥产量效应间的相关关系 (见表 4) 。本试验氮
肥分茬均施 ,且控制土壤水分 ,各茬除气候条件不同外 ,其它条件基本一致。分析表明不同茬
次 N 肥效应函数 y(N)之间是高度线性相关 ,yi (N) = a + byj (N) 。说明气候季节性变化 ,不会显
著影响 N 肥效应变化的趋势 ,影响是线性的 ,因此试验给出的 N 肥推荐模型有较好的适应性。
353　6 期 鲁梅克斯 K21 杂交酸模的施氮模型选择及氮肥推荐
表 4 　各茬次与全年的氮肥效应函数间的相关分析
Table 4 　Regression on yield effect of fertilizer N between crop No and whole years (R vlaue)
项目
item
茬次 crop No
1 2 3 4
干重产量 (dry yield) 0. 9612 0. 9808 0. 9875 0. 9939
粗蛋白产量 (coarse protein yield) 0. 9798 0. 9873 0. 9919 0. 9986
粗蛋白含量 (coarse protein content) 0. 9172 0. 9531 0. 9422 0. 9594
3 　讨 　论
311 　氮肥是影响鲁梅克斯 K21 产量的显著性因子 ,作物产量随施氮量线性增加 ,到最大
水平后 ,在较大范围保持不变 ,这与传统的效应观点不同 ,表明作物具有较强的耐氮性。
312 　氮肥推荐最优模型是线性加平台模型 ,推荐施肥最为经济。二次函数因峰位变化平
缓 ,推荐结果偏高 ,但以 95 %最大值为参量的推荐结果与线性模型一致性较好。
313 　植物根系的含氮量 ,随施氮量增加持续显著提高 ,说明根系有较大氮库容 ,具有储存
和调控氮的能力。在最佳生产条件下 ,根冠比约 50 %左右。
参考文献 :
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SELECT OF MODEL AND RECOMMENDATION OF NITROGEN
FERTILIZATION FOR RUMEX K21 HYBRID DOCK
QI Meng2wen1 　WANG Nian2ping1 　PENG Gen2yuan1
SHI Ding2sui2 　YANG Zhuo2meng2 　AN Sha2zhou2
(11 China Agricultural University , Beijing 　100094 ;21 Xinjiang Agricultural University , Wulumuqi , Xinjiang 　830052)
ABSTRACT:The effects of fertilizer N on Rumex K21 hybrid dock were studied and the results
showed that nitrogen was a signif icant factor that would affect yield of Rumer K21. The yield of
dock linearly increased with application of fertilizer N until a maximum , then kept unchanged in
a big range , model selected for recommendation of nitrogen fertilization was a model of linear
plus plateau. Coarse protein content of the plant also increased signif icantly with N fertilization
from 21198 % ( CK) to 28123 %. Ratio of root relevant to above ground parts was quite big , pre2
sented 53166 % under N3 level( 600kg·hm - 2 ) of optimum fertilizer N. Coarse protein content of
root continuously increased from 11126 % under CK treatment to 30121 % under N5 ( 900 kg·
hm - 2 ) , showing that Rumex K21 could deposit and regulate absorbed nitrogen and appeared re2
sistent to nitrogen fertilization.
Key words :Rumex K21 ;hybrid dock ;yield effect of fertilizer N ;model of N fertilization
453 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2001 ,15 (6) :351～354