吉林省玉米施肥效果與肥料利用效率現狀研究

王 寅，馮國忠，焉 莉，高 強*，宋立新，劉振剛，房 杰

（1 吉林農業大學資源與環境學院/吉林省商品糧基地土壤資源可持續利用重點實驗室，吉林長春 130118；2 吉林省土壤肥料總站，吉林長春 130012）

吉林省玉米施肥效果與肥料利用效率現狀研究

王 寅1，馮國忠1，焉 莉1，高 強1*，宋立新2，劉振剛2，房 杰2

（1 吉林農業大學資源與環境學院/吉林省商品糧基地土壤資源可持續利用重點實驗室，吉林長春 130118；2 吉林省土壤肥料總站，吉林長春 130012）

【目的】本研究通過收集整理 2005～2013 年國家測土配方施肥項目在吉林省布置的 1110 個“3414”田間試驗，分析了施用氮、磷、鉀肥對玉米產量、經濟效益的影響，測算了氮、磷、鉀肥的利用效率，目的在于明確當前生產條件下吉林省玉米的施肥效果與肥料利用效率，為肥料的合理施用與配置提供依據。 【方法】選取玉米“3414”田間試驗的處理 1 (N0P0K0)、處理 2 (N0P2K2)、處理 4 (N2P0K2)、處理 6 (N2P2K2) 和處理 8 (N2P2K0)，分別記為不施肥 (CK)、不施氮 (–N)、不施磷 (– P)、氮磷鉀配施 (NPK) 和不施鉀 (–K) 處理，研究不同施肥處理下的玉米產量、產值、施肥利潤和產投比，比較增施氮、磷、鉀肥的增產效應以及不同肥料的農學效率、偏生產力和肥料貢獻率。另外，分析不施肥處理 (缺素處理) 玉米產量與相應肥料貢獻率之間的關系，并利用模型進行模擬。 【結果】不施肥條件下，當前吉林省玉米的平均產量和產值分別為 6.6 t/hm2和 1.21 × 103yuan/hm2。施肥可顯著提高玉米的產量和經濟收益，其中以 NPK 處理的玉米產量和施肥利潤最高，平均分別為 10.1 t/hm2和5.07 × 103yuan/hm2，其后分別為 –K 處理 (8.9 t/hm2、3.27 × 103yuan/hm2)、–P 處理 (8.7 t/hm2、2.83 × 103yuan/hm2) 和 –N 處理 (7.7 t/hm2、1.39 × 103yuan/hm2)。在其他養分施用基礎上，增施氮、磷、鉀肥可平均分別增產 2.36 t/hm2(35.1%)、1.39 t/hm2(18.0%) 和 1.18 t/hm2(14.9%)，平均施肥利潤分別為 3.68 × 103、2.24 × 103和1.80 × 103yuan/hm2。當前生產條件下，吉林省玉米在氮磷鉀配施條件下的肥料農學效率、偏生產力和肥料貢獻率分別為 11.4 kg/kg N、32.8 kg/kg 和 34.7%，而增施氮、磷、鉀肥的平均農學效率分別為 14.3 kg/kg N、20.5 kg/kg P2O5和 17.2 kg/kg K2O，平均偏生產力分別為 61.1、146.4 和 142.4 kg/kg，平均肥料貢獻率分別為 23.4%、14.1% 和 11.9%。分析發現，氮磷鉀肥配施 (或某一肥料) 的肥料貢獻率隨不施肥處理 (或相應缺素處理) 玉米產量的提高而顯著下降，且關系符合對數函數模型，說明提高基礎地力可減少對外源肥料的依賴。 【結論】吉林省玉米氮磷鉀肥的增產效果和肥料利用率相比全國平均水平較高，但仍需重視氮肥管理以穩產增效，繼續大力推廣平衡適量施肥理念及相應技術，在實現作物增產的同時提高肥料利用效率并促進土壤培肥。

玉米；施肥；產量；經濟效益；肥料利用率

吉林是我國玉米種植大省，2013 年種植面積和總產量分別為 36 萬公頃和 2776 萬噸，占全國的9.6% 和 12.7%，平均單產達到 7.93 t/hm2，為全國最高[1]。吉林玉米主產區主要土壤類型為黑土、黑鈣土等，具有腐殖質層厚、有機質含量高、養分豐富、團粒發達、保水保肥能力強等特點，對玉米生長非常有利[2]。但是，隨著開墾年限增加和近 30 年玉米連作，黑土區土壤肥力退化已成為不爭事實[2–3]。除粗放的耕作方式和種植習慣外，農民過量和不平衡的施肥措施也是導致土壤質量下降、產量不穩定的重要原因[4]。李紅莉等[5]研究顯示，我國玉米單產在2000～2007 年間增長了 7.9%，而單位面積肥料用量增加了 29.0%，其中氮肥增加了 37.3%，說明肥料利用率和經濟收益明顯下降。吉林省統計數據顯示，1978 年至 2013 年全省玉米種植面積和總產分別提高了 1.3 倍和 4.7 倍，而同期的化肥施用量從 16.7 萬噸增長至 216.8 萬噸，提高了近 13 倍[6]。大量研究已證實，過量和不合理的施肥不僅影響作物生產，降低肥料利用效率[7]，還會引發水體富營養化、土壤酸化及大氣活性氮增加等一系列環境問題[8–10]。因此，根據作物生長發育特點和土壤條件為農戶提供合理的養分管理建議，實現農業生產的高產高效優質是廣大科研工作者和農技推廣人員一直以來的工作重點和努力方向。

由于土壤肥力、作物產量水平和施肥習慣差異較大，不同地區之間作物養分管理措施的推薦和實施基礎也顯著不同[11–13]。20 世紀 80 年代，全國化肥試驗網在我國 29 個省、市、區的 18 種作物上進行了大量肥料試驗，明確了當時條件下不同區域的作物肥效狀況與肥料利用效率，對當地作物的合理施肥指導以及國家肥料生產供應政策提供了基礎信息[14]。30 多年來，我國的土壤肥力狀況、作物品種和施肥水平均發生了巨大變化，而當前區域尺度上較宏觀的作物施肥基礎信息并不清楚，限制了區域養分管理指導工作的開展。2005 年起，國家在全國范圍內開展了測土配方施肥項目，各地區各級農技推廣部門采集測試了大量土壤樣品，并布置了大量的“3414”作物施肥田間試驗，因此可以利用這些大樣本的田間試驗數據開展內容豐富的施肥相關研究工作[15–16]。張智等[17]利用 292 個“3414”肥料試驗，分析了四川省不同地區水稻施用氮肥的增產效益、氮素需求特征與氮肥的利用效率。劉芬等[18]通過總結 184 個“3414”肥料試驗，研究了渭北地區春玉米施用氮、磷、鉀肥的增產、增收效果以及肥料利用效率現狀。黃億等[19]基于 61 個“3414”肥料試驗，建立了四川中部丘陵區油菜的土壤養分豐缺指標和相應的推薦施肥量。單燕等[20]整理測土配方施肥項目的 7416 個土壤數據和 913 個“3414”肥料試驗數據，評估了陜西省玉米種植區土壤肥力狀況與施肥效應。本研究通過收集整理測土配方施肥項目在吉林省布置的大量“3414”肥料試驗，研究當前生產條件下吉林省玉米施用氮、磷、鉀肥的增產效果、經濟效益和肥料利用率，并對土壤基礎養分狀況與肥料貢獻率的關系進行分析，旨在明確吉林省玉米的施肥效果與肥料利用現狀，為玉米科學施肥管理與決策提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

本研究選取 2005～2013 年國家測土配方施肥項目在吉林省布置的春玉米“3414”田間試驗，共計1110 個。研究區域涵蓋吉林省所有縣、市、州，主要土壤類型包括黑土、黑鈣土、白漿土、暗棕壤、沖積土和草甸土等，試驗區耕層土壤 pH 3.7～8.9 (平均 6.6 ± 1.0)、有機質 5.6～123.5 g/kg (平均 25.3 ± 15.1 g/kg)、堿解氮 36.1～392.2 mg/kg (平均 136.0 ± 56.9 mg/kg)、有效磷 1.4～153.9 mg/kg (平均 30.1 ± 23.2 mg/kg)、速效鉀 24.0～374.1 mg/kg (平均 125.4 ± 48.4 mg/kg)。供試玉米品種主要包括先玉 335、鄭單958、吉單 198、丹玉 638、良玉 11、郝育 21 等。

本研究所含試驗處理選自“3414”試驗設計中的處理 1 (N0P0K0)、處理 2 (N0P2K2)、處理 4 (N2P0K2)、處理 6 (N2P2K2) 和處理 8 (N2P2K0)。其中，N2P2K2施肥量是由當地農業技術專家或農技推廣人員根據目標產量水平、作物養分需求、田塊土壤肥力狀況以及當地施肥習慣等進行綜合確定，代表當地的最佳施肥水平[16]，本研究所收集數據中，氮肥用量為N 40.1～319.5 kg/hm2，平均 168.0 ± 24.5 kg/hm2；磷肥用量為 P2O530.0～150.0 kg/hm2，平均 69.7 ± 9.3 kg/hm2；鉀肥用量為 K2O 22.5～180.0 kg/hm2，平均 71.6 ± 10.0 kg/hm2，各缺素處理不施用相應的肥料，其余施肥量與同一試驗的 NPK 處理保持一致。試驗所用肥料分別為尿素 (N 46%)、過磷酸鈣 (P2O512%) 和氯化鉀 (K2O 60%)。氮肥的 40% 和全部的磷、鉀肥做基肥，剩余的 60% 氮肥于玉米七葉期進行追施，其他田間管理均與當地農民習慣保持一致。

1.2 樣品采集與測定

玉米播種前，各試驗點取 0—20 cm 耕層土壤測定其基本化學性質。用電位法測pH（水土比2.5 ∶1）；有機質測定用重鉻酸鉀容量法；堿解氮用 1 mol/L NaOH 擴散法；有效磷測定用0.5 mol/L NaHCO3浸提―鉬銻抗比色法；速效鉀測定用 1 mol/L NH4OAc 浸提―火焰光度法[21]。

玉米成熟后，對各試驗點所有小區去掉邊行后進行實打實收測產。

1.3 參數計算與統計分析

采用以下公式計算相關參數[22–24]：

肥料農學效率 (agronomic efficiency, AE, kg/kg)指單位施肥量所增加的玉米產量，即，AE = (Y –Y0)/F，Y 為施肥區玉米產量，Y0為無肥區玉米產量，F 為施肥量。

肥料偏生產力 (partial factor productivity, PFP, kg/kg) 指投入單位肥料所生產的玉米產量，即， PFP = Y/F，Y 為施肥區玉米產量，F 為施肥量。

肥料貢獻率 (fertilizer contribution rate, FCR) 指施用肥料增加的產量占總產量的百分比，即，FCR = (施肥區產量 – 無肥區產量)/施肥區產量 × 100%。

施肥利潤 (Net profit, yuan/hm2) 定義為產值與施肥成本之差：利潤 = 玉米產量 × 玉米價格 – 施肥量 ×肥料價格。

產投比 (input-output ratio) = 施肥利潤/施肥成本

采用 Excel 2010 軟件計算和處理試驗數據，用SPSS 17.0 軟件統計分析，LSD 法檢驗處理間在 P ＜0.05 水平的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 施肥對吉林省玉米產量的影響

氮、磷、鉀肥施用顯著影響吉林省玉米的籽粒產量 (圖 1)。不施肥條件下，全省玉米產量范圍1.85～14.3 t/hm2，平均 6.6 t/hm2。施肥后玉米產量均顯著提高，以 N2P2K2處理最高，產量范圍為4.31～16.9 t/hm2，平均達 10.1 t/hm2，較 CK 處理平均增產 34.7%。各缺素處理中，以 N2P2K0處理玉米產量較高，達 3.29～15.3 t/hm2，平均 8.9 t/hm2，其次為N2P0K2處理 (平均 8.7 t/hm2，范圍 3.51～15.8 t/hm2)，而 N0P2K2處理相對較低 (平均 7.7 t/hm2，范圍2.40～13.5 t/hm2)。在其他兩種養分施用基礎上，玉米增施氮、磷、鉀肥平均分別增產 2.36 t/hm2(35.1%)、1.39 t/hm2(18.0%) 和 1.18 t/hm2(14.9%)。

圖1 吉林省施用氮、磷、鉀肥的玉米產量Fig. 1 Maize yields affected by application of N, P and K fertilizers in Jilin Province

分析增產量和增產率分布狀況發現 (圖 2)，吉林省玉米施用氮、磷、鉀肥分別有 99.1%、94.9% 和91.1% 的試驗點表現出增產效果，增產超過 5% 的試驗點比例分別為 95.6%、83.9% 和 75.9%。施氮后，61.1% 的試驗點增產在 1.0～3.0 t/hm2之間，26.3%的試驗點增產超過 3.0 t/hm2，增產率分布在 5%～35% 的試驗點占 59.8%，甚至有 6.7% 的試驗點增產超過 80%。施磷的增產量范圍主要在 0.6～1.8 t/hm2之間 (占 49.3%)，增產超過 3 t/hm2占 6.0%，施鉀后大部分試驗點增產量在 0～1.8 t/hm2(占 69.1%)，有4.5% 的試驗增產超過 3.0 t/hm2。磷、鉀肥施用的增產率范圍均主要在 5%～25%，分別占總試驗數的 60.1%和 60.4%。結果表明，玉米施用氮肥的增產效果最顯著，應在氮磷鉀肥配施的基礎上重視氮肥的施用。

2.2 施肥對吉林省玉米經濟效益的影響

施肥不僅為獲得高產，也應考慮成本投入和經濟效益 (表 1)。不施肥條件下，吉林省玉米的平均產值為 12.1 × 103yuan/hm2。施用氮、磷、鉀肥增加了玉米種植的成本投入，不同處理的平均增量在 0.70 × 103～1.39 × 103yuan/hm2之間，但產值相比 CK 處理均顯著提高。NPK 處理玉米的產值、施肥利潤和產投比均為最高，平均分別為 18.6 × 103yuan/hm2、5.07 × 103yuan/hm2和 3.7。各缺素處理的經濟效益相比 NPK 處理顯著下降，尤其是 –N 處理，其施肥利潤不足 NPK 處理的 1/3，產投比僅為 2.2，說明其施肥的經濟回報偏低。在其他養分施用基礎上，增施氮、磷、鉀肥的平均施肥利潤分別為 3.68 × 103、2.24 × 103、和 1.80 × 103yuan/hm2，產投比分別為 5.5、7.1和 5.2。可見，氮磷鉀配施條件下玉米的經濟效益最佳，磷鉀肥基礎上增施氮肥可獲得較高利潤，而氮鉀肥基礎上增施磷肥的產投比更高。

圖2 吉林省玉米施氮、磷、鉀肥的增產量和增產率分布頻率Fig. 2 Distribution frequency of maize yield increase and relative rate by applying N, P and K fertilizers in Jilin Province

表1 施肥對吉林省玉米經濟效益的影響 (× 103yuan/hm2)Table 1 Effects of the application of N, P and K fertilizers on economic benefit of maize in Jilin Province

2.3 吉林省玉米的肥料利用率現狀

目前，吉林省玉米在氮磷鉀配施條件下其總養分的平均農學效率、偏生產力和肥料貢獻率分別為11.4 kg/kg (0～35.9 kg/kg)、32.8 kg/kg (14.3 ～63.9 kg/kg)和 34.7% (0～80.2%)(圖 3)。各項指標分布狀況顯示，NPK 處理總養分的農學效率有 95.9% 的試驗點高于 5 kg/kg，主要在 10～15 kg/kg 之間，占總數的34.9%；偏生產力大部分試驗點集中于 25～40 kg/kg之間，占總數的 79.8%；肥料貢獻率超過 15% 的試驗點占總數的 94.1%，54.1% 的試驗點分布于25%～45% 之間。

通過比較 NPK 處理和缺素處理，可分析氮、磷、鉀單一養分的肥料利用率 (圖 4)。目前，吉林省玉米增施氮、磷、鉀肥的平均農學效率分別為N 14.3 kg/kg (N 0～78.6 kg/kg)、P2O520.5 kg/kg (P2O50～92.7 kg/kg) 和 K2O 17.2 kg/kg (K2O 0～74.2 kg/kg)，平均偏生產力分別為 N 61.1 kg/kg (N 26.9～187.3 kg/kg)、P2O5146.4 kg/kg (P2O560.2～368.9 kg /kg) 和 K2O 142.4 kg/kg (K2O 61.5～317.9 kg/kg)，平均肥料貢獻率分別為 23.4% (0～73.8%)、14.1% (0～57.3%) 和 11.9% (0～62.3%)。不同養分的農學效率和偏生產力高低趨勢一致，均以磷素 ＞ 鉀素 ＞ 氮素，而肥料貢獻率則以氮素顯著于磷素和鉀素。

2.4 吉林省玉米土壤基礎供肥能力與肥料貢獻率的關系

圖3 吉林省玉米氮磷鉀肥配施的農學效率、偏生產力和肥料貢獻率的分布頻率Fig. 3 Distribution frequency of agronomic efficiency, partial factor productivity, and fertilizer contribution rate of maize in Jilin Province under the balanced NPK fertilization

不施肥處理的作物產量可視作土壤基礎供肥能力的一種反映，而缺素處理產量也能在較大程度上反映土壤對某一養分的基礎供應能力。圖 5 顯示，NPK 配施處理的總養分肥料貢獻率隨 CK 處理產量的增加呈現明顯的下降趨勢，模型擬合結果均符合顯著的對數函數關系 (R2= 0.601**)。氮、磷、鉀單一養分的肥料貢獻率與相應缺素處理產量之間也有類似表現，其中以氮肥貢獻率與 – N 處理產量的相關程度最高 (R2= 0.460**)，且氮肥貢獻率隨 – N 處理產量增加的下降斜率也最大。結果說明，肥料施用對產量的貢獻率隨土壤基礎養分供應能力的提高而下降，因此增加對土壤的培肥可減少玉米種植中對外源肥料的需求。

圖4 吉林省玉米氮、磷、鉀肥的農學效率、偏生產力和肥料貢獻率Fig. 4 Agronomic efficiency, partial factor productivity and contribution rate of N, P and K fertilizers in maize in Jilin Province

圖5 吉林省玉米土壤基礎供肥能力與肥料貢獻率的關系Fig. 5 Relationships between soil indigenous nutrient supply and fertilizer contribution rate of maize in Jilin Province

3 討論

本研究顯示，吉林省玉米在氮磷鉀配施條件下平均產量為 10.1 t/hm2，相應的氮、磷、鉀肥用量平均分別為 N 168.0 kg/hm2、P2O569.7 kg/hm2和 K2O 71.6 kg/hm2，總施肥量為 309.3 kg/hm2。這與吉林省地方標準DB 22/T 2073-2014《玉米施肥技術規程》中的推薦施肥量非常接近 (中等地力條件下，目標產量為 9.0～10.5 t/hm2時，吉林省玉米推薦施用 N 170～190 kg/hm2、P2O570～80 kg/hm2和 K2O 60～70 kg/hm2)[25]，同時也與前人在吉林不同地區的研究結果基本相符[26–29]。因此，本研究結果可在較大程度上反映吉林省玉米的施肥效果與肥料利用率現狀，可為該地區玉米的科學施肥研究與決策提供參考依據。

肥料利用率是養分管理研究中非常重要的評價指標，以往我國主要采用肥料的養分表觀回收率進行表征，但在目前土壤和環境養分供應量增大、化肥增產效益下降的情況下，偏生產力更適宜作為評價肥料利用效率的指標[30]。已有研究發現，目前我國玉米在試驗條件下的平均氮、磷、鉀肥偏生產力分別為 51.6 kg/kg N、72.4 kg/kg P2O5和 64.7 kg/kg K2O[7]，而世界平均水平分別為 57.8 kg/kg N、119.0 kg/kg P2O5和 136.0 kg/kg K2O[31]。本研究顯示，當前吉林春玉米的平均氮、磷、鉀肥偏生產力分別為 61.1 kg/kg N、146.4 kg/kg P2O5和 142.4 kg/kg K2O，不僅明顯高于全國平均水平，也超過了世界平均水平。其中，氮素偏生產力較美國的 65 kg/kg N還有一定差距[30]。農學效率也是重要的肥料效率指標，反映施肥的增產效果。目前，我國玉米在試驗條件下的氮、磷、鉀肥農學效率分別為 9.8～11.2 kg/kg N、7.5～9.5 kg/kgP2O5和 5.7～9.2 kg/kg K2O[7,32]，而吉林省玉米平均分別為 14.3 kg/kg N、20.5 kg/kg P2O5和 17.2 kg/kg K2O，均明顯高于全國平均水平，但氮素農學效率與世界平均水平 (N 24 kg/kg) 相比還偏低[33]。可見，現階段生產條件下吉林省玉米的增產效果和肥料利用率與全國平均水平相比較高，而在氮素管理的節肥增效方面還有提升空間。

眾多研究顯示，世界糧食作物施用化肥對產量的貢獻率在 30%～50%，而我國玉米施肥的平均產量貢獻率為 46.2%[14,23,31,34–35]。劉芬等[18]研究顯示，目前渭北旱塬地區玉米施用氮、磷、鉀肥對產量的貢獻率分別為 23.0%、12.6% 和 7.0%。本研究中，吉林省玉米的平均氮、磷、鉀肥貢獻率分別為 23.4%、14.1% 和 11.9%，與劉芬等[18]在陜西的研究結果接近，而氮磷鉀配施的平均產量貢獻率為 34.7%，低于全國平均水平。這可能是因為吉林省地處黑土帶，大多數地區土壤肥力在全國處于相對較高水平，導致外源肥料施用對產量的貢獻相對較低。另外發現，玉米施肥的產量貢獻率隨土壤肥力提升而顯著下降，說明維持較高的土壤肥力可減少對外源肥料的需求。在目前國家大力實施化肥零增長戰略背景下，吉林省應通過推廣平衡施肥、保護性耕作、秸稈還田等技術措施進行土壤培肥，促進農田地力提升而減少化肥施用，提高肥料利用率和環境效益，維持玉米產量處于一個穩定水平。

4 結論

吉林省玉米施肥的增產增收效果顯著，其中以NPK 處理最佳，平均產量和施肥利潤分別為 10.1 t/hm2和 5.07 × 103yuan/hm2。增施氮、磷、鉀肥可平均分別增產 2.36 t/hm2(35.1%)、1.39 t/hm2(18.0%) 和1.18 t/hm2(14.9%)，平均分別增收 3.68 × 103、2.24 × 103、和 1.80 × 103yuan/hm2。當前生產條件下，吉林省玉米的平均氮、磷、鉀肥農學效率分別為 14.3 kg/kg N、20.5 kg/kg P2O5和 17.2 kg/kg K2O，平均偏生產力分別為 61.1 kg/kg N、146.4 kg/kg P2O5和 142.4 kg/kg K2O，平均肥料貢獻率分別為 23.4%、14.1% 和11.9%。玉米施肥對產量的貢獻率隨土壤基礎肥力的提高而顯著下降，其趨勢符合對數函數關系。盡管吉林省玉米施肥的增產效果和肥料利用率在國內相對較高，但仍應重視氮肥管理以穩產增效，現階段應繼續大力推廣平衡適量施肥的理念及相應技術，改變農民過量施肥觀念，在實現作物增產的同時提高肥料效率和土壤肥力水平。

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Present fertilization effect and fertilizer use efficiency of maize in Jilin Province

WANG Yin1, FENG Guo-zhong1, YAN Li1, GAO Qiang1*, SONG Li-xin2, LIU Zhen-gang2, FANG Jie2
( 1 College of Resources and Environmental Sciences/Key Laboratory of Sustainable Utilization of Soil Resources in the Commodity Grain Bases in Jilin Province, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China; 2 Soil and Fertilizer Station of Jilin Province, Changchun 130012, China )

【Objectives】About 1110 "3414" field experiments were conducted in Jilin Province during 2005–2013, the data were collected in this paper to evaluate effects of nitrogen (N), phosphorous (P) and potassium (K) fertilizer application on maize yields, economic benefit and current fertilizer use efficiencies, aiming to clarify the present fertilization effect and fertilizer use efficiency in maize production of Jilin Province, and to provide reference for reasonable fertilizer application and allocation. 【Methods】The fivetreatments, N0P0K0, N0P2K2, N2P0K2, N2P2K2and N2P2K0, in the "3414" field experiments of maize were chosen. The maize yields, gross income, fertilizer profit and input-output ratio were investigated, the yield responses to N, P and K fertilizers and the nutrient agronomic efficiency (AE), partial factor productivity (PFP) and fertilizer contribution rate (FCR) were also compared. 【Results】In the CK treatment, on average, the grain yield and gross income was 6.6 t/ha and 1.21 × 103yuan/hm2, respectively. Fertilization treatments increased the maize yield and economic benefit significantly with the highest yield level of 10.1 t/hm2and fertilizer profit of 5.07 × 103yuan/hm2in the N2P2K2treatment, followed in turn by the N2P2K0treatment (8.9 t/hm2and 3.27 × 103yuan/hm2), the N2P0K2treatment (8.7 t/hm2and 2.83 × 103yuan/hm2) and the N0P2K2treatment (7.7 t/hm2and 1.39 × 103yuan/hm2). On the basis of other nutrient applied, the average yield increases resulted from N, P and K fertilizer application were 2.36 t/hm2(35.1%), 1.39 t/hm2(18.0%) and 1.18 t/hm2(14.9%), respectively, and the average fertilization profits were 3.68 × 103, 2.24 × 103and 1.80 × 103yuan/hm2, respectively. The averaged AEs were 14.3 kg/kg N, 20.5 kg /kg P2O5and 17.2 kg/kg K2O, respectively; The averaged PFPs of N, P and K fertilizer were 61.1, 146.4 and 142.4 kg/kg nutrient, respectively, and the corresponding fertilizer contribution were 23.4%, 14.1% and 11.9% respectively. The FCR of the N2P2K2treatments showed a significant downtrend with increasing maize yield in the CK treatment (or the corresponding nutrient omission treatment), and the relationship imitated using a logarithmic function model indicated that enhancing soil indigenous fertility could reduce the yield dependence on inorganic fertilizers. 【Conclusions】The fertilization responses and fertilizer use efficiencies of maize are relatively high in Jilin Province compared with the national average level of China, the nitrogen fertilizer contribution is still higher than those of P and K fertilizers. Thus, N management should be still strengthened for maintaining high yield and improving N efficiency. The balanced and appropriate fertilization technologies still need to be spread for the simultaneous improvement of crop yield, fertilizer use efficiency and soil fertility.

maize; fertilization; yield; economic benefit; fertilizer use efficiency

S513.062

A

1008–505X(2016)06–1441–08

2016–01–12 接受日期：2016–03–04

本研究由公益性行業（農業）科研專項作物最佳養分管理技術研究與應用（201103003）；國家現代農業玉米產業技術體系項目（CARS-02）資助。

王寅（1986—），男，陜西咸陽人，博士，講師，主要從事植物營養與肥料研究。E-mail：wy1986410@163.com

* 通信作者 E-mail：gyt199962@163.com