高產(chǎn)夏玉米肥料農(nóng)學(xué)效應(yīng)及利用率研究

張煥剛 張曉麗 張西森 李丹丹

摘要? ? 玉米是北方主要糧食作物，近年來(lái)化肥施用量逐年增加，肥料利用率降低。為減少化肥投入量、提高肥料利用率、提升作物品質(zhì)，安排肥料試驗(yàn)。結(jié)果表明，全肥區(qū)籽粒較無(wú)肥區(qū)增產(chǎn)2 019 kg/hm2，增產(chǎn)率24.5%;全肥區(qū)莖葉較無(wú)肥區(qū)增產(chǎn)6 624 kg/hm2，增產(chǎn)率為47.9%。氮肥的農(nóng)學(xué)效率為0.91 kg/kg，磷肥的農(nóng)學(xué)效率為11.37 kg/kg，鉀肥的農(nóng)學(xué)效率為8.93 kg/kg，氮磷鉀肥料的農(nóng)學(xué)效率為3.37 kg/kg。氮肥的農(nóng)學(xué)效率很低，說(shuō)明氮肥施用過(guò)量，在玉米施肥時(shí)要大幅度減少氮肥用量;磷肥、鉀肥的農(nóng)學(xué)效率較高，說(shuō)明磷肥、鉀肥的用量不足，在玉米配肥時(shí)要增加磷肥、鉀肥用量。

關(guān)鍵詞? ? 夏玉米;化肥貢獻(xiàn)率;化肥農(nóng)學(xué)效應(yīng);產(chǎn)量

中圖分類(lèi)號(hào)? ? S513;S147.5? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2020）14-0019-02

夏玉米是山東省諸城市的主要糧食作物，2018年全市播種面積6.59萬(wàn)hm2，化肥實(shí)物用量約4.9萬(wàn)t，化肥用量較高。為有效減少玉米化肥用量，實(shí)現(xiàn)玉米提質(zhì)增效目標(biāo)，特在玉米主產(chǎn)區(qū)安排了夏玉米肥料利用率小區(qū)試驗(yàn)，以期為高產(chǎn)夏玉米精準(zhǔn)施肥提供參考。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018年6—10月在諸城市百尺河鎮(zhèn)程家莊子村進(jìn)行，土壤屬潮土，輕壤質(zhì)，長(zhǎng)期小麥—玉米輪作，兩季作物均秸稈還田，排灌條件良好，試驗(yàn)前取耕層土壤進(jìn)行理化性質(zhì)分析，含有機(jī)質(zhì)21.7 g/kg、堿解氮129.9 mg/kg、有效磷59 mg/kg、速效鉀194 mg/kg，pH值6.24，地力水平較高。

1.2? ? 試驗(yàn)材料

供試作物：玉米，品種為京農(nóng)科936。供試肥料：尿素（含純N 46%）、過(guò)磷酸鈣（含P2O5 12%）、硫酸鉀（含K2O 50%）。

1.3? ? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，分別為處理1：不施氮，施P2O5、K2O分別為90、180 kg/hm2;處理2：不施磷，施純N、K2O分別為330、180 kg/hm2;處理3：不施鉀，施純N、P2O5分別為330、90 kg/hm2;處理4：全肥區(qū)，施純N、P2O5、K2O分別為330、90、180 kg/hm2;CK：不施肥料。3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積33.3 m2。小區(qū)間設(shè)有明顯的邊界分隔，試驗(yàn)周邊設(shè)保護(hù)區(qū)。試驗(yàn)用肥中全部的氮、磷、鉀肥在玉米出苗15 d后一次追施。除施肥外，各小區(qū)其他田間管理措施相同[1-2]。

1.4? ? 調(diào)查內(nèi)容與方法

在玉米各生長(zhǎng)期進(jìn)行生物學(xué)性狀考察和記錄，收獲時(shí)按小區(qū)單收、單打、計(jì)產(chǎn)，并按小區(qū)采集植株樣品進(jìn)行氮、磷、鉀化驗(yàn)分析，計(jì)算農(nóng)學(xué)效應(yīng)、化肥貢獻(xiàn)率、化肥利用率。計(jì)算公式如下：

AE=（Yf-Y0）/F

式中，AE是指肥料農(nóng)學(xué)效率，單位為kg/kg;Yf為某一特定的化肥施用下作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，單位為kg/hm2;Y0為對(duì)照（不施特定化肥條件下）作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，單位為kg/hm2;F為肥料純養(yǎng)分（是指純N、P2O5和K2O）投入量，單位為kg/hm2。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 不同施肥處理對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

由表1可知，各處理玉米籽粒產(chǎn)量分別為9 970.5、9 247.5、8 664.0、10 270.5、8 251.5 kg/hm2。其中，處理4（全肥區(qū)）籽粒平均產(chǎn)量最高，為10 270.5 kg/hm2;CK（無(wú)肥區(qū)）籽粒平均產(chǎn)量最低，為8 251.5 kg/hm2。處理1、2、3、4的籽粒產(chǎn)量分別比CK增加20.8%、12.1%、5.0%、24.5%，增產(chǎn)率最大的是處理4。各處理玉米莖葉產(chǎn)量分別為17 251.5、16 864.5、18 034.5、20 439.0、13 815.0 kg/hm2。其中，處理4（全肥區(qū)）莖葉平均產(chǎn)量最高，為20 439.0 kg/hm2;CK（無(wú)肥區(qū)）莖葉平均產(chǎn)量最低，為13 815.0 kg/hm2。處理1、2、3、4的莖葉產(chǎn)量分別比CK增加24.9%、22.1%、30.5%、47.9%。由此表明，玉米施用化肥莖葉的增產(chǎn)率遠(yuǎn)高于籽粒的增產(chǎn)率。

2.2? ? 氮、磷、鉀肥農(nóng)學(xué)效應(yīng)分析

根據(jù)各試驗(yàn)處理產(chǎn)量和相應(yīng)施肥量，按照氮、磷、鉀肥的農(nóng)學(xué)效率公式進(jìn)行計(jì)算：氮肥的農(nóng)學(xué)效率為0.91 kg/kg，磷肥的農(nóng)學(xué)效率為11.37 kg/kg，鉀肥的農(nóng)學(xué)效率為8.93 kg/kg，氮磷鉀肥料的農(nóng)學(xué)效率為3.37 kg/kg。氮肥的農(nóng)學(xué)效率很低，說(shuō)明氮肥施用過(guò)量，在玉米施肥時(shí)要大幅度減少氮肥用量;磷肥、鉀肥的農(nóng)學(xué)效率較高，說(shuō)明磷肥、鉀肥的用量不足，在玉米配肥時(shí)要增加磷肥、鉀肥用量[3]。

2.3? ? 化肥貢獻(xiàn)率和利用率分析

由表2可知，玉米籽粒中含氮量普遍較高，莖葉中含鉀量普遍較高。單位面積產(chǎn)出籽粒吸收的養(yǎng)分為籽粒所含養(yǎng)分和對(duì)應(yīng)重量的莖葉所含養(yǎng)分總和，每生產(chǎn)100 kg玉米籽粒吸收的N、P2O5、K2O養(yǎng)分量見(jiàn)表3。

2.3.1? ? 化肥貢獻(xiàn)率。根據(jù)全肥區(qū)、無(wú)肥區(qū)產(chǎn)量分析，化肥貢獻(xiàn)率為19.66%，遠(yuǎn)低于全國(guó)水平，說(shuō)明在高肥力土壤上該配方的化肥貢獻(xiàn)率較低。

2.3.2? ? 氮肥利用率分析。氮肥利用率為12.36%，遠(yuǎn)低于全國(guó)玉米化肥利用率平均水平。

2.3.3? ? 磷肥利用率分析。磷肥利用率為25.83%，略低于全國(guó)玉米化肥利用率平均水平。

2.3.4? ? 鉀肥利用率分析。鉀肥利用率為44.3%，略高于全國(guó)玉米化肥利用率平均水平。

3? ? 結(jié)論及討論

該試驗(yàn)結(jié)果表明，夏玉米高產(chǎn)田氮肥的農(nóng)學(xué)效應(yīng)極低，磷肥、鉀肥的農(nóng)學(xué)效應(yīng)較高。在高肥力水平下，該玉米配方肥的化肥貢獻(xiàn)率較低，氮肥利用率較低，磷肥利用率略低于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公布的玉米磷肥利用率，鉀肥利用率略高于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公布的玉米鉀肥利用率。

建議在耕地土壤含氮量較高時(shí)，玉米施肥要適當(dāng)減少氮肥用量，提高氮肥利用率和農(nóng)學(xué)效應(yīng)。適當(dāng)調(diào)整氮、磷、鉀配方，在高肥力土壤上夏玉米安排多點(diǎn)試驗(yàn)，通過(guò)肥料利用率和農(nóng)學(xué)效應(yīng)分析，提出提高氮肥、磷肥利用率的合理配方和施肥建議[6]。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 張智猛，戴良香.施肥量對(duì)高產(chǎn)夏玉米需肥規(guī)律的影響[J].玉米科學(xué)，1995，3（4）：56-61.

[2] 王宜倫.超高產(chǎn)夏玉米氮肥運(yùn)籌效應(yīng)及其生理基礎(chǔ)研究[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

[3] 劉素玲，陳威，吳欣，等.夏玉米需肥規(guī)律與影響因子研究分析[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2018（7）：222-224.

[4] 范貽山，王永錦.夏玉米高產(chǎn)施肥研究[J].土壤肥料，1989（3）：32-35.

[5] 丁亨虎，劉克芝，吳家瓊，等.春玉米氮磷鉀肥料效應(yīng)及肥料利用率研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019（1）：8-11.

[6] 苑喜軍，聶大杭.玉米水肥一體化施肥模式對(duì)肥料利用率的影響[J].作物研究，2017，31（4）：391-394.