不同施肥對玉米產量及肥料利用的影響

何瑞岳

摘要：為研究不同施肥處理對玉米產量及肥料利用率的影響，本試驗選用中單808為試驗材料，設置空白區（不施任何肥料）、無氮處理（不施氮肥）、無磷處理（不施磷肥）、無鉀處理（不施鉀肥）、化肥處理（施氮磷鉀肥）和有機肥+全肥處理（施有機肥和氮磷鉀肥）。對玉米產量及肥料利用率進行分析，結果表明，有機肥+全肥處理提高了玉米產量，氮肥、磷肥利用率分別比化肥處理高出2.45%、6.10%。結果表明，有機肥有利于提高玉米產量和肥料利用率，節約生產成本、增加效益。

關鍵詞：玉米；施肥；產量；肥料利用

玉米是我國第一大糧食作物，其產量高低對于國家糧食安全具有重要意義。土壤養分對提高玉米產量起著關鍵的作用，對玉米生長、光合作用、干物質積累、器官建成和源庫關系等影響顯著，但是由于土壤養分含量較低，不能滿足玉米高產的需求，因此必須通過施用肥料來滿足作物生育對養分的需求[1]。但是由于施肥方式不當導致氮素釋放時間和強度與作物需氮規律不吻合，施入土壤中的肥料容易損失，導致肥料利用率低下，生產成本增加，最終產生一系列環境問題，對農田生態系統構成威脅。因此尋找合理的肥料施用模式和方法，是保障玉米產量和農田持續發展的關鍵[2]。在傳統的農業生產中，“一炮轟”施肥方式造成前期營養過量和后期營養不足問題，后期追肥不當又造成人工成本增加，增加經濟投入等問題。因此，探索施肥方式、提高肥料利用率，節省生產成本一直以來都是研究者們重點關注的問題。施用有機肥，克服了化肥養分單一，供肥不平衡的問題，既能夠調控作物生長、改善產品品質，又可增加土壤肥力、減少化肥用量和有利于平衡施肥，具有較好的土壤改良效果，能夠明顯改善植物的性狀和品質[3]。王冰清等[4]研究發現，化肥配施有機肥可以提高番茄、黃瓜和甘藍的產量和營養品質。周莉華等[5]研究表明，生物有機肥能夠促進小麥生長和改善土壤理化性質。王站付等[5]研究表明，在常規施肥減量20%的基礎上，適當增施有機肥，可提高氮肥利用率，利于植株氮養分含量的積累。楊旸等[6]研究表明，有機肥部分代替化肥對玉米生長促進作用明顯，且提高玉米光合特性的效果較明顯，能提高玉米的氮素利用效率及產量。因此本試驗研究不同肥料施用處理對玉米產量及玉米田肥料利用效率的影響，為合理施肥，增加生產效益提供理論參考。

1 材料方法

1.1 試驗地概況

試驗田位于永勝縣程海鎮季官村委會小營村小組，地勢平坦、向陽、排灌方便。

1.2 試驗材料

供試品種為中單808。有機肥：有機質≥45%，總養分（氮-磷-鉀）≥5%。氮：以金沙江牌尿素為氮源，含純N以46%計算。磷：以普通過磷酸鈣為磷源，含P2O5以16%計算。鉀：以硫酸鉀為鉀源，含K2O以50%計算。復合肥：N︰P2O5︰K2O=15︰15︰15。

1.3 試驗設計

試驗采用完全隨機設計，設6個處理，如表1所示，三次重復，2017年4月25日定苗后，有機肥、磷肥一次性施入，施尿素40%、鉀肥50%；在5月11日拔節期施尿素60%、鉀肥50%。試驗田各小區于2017年8月3日后進入成熟期，8月7日進行收獲，各個處理成熟期基本一致。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 土壤養分含量的測定

在玉米收獲時取耕層土壤用于測定土壤養分含量，土壤pH值的測定采用pH計法，稱取16g干土置于50ml燒杯中，加入40ml蒸餾水，攪動1min，放置半小時，將pH電極插入上部澄清液中，將懸液輕輕轉動，待讀數達到穩定時記錄數據。

土壤養分含量的測定參考梁方暉等[7]采用的方法，有機質測定采用外加熱法，全氮采用開式定氮法，土壤銨態氮和硝態氮含量用流動分析儀測定，速效磷采用鉬銻抗比色法，速效鉀測定采用火焰光度計法。

1.4.2 玉米產量及產量構成因素的測定

玉米實收測產，于室內考察穗行數、穗粒數、百粒重、含水量等穗部性狀，按14%含水量計算籽粒產量。

1.4.3 籽粒及莖葉養分元素的測定

植株全氮、全磷和全鉀參考采用張山泉等[8]改進的硫酸-過氧化氫消煮法。消煮液稀釋定容后，全N采用濟南海能牌全自動凱式定氮儀測定；P采用釩鉬黃比色法測定；K采用火焰光度計測定。

1.4.4 肥料利用率的計算

氮（鉀、磷）肥料利用率（AEN，kg/kg）=（施氮（鉀、磷）區玉米產量-不施氮（鉀、磷）區玉米產量）/施氮（鉀、磷）量。

1.5 數據分析

測定數據采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0版軟件進行處理和分析。

2 結果分析

2.1 不同處理對玉米田土壤養分含量的影響

由表2可知，各施肥處理間土壤pH值均相同或相近，為8.7；化肥處理2、3、4、5有機質含量低于處理1，分別低36.00%、25.93%、6.25%和25.93%，處理6比處理1高10.03%；化肥處理2、3、4、5堿解氮含量低于處理1，分別低18.75%、33.33%、15.15%和7.04%，處理6比處理1高13.16%；處理3、4、5速效磷含量低于處理1，分別低18.97%、16.95%、6.15%，處理2和6比處理1高20.29%和28.99%；處理3、4、5速效鉀含量低于處理1，分別低2.30%、5.95%、17.11%，處理2和6比處理1高5.62%和35.96%。

2.2 不同處理對玉米生物學特性的影響

由表3能夠看出，各處理的基本株數沒有差異；除了處理5，施肥處理的平均株高均高于處理1，分別高出1.09%、3.74%、7.63%、4.05%，其中處理6最高；有效穗數在161-176，各處理間變化幅度不大；施肥處理的穗粒數均高于處理1，分別高出6.64%、9.02%、8.25%、6.85%、10.70%，其中處理6最高；施肥處理的百粒重均高于處理1，分別高出2.34%、5.48%、6.94%、6.94%、13.60%，其中處理6最高；施肥處理的理論產量均高于處理1，分別高出3.52%、11.39%、6.52%、13.21%、19.91%，其中處理6最高。

2.3 不同處理對玉米肥料利用率的影響

由表4可知，施肥各處理籽粒N養分含量均高于處理1，處理2、3、4、5、6分別比處理1高出1.82%、29.09%、32.73%、33.64%、41.82%；處理2、3、4 籽粒P2O5養分含量均低于處理1，分別比處理1低5.88%、7.54%、5.70%，處理5和處理6分別比處理1高26.1%和29.8%。施肥處理籽粒K2O養分含量均低于處理1；施肥各處理莖葉N養分含量均高于處理1，處理3、4、5、6分別比處理1高出13.63%、19.69%、36.36%、48.49%；處理5和處理6莖葉P2O5養分含量均高于處理1，分別比處理1高2.23%和3.57%，處理3、4、5、6莖葉莖葉K2O養分含量分別比處理1高17.67%、14.65%、25.25%、22.22%。

由表5可知，在全肥（N︰P2O5︰K2O=18.4︰8.0︰5.0）施肥處理下肥料利用率為：氮肥40.05%，磷肥20.5%，鉀肥60.2%；在有機肥（N︰P2O5︰K2O=0.7︰0.7︰0.7）+全肥（N︰P2O5︰K2O=18.4︰8.0︰5.0）施肥處理下肥料利用率為：氮肥42.8%，磷肥26.6%，鉀53.2%。

3 討論

有機肥是一種含有動物蛋白、氨基酸、以及氮磷鉀等有機物質的肥料，主要來源于動植物的代謝體，屬于純天然的肥料，并且肥效的時間較長[6]。有機肥和化肥配施為作物后期生長提供充足的營養成分，為最終獲得高產奠定了基礎。研究表明，有機肥能夠維持土壤肥力水平，改善土壤結構，是提高土壤養分含量的重要措施，是實現綠色農業、農業持續發展的途徑之一[7]。溫延臣等[8]研究結果表明，有機肥對土壤養分有顯著的影響，施化肥土壤pH值較高，有機肥單施或配施均能降低土壤pH值，并且提高了土壤微生物碳、氮以及土壤養分。周凱等[9]研究了有機肥用量對土壤養分含量的影響，結果表明，隨著有機肥用量的增加，土壤中速效養分含量顯著增加。本研究結果表明，有機肥+全肥處理下有機質、堿解氮、速效磷和速效鉀含量比化肥處理高出54.32%、21.13%、36.92%和59.21%，產量增加5.91%。

有機肥是農業生產中的重要肥料，近年來，有機肥替代部分化肥或與化肥配施成為研究的熱點[10]。生物有機肥具有改善土壤物理性狀、生物學特性、增強植物抗逆性和提高土壤養分利用率的效果[11]。普遍認為，有機肥配施化肥對作物表現為正效應，可促進作物生長，充分發揮肥效，提高肥料利用率。其主要原因是有機肥在一定程度上能夠增加微生物數量，提高土壤酶活性，進而提高土壤養分礦化速率，改善土壤結構，另一方面，有機肥的養分釋放緩慢，能夠在植株生長后期增加土壤速效養分含量，促進養分的釋放。李小萌等[12]研究表明，化肥減量配施有機肥，隨著化肥施用量的減少，黃瓜產量差異逐漸顯著，而氮肥利用率、磷肥利用率和鉀肥利用率均呈上升趨勢。從土壤養分測定值來看，該區域土壤畝施全肥（N︰P2O5︰K2O=18.4︰8.0︰5.0）配合農家肥1 500 kg～ 2 000kg或商品有機肥600kg左右，可以使氮肥+磷肥+鉀肥的肥料平均利用率超過40%，有效提高了氮、磷、鉀肥的利用率。

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