東北黑土區(qū)春玉米磷肥高效利用技術(shù)規(guī)程

朱文昊，李松松，高 強(qiáng)，馮國忠，王 寅，焉 莉，王少杰，李翠蘭

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院 吉林省商品糧基地土壤資源可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 長春 130118）

東北黑土區(qū)，是我國重要的商品糧基地，玉米播種面積居全國首位。目前東北春玉米生產(chǎn)中磷肥施用仍然以一次性施肥為主［1］。研究發(fā)現(xiàn)，春玉米在抽雄期之后，對磷素的吸收量占總吸收量的50%左右，因此在春玉米生育后期，必須保證足夠的磷素供給［2］。另有研究結(jié)果表明，在滴灌條件下磷肥后移可以提高磷肥利用效率［3］。

東北早春低溫干旱，玉米田即使土壤有效磷含量較高也需要施用大量磷肥來保證春玉米的高產(chǎn)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)玉米生產(chǎn)中磷肥P2O5用量達(dá)到120 ～150 kg/hm2，平均P2O5用量為132 kg/hm2，遠(yuǎn)高于當(dāng)前產(chǎn)量水平的磷素需求量與專家推薦量［4］。過量、不合理施磷不僅導(dǎo)致肥料利用率低［2，5］，而且造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題。田間試驗(yàn)研究結(jié)果表明，早播和常規(guī)播種情況下，與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，將磷酸一銨或聚磷酸銨作為啟動(dòng)肥均可以在減磷25%的情況下保持產(chǎn)量不降低［6］。因此，加強(qiáng)農(nóng)田磷素養(yǎng)分管理對維持作物產(chǎn)量、減少磷素流失、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

筆者根據(jù)建立在東北地區(qū)的“國家黑土肥力與肥料效益監(jiān)測基地”長期肥料試驗(yàn)、新布設(shè)的多點(diǎn)短期試驗(yàn)以及大量3414 試驗(yàn)結(jié)果，通過建立玉米對磷素的響應(yīng)曲線、磷肥利用效率對土壤磷素肥力水平的響應(yīng)關(guān)系，界定了磷素管理的最佳范圍，進(jìn)一步制定了各土壤磷水平下磷肥推薦量，建立了東北黑土區(qū)春玉米磷肥高效利用技術(shù)規(guī)程，旨在實(shí)現(xiàn)東北春玉米磷肥減施增效。

1 范圍

該技術(shù)規(guī)程規(guī)定了東北黑土區(qū)春玉米磷肥高效利用技術(shù)的術(shù)語、定義和施肥管理等，適用于我國東北黑土區(qū)春玉米體系。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件對于該技術(shù)規(guī)程的應(yīng)用是必不可少的：NY/T 1118《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》， GB 10205—2009 《磷酸一銨、磷酸二銨》， NY/T 1121.7《土壤檢測第7 部分：酸性土壤有效磷的測定》，NY/T 148—1990《石灰性土壤有效磷測定方法》，DB22/T 2073—2014《玉米施肥技術(shù)規(guī)程》。

3 術(shù)語和定義

3.1 目標(biāo)產(chǎn)量

目標(biāo)產(chǎn)量是實(shí)際生產(chǎn)中預(yù)計(jì)達(dá)到的作物產(chǎn)量，即計(jì)劃產(chǎn)量。在當(dāng)?shù)厍?年作物的平均產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，增加10%～15%作為目標(biāo)產(chǎn)量。一般情況下可以由農(nóng)民習(xí)慣施肥產(chǎn)量×1.1估算。

3.2 磷素肥力

磷素肥力主要指耕層土壤磷素（有效磷）水平，用0.5 mol/L NaHCO3溶液（pH 8.5）提取。

3.3 土壤有效磷農(nóng)學(xué)閾值

在特定土壤中，作物對添加的磷肥不再有顯著產(chǎn)量反應(yīng)的土壤有效磷水平。

3.4 土壤磷環(huán)境閾值

指土壤中作物有效磷（Olsen-P，碳酸氫鈉浸提法）達(dá)到一定水平時(shí)，土壤水溶性磷（CaCl2-P，氯化鈣浸提法）隨之急劇升高的有效磷水平。

3.5 啟動(dòng)肥

指玉米播種時(shí)施于播種行種子附近、滿足玉米幼苗生長所需的氮磷養(yǎng)分并能誘導(dǎo)根際pH 值降低的肥料。啟動(dòng)肥中包含的磷肥稱為啟動(dòng)磷肥。

3.6 磷素利用效率（PUE）

指植物吸收單位磷素所能產(chǎn)生的總生物量或經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

3.7 維持施磷量

指和作物攜出磷量相等的磷肥施用量。

4 施肥管理

4.1 土壤磷水平指數(shù)劃分

土壤磷農(nóng)學(xué)閾值的確定：依據(jù)“國家黑土肥力與肥料效益監(jiān)測基地”長期肥料試驗(yàn)結(jié)果，以土壤w（有效磷）和相對產(chǎn)量進(jìn)行線性回歸模型擬合，得出東北黑土區(qū)的磷素農(nóng)學(xué)閾值為14.2 mg/kg。

土壤磷環(huán)境閾值的確定：土壤有效磷是土壤磷素有效性的重要指標(biāo)，而水溶性磷是土壤磷素淋溶的重要指標(biāo)。通過分析土壤有效磷和水溶性磷的關(guān)系，找到隨有效磷增加，水溶性磷增加速度的突變點(diǎn)，即為磷素淋溶的環(huán)境閾值。不同土壤磷素淋溶的環(huán)境閾值不同，一般為w（有效磷）40～80 mg/kg［7-8］。結(jié)合我國各地的研究結(jié)果，東北黑土區(qū)土壤的磷素環(huán)境閾值推薦為w（有效磷）50 mg/kg。若土壤w（有效磷）超過50 mg/kg，不建議額外施用磷肥。然而，東北黑土區(qū)早春低溫易引起作物缺磷現(xiàn)象，需要施用一點(diǎn)磷肥作為啟動(dòng)肥。

依據(jù)春玉米磷素反應(yīng)及土壤磷農(nóng)學(xué)閾值、肥料磷效率最高的土壤磷素肥力水平、環(huán)境閾值，將本區(qū)域農(nóng)田土壤磷素劃分為如下水平（指數(shù)），見表1。

表1 東北黑土區(qū)春玉米體系土壤磷水平（指數(shù)）

4.2 施磷量的確定

依據(jù)表1 磷素指標(biāo)，在最佳土壤磷含量范圍內(nèi)，施磷量確定依據(jù)的原則為作物帶走多少補(bǔ)充多少。土壤磷水平低于最佳范圍，則需要施加磷肥補(bǔ)充土壤磷素，使之達(dá)到最佳土壤磷水平，以期獲得最佳產(chǎn)量。玉米每噸經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量需磷（P2O5）量平均為8.8 kg，春玉米磷肥施用推薦量為目標(biāo)產(chǎn)量乘以每噸經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量需磷（P2O5）量，在此基礎(chǔ)上歸整處理。目標(biāo)產(chǎn)量依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)確定。東北黑土區(qū)春玉米體系不同目標(biāo)產(chǎn)量下施磷量標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 東北黑土區(qū)春玉米體系磷肥施用量推薦

4.3 黑土區(qū)春玉米體系磷肥施用分配比例及方法

為了減少氮肥對磷肥施用效果的影響，建議氮肥施用采用總量控制，分期實(shí)時(shí)、實(shí)地精確監(jiān)控的原則，氮肥總量的25%～33%作為基肥，其余的作為追肥施用。具體施肥量及施肥技術(shù)按照吉林省地方標(biāo)準(zhǔn)DB22/T 2073—2014執(zhí)行。

對于磷指數(shù)0 ～2 的土壤，建議磷肥總施用量的70%作基肥集中條施，應(yīng)結(jié)合整地深施于耕層15～20 cm，剩余30%作種肥條施，以滿足玉米幼苗對速效磷的需要。對于磷指數(shù)3～4的土壤，磷肥全部作種肥（見表3）。播種時(shí)應(yīng)采用側(cè)深施方式，肥料置于種側(cè)下5～8 cm，做到種肥隔開。

表3 東北黑土區(qū)春玉米磷肥施用時(shí)間及分配比例

4.4 肥料品種及作物品種

作物品種不同可能會(huì)導(dǎo)致磷素吸收及攜出量差異，需要根據(jù)作物品種及時(shí)調(diào)整磷肥施用量。東北黑土區(qū)玉米磷肥品種以可溶性磷肥（磷酸二銨）為主；對于土壤磷水平指數(shù)在2以下時(shí)，建議利用秸稈還田或施用有機(jī)肥培肥土壤；指數(shù)為3 和4 的土壤，應(yīng)該限制有機(jī)肥施用。

4.5 其他限制

（1）土壤有效磷含量應(yīng)該以3 ～5年為1個(gè)監(jiān)測周期，實(shí)時(shí)調(diào)整磷肥用量。

（2）在地下水位較淺或坡度大于10°的坡地以及水源或渠道附近20 m內(nèi)，應(yīng)禁止施用有機(jī)肥。