玉米肥料利用率初探

李麗 王衍萍 尚慶文 王麗燕 張曰軍

(淄博市淄川區農業農村事務服務中心，山東 淄博 255100)

目前我國肥料利用率跟農業發達國家相比較低，氮肥的當季利用率只有30%～40%，氮肥施入土壤后，有3個去向，被當季作物吸收利用(一般為30%～40%)，殘留在土壤中(25%～35%)，離開土壤(損失20%～60%)；磷肥的當季利用率為10%～25%，鉀肥的利用率為40～60%[1]。20世紀80年代初，由于我國北方廣大農業區土壤普遍缺磷，糧食作物產量較低，農戶開始增施磷肥，磷酸二銨、尿素成為淄川區近30a余的主要用肥，通過多年來增施磷肥，淄川區土壤中有效磷水平已經普遍上升，尤其是高產農田，表層20cm土壤有效磷的水平很高。

玉米是我國播種面積最大的糧食作物，在保障國家糧食安全中占有重要地位。玉米生長過程中，需肥量較大，且以氮、磷、鉀肥為主，因此，摸清本地區玉米氮肥、磷肥和鉀肥的利用率，大幅提高其利用率，對改善作物品質、減少肥料浪費、保護環境尤為重要。

針對上述問題，有必要通過試驗分析肥料利用率現狀，以提出更適宜的施肥建議，引導農戶改變施肥習慣，提高肥料利用率。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2019年6—9月在山東淄博市淄川區羅村鎮魯家村進行，試驗田面積667m2。試驗地塊土壤肥力相對均勻，能排能灌，具有代表性。供試土壤為褐土，土壤質地為中壤，pH8.01，養分含量：有機質31.41g·kg-1，堿解氮40.08mg·kg-1，有效磷44.37mg·kg-1，速效鉀175.48mg·kg-1。供試玉米品種為“迪卡517”，肥料為尿素(N 46%)，普通過磷酸鈣(P2O512%)，氯化鉀(K2O 60%)，前茬作物為小麥。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

試驗采用對比試驗，大區無重復設計。除施肥外，各小區其它田間管理措施相同。試驗設5個處理，各處理隨機排列，每個處理面積100m2，施肥量為折純量。5個處理分別為，NPK，常規施肥區(N 224.25kg·hm-2，P2O592.25kg·hm-2，K2O 92.25kg·hm-2)；NP，常規施肥無鉀區；NK，常規施肥無磷區；PK，常規施肥無氮區；CK，空白不施肥區。

1.2.2 測產方法

在每個小區中隨機取3個樣點，每個樣點取有代表性的10m雙行數株數和穗數，連續取10穗數粒數，每個樣點選擇1～2株典型樣株從莖基部剪斷，記錄莖葉、穗風干重，脫粒后記錄籽粒風干重，各取莖葉、籽粒200g左右的樣品，烘干粉碎，經青島農業大學資源與環境學院測定氮、磷、鉀養分含量。樣品經H2SO4-H2O2消煮，采用凱氏定氮法測定全氮含量，釩鉬黃比色法測定全磷含量，火焰光度法測定全鉀含量。

1.2.3 肥料利用率計算

以氮肥利用率計算為例。

形成100kg經濟產量養分吸收量=(籽粒產量×籽粒養分含量+莖葉產量×莖葉養分含量)/籽粒產量×100

常規施肥區作物吸氮總量=常規施肥區作物產量×施氮下形成100kg經濟產量養分吸收量/100

無氮區作物吸氮總量=無氮區作物產量×無氮下形成100kg經濟產量養分吸收量/100

氮肥利用率=(常規施肥區作物吸氮總量-無氮區作物吸氮總量)/所施肥料中氮素總量×100%

2 結果與分析

2.1 土壤養分含量

試驗地塊土壤pH值為8.01，屬于弱堿性土壤，對照山東省大田養分分級評價標準進行評價分析，土壤中堿解氮含量缺乏，平均含量為40.08mg·kg-1；土壤中有效磷、速效鉀和有機質含量均極豐富，平均含量分別為44.37mg·kg-1、175.48mg·kg-1和31.41g·kg-1,見表1、表2。

表1 山東省大田土壤養分分級評價標準

表2 土壤樣品測試結果

2.2 玉米籽粒莖葉養分含量

由表3可知，玉米籽粒莖葉中氮養分含量最高的是NPK區，分別為1.3774%和0.9615%，最低的分別是PK區和CK區，分別為1.2345%和0.724%，驗證了土壤中氮養分含量缺乏，不施氮肥直接影響玉米籽粒莖葉中的氮養分含量；土壤中磷鉀含量極豐富的情況下，玉米籽粒莖葉中養分含量與是否施磷鉀肥無相關性；玉米籽粒中氮磷養分含量高于莖葉中含量，鉀養分含量低于莖葉中含量。

表3 玉米籽粒莖葉養分含量

2.3 玉米養分吸收量及肥料利用率

由表4可知，NPK區產量最高，比NP區、NK區、PK區分別增產1045.5kg·hm-2、601.5kg·hm-2、1027.5kg·hm-2，增產率分別為14.4%、7.81%、14.12%，說明氮肥、鉀肥對產量的貢獻率遠大于磷肥。玉米形成100kg經濟產量吸收N、P2O5、K2O養分量分別為2.84kg、1.93kg、5.08kg，比例為1.5∶1∶2.6。試驗區玉米的肥料利用率為鉀肥最高，其次為氮肥，磷肥最低，分別為48.77%、30.39%、12.56%。

表4 玉米100kg經濟產量養分吸收量及肥料利用率

3 結論與討論

試驗地屬弱堿性土壤，土壤堿解氮含量較低，有效磷、速效鉀及有機質含量很豐富，氮肥、磷肥、鉀肥的肥料利用率分別為30.39%、12.56%、48.77%。

通過研究建議從以下幾個方面提高本區域玉米肥料利用率，減少環境污染，實現可持續發展的戰略目標。肥料施用方式。本著節本增效的原則，20%的氮肥與全部磷肥、鉀肥一次性基施，80%的氮肥分1～2次于小喇叭口至大喇叭口期追施，追肥通過壟溝深施覆土，施肥深度、距植株都是7～10cm，所有肥料均忌土壤表面撒施。肥料施用量。根據土壤養分測試結果調整施肥量及肥料養分比例，增加氮肥用量、減少磷肥用量、保持鉀肥用量；試驗區是秸桿還田地塊，土壤堿解氮含量較低，增施尿素或碳銨等氮肥，不僅有利于玉米生長，還有利于防止秸稈腐爛時微生物和幼苗爭水爭肥；磷肥的當季利用率低、肥效長，由于連年多施磷肥，試驗區土壤中磷含量極豐富，磷過量會導致缺鋅，生產中可根據情況減少甚至不施磷肥，補施鋅肥。肥料配合施用。化肥與有機肥料配合施用，化肥含量高，見效快，但養分單一，有機肥養分齊全、肥效持久，不僅可以改善土壤理化性狀，還可以彌補單施化肥所造成的養分單一、易被土壤固定和易淋失的缺點，達到減少化肥損失，提高肥料利用率的目的；施足大量元素肥料的基礎上配合補充中微量元素肥料。精準施肥。根據作物需肥規律施肥，通過水肥一體化技術在玉米需肥關鍵期分次施入水溶肥，協調肥水管理；施用玉米專用緩控釋肥料，調節肥料的供肥周期。