張掖市甘州區(qū)灌淤旱作人為土制種玉米鋅鉬微肥最大利潤施用量研究

陸 靜

（甘肅省張掖市甘州區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，甘肅張掖734000)

張掖市甘州區(qū)具有得天獨厚的自然環(huán)境和區(qū)位優(yōu)勢，海拔1 450～1 600 m，是雜交玉米種子生產(chǎn)和繁殖的最佳生態(tài)種植區(qū)[1]，截至2019年已建成雜交玉米種子生產(chǎn)基地3.63萬hm2，占全區(qū)耕地總面積的56.72%[2]。2013年被認定為國家級雜交玉米種子生產(chǎn)基地[3]。經(jīng)室內(nèi)化驗分析，雜交玉米制種田0～20 cm耕作層有機質(zhì)含量低（16.65～18.54 g/kg），速效氮磷含量中等（堿解氮79.77～88.46 mg/kg、速效磷13.74～15.30 mg/kg），速效鉀含量豐富（157.73～172.04 mg/kg），有效鋅和有效鉬含量小于臨界濃度（有效鋅0.41～0.48 mg/kg，有效鉬0.11～0.13 mg/kg）[4]，制種玉米在苗期缺鋅和缺鉬的生理性病害經(jīng)常發(fā)生，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，影響了甘州區(qū)制種玉米產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來，有關(guān)制種玉米施肥技術(shù)的研究較多。秦嘉海等[5]研究認為，隨著多功能專用肥施用量梯度的增加，單位多功能專用肥的增產(chǎn)量隨著多功能專用肥施用量的增加而遞減，出現(xiàn)報酬遞減現(xiàn)象；肖占文等[6]研究發(fā)現(xiàn)，在甘肅河西內(nèi)陸灌區(qū)肥力水平高的暗灌漠土上，玉米氮素最大利潤施用量為124.81 kg/hm2；孫寧科等[7]研究指出，制種玉米拔節(jié)前段需肥量較大，氮、磷、鉀分別占總吸收量的43.6%、37.8%和58.3%；劉金蓉等[8]研究發(fā)現(xiàn)，武威市制種玉米鉀肥施用量為60～90 kg/hm2時，增產(chǎn)率為6.83%～12.80%。制種玉米施肥技術(shù)的研究主要集中在多功能專用肥、復(fù)混肥、氮肥和鉀肥方面，然未見甘州區(qū)灌淤旱作人為土制種玉米鋅鉬微肥最大利潤施用量研究方面的報道。本文以傳統(tǒng)的硫酸鋅和鉬酸銨為研究材料，旨在探索甘州區(qū)制種玉米田硫酸鋅和鉬酸銨的最大利潤施用量。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗點設(shè)在張掖市甘州區(qū)沙井鎮(zhèn)的制種玉米基地，海拔1451m，地理坐標(biāo)為東經(jīng)100°15′56″、北緯39°05′01″，土壤是灌淤旱作人為土[9]。種植前（2017年4月26日）采樣0～20 cm耕作層土樣室內(nèi)測定，含有效鋅0.41 mg/kg、有效鉬0.11 mg/kg。

1.2 試驗材料

硫酸鋅（ZnSO4·7H2O，含Zn23%，粒徑1～2mm），鉬酸銨（（NH4）2MoO4·H2O，含Mo54%，粒徑1～2mm），玉米品種為敦玉328。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)置 試驗Ⅰ：不同劑量硫酸鋅肥效試驗，設(shè)8個處理。處理1：硫酸鋅施用量0 kg/hm2（對照）；處理2：硫酸鋅施用量20 kg/hm2；處理3：硫酸鋅施用量40 kg/hm2；處理4：硫酸鋅施用量60 kg/hm2；處理5：硫酸鋅施用量80 kg/hm2；處理6：硫酸鋅施用量100 kg/hm2；處理7：硫酸鋅施用量120 kg/hm2；處理8：硫酸鋅施用量140 kg/hm2。各處理均施用尿素975 kg/hm2+磷酸二銨600 kg/hm2+硫酸鉀375 kg/hm2。硫酸鋅、磷酸二銨、硫酸鉀分別計量，在播種前施入20 cm耕作層，在玉米拔節(jié)期結(jié)合灌水追施尿素325 kg/hm2，在玉米抽穗期結(jié)合灌水追施尿素650 kg/hm2。各處理重復(fù)3次，隨機區(qū)組排列。

試驗Ⅱ：不同劑量鉬酸銨肥效試驗，設(shè)8個處理。處理1：鉬酸銨施用量0 kg/hm2（對照）；處理2：鉬酸銨施用量6 kg/hm2；處理3：鉬酸銨施用量12 kg/hm2；處理4：鉬酸銨施用量18 kg/hm2；處理5：鉬酸銨施用量24 kg/hm2；處理6：鉬酸銨施用量30 kg/hm2；處理7：鉬酸銨施用量36 kg/hm2；處理8：鉬酸銨施用量42 kg/hm2。各處理均施用尿素975 kg/hm2+磷酸二銨600kg/hm2+硫酸鉀375kg/hm2。鉬酸銨、磷酸二銨、硫酸鉀分別計量，在播種前施入20 cm耕作層，在玉米拔節(jié)期結(jié)合灌水追施尿素325 kg/hm2，在玉米抽穗期結(jié)合灌水追施尿素650 kg/hm2。各處理重復(fù)3次，隨機區(qū)組排列。

1.3.2 種植方法 小區(qū)面積32 m2（8 m×4 m），播種時間為2017—2019年每年的4月22日，播種深度4～5 cm，母本株距22 cm，父母本行距50 cm，父母本行比1∶6。在玉米拔節(jié)期、大喇叭口期、開花期、灌漿期、乳熟期各灌水1次，各小區(qū)灌水量均為2.06 m3，其他管理與常規(guī)制種方法相同。

1.3.3 測定項目及方法 各小區(qū)單獨收獲，將小區(qū)產(chǎn)量折合成公頃產(chǎn)量進行統(tǒng)計分析。邊際產(chǎn)量按公式（邊際產(chǎn)量＝每增加一個單位肥料用量時所得到的產(chǎn)量-前一個處理的產(chǎn)量）求得；邊際產(chǎn)值按公式（邊際產(chǎn)值＝邊際產(chǎn)量×產(chǎn)品價格）求得；邊際成本按公式（邊際成本＝邊際施用量×肥料價格）求得；邊際利潤按公式（邊際利潤＝邊際產(chǎn)值-邊際成本）求得；邊際施用量按公式（邊際施肥＝后一個處理施用量-前一個處理施用量）求得[10]。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析方法 利用肥料效應(yīng)函數(shù)方程y=a+bx+cx2計算制種玉米理論產(chǎn)量，利用公式x0=[（Px/Py-b]/2c計算最大利潤施用量。

2 結(jié)果與分析

2.1 硫酸鋅最大利潤施用量確定

將表1硫酸鋅不同梯度施用量與制種玉米產(chǎn)量間的關(guān)系，利用肥料效應(yīng)函數(shù)方程y=a+bx+cx2擬合[11]，得到的回歸方程為y=6.460 0+4.894 9x-22.736 7x2。2017—2019年硫酸鋅平均銷售價格Px為4500元/t，2017—2019年制種玉米種子平均銷售價格Py為5 800元/t，將Px、Py及回歸方程中的b和c值代入x0=[（Px/Py-b]/2c[12]，求得硫酸鋅最大利潤施用量x0為96 kg/hm2，將x0代入用肥料效應(yīng)函數(shù)方程，求得硫酸鋅最大利潤施用量時的制種玉米理論產(chǎn)量y為6.76 t/hm2，回歸統(tǒng)計分析結(jié)果與田間試驗的處理6基本吻合。

表1 硫酸鋅施用量對制種玉米增產(chǎn)效果和經(jīng)濟效益的影響

2.2 鉬酸銨最大利潤施用量確定

將表2鉬酸銨不同梯度施用量與制種玉米產(chǎn)量間的關(guān)系，利用肥料效應(yīng)函數(shù)方程y=a+bx+cx2擬合，得到的回歸方程為y=6.3900+21.8092x-301.287 5x2。2017—2019年鉬酸銨平均銷售價格Px為35000元/t，2017—2019年制種玉米種子平均銷售價格Py為8 500元/t，將Px、Py及回歸方程的b和c值代入x0=[（Px/Py-b]/2c，求得鉬酸銨最大利潤施用量x0為29.36 kg/hm2，將x0代入肥料效應(yīng)函數(shù)方程，求得鉬酸銨最大利潤施用量時的制種玉米理論產(chǎn)量y為6.77 t/hm2,回歸統(tǒng)計分析結(jié)果與田間試驗處理6基本吻合。

表2 鉬酸銨施用量對制種玉米增產(chǎn)效果和經(jīng)濟效益的影響

3 結(jié)論

隨著硫酸鋅和鉬酸銨施用量梯度的增加制種玉米產(chǎn)量在增加，但邊際產(chǎn)量和邊際產(chǎn)值在下降，邊際利潤最終出現(xiàn)負值。硫酸鋅和鉬酸銨最大利潤施用量分別為96 kg/hm2和29.36 kg/hm2?；貧w統(tǒng)計分析結(jié)果與田間試驗結(jié)果基本一致，對指導(dǎo)農(nóng)戶合理施肥具有一定的參考價值。