玉米肥料利用率試驗研究

●王光勇（山東省陽谷縣農業農村局 山東 聊城 252300）

為探明陽谷縣種植大戶中等肥力水平地塊，優化施肥條件下玉米氮肥、磷肥和鉀肥的利用率，2020年通過田間玉米氮、磷和鉀的三要素試驗，研究玉米氮磷鉀肥的肥料利用率，以期為陽谷縣玉米優化施肥和減肥增效工作的推廣提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點在陽谷縣僑潤辦事處八里營村（種植合作社），種植模式為小麥和玉米一年兩作，秸稈還田，試驗地塊土壤肥力狀況，有機質含量13.231 g/kg，全氮含量1.011 g/kg，堿解氮含量85.0 mg/kg，速效含量17.1 mg/kg，速效鉀含量135.0 mg/kg。

1.2 供試肥料

供試肥料包括：尿素（N 46%，齊魯石化公司生產）；過磷酸鈣（P2O516%，湖南省石門縣的石門裕豐化工有限公司生產）；氯化鉀（K2O 60%，加拿大產，經銷商：黑龍江倍豐農業生產資料集團有限公司）。

1.3 供試品種

試驗用玉米品種為“登海605”。

1.4 試驗設計

2020年開展玉米肥料利用率田間試驗，采用三要素試驗，試驗設4個處理，分別為處理1：氮磷鉀區（NPK）；處理2：無鉀區（NP）；處理3：無磷區（NK）；處理4：無氮區（PK）。試驗地塊長55 m，畦寬6 m，每畦為1個處理小區，面積為330 m2。具體施肥量見表1，其中50%氮肥和全部磷鉀肥作為底肥一次性施入，在玉米大喇叭口期追施剩余50%的氮肥[1]。除施肥外各小區其他田間管理措施均相同[3-4]。

表1 試驗各處理區施肥設計

1.5 調查內容及方法

收獲時各處理區內取3個樣點，每樣點的面積10 m2，重復3次，鮮樣稱重，樣點的數據用于測產[2]；各點取相當于3.25 m2的全株，風干后稱重脫粒，進行籽粒、秸稈養分化驗和計算樣點產量及經濟系數。

1.5.1 土壤養分測定方法土壤養分測定方法，見表2。

表2 土壤養分測定方法

1.5.2 植物體和籽粒中氮磷鉀養分測定方法H2SO4-H2O2法一次消煮，用于氮磷鉀的測定。氮含量的測定采用凱式法；磷含量的測定采用釩鉬黃比色法；鉀含量的測定采用火焰光度計法[5-6]。

1.5.3 玉米氮磷鉀養分植株吸收量測定方法根據小區3個樣點的實測生物學產量、經濟產量和經濟系數，化驗測定玉米莖葉和籽粒中氮磷鉀養分百分含量，計算形成100 kg玉米產量氮磷鉀養分吸收量[7]。

1.5.4 氮磷鉀肥料利用率計算方法

氮肥利用率（%）=（氮磷鉀區氮吸收量-磷鉀區氮吸收量）/施氮量×100；

磷肥利用率（%）=（氮磷鉀區磷吸收量-氮鉀區磷吸收量）/施磷量×100；

鉀肥利用率（%）=（氮磷鉀區鉀吸收量-氮磷區鉀吸收量）/施鉀量×100。

施磷量和磷吸收量均以P2O5表示，施鉀量和鉀吸收量均以K2O表示[2，8-9]。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理下玉米莖葉和籽粒養分含量分析

各處理玉米秸稈和籽粒中氮磷鉀養分含量，見表3。

表3 各處理玉米秸稈和籽粒中氮磷鉀養分含量

從表3可以看出，各處理中無氮區莖葉、籽粒中的氮含量均最低，分別為0.743%和1.359%，由此可知氮肥量可對玉米莖葉、籽粒中的氮含量產生直接影響；無磷區莖葉、籽粒中的磷含量均最低；無鉀區的變化趨勢與無氮區、無磷區相同；且莖葉內的鉀含量高于籽粒，籽粒中的氮、磷含量高于莖葉。

2.2 不同施肥處理下玉米單位產量養分吸收量分析

根據本試驗研究取樣化驗實測的玉米莖葉和籽粒中氮磷鉀養分含量（表3）和經濟系數（表4）等指標數據，計算得出生產100 kg玉米中氮磷鉀等養分吸收量，見表4。

表4 各處理100 kg玉米產量中氮磷鉀養分的吸收量

據表4可知，氮磷鉀區每100 kg玉米產量中吸收的氮、磷、鉀養分含量分別為2.331，1.229，2.151 kg，均高于其他處理，其中氮吸收量，氮磷鉀區比無鉀區、無磷區、無氮區分別增加6.10%，4.71%，14.10%，磷吸收量分別增加1.91%，10.42%，5.13%，鉀吸收量分別增加12.5%，4.77%，8.36%。

2.3 不同施肥處理下氮磷鉀肥料利用率分析

肥料利用率是指當季作物吸收利用的養分量占所施肥料養分總量的百分比[2，10]。肥料的利用率受施肥水平、土壤肥力水平、管理水平、植物生長狀況、產量高低和天氣氣候等多種因素的影響，一般隨施肥水平的升高，肥料利用率呈降低趨勢，肥力水平越高土壤供肥能力越強，肥料利用率下降[11]。據氮磷鉀三要素田間試驗結果，用施肥區養分吸收量減去缺素區養分吸收量占養分施用量的百分比即為氮磷鉀各種肥料利用率[9]。當季肥料利用率見表5。

表5 玉米氮磷鉀養分吸收量及養分利用率

由表5可知，本試驗條件下玉米生產中鉀肥的利用率最高，為58.76%，氮肥、磷肥利用率分別為43.03%、25.10%。氮磷鉀區的產量分別比無鉀區、無磷區、無氮區增加12.19%，13.31%，44.52%，表明氮肥對玉米經濟產量的貢獻率遠大于磷肥、鉀肥，磷肥的貢獻率稍高于鉀肥。

3 討論

通過優化配方施肥，提高化肥利用效率，發揮減肥增效的作用，提高施肥效益。發揮好秸稈還田的作用，尤其是秸稈中鉀素含量較高，減少鉀素化肥的施用，提高鉀肥利用效率，起到減肥增效的作用。針對各地土壤肥力狀況，合理制定優化配方施肥和減肥增效方案。

4 結論

通過優化施肥和肥料三要素試驗研究表明，目前陽谷縣中等肥力水平地塊，玉米氮肥、磷肥和鉀肥的利用率分別為43.03%，25.10%，58.76%；生產100 kg玉米氮、磷和鉀等養分的吸收量分別為氮2.043～2.331 kg、五氧化二磷1.133～1.229 kg和氧化鉀1.912～2.151 kg；玉米經濟系數為49.21%～52.06%。