“3415”配方施肥對(duì)灰棕黃紫泥土田塊玉米產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

蔡家軍，陳建美，劉晶巧，張長(zhǎng)偉，方立魁

（1.銅梁區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，重慶銅梁 402560；2.銅梁區(qū)氣象局，重慶銅梁 402560；3.西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院，重慶 400715；4.重慶市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，重慶 401120）

玉米是世界第三大糧食作物，除直接食用外，還可用于飼料和加工原料，具有重大的實(shí)用價(jià)值。現(xiàn)有研究表明，不同的氮、磷、鉀配比和施肥量對(duì)玉米的產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益有不同的影響。然而，近年來(lái)由于化肥用量增加、施肥措施不合理等原因?qū)е路柿系睦寐屎驮霎a(chǎn)效應(yīng)不斷下降[1]；同時(shí)，由于化肥的大量損失已經(jīng)引起一系列環(huán)境問(wèn)題[2]。測(cè)土配方施肥技術(shù)是根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng)提出作物適宜肥料用量及施用方法的一項(xiàng)科學(xué)施肥技術(shù)[3]。肥料高效利用首先需要從養(yǎng)分平衡著手，氮肥配施磷、鉀肥能夠提高肥料協(xié)同增產(chǎn)效率[4]。本研究擬通過(guò)開(kāi)展測(cè)土配方施肥，驗(yàn)證在中等肥力田塊下氮磷鉀及有機(jī)肥不同配比對(duì)玉米的增產(chǎn)效果和經(jīng)濟(jì)效益的影響，從而為重慶地區(qū)玉米施肥體系的建立提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)選擇在重慶市銅梁區(qū)少云鎮(zhèn)七寶村4社，試驗(yàn)地塊系侏羅系沙溪廟組沙泥巖坡積母質(zhì)，灰棕黃紫泥土，質(zhì)地重壤。土壤養(yǎng)分背景值為：pH值7.8、有機(jī)質(zhì)11.6 g·kg-1、全氮0.797 g·kg-1、全磷0.863 g·kg-1、全鉀23.2 g·kg-1、堿解氮58.5 mg·kg-1、有效磷6.76 mg·kg-1、速效鉀154 mg·kg-1，肥力水平中等。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)玉米品種為Q 玉318 號(hào)。播期：3 月1 日，肥團(tuán)育苗，地膜覆蓋，3 月15 日移栽。肥料按實(shí)施方案分小區(qū)稱(chēng)量，3 月15 日施底肥，分小區(qū)淋施后移栽玉米苗；4月14日施苗肥；5月6日每667 m2用殺蟲(chóng)雙大粒劑1.5 kg，去玉米苗心防治玉米螟和蛅蟲(chóng)；5 月21日施穗肥，并用井崗霉素防治玉米紋枯病；7 月20 日收獲，分小區(qū)單打單曬。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施

試驗(yàn)采用“3415”設(shè)計(jì)方案（即以“N、P、K”3 個(gè)因素，“空白、基數(shù)、基數(shù)二倍、基數(shù)三倍”4 個(gè)水平施肥量，在基數(shù)二倍施肥基礎(chǔ)上加施豬糞水共15個(gè)處理）。小區(qū)長(zhǎng)8.0 m，寬2.0 m，小區(qū)面積為16 m2，每小區(qū)32 窩（100 cm×50 cm），每667 m2栽1 200 窩，每窩栽2 苗，區(qū)組隨機(jī)排列，四周設(shè)置保護(hù)行（見(jiàn)表1）。

表1 銅梁區(qū)玉米配方施肥試驗(yàn)實(shí)施方案 單位：kg/667 m2

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2019 和SPSS 18.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮肥處理對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

肥效試驗(yàn)結(jié)果如表2 所示。從1、2、3、6、11處理的施肥量與產(chǎn)量間關(guān)系可以看出，每667 m2施P2O5、K2O 各4.8 kg 基礎(chǔ)上，無(wú)氮處理玉米每667 m2產(chǎn)量341.7 kg，僅比無(wú)肥處理（對(duì)照）增產(chǎn)71.3 kg；每667 m2施純氮7、14、21 kg 處理產(chǎn)量分別為452.4、490.4、512.5 kg，比無(wú)氮處理每667 m2增產(chǎn)110.7、148.7、170.8 kg，分別增32.4%、43.5%和50.0%。這說(shuō)明在灰棕黃紫泥中等肥力水平地塊種植玉米，氮肥是提高玉米產(chǎn)量的主導(dǎo)因子，在施用磷、鉀肥基礎(chǔ)上，合理施用氮肥對(duì)提高玉米產(chǎn)量效果明顯。

表2 銅梁區(qū)玉米配方施肥試驗(yàn)不同處理小區(qū)產(chǎn)量與施肥效果分析

2.2 氮、磷、鉀與有機(jī)肥配合施用對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

由表2可知，處理1(CK)每667 m2玉米產(chǎn)量270.4 kg；處理6每667 m2玉米產(chǎn)量490.4 kg，比對(duì)照增產(chǎn)220 kg，增幅為81.4%；在處理6基礎(chǔ)上增施豬糞水后，每667 m2玉米產(chǎn)量達(dá)580 kg，比無(wú)豬糞水處理增產(chǎn)18.3%，比對(duì)照增產(chǎn)114.5%。說(shuō)明在施用氮、磷、鉀基礎(chǔ)上配合施用有機(jī)肥有助于提高玉米產(chǎn)量。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

由表2 可知，每667 m2施P2O5、K2O 各4.8 kg 基礎(chǔ)上，無(wú)氮處理比對(duì)照每667 m2增加產(chǎn)值117 元，扣除投入成本72.0 元，比對(duì)照增加純收益45 元；7 kg 純氮處理(3 處理)比對(duì)照每667 m2增產(chǎn)值291.2 元，扣除投入成本103.5元，比對(duì)照每667 m2增加純收益187.7元；每667 m2施純氮14 kg處理(6處理)比對(duì)照增產(chǎn)值352.0元，扣除投入成本135.0 元，比對(duì)照增加純收益217.0 元；在每667 m2施純氮14 kg 處理基礎(chǔ)上增施豬糞水，每667 m2玉米產(chǎn)量達(dá)580 kg，比對(duì)照增加產(chǎn)值495.4 元，扣除投入成本195元，增加純收益300.4元，比無(wú)豬糞水處理增加純收益83.4元。

2.4 實(shí)收產(chǎn)量差異性分析

通過(guò)LSD 測(cè)驗(yàn)得到如下結(jié)果（見(jiàn)表3）：無(wú)氮處理的玉米產(chǎn)量極顯著高于無(wú)肥處理，施氮處理產(chǎn)量均極顯著高于無(wú)氮處理，加施豬糞水處理的玉米產(chǎn)量極顯著高于同等氮、磷、鉀用量處理。

表3 銅梁區(qū)玉米測(cè)土配方施肥方差分析及多重比較（LSD）結(jié)果

2.5 氮肥效應(yīng)

2.5.1 產(chǎn)量效應(yīng)

在磷、鉀用量相同條件下（P2O 54.8 kg，K2O 4.8 kg），每667 m2施純氮7 kg、14 kg、21 kg處理分別比無(wú)氮處理增產(chǎn)110.7 kg、148.7 kg、170.8 kg，分別增產(chǎn)32.4%、43.5%和50.0%。結(jié)果顯示，該類(lèi)土壤種植玉米每667 m2施21 kg 純氮產(chǎn)量512.5 kg/667 m2，分別比7 kg 和14 kg 處理增產(chǎn)60.1 kg 和22.1 kg，增產(chǎn)13.3%和4.5%。

2.5.2 經(jīng)濟(jì)效益

磷、鉀用量相同條件下（P2O54.8 kg，K2O 4.8 kg），每667 m2施純氮7 kg、14 kg、21 kg處理分別比無(wú)氮處理增加產(chǎn)值177.12 元、237.92 元和273.28 元，投入成本分別增加31.5 元、63.0 元和94.5 元，扣除成本，分別增加利潤(rùn)145.62 元、174.92 元和178.78 元。仍然證明氮肥是提高玉米產(chǎn)量的主導(dǎo)因素（見(jiàn)表4）。

表4 P2O5、K2O用量相同條件下氮肥用量對(duì)玉米的增產(chǎn)效果與經(jīng)濟(jì)效益

2.6 磷肥效應(yīng)

2.6.1 產(chǎn)量效應(yīng)

在氮、鉀用量相同條件下（純N 14 kg，K2O 4.8 kg），灰棕黃紫泥土中等肥力水平土塊，從無(wú)磷處理到每667m2用P2O57.2 kg，玉米產(chǎn)量隨磷肥用量的增加而提高，但提高幅度不大。每667m2施P2O52.4、4.8、7.2 kg 處理的玉米產(chǎn)量分別比無(wú)磷處理增產(chǎn)4.0、21.0、37.7 kg，分別增產(chǎn)0.8%、4.5%、8.0%。

2.6.2 經(jīng)濟(jì)效益

每667 m2施P2O52.4、4.8、7.2 kg 處理分別比無(wú)磷處理增產(chǎn)值6.4、33.6、60.32 元，投入成本分別為18.0、36.0、54.0元，扣除新增投入成本，分別比無(wú)磷處理增加利潤(rùn)-11.6、-2.4、6.32 元，證明該類(lèi)土壤施磷效益多為負(fù)值（見(jiàn)表5）。

表5 N、K2O用量相同條件下磷肥用量對(duì)玉米增產(chǎn)效果與經(jīng)濟(jì)效益

2.7 施鉀效應(yīng)

2.7.1 產(chǎn)量效應(yīng)

在氮、磷用量相同基礎(chǔ)上（N 14 kg/667 m2，P2O54.8 kg/667 m2），從無(wú)鉀處理到每667 m2用K2O 7.2 kg，玉米產(chǎn)量隨施鉀量的增加呈“N”字形波動(dòng)。

2.7.2 經(jīng)濟(jì)效益

從每667 m2施鉀2.4、4.8、7.2 kg 處理分別比無(wú)鉀處理增加產(chǎn)值47.36、32.64、66.72 元，但扣除鉀肥投入成本18.0、36.0、54.0 元，利潤(rùn)分別增加29.36、-3.4、12.72 元。說(shuō)明該土壤種植玉米的最佳效益施鉀量為每667 m2施鉀2.4 kg（見(jiàn)表6）。

表6 N、P2O5用量相同條件下鉀肥用量對(duì)玉米增產(chǎn)效果與經(jīng)濟(jì)效益

2.8 有機(jī)肥效應(yīng)

從6處理和15處理間可以看出，在無(wú)機(jī)氮、磷、鉀用量相等條件下（N 14 kg/667 m2，P2O54.8 kg/667 m2，K2O 4.8 kg/667 m2），無(wú)有機(jī)肥處理玉米每667 m2產(chǎn)量490.4 kg，比加施有機(jī)肥處理每667 m2產(chǎn)量580.0 kg 低89.6 kg，低18.3%，證明要獲取玉米高產(chǎn)，應(yīng)在施用有機(jī)肥前提下與無(wú)機(jī)氮磷鉀結(jié)合施用。

2.9 肥料利用率

收獲時(shí)取無(wú)肥、缺N、缺P(pán)、缺K、全肥區(qū)的植株和籽粒樣，送西南農(nóng)大化驗(yàn)養(yǎng)分含量，根據(jù)缺肥區(qū)計(jì)算土壤供肥量，再根據(jù)養(yǎng)分施用量計(jì)算肥料利用率。該類(lèi)土壤種植玉米的氮肥利用率為41.0%，磷肥利用率為8.8%，鉀肥利用率為28.5%。得出玉米對(duì)養(yǎng)分吸收量表現(xiàn)出N＞K2O＞P2O5。氮磷鉀配施有利于促進(jìn)玉米地上部分器官對(duì)養(yǎng)分的吸收和積累，籽粒吸氮量和吸磷量大于秸稈，而吸鉀量卻是秸稈大于籽粒。可見(jiàn)玉米植株中氮和磷養(yǎng)分主要轉(zhuǎn)移到籽粒中，而鉀主要轉(zhuǎn)移到秸稈中（見(jiàn)表7）。

表7 玉米3415肥效試驗(yàn)肥料利用率（試驗(yàn)地點(diǎn)為少云七寶村，土壤為大眼泥土）

3 小結(jié)與討論

玉米產(chǎn)量的高低與氮磷鉀配方施用與無(wú)機(jī)肥的結(jié)合施用密切相關(guān)，可通過(guò)調(diào)節(jié)氮磷鉀配比提高玉米產(chǎn)量。試驗(yàn)結(jié)果表明，合理施用氮肥是提高玉米產(chǎn)量的主導(dǎo)因素。在施氮基礎(chǔ)上，合理施用磷、鉀肥對(duì)提高玉米抗病性，光合產(chǎn)物的合成、轉(zhuǎn)化和運(yùn)輸具有重要作用，因而對(duì)提高玉米產(chǎn)量有明顯效果。為獲取玉米高產(chǎn)，應(yīng)在施用有機(jī)肥前提下與無(wú)機(jī)氮磷鉀結(jié)合施用。灰棕黃紫泥土中等肥力水平地塊種植玉米，在每667 m2施豬糞水3 000 kg基礎(chǔ)上，施純N 14 kg，P2O54.8 kg，K2O 4.8 kg是最佳產(chǎn)量和最佳經(jīng)濟(jì)效益配肥方案。

張燕等通過(guò)開(kāi)展玉米肥料利用率田間對(duì)比試驗(yàn)表明，玉米測(cè)土配方比常規(guī)施肥氮磷鉀肥利用率均有所提高，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致[5]。王金鳳等研究表明，配方施肥較常規(guī)施肥玉米產(chǎn)量有所提高[6]，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。劉恩科等研究表明，氮、磷、鉀肥配施較單施某一種肥料效果好[7]，這與本試驗(yàn)的研究結(jié)果一致。侯云鵬等研究結(jié)果表明，平衡施肥使氮、磷、鉀等養(yǎng)分均衡，有助于玉米對(duì)養(yǎng)分的充分吸收和利用，從而促進(jìn)玉米更好地生長(zhǎng)發(fā)育[8]，這與本試驗(yàn)的研究結(jié)果一致。

在實(shí)際生產(chǎn)中，生產(chǎn)成本高是制約施肥技術(shù)大面積推廣的重要原因。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，無(wú)機(jī)肥與有機(jī)肥混合施用增產(chǎn)效果明顯，無(wú)機(jī)肥肥效緩慢，可以減少追肥的人工成本，提高產(chǎn)值。本試驗(yàn)僅分析了不同肥料配比對(duì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響，并未考慮玉米的質(zhì)量問(wèn)題，產(chǎn)品質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益也密切相關(guān)。隨著我國(guó)人口數(shù)量增加，對(duì)糧食的需求量增大，同時(shí)由于人們生活水平的提高，對(duì)玉米的質(zhì)量如在口感、營(yíng)養(yǎng)、健康方面又提出了更高要求。因此，應(yīng)進(jìn)一步研究N、P、K元素在玉米光合產(chǎn)物的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)、積累和分配過(guò)程中的作用機(jī)理，進(jìn)而研究其對(duì)玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。