安顺市西秀区轿子山镇黄泥土玉米施肥效果研究.pdf

现代农业科技2023 年第 20 期农艺学安顺市西秀区轿子山镇黄泥土玉米施肥效果研究宋荣学1黄兴江2*（1安顺市西秀区轿子山镇农业服务中心，贵州安顺 561001；2安顺市西秀区农业农村局良种场，贵州安顺 561000）摘要为探索安顺市西秀区轿子山镇黄泥土玉米施肥效果，于 2022 年实施了玉米肥料利用率试验，以期为制定玉米科学施肥方案提供参考指导。结果表明：配方施肥比常规施肥增产 5.16%，减少化肥投入 195 元/hm2，产投比提高 6.06%；与常规施肥比较，配方施肥氮肥利用率提高 2.54 百分点、磷肥提高 2.06 百分点、钾肥提高1.65 百分点，氮肥农学效率提高 26.97%、磷肥提高 20.10%、钾肥提高 42.93%；每生产 100 kg 玉米籽粒吸收 N 量平均为 2.14 kg，吸收 P2O5量平均为 1.99 kg，吸收 K2O 量平均为 2.52 kg。常规施肥的氮肥投入量较大，氮肥利用率和农学效率下降，磷肥的利用率低容易造成当地群众实际施肥中盲目过量施磷。关键词玉米；肥料利用率；肥料农学效率；产量；经济效益中图分类号S513；S147.5文献标识码A文章编号 1007-5739（2023）20-0016-03DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.20.006开放科学（资源服务）标识码（OSID）：玉米是我国主要的农作物之一，在农业生产中占有非常重要的地位1；玉米作为重要的粮食、饲料、经济兼用作物，地位举足轻重2；玉米除了可以作为食品生产的原料外，还可以作为养殖业的饲料，越来越多的养殖户选择玉米作为动物的主要饲料之一。玉米生物量高，需肥量大，肥料作为其增产的一项重要措施，一直是玉米生产的第一大物资投入，玉米稳定发展依靠肥料，特别是对化肥的依赖在短期内不可能改变3。肥料在玉米生产中起着非常重要的作用，潘 丹等4、高 强等5、王缘怡等6、沈玉芳等7在各地开展玉米施肥情况调查研究，认为在玉米施肥中，施用有机肥（农家肥）少，施用化肥过量，存在重化肥轻有机肥、重氮磷肥轻钾肥、重基肥轻追肥等问题。不合理施肥不仅导致肥料利用率低，还会造成一系列环境问题8。肥料效应的高低直接影响农业生产效益9。管理好土壤养分，用好肥料尤其是化肥，是关系到农业可持续发展的重大技术问题，其重要性和紧迫性随着农业生产的发展和化肥施用量的增加显得越来越突出10。玉米配方施肥技术既可以培肥地力、改善土壤理化性质、减少化肥流失，又可以提高肥料利用率、玉米品质、经济效益和玉米市场竞争力，是增加种植者收入、降低生产成本、减轻环境污染、实现农业可持续发展的重要措施11。安顺市西秀区轿子山镇种植的农作物主要有水稻、玉米、蔬菜、油菜等，玉米是全镇重要的粮食作物，且几乎都种植在黄泥土上。刘彦伶等12、肖厚军等13、蒋太明等14在贵州各地黄泥土进行玉米施用氮磷钾肥试验研究，对了解和研究黄泥土玉米施肥状况提供了借鉴参考。为探索轿子山镇黄泥土玉米施肥效果和化肥利用状况，2022 年实施了玉米肥料利用率试验，以期摸清施肥情况，为制定玉米科学施肥方案提供参考指导。1材料与方法1.1试验地概况试验在安顺市西秀区轿子山镇郭家屯村实施，地理位置为东经 1055821、北纬 262112，海拔1 463 m，试验地常年种植模式为玉米油菜，近 3 年玉米平均产量 7 575 kg/hm2。轿子山镇位于安顺市西秀区西北面，距城区 8 km，东邻西秀区蔡官镇、南靠西秀区东关办事处、西连安顺经济技术开发区宋旗镇和普定县白岩镇、北接普定县猫洞乡，总面积 84.3 km2，耕地面积 4 676.04 hm2，辖 19 个行政村（居委会），119 个自然村，212 个村民组，总户数为 12 451 户，总人口60 118 人，农业人口 46 545 人15。根据全国第二次土基金项目 西秀区2022年化肥减量增效测土配方施肥项目。第一作者 宋荣学（1969），男，农艺师，从事农业技术推广及栽培研究工作。*通信作者 E-mail：HXJ收稿日期 2023-03-0116壤普查成果，全镇耕地土壤有黄壤、山地黄棕壤、水稻土等主要土类，共 66 个土种，其中水田 33 个、旱地33 个，全镇黄壤占土壤总面积的 27.37%，主要亚类是黄泥土，占土壤总面积的 26.31%。试验实施前采集试验地土样，分析测试土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾 4 个指标，了解试验地土壤养分状况，检测结果为有机质 31.2 g/kg、全氮 1.93 g/kg、有效磷 13.5 mg/kg、速效钾 226 mg/kg。1.2供试材料供试肥料：氮肥为尿素（含纯 N 46%）、磷肥为钙镁磷肥（含 P2O512%）、钾肥为氯化钾（含 K2O 60%）。供试作物：杂交玉米，品种安单 3 号（审定号黔审玉2003013）。供试土壤为黄泥土。1.3试验设计试验采用大区对比无重复设计，共设 8 个处理，分别为配方施肥、配方施肥无氮、配方施肥无磷、配方施肥无钾、常规施肥、常规施肥无氮、常规施肥无磷、常规施肥无钾。配方施肥处理是参照测土配方施肥技术制定的施肥方案，纯 N、P2O5、K2O 施用量分别为180、105、60 kg/hm2；常规施肥处理为试验代表区域内黄泥土近几年玉米普遍采取的施肥量平均值，纯 N、P2O5、K2O 施用量分别为 225、75、75 kg/hm2。试验小区面积 80 m2，小区外设置保护行，各小区田间管理措施保持一致。1.4试验过程2022 年 5 月 18 日播种，拉绳打点定距打窝直播，行距为 70 cm，株距为 30 cm，密度 4.762 1 万株/hm2，苗期用 75%辛硫磷 0.5 kg/hm2兑水稀释成 2 0003 000 倍液在幼苗附近灌进土壤中，防治小地老虎。9 月 13 日收获，玉米全生育期 118 d，收获时记录产量并及时采集各处理籽粒和秸秆样品。试验肥料的施用时期及施肥比例：氮肥 30%作基肥、30%作苗肥、40%在喇叭口期追肥，钾肥 60%作基肥、40%在喇叭口期追肥，磷肥作基肥一次性施用。1.5样品测试和数据处理土壤样品分析测试有机质、全氮、有效磷、速效钾4 个指标；作物籽粒样品和茎叶样品检测全氮、全磷和全钾 3 个指标。样品检测方法参照测土配方施肥技术16，土壤有机质采用油浴加热重铬酸钾氧化容量法测定，土壤全氮采用凯氏蒸馏法测定，土壤有效磷采用盐酸浸提-钼锑抗比色法测定，土壤速效钾采用乙酸铵浸提-原子吸收分光光度法测定，植物全氮采用蒸馏滴定法测定，植物全磷采用分光光度法测定，植物全钾采用原子吸收分光光度法测定。用 Excel 2007 进行数据统计分析。2结果与分析2.1玉米产量和经济收益由表 1 可知，配方施肥玉米产量为 7 825.5 kg/hm2，常规施肥为 7 441.5 kg/hm2，相对于常规施肥，配方施肥玉米增产 384.0 kg/hm2，增幅 5.16%；配方施肥比常规施肥减少化肥投入 195.0 元/hm2，其中，纯 N减少 274.5 元/hm2，K2O 减少 70.5 元/hm2，P2O5增加150 元/hm2；扣除肥料和生产投入后，配方施肥净收入为 7 806.4 元/hm2，常规施肥净收入为 6 536.2 元/hm2，配方施肥比常规施肥净收入增多 1 270.2 元/hm2；配方施肥产投比为 1.55、常规施肥产投比为 1.46，配方施表 1玉米配方施肥和常规施肥产量及收益注：肥料支出按纯 N 6.1 元/kg、P2O55.0 元/kg、K2O 4.7 元/kg 计算，玉米籽粒按收购价 2.8 元/kg 计算。处理配方施肥常规施肥实际产量/（kghm-2）7 825.57 441.5总收入/（元 hm-2）21 911.420 836.2肥料支出/（元 hm-2）N1 098.01 372.5P2O5525375K2O282.0352.5生产支出/（元 hm-2）劳动力9 2009 200其他3 0003 000净收入/（元 hm-2）7 806.46 536.2产投比1.551.46肥比常规施肥高 6.16%。2.2肥料利用率肥料的当季利用率是作物对施入土壤中的肥料养分吸收利用程度的表现，提高肥料利用率除了对资源的高效利用有重要意义外，对减轻农业面源污染也有重要作用17。利用施肥区作物吸收的养分量减去不施肥区作物吸收的养分量，其差值视为肥料供应的养分量，再除以所用肥料养分量就是肥料利用率16。计算方法如下：肥料利用率（%）=（全肥区吸肥量-无肥区吸肥量）/施用某肥总量100；各处理吸收氮（磷、钾）量通过玉米籽粒、茎秆产量及全氮（全磷、全钾）测试值（表 2）计算得出，施肥量为施用化肥的折纯量。通 过 计 算，配 方 施 肥 处 理，肥 料 利 用 率 氮 肥 为35.67%、磷肥为 23.86%、钾肥为 47.25%；常规施肥处理，肥料利用率氮肥为 33.13%、磷肥为 21.80%、钾肥为45.60%；配方施肥与常规施肥比较，氮肥利用率提高宋荣学等：安顺市西秀区轿子山镇黄泥土玉米施肥效果研究17现代农业科技2023 年第 20 期农艺学2.54 百分点、磷肥提高 2.06 百分点、钾肥提高 1.65 百分点。2.3肥料农学效率肥料农学效率反映单位施肥量对作物籽粒产量的增加，是农业生产中最关心的经济指标之一18。计算方法如下：肥料农学效率（kg/kg）=（施肥处理产量-缺肥处理产量）/施肥量。通过计算，配方施肥处理肥料农学效率分别为氮肥 21.42 kg/kg、磷肥 13.74 kg/kg、钾肥 17.98 kg/kg，常规施肥处理肥料农学效率分别为氮肥 16.87 kg/kg、磷肥 11.44 kg/kg、钾肥 12.58 kg/kg。与常 规施 肥 比较，配方 施肥 氮肥 农学 效率 提高26.97%、磷肥提高 20.10%、钾肥提高 42.93%。2.4土壤养分丰缺状况土壤肥力是农作物生长的基础，而土壤养分是决定肥力的重要因素19。作物产量是土壤实际生产力的外在表现，在一定程度上能够反映土壤生产力水平12。用缺素区产量占全肥区产量百分数即相对产量的高低来表达土壤养分的丰缺状况16，计算方法为相对产量（%）=缺肥区产量/全肥区产量100。相对产量低于 50%的土壤养分为“极低”，50%75%为“低”，75%95%为“中”，高于 95%为“高”20。由表 3 可知，试验地土壤氮处于低-极低等级，磷、钾处于中等级。表 2玉米产量及植物样品测试结果处理配方施肥配方施肥无氮配方施肥无磷配方施肥无钾常规施肥常规施肥无氮常规施肥无磷常规施肥无钾产量/（kghm-2）籽粒7 825.53 970.56 382.56 747.07 441.53 646.56 583.56 498.0茎秆9 547.54 684.57 339.58 164.59 078.04 303.56 912.07 927.5含氮量/%籽粒1.013 31.155 31.218 61.227 41.178 71.084 31.230 81.238 4茎秆0.721 10.813 60.885 40.936 50.654 80.767 70.871 70.915 8含磷量/%籽粒0.412 80.425 80.430 10.366 70.325 70.372 60.346 60.465 7茎秆0.385 70.404 70.418 80.422 10.390 60.437 40.429 60.348 8含钾量/%籽粒0.512 40.564 50.502 30.535 60.421 90.630 40.425 10.459 1茎秆1.428 51.335 21.328 21.431 21.381 11.255 81.354 31.241 9表 3作物相对产量与土壤养分丰缺状况处理配方施肥常规施肥缺素区相对产量/%缺氮区50.7449.00缺磷区81.5688.47缺钾区86.2287.32供试土壤养分丰缺状况氮低极低磷中中钾中中2.5玉米需肥特征由表 4 可以看出：每生产 100 kg 玉米籽粒吸收 N量在 1.892.36 kg 之间，平均值为 2.14 kg；吸收 P2O5量在 1.832.09 kg 之间，平均值为 1.99 kg；吸收 K2O量在 2.232.73 kg 之间，平均值为 2.52 kg。配方施肥处理每生产 100 kg 玉米籽粒的氮、磷、钾养分吸收量分别为 1.89、2.02、2.72 kg，常规施肥处理每生产100 kg 籽粒的氮、磷、钾养分吸收量分别为 1.98、1.84、2.54 kg。3结论与讨论玉米配方施肥产量比常规施肥增产 384.0 kg/hm2，增产率 5.16%，且减少化肥投入 195.0 元/hm2，其中，N减少 274.5 元/hm2，K2O 减少 70.5 元/hm2，P2O5增加150 元/hm2。扣除肥料和生产投入后，配方施肥比常规施肥净收入增加 1 270.2 元/hm2，产投比提高 6.16%。配方施肥的肥料利用率分别为氮肥 35.67%、磷肥 23.86%、钾肥 47.25%，常规施肥的肥料利用率分别为氮肥 33.13%、磷肥 21.80%、钾肥 45.60%，配方施肥与常规施肥比较，氮肥利用率提高 2.54 百分点、磷肥提高 2.06 百分点、钾肥提高 1.65 百分点。配方施肥的肥料农学效率分别为氮肥 21.42 kg/kg、磷肥13.74 kg/kg、钾肥 17.98 kg/kg，常规施肥的肥料农学效率分别为氮肥 16.87 kg/kg、磷肥 11.44 kg/kg、钾肥12.58 kg/kg，配方施肥与常规施肥比较，氮肥农学效率提高 26.97%、磷肥提高 20.10%、钾肥提高 42.93%。（下转第 29 页）表 4每生产 100 kg 玉米籽粒吸收的 N、P2O5、K2O 养分量单位：kg处理配方施肥配方施肥无氮配方施肥无磷配方施肥无钾常规施肥常规施肥无氮常规施肥无磷常规施肥无钾N1.892.122.242.361.981.992.152.35P2O52.022.072.092.011.842.041.832.04K2O2.722.582.452.732.542.552.232.3818条播大群体，尽可能提高优良基因个体出现概率。高代优良株系收获选穗与全系收获计产同步进行，既可优中选优，又可加快纯系繁殖，给株系升级参加鉴定试验提供足量纯系种子。参考文献1 张灿军，吴少辉，高海涛，等.抗旱高产小麦新品种洛旱 6号的选育J.河南农业科学，2007，36（5）：32-35.2 杜文军，王宝梅，吕金仓，等.渭北塬区旱地小麦育种进展与育种策略探讨J.农业科技通讯，2019（11）：16-18.3 张立生，温辉芹，程天灵，等.山西省优质小麦生产现状与展望J.山西农业科学，2004，33（3）：8-12.4 刘新月，刘莉，张松令，等.抗寒节水高产国审小麦新品种临旱 8 号 选育研究J.中国农学通报，2021，37（22）：11-16.5 王丽萍，赵鹏涛，陈文杰，等.106 份硬粒小麦品质性状分析与评价J.陕西农业科学，2022，68（7）：17-22.6 曹新有，程敦公，刘爱峰，等.高产优质兼顾的强筋小麦品种选育方法与实践J.麦类作物学报，2020，40（9）：1064-1069.7 王桂彬.旱地小麦新品种：烟D27J.北京农业，2001（9）：30-31.（上接第 18 页）试验地土壤养分表现为土壤氮处于低-极低等级，土壤磷、钾处于中等级，每生产 100 kg 玉米籽粒吸收 N 量平均为 2.14 kg，吸收 P2O5量平均为 1.99 kg，吸收 K2O 量平均为 2.52 kg。常规施肥的氮肥投入量较大，氮肥利用率和农学效率下降，氮素利用效率低应引起重视。国内外有关研究表明，控释肥料是提高氮肥利用效率的有效途径21，应加强控释肥料在玉米种植上的试验，为控释肥料推广应用提供指导。试验地属于黄壤土类，磷肥的利用率低，当地群众在实际施肥过程中容易盲目过量施磷。黄壤土地区磷肥施用量大，一直存在磷肥利用率低和肥料生产效率不高的问题14，应注重提高磷肥利用率的技术研究，探索有效模式提高磷肥利用率。参考文献1 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