基于測土配方施肥的秭歸縣玉米施肥措施研究

摘要 [目的] 為了提出推薦施肥措施。[方法] 通過在秭歸縣玉米主產(chǎn)區(qū)開展測土配方施肥試驗(yàn)，研究該區(qū)域玉米施肥效果。[結(jié)果] 測土配方施肥相比習(xí)慣施肥方式表現(xiàn)出明顯的增產(chǎn)增收、提高肥料養(yǎng)分利用率等效果。玉米平均增產(chǎn)606.0 kg/hm2，增產(chǎn)率8.9%；新增產(chǎn)值平均1 272.0元/hm2，減氮增鉀減少肥料投入平均321.0元/hm2，平均增加純收入1 593.0元/hm2；配方施肥相對習(xí)慣施肥均為減氮減磷增鉀施肥，平均分別減施純氮、P2O5、K2O 79.5、13.5、9.0 kg/hm2，實(shí)際化肥施用量總計(jì)減少246.0 kg/hm2。[結(jié)論]對初步制定的秭歸土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)和玉米作物肥料養(yǎng)分施用指標(biāo)進(jìn)行了較合理的調(diào)整和修訂。

關(guān)鍵詞 測土配方施肥；田間試驗(yàn)；玉米；增產(chǎn)增效；推薦施肥量

中圖分類號 S143 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）17-05442-05

Abstract [Objective] The research aimed to propose the recommended fertilization measures. [Method] Field plot experiment in main corn production areas of Zigui County was carried out. And the fertilization effects of corn in the region were studied. [Result] Compared with conventional fertilization method， soil testing and formulated fertilization measures showed obvious effects of the increase of the production and the income， and the improvment of the utilization efficiency of fertilizer nutrient. Average corn yield increased by 606.0 kg/hm2， which realized the increase rate of 8.9% in study area. Average value of new production was 1 272.0 yuan/hm2， and average reduction of fertilizer spend was 321.0 yuan/hm2. The average net income increased by 1 593.0 yuan/hm2. With the reduction of nitrogen （N 79.5 kg/hm2） and phosphorus （P2O5 13.5 kg/hm2） fertilizer， and the increase of potassium fertilizer （K2O 9.0 kg/hm2）， the actual amount of chemical fertilizer was reduced by 246.0 kg/hm2. [Conclusion] Soil fertility index and corn fertilizer application index in Zigui were reasonably revised.

Key words Soil testing and formulated fertilization； Field experiment； Corn； Increasing yield and efficiency； Recommended fertilizer rate

測土配方施肥是根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥特性與肥料效應(yīng)，在以有機(jī)肥為基礎(chǔ)的條件下，提出氮、磷、鉀和微肥的適宜用量和比例及其相應(yīng)的施肥技術(shù)[1]。針對不同區(qū)域、不同土壤肥力及不同作物品種，在不同地區(qū)進(jìn)行肥料效應(yīng)田間試驗(yàn)以確定不同區(qū)域土壤、氣候、作物和不同品種施用肥料的適宜用量、施肥時(shí)期和施肥方法，真正達(dá)到測土配方精準(zhǔn)施肥的增產(chǎn)、增收。這對于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的作用和意義。田間試驗(yàn)是獲得各種作物最佳施肥數(shù)量、施肥品種、施肥比例、施肥時(shí)期、施肥方法的根本途徑。玉米是我國的第二大糧食作物，又是畜牧業(yè)生產(chǎn)的主要原料，有“飼料之王”之稱。鄂西山地是湖北省主要的玉米產(chǎn)區(qū)，產(chǎn)量占湖北省玉米總產(chǎn)量的77%左右。但是，目前在玉米施肥方面普遍存在肥料品種單一、氮磷鉀比例不合理、過量施用化肥等問題。宜昌市常年玉米種植面積10萬hm2左右，產(chǎn)量達(dá)50萬t，是湖北省的玉米主要種植區(qū)域之一。秭歸縣位于湖北省西部，

長江西陵峽畔，地處長江上游下段的三峽河谷地帶，屬鄂西南山區(qū)。全縣土地面積24.27萬hm2，

耕地面積2.39萬hm2，

多以荒山林地為主，是一個(gè)典型的山區(qū)農(nóng)業(yè)縣。該縣是宜昌地區(qū)的玉米主產(chǎn)區(qū)之一。筆者按國家測土配方施肥補(bǔ)貼項(xiàng)目要求和湖北省土肥站《2008年測土配方施肥項(xiàng)目試驗(yàn)示范總體方案》部署，在秭歸縣主要玉米產(chǎn)區(qū)玉米作物上開展田間配方施肥效果小區(qū)試驗(yàn)3個(gè)，以研究測土配方施肥對該區(qū)域玉米作物的增產(chǎn)效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與田塊種植情況

研究區(qū)域主要分布在秭歸縣郭家壩、九畹溪和楊林橋等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的荒口坪、長嶺和天鵝等村。各試驗(yàn)地點(diǎn)與田塊種植情況見表1～3。

1.3 研究方法與處理設(shè)計(jì)

每個(gè)試驗(yàn)田塊設(shè)不施肥、習(xí)慣施肥和配方施肥3個(gè)處理。以試驗(yàn)區(qū)域基礎(chǔ)土樣背景值為參照，對照依據(jù)區(qū)域內(nèi)相關(guān)調(diào)查結(jié)果、歷史成果資料和有關(guān)報(bào)道成果等參考資料，采用豐缺指標(biāo)法確定各試驗(yàn)田塊的配方施肥推薦施肥量[4]。習(xí)慣施肥量通過調(diào)查計(jì)算取得（調(diào)查試驗(yàn)區(qū)10～15個(gè)農(nóng)戶）。初步制定的秭歸土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)、作物肥料養(yǎng)分施用指標(biāo)以及具體施肥量分別見表5、表6和表7。

試驗(yàn)小區(qū)面積均為20.1 m2，設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列。配方施肥處理使用配方復(fù)合肥，習(xí)慣施肥處理采用習(xí)慣復(fù)合肥，氮不足部分以尿素補(bǔ)充。

1.4 試驗(yàn)實(shí)施管理與調(diào)查記載

各試驗(yàn)地塊均如期播種、移栽和收獲。播種量30 kg/hm2，采用露地直播育苗方式。各試驗(yàn)處理田間操作管理如整地、栽培、灌溉、有害生物防治等均按當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行。在試驗(yàn)期間，進(jìn)行作物生育性狀等調(diào)查，均未發(fā)生異常氣候等災(zāi)害危害。收獲時(shí)，均按小區(qū)實(shí)打鮮重（鮮重或濕重）產(chǎn)量，同時(shí)采集植株樣品考種，測考籽實(shí)（玉米粒）、莖葉鮮重以及風(fēng)干重，以風(fēng)干重計(jì)產(chǎn)，并按四分法選取各處理的風(fēng)干種植株樣品，分別測試玉米和莖葉的氮、磷、鉀含量。各試驗(yàn)管理、調(diào)查、測試等信息數(shù)據(jù)均按《湖北省測土配方施肥試驗(yàn)統(tǒng)一記載表》進(jìn)行記載。各試驗(yàn)播種、收獲日期等栽培情況見表8。

顯的區(qū)別，施肥或配方施肥的優(yōu)勢不是很明顯。而穗行數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和理論產(chǎn)量各處理之間差異在0.05水平顯著，以不施肥最低，在0.05水平顯著且低于習(xí)慣施肥和配方施肥，說明不施肥養(yǎng)分不足，嚴(yán)重影響籽實(shí)產(chǎn)量和莖葉生物量；相比習(xí)慣施肥，配方施肥各項(xiàng)指標(biāo)明顯提高，說明配方施肥能明顯促進(jìn)作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量構(gòu)成因素，提高作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

2.2 不同施肥處理對玉米產(chǎn)量的影響

由表10可知，3個(gè)試驗(yàn)區(qū)中均以不施肥處理產(chǎn)量最低，相比于習(xí)慣施肥和配方施肥，平均減產(chǎn)率達(dá)到32.5%和45.3%。與習(xí)慣施肥相比，配方施肥均呈增產(chǎn)效果，3個(gè)試驗(yàn)區(qū)增產(chǎn)率達(dá)1.7%～17.5%，平均達(dá)到8.9%。

由表12可知，配方施肥氮養(yǎng)分施用總量比習(xí)慣施肥低，平均少施79.5 kg/hm2，配方施肥單位氮養(yǎng)分增產(chǎn)效率高于習(xí)慣施肥，配方施肥每千克氮養(yǎng)分施用量玉米平均增產(chǎn)量比習(xí)慣施肥高4.9 kg，配方施肥相比習(xí)慣施肥，增施每千克氮養(yǎng)分的玉米協(xié)同增產(chǎn)量∝。配方施肥磷養(yǎng)分施用總量比習(xí)慣施肥平均少施13.5 kg/hm2，配方施肥和習(xí)慣施肥比不施肥處理的單位磷養(yǎng)分施用量的玉米增產(chǎn)量。配方施肥單位磷養(yǎng)分施用量和習(xí)慣施肥基本一致，配方施肥每千克磷養(yǎng)分施用量玉米平均增產(chǎn)量比習(xí)慣施肥高15.7 kg，配方施肥相比習(xí)慣施肥，增施每千克磷養(yǎng)分的玉米協(xié)同增產(chǎn)量29.6～∝ kg，平均∝。配方施肥每千克鉀養(yǎng)分施用量玉米平均增產(chǎn)量比習(xí)慣施肥高5.7 kg，配方施肥相比習(xí)慣施肥，增施每千克鉀養(yǎng)分的玉米協(xié)同增產(chǎn)量37.5～∝ kg，平均71.3 kg。

3 結(jié)論與討論

綜合秭歸縣玉米主要產(chǎn)區(qū)玉米作物測土配方施肥小區(qū)效果試驗(yàn)結(jié)果和統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)按初步制定的土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)和玉米作物肥料養(yǎng)分施用指標(biāo)，依據(jù)各試驗(yàn)田塊土壤養(yǎng)分測試，推薦確定各試驗(yàn)示范田塊“最佳”或配方施肥氮、磷、鉀養(yǎng)分施肥量，推薦理想結(jié)果與試驗(yàn)示范實(shí)際表現(xiàn)結(jié)果有較高的吻合性。但是，根據(jù)該研究結(jié)果，并且考慮區(qū)域土壤養(yǎng)分含量、作物產(chǎn)量和施肥水平現(xiàn)狀，對初步制定的秭歸土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)和玉米作物肥料養(yǎng)分施用指標(biāo)進(jìn)行了較合理的調(diào)整。所試區(qū)域玉米作物5點(diǎn)測土配方施肥小區(qū)效果試驗(yàn)結(jié)果表明，測土配方施肥相比習(xí)慣施肥均主要表現(xiàn)出明顯的增產(chǎn)增收、提高肥料養(yǎng)分利用率等效果。其中，玉米平均增產(chǎn)606.0 kg/hm2，增產(chǎn)率8.9%；新增產(chǎn)值平均1 272.0元/hm2，減氮增鉀新減少肥料投入平均107.0元/hm2，新增純收入平均1 593.0元/hm2；在供試各田塊，配方施肥相對習(xí)慣施肥均為減氮減磷增鉀施肥。配方施肥比習(xí)慣施肥平均減施純氮79.5 kg/hm2，減施P2O5 13.5 kg/hm2，增施K2O 9.0 kg/hm2，減施總養(yǎng)分84.0 kg/hm2，分別相當(dāng)于平均減施46%尿素172.5 kg/hm2、12%普鈣87.0 kg/hm2和增施60%氯化鉀13.5 kg/hm2，化肥實(shí)物量總計(jì)減少246.0 kg/hm2。

因田間肥料差異和試驗(yàn)誤差、最佳施肥量推薦誤差等，不同區(qū)域、不同推薦施肥量和不同管理等不同因素，甚至“相同”因素，各3414等試驗(yàn)擬合的作物產(chǎn)量與施肥量的效應(yīng)方程及其預(yù)測結(jié)果各有差異。因此，在一個(gè)項(xiàng)目縣市區(qū)域范圍內(nèi)，應(yīng)用有限的3414試驗(yàn)結(jié)果所擬合的效應(yīng)函數(shù)方程按目標(biāo)產(chǎn)量計(jì)算推薦施肥量或直接應(yīng)用其預(yù)測最佳施肥量結(jié)果，進(jìn)行區(qū)域內(nèi)其他田塊或大面積施肥推薦的可行性較小[5]。

不同區(qū)域、不同試驗(yàn)田塊、不同土壤有效養(yǎng)分含量水平不同，養(yǎng)分當(dāng)季表觀利用率（校正系數(shù)）各不相同，即養(yǎng)分利用率均不是一個(gè)穩(wěn)定不變的參數(shù)。在全國測土配方施肥技術(shù)規(guī)范中，按養(yǎng)分平衡法規(guī)定的施肥量計(jì)算公式，所采用校正系數(shù)是缺素區(qū)測算值，肥料養(yǎng)分利用率是“絕對”利用率。但是，按養(yǎng)分平衡法施肥量計(jì)算公式，其中校正系數(shù)參數(shù)是用完全不施肥區(qū)或用缺素區(qū)所測算結(jié)果，肥料養(yǎng)分利用率參數(shù)是用所測算的協(xié)同利用率或“絕對”利用率，尚需探討[6-7]。因缺素區(qū)測算的校正系數(shù)都高于完全不施肥區(qū)測算的校正系數(shù)，即某2種養(yǎng)分配施而另一種養(yǎng)分不施，相對促進(jìn)提高了不施用養(yǎng)分的土壤貢獻(xiàn)量，那么三要素配施又有進(jìn)一步促進(jìn)各養(yǎng)分的土壤貢獻(xiàn)量可能；同樣，所測算的肥料養(yǎng)分“絕對”利用率并未真實(shí)扣除土壤養(yǎng)分的貢獻(xiàn)量，并非絕對的利用率。可見，通過田間試驗(yàn)按 “差減法”測算的校正系數(shù)和肥料養(yǎng)分利用率均不能反映真實(shí)結(jié)果。可能只有采用同位素示蹤法測算的結(jié)果是可靠的。因此，在一般情況下，采用養(yǎng)分平衡法計(jì)算推薦施肥量的方法并不十分可行[8]。

應(yīng)用常規(guī)法測試的土壤養(yǎng)分測試值對照土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)和玉米作物肥料養(yǎng)分施用指標(biāo)，推薦確定各試驗(yàn)示范田塊“最佳”或配方施肥氮、磷、鉀養(yǎng)分施肥量。結(jié)果表明，推薦理想結(jié)果與試驗(yàn)示范實(shí)際表現(xiàn)結(jié)果有較高的吻合性。這進(jìn)一步說明土壤常規(guī)測試法是經(jīng)典、可行的方法。不過，其他方法尚待試驗(yàn)研究。

各試驗(yàn)示范結(jié)果表明，采用效應(yīng)函數(shù)方程法、目標(biāo)產(chǎn)量法之養(yǎng)分平衡法和地力差減法，對于大面積推廣應(yīng)用測土配方施肥而言，確定推薦各田塊或建議單元的相對合理施肥量 并不是可行的方法。由此可進(jìn)一步說明采用豐缺指標(biāo)法確

定肥料養(yǎng)分施用量是一種行之有效的方法，適合于大面積推廣測土配方施肥技術(shù)的應(yīng)用。該試驗(yàn)主要依據(jù)一個(gè)3410試驗(yàn)對初步制定的指標(biāo)進(jìn)行了初步修定，還存在一定的缺陷，因還缺乏其他養(yǎng)分含量豐缺程度下試驗(yàn)結(jié)果而需進(jìn)一步修定。因此，有待補(bǔ)充進(jìn)行其他肥力狀況下至少2個(gè)3410試驗(yàn)。

測土配方施肥田間小區(qū)效果試驗(yàn)和大區(qū)示范試驗(yàn)是衡量和說明測土配方施肥相比習(xí)慣施肥促進(jìn)作用最有說服力的數(shù)據(jù)?！?414”類型試驗(yàn)均不能說明測土配方施肥相比習(xí)慣施肥的促進(jìn)效果。農(nóng)戶施肥與作物產(chǎn)量調(diào)查的數(shù)據(jù)是不同年間相對比較，其間變化因素很多，也不能較準(zhǔn)確說明配方施肥相對習(xí)慣施肥的增產(chǎn)效果，只能作為說明效果的佐證數(shù)據(jù)。所以，發(fā)布測土配方施肥相比習(xí)慣施肥的增產(chǎn)增收等數(shù)據(jù)，應(yīng)以多點(diǎn)田間小區(qū)效果試驗(yàn)和大區(qū)效果示范對比結(jié)果為主要依據(jù)[9]。

該研究所進(jìn)行的3個(gè)小區(qū)效果試驗(yàn)僅代表習(xí)慣施肥下施用鉀肥不足區(qū)的情況。其他磷鉀肥施用相對適宜區(qū)、過量區(qū)等尚需進(jìn)一步進(jìn)行多點(diǎn)小區(qū)效果試驗(yàn)，且各試驗(yàn)點(diǎn)習(xí)慣施肥處理養(yǎng)分施用量一定要代表試驗(yàn)示范點(diǎn)的習(xí)慣施肥水平[10]。

參考文獻(xiàn)

[1]陳新平，張福鎖.通過“3414”試驗(yàn)建立測土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系[J].中國農(nóng)技推廣，2006，22（4）：36-39.

[2] 孫義祥.縣域肥料配方設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[3] 南京農(nóng)業(yè)大學(xué).土壤農(nóng)化分析[M].2版.北京：農(nóng)業(yè)出版社，1992.

[4] 張連云.基于“3414”試驗(yàn)的土壤氮磷鉀豐缺指標(biāo)制定與應(yīng)用研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[5] 殷世松，趙小明.廬江縣2006年一季稻“3414”肥效試驗(yàn)研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007（5）：116-118.

[6] 周曉舟，梁萍，唐創(chuàng)業(yè).南方秋玉米氮磷鉀肥效試驗(yàn)及配方施肥技術(shù)參數(shù)探討[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（24）：7529-7530.

[7] 劉艷飛.基于測土配方施肥試驗(yàn)的肥料效應(yīng)與最佳施肥量研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[8] 侯傳本.魯西潮土小麥玉米氮磷鉀配施效應(yīng)初探[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2008（5）：78-79.

[9] 陳守倫.我國玉米施肥存在的問題及建議[J].中國農(nóng)業(yè)推廣，2001（3）：34-35.

[10] 曲明山，賀建德，吳文強(qiáng)，等.測土配方施肥反饋試驗(yàn)與效果評價(jià)[J].土壤肥料，2007（10）：32-36.