陽信縣夏玉米土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)和施肥指標(biāo)體系研究

鄧婷婷

（陽信縣農(nóng)業(yè)局農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，山東 陽信 251800）

陽信縣夏玉米土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)和施肥指標(biāo)體系研究

鄧婷婷

（陽信縣農(nóng)業(yè)局農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，山東 陽信 251800）

為建立夏玉米施肥指標(biāo)體系，在陽信縣潮土區(qū)分高、中、低土壤肥力水平,設(shè)置夏玉米“3414”肥料肥效試驗(yàn)15個。結(jié)果表明，隨著土壤肥力水平的降低，施肥增產(chǎn)率升高，但單位養(yǎng)分增產(chǎn)量下降。根據(jù)土壤養(yǎng)分測定值和相對產(chǎn)量的關(guān)系建立了陽信縣夏玉米的土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo): 堿解氮，低(＜90.4mg/kg)、中(90.4～115.9mg/kg)、高(＞115.9mg/kg)；有效磷，低(＜10.7mg/kg)、中(10.7～31.2mg/kg)、高(＞31.2mg/kg)；速效鉀，低(＜97.1mg/kg)、中(97.1～148.9mg/kg)、高(＞148.9mg/kg)。結(jié)合土壤測試值與相對產(chǎn)量的回歸關(guān)系,建立了基于土壤常規(guī)測試條件下的土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)與施肥指標(biāo)體系。

夏玉米；潮土；養(yǎng)分豐缺指標(biāo)；施肥指標(biāo)體系

土壤中養(yǎng)分含量水平和豐缺狀況是合理施肥的依據(jù)，是作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)。自2005年起，國家在全國范圍內(nèi)廣泛開展測土配方施肥工作，以推動糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。山東省陽信縣于1980年參加了第二次全國土壤普查，完成了全縣土壤類型圖、土壤利用現(xiàn)狀圖、土壤養(yǎng)分圖、土壤改良分區(qū)圖，為陽信縣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。但目前，全縣的土壤肥力、作物品種、種植體系、產(chǎn)量水平等因素發(fā)生了很大變化，原有的研究已不能適用于目前的生產(chǎn)條件，急需建立土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)體系和施肥指標(biāo)體系。

“3414”試驗(yàn)設(shè)計是全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心推薦的主要田間試驗(yàn)方案。陽信縣農(nóng)業(yè)局通過多年、多點(diǎn)“3414”試驗(yàn)，開展夏玉米施肥指標(biāo)研究，摸清了夏玉米氮、磷、鉀的施肥效果，建立了土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)，為因地制宜指導(dǎo)科學(xué)施肥，提高區(qū)域綜合生產(chǎn)能力，減少環(huán)境壓力奠定了基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

山東省陽信縣地處魯北黃泛平原，屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，常年平均氣溫12.6℃，平均年降水量543.8mm。全縣耕地總面積4.77萬hm2；土壤類型以潮土為主，占比97.6%，其他為鹽土類，表層質(zhì)地79.3%為輕壤，20.7%為中壤。

全縣土壤有機(jī)質(zhì)平均含量12.6g/kg，pH平均為8.1，堿解氮平均含量93mg/kg，有效磷平均含量27.4mg/kg，速效鉀平均含量98mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試玉米品種均為當(dāng)?shù)刂髟云贩N，如鄭單958、登海605、先玉335、浚單20等。試驗(yàn)氮肥為尿素，N含量46%；磷肥為普鈣，P2O5含量12%；鉀肥為氯化鉀，K2O含量60%，或硫酸鉀，K2O含量50%。其中，磷肥和鉀肥均作底肥一次性施用，氮肥總量的20%～30%作基肥施用，其余70%～80%分兩次在玉米苗期和大喇叭口期施用。

1.3 試驗(yàn)方案設(shè)計

本研究采用“3414”設(shè)計，氮、磷、鉀分別為3個因素，4個不同水平，總共14個處理，在區(qū)組內(nèi)隨機(jī)排列。

4個不同水平:0水平指不施肥；2水平指當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿浚ń飘?dāng)?shù)亓?xí)慣施肥量和專家建議施肥量）的近似值；1水平=2水平×0.5；3水平=2水平×1.5(為過量施肥水平)。各個處理均3次重復(fù)。詳見表1。

表1 “3414”試驗(yàn)方案及各試驗(yàn)點(diǎn)施肥量

1.4 土壤樣品的采集及有效養(yǎng)分含量的測定

測定土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量，采用國家測土配方施肥技術(shù)規(guī)范的方法進(jìn)行。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

1.5.1土壤有效養(yǎng)分豐缺指標(biāo)的確定

制定土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)時會涉及到“3414”試驗(yàn)方案中編號為1、2、4、8和6的5個處理，其分別對應(yīng)對照區(qū)（CK）、無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)和全肥區(qū)。以各試驗(yàn)點(diǎn)基礎(chǔ)土樣速效養(yǎng)分含量測定值為自變量，以相對產(chǎn)量（缺素區(qū)產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)）為因變量，獲得相對產(chǎn)量與對應(yīng)土壤養(yǎng)分含量測試值之間的對數(shù)關(guān)系式。然后將相對產(chǎn)量≤75%時對應(yīng)的養(yǎng)分含量確定為低，75%＜相對產(chǎn)量≤90%時對應(yīng)的養(yǎng)分含量確定為中等，相對產(chǎn)量為＞90%時對應(yīng)的養(yǎng)分含量確定為高，將以上各相對產(chǎn)量臨界值代入到回歸方程中確定出養(yǎng)分分級的臨界值，根據(jù)這些臨界值劃分土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)。

1.5.2指標(biāo)的計算

增產(chǎn)率（%）＝（全肥區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量－缺素區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量）／缺素區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量×100%；

農(nóng)學(xué)效率（kg/kg）=（全肥區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量－缺素區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量）／（全肥區(qū)施肥量－缺素區(qū)施肥量）；

化肥貢獻(xiàn)率（%）＝（全肥區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量－無肥區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量）／全肥區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量×100%；

土壤貢獻(xiàn)率（%）＝無肥區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量／全肥區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 夏玉米不同產(chǎn)量水平下的肥料效應(yīng)分析

將陽信縣不同年度地塊N2P2K2處理的夏玉米產(chǎn)量，按高、中、低分級，并對分級產(chǎn)量進(jìn)行平均和歸類。

表2 夏玉米不同產(chǎn)量水平下的肥料增產(chǎn)率和養(yǎng)分效率

從表2可以看出，隨著產(chǎn)量水平的降低，氮肥、磷肥、鉀肥肥料貢獻(xiàn)率呈下降趨勢，土壤貢獻(xiàn)率呈上升趨勢。隨著土壤肥力水平的降低，施肥增產(chǎn)率降低。

隨著產(chǎn)量水平的降低，化肥的增產(chǎn)率和化肥貢獻(xiàn)率呈上升趨勢，公斤養(yǎng)分增產(chǎn)和土壤貢獻(xiàn)率呈下降趨勢。

2.2 夏玉米推薦施肥指標(biāo)體系的建立

2.2.1養(yǎng)分豐缺指標(biāo)的劃分

建立夏玉米的土壤養(yǎng)分測定值和相對產(chǎn)量的對數(shù)關(guān)系，并劃分出該區(qū)夏玉米的土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)，結(jié)果列于表3。

表3 夏玉米土壤養(yǎng)分與相對產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系及養(yǎng)分豐缺指標(biāo)

在15個“3414”試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，得出相應(yīng)的夏玉米土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)：

土壤堿解氮為：低（＜90.4 mg/kg）、中（90.4～115.9 mg/kg）、高（＞115.9 mg/kg)；

土壤有效磷為：低（＜10.7 mg/kg）、中（10.7～31.2 mg/kg）、高（＞31.2 mg/kg)；

土壤速效鉀為：低（＜97.1 mg/kg) 、中(97.1～148.9 mg/kg）、高（＞148.9 mg/kg)。

3 施肥指標(biāo)制定原則及方法

3.1 氮肥

根據(jù)作物目標(biāo)產(chǎn)量確定施用量：施肥量=目標(biāo)產(chǎn)量所需養(yǎng)分量=目標(biāo)產(chǎn)量×每100公斤經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量/100。

陽信縣屬于旱作區(qū)，土壤基礎(chǔ)肥力相對較低，同時由于氮素易損失，利用率較低，因此在中、低肥力土壤上氮肥推薦量分別為作物吸收量的1.2～1.5倍，以滿足作物對氮素養(yǎng)分的需求。高肥力土壤上氮肥推薦量即為作物目標(biāo)產(chǎn)量所需養(yǎng)分量。

3.2 磷、鉀肥

基本思路是根據(jù)土壤有效磷和速效鉀測試結(jié)果和養(yǎng)分豐缺指標(biāo)進(jìn)行分級，當(dāng)含量為極低和較低水平時，管理的目標(biāo)是通過增施磷、鉀肥提高作物產(chǎn)量和培肥地力，磷、鉀肥用量分別為作物帶走量的2倍和1.5倍；當(dāng)土壤有效磷和速效鉀含量為中等水平時，磷、鉀肥管理的目標(biāo)維持現(xiàn)有土壤有效磷和速效鉀水平，磷、鉀肥用量等于作物的帶走量；當(dāng)土壤有效磷和速效鉀含量為較高和極高水平時，磷、鉀肥用量分別為作物帶走量的0.5倍和完全不施，目的是減少大量肥料施用造成的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)和農(nóng)業(yè)環(huán)境污染。一般大田作物，磷、鉀肥全部做基肥。

3.3 中、微量元素肥料

采用因缺補(bǔ)缺的原則。即在表現(xiàn)出缺素癥狀的地區(qū)，根據(jù)推薦方法施用中微量元素肥料，在未表現(xiàn)出缺素癥狀的地區(qū)，原則上不施。

4 玉米施肥指標(biāo)和施肥建議

4.1 玉米施肥指標(biāo)

根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果，每100 kg玉米籽粒產(chǎn)量氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）養(yǎng)分吸收量分別為2.2 kg、0.85 kg、2.4 kg。

由于陽信縣土壤堿解氮和有效磷含量水平總體較低，而根據(jù)“3414”試驗(yàn)制定的土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)只能表明當(dāng)?shù)赝寥鲤B(yǎng)分含量的一個相對豐缺程度，對當(dāng)?shù)赝寥鲤B(yǎng)分狀況在全縣范圍內(nèi)進(jìn)行一個相對豐缺狀況的評價。

因此，在進(jìn)行施肥推薦時，充分考慮到作物對營養(yǎng)元素的需求量，適當(dāng)提高了土壤堿解氮和速效磷的豐缺指標(biāo)臨界值。

據(jù)以上研究，得到陽信縣夏玉米推薦施肥指標(biāo)，不同地力條件和目標(biāo)產(chǎn)量下夏玉米氮磷鉀肥推薦用量見表4。

表4 陽信縣夏玉米不同地力條件下的推薦施肥量 kg/hm2

[1] 張福鎖．測土配方施肥技術(shù)要覽[M]．北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2006．

[2] 洪曉強(qiáng)，趙二龍，宋宏偉.秸稈覆蓋對農(nóng)田土壤水分及玉米生長的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2005（8）：177-179.

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本刊常用單位符號及換算

依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，本刊在刊發(fā)稿件中一律使用法定計量單位，為便于讀者閱讀，現(xiàn)將本刊常用單位符號及其換算方法介紹如下：

1 長度單位：km＝公里、千米， m＝米，cm＝厘米，mm＝毫米；換算：1km＝1000m，1m＝100cm＝3尺，1cm＝10mm

2 重量單位：t＝噸或1000kg，kg＝公斤、千克，g＝克，mg＝毫克；換算： 1t＝1000kg，1kg＝1000g，1g＝1000mg，

500g＝1市斤，50g＝1兩

3 面積單位：m2＝平方米，hm2＝公頃，cm2＝平方厘米；換算：1hm2＝10000m2＝15畝，1畝＝667m2

4 濃度單位：1mg/kg，mg/L或mg·kg-1，mg·L-1，μL·L-1＝1×10-6=1ppm，即百萬分之一，不用ppm和1×10-6表示

5 時間單位：“天、小時、分鐘、秒”分別用“d，h，min，s”表示

-本刊編輯部-

S158.3

B

1003-4749（2017）04-0019-04

2017-03-23

農(nóng)業(yè)部測土配方施肥項(xiàng)目（農(nóng)發(fā)［2005］8號，農(nóng)財［2005］101號）

鄧婷婷(1983-)，女，山東陽信人，本科，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。