玉米水肥一體化施肥模式對(duì)肥料利用率的影響

苑喜軍，聶大杭

（赤峰市農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，內(nèi)蒙古赤峰024000）

玉米水肥一體化施肥模式對(duì)肥料利用率的影響

苑喜軍，聶大杭

（赤峰市農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，內(nèi)蒙古赤峰024000）

以赤峰市喀喇沁旗玉米田間試驗(yàn)為基礎(chǔ)，研究了水肥一體化施肥模式對(duì)肥料利用率的影響，以期為提高化肥利用率提供依據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，水肥一體化施肥模式下，氮、磷、鉀的肥料利用率分別為52.3%、29.7%、46.7%，均較常規(guī)施肥有較大的提升。

玉米；施肥；水肥一體化；肥料利用率

我國是世界上最大的化肥消耗國，肥料的施用一直是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一［1］。我國是生物密集型農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)增產(chǎn)對(duì)化肥的依賴程度很高［2］。朱兆良1992年總結(jié)了782個(gè)田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，我國主要糧食作物的氮肥利用率變化在28%～41%，平均為35%［3］。1998年朱兆良進(jìn)一步指出，當(dāng)時(shí)的主要糧食作物磷肥利用率為15%～20%，鉀肥利用率為35%～50%［4］。而發(fā)達(dá)國家化肥的利用率為50%～60%，其中歐盟氮肥利用率可達(dá)70%～80%［5］，可見我國的肥料利用率水平較低。較低的肥料利用率導(dǎo)致養(yǎng)分的大量流失，從而增加了環(huán)境污染的隱患。據(jù)估計(jì)，我國每年損失的氮素在1500萬噸，價(jià)值超過400億元。我國的肥料利用率有很大的提升空間［6］。因此，研究玉米水肥一體化施肥模式，提高肥料利用率對(duì)玉米生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)地塊位于赤峰市喀喇沁旗乃林鎮(zhèn)興隆莊村（119°15′55″E，41°53′08″N）。供試土壤為褐土，質(zhì)地為砂壤，供試土壤主要農(nóng)化性狀如表1。

表1 供試土壤農(nóng)化性狀Table 1 The ageochem istry traits of soil

供試玉米品種為‘MC278’，2016年4月30日播種，9月20日收獲。采用寬窄行種植法，寬行行距80 cm，窄行行距40 cm，播種量30.0 kg／hm2。

氮肥用尿素（含N 46%），磷肥用重過磷酸鈣（含P2O543%），鉀肥用硫酸鉀（含K2O 50%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及計(jì)算方法

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，詳見表2。每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)，各處理的小區(qū)面積為50 m2。氮、磷、鉀肥用量根據(jù)前幾年“3414”試驗(yàn)結(jié)果確定。磷、鉀肥以基（種）肥的方式一次性深施。1／4的氮肥做基肥與磷、鉀肥一同深施，剩余的氮肥采用水肥一體化施肥模式，溶于水中在灌溉時(shí)分3次追施，每次施用總施氮量的1／4。各處理的其它農(nóng)藝措施相同，統(tǒng)一進(jìn)行管理。

表2 試驗(yàn)方案Tab le 2 Exprimental program

肥料利用率、肥料偏生產(chǎn)力、肥料農(nóng)學(xué)效率及肥料生理利用率計(jì)算方法：

肥料利用率（RE）即肥料養(yǎng)分回收率，反映了作物對(duì)施入土壤中的肥料的回收效率［7］。

式中：U為施肥后作物收獲時(shí)地上部的養(yǎng)分吸收總量，U0為未施肥作物收獲時(shí)地上部的養(yǎng)分吸收總量，F(xiàn)為化學(xué)肥料的投入量。

肥料偏生產(chǎn)力（PFP），是指投入的單位肥料所能生產(chǎn)的作物籽粒產(chǎn)量。

式中：Y為施肥后所獲得的作物產(chǎn)量，F(xiàn)為化肥的投入量。

肥料農(nóng)學(xué)效率（AE）也叫農(nóng)藝?yán)寐?，表示施用的每千克肥料（N、P2O5、K2O）生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)收獲物，反映了單位施肥量增加作物產(chǎn)量的能力［8］，指作物施肥后增加的產(chǎn)量與施肥量的比值［9］。

式中：Y為施肥后所獲得的作物產(chǎn)量，Y0為不施肥條件下作物的產(chǎn)量，F(xiàn)為化肥的投入量。

肥料生理利用率（PE）是作物地上部每吸收單位肥料中的養(yǎng)分所獲得的籽粒產(chǎn)量的增加量［10］。

式中：Y為施肥后所獲得的作物產(chǎn)量，Y0為不施肥條件下作物的產(chǎn)量，U為施肥后作物收獲時(shí)地上部的養(yǎng)分吸收總量，U0為未施肥作物收獲時(shí)地上部的養(yǎng)分吸收總量。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

應(yīng)用Microsoft Excel2003和F檢驗(yàn)與LSD統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥模式對(duì)玉米產(chǎn)量的影響及經(jīng)濟(jì)效益分析

表3列出了不同施肥模式下玉米產(chǎn)量的平均值。從表中可以看出，各施肥處理玉米產(chǎn)量均較不施肥處理有所提高，說明施化肥可以有效提高玉米產(chǎn)量，其中處理E氮磷鉀肥配合施用增產(chǎn)效果最好，比不施肥的處理A增產(chǎn)25.8%，差異顯著，說明氮、磷、鉀肥合理配比施用能顯著提高作物的產(chǎn)量。對(duì)比各施肥處理發(fā)現(xiàn)，氮、磷、鉀每種養(yǎng)分的缺失都會(huì)對(duì)玉米產(chǎn)量產(chǎn)生較大的影響，其中缺鉀區(qū)產(chǎn)量最低，其次是缺氮、磷區(qū)，說明在當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件下，鉀肥的缺失對(duì)玉米的影響更大。這與夏中華［11］所得結(jié)論一致。

表3 不同施肥模式的玉米產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比Table 3 Themaize yield and econom ic benefit under different fertilization models

從表3中可以看出，各施肥處理產(chǎn)值均比不施肥處理高，但凈增產(chǎn)值只有氮磷鉀肥配合施用時(shí)才有顯著提高，凈增產(chǎn)值達(dá)3212元／hm2，缺氮處理凈增產(chǎn)值為259.5元／hm2，缺磷處理凈增產(chǎn)值為300元／hm2，而缺鉀處理凈增產(chǎn)值為-714.5元／hm2，說明只有氮磷鉀肥合理配合施用才能取得較大的收益。缺少某種養(yǎng)分后，凈增產(chǎn)值較低或出現(xiàn)了負(fù)增長，說明不合理施肥不僅不會(huì)帶來好的收益，反而可能造成損失。

2.2 不同施肥模式的肥料養(yǎng)分利用效率分析

不同施肥模式下肥料養(yǎng)分利用率參數(shù)見表4。

表4 肥料養(yǎng)分利用率參數(shù)Table 4 The utilization param eters of fertilizer nutrients

肥料利用率是指當(dāng)季作物吸收營養(yǎng)元素的數(shù)量與施入土壤中肥料營養(yǎng)元素總量的百分?jǐn)?shù)［12］。一般采用差值法來測(cè)算肥料的利用率，即施肥區(qū)作物吸收的養(yǎng)分量與缺素區(qū)作物吸收的養(yǎng)分量之差與肥料投入的比值［13］。從表4可以看出，水肥一體化施肥模式下，氮、磷、鉀的肥料利用率分別為52.3%、29.7%、46.7%。較常規(guī)施肥情況下氮、磷、鉀的肥料利用率25.6%、18.5%、36.0%，均有較大的提高。說明水肥一體化施肥模式對(duì)提高肥料養(yǎng)分利用率有較好的效果，為提高肥料效率開辟了新的途徑。

偏生產(chǎn)力為國際農(nóng)學(xué)界常用，它不需要空白區(qū)產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收量的測(cè)定，簡單明了，易為農(nóng)民所掌握，包含了當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)養(yǎng)分和施用肥料對(duì)于肥料利用率的影響，是評(píng)價(jià)肥料效應(yīng)的適宜指標(biāo)。農(nóng)學(xué)效率是評(píng)價(jià)肥料增產(chǎn)效應(yīng)較為準(zhǔn)確的指標(biāo)。生理利用率說明的是植物體內(nèi)養(yǎng)分的利用效率，而不是肥料的增產(chǎn)效應(yīng)。從表4可以看出，偏生產(chǎn)力、農(nóng)學(xué)效率、生理利用率均以鉀肥為最高，磷肥次之，氮肥再次之，說明在當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境中鉀肥對(duì)玉米產(chǎn)量的影響最大，缺鉀會(huì)造成玉米產(chǎn)量顯著下降。

3 小結(jié)

通過試驗(yàn)可知，氮磷鉀肥合理配施可以有效提高玉米的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，缺少氮磷鉀某種養(yǎng)分后都會(huì)對(duì)玉米產(chǎn)量造成影響，其中鉀肥的影響最為顯著。

改進(jìn)施肥方法（施肥時(shí)間和空間）是提高肥料利用率很重要的措施［15］。本研究發(fā)現(xiàn)，水肥一體化施肥模式下，氮、磷、鉀的肥料利用率分別為52.3%、29.7%、46.7%，均較常規(guī)施肥有較大的提升，說明水肥一體化施肥方法可以提高肥料的利用率，并減少勞力和能源的消耗。

［1］ 吾建祥，施南芳.長期不同施肥對(duì)水稻養(yǎng)分吸收和肥料利用率的影響［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002（4）：54-55，64.

［2］ 楊青林，桑利民，孫吉茹，等.我國肥料利用現(xiàn)狀及提高化肥利用率的方法［J］.山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（7）：690-692.

［3］ 朱兆良.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中化肥的去向和氮素管理［A］.見：朱兆良，文啟孝.中國土壤氮素［C］.南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1992.228-245.

［4］ 朱兆良.我國氮肥的使用現(xiàn)狀、問題和對(duì)策［A］.見：李慶逵，朱兆良，于天仁.中國農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中的肥料問題［C］.南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1998.38-51.

［5］ 吳云長.論肥料利用率與可持續(xù)發(fā)展［A］.第十屆全國化肥市場研討會(huì)論文集［C］.中國化工信息中心化肥信息部，2005.181-191.

［6］ 張福鎖，張衛(wèi)鋒，陳新平.對(duì)我國肥料利用率的分析［A］.見：江榮風(fēng)，杜 森.第二屆全國測(cè)土配方施肥技術(shù)研討會(huì)論文集［C］.北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2007.10-12.

［7］ 張福鎖，王激清，張衛(wèi)鋒，等.中國主要糧食作物肥料利用率現(xiàn)狀與提高途徑［J］.土壤學(xué)報(bào)，2008，45（5）：915-924.

［8］ 李方敏，樊小林，陳文東.控釋肥對(duì)水稻產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響［J］.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2005，11（4）：494-500.

［9］ 王偉妮，魯劍巍，李銀水，等.當(dāng)前生產(chǎn)條件下不同作物施肥效果和肥料貢獻(xiàn)率研究［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，43（19）：3997-4007.

［10］朱海波.玉米氮磷鉀利用率試驗(yàn)總結(jié)［J］.中國科技信息，2012（1）：64-67.

［11］夏中華.2011年埇橋區(qū)楊莊鄉(xiāng)玉米肥料利用率田間試驗(yàn)總結(jié)［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，18（16）：78-80.

［12］李震宇.肥料利用率的研究［J］.民營科技，2010（4）：2，85.

［13］胡松林，張改霞.長葛市玉米肥料利用率試驗(yàn)結(jié)果初報(bào)［J］.河南農(nóng)業(yè)，2012（15）：18，20.

［14］劉永超.玉米肥料利用率試驗(yàn)淺析［J］.陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（6）：96-97，128.

［15］王激清，馬文奇，江榮風(fēng)，等.我國肥料利用率的現(xiàn)狀及調(diào)控措施［A］.見：江榮風(fēng)，杜 森.首屆全國測(cè)土配方施肥技術(shù)研討會(huì)論文集［C］.北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2007.137-142.

The Influence ofWater and Fertilizer Integration on the Fertilizer Utilization Rate of Maize

YUAN Xijun，NIE Dahang
（Agricultural Technology Service Center of Chifeng City，Chifeng，Inner Mongolia 024000，China）

In order to provide the basis for improving the fertilizer utilization rate，the influence of irrigation of water and fertilizer on the fertilizer utilization rate was studied based on corn field experiment in Harqin Banner of Chifeng city.The results showed thatunder themode of integrating ofwater and fertilizer，the utilization rates of nitrogen，phosphorus and potassium fertilizer were 52.3%，29.7%and 46.7%respectively，which were higher than those of conventional fertilization.

corn；fertilization；water and fertilizer integration；fertilizer utilization rate

2017- 03- 29

苑喜軍（1973-），男，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事土壤肥料技術(shù)推廣工作。

S513.062

A

1001-5280（2017）04-0391-04

：10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.04.10