內蒙古錫林浩特市水澆地青貯玉米施肥指標體系的建立

韓寶萍，公未未，柳金財，阿拉坦存布爾

（1.內蒙古錫林浩特市農畜產品安全檢測中心，內蒙古 錫林浩特 026000；2.內蒙古錫林浩特市畜牧工作站，內蒙古 錫林浩特 026000；3.內蒙古錫林郭勒盟農牧業(yè)機械技術推廣站，內蒙古 錫林浩特 026000）

青貯是保存青綠牧草、作物秸稈的最好方法，通過生物發(fā)酵技術調制青貯不僅能使青綠飼料長期處于多汁、青鮮、營養(yǎng)豐富的狀態(tài)[1]，還可使青綠飼料中90%以上的胡蘿卜素得到保存，養(yǎng)分總損失量不足10%[2-4]，發(fā)酵后產生大量的芳香有機酸還可以改善適口性，增加牲畜的采食量，是畜牧業(yè)生產的優(yōu)質飼料[5-7]。自我國實施“供給側改革”及“糧改飼”政策以來，青貯飼料尤其是青貯玉米的發(fā)展進程加快，農牧民對青貯玉米的需求量不斷增加。青貯玉米產量的形成與土壤營養(yǎng)條件關系密切，因此合理施用肥料，采用測土配方施肥技術是實現(xiàn)水澆地青貯玉米高產、穩(wěn)產、優(yōu)質的關鍵[8-9]。內蒙古錫林浩特市在一般土壤肥力水平條件下密植栽培青貯玉米時，其青秸稈產量為1 500～2 000 kg/667 m2，在水肥條件好的情況下，產量可達4 000 kg/667 m2以上。筆者應用“3414”肥料肥效試驗設計方法，于2013—2016年在內蒙古錫林浩特市進行了水澆地青貯玉米田間施肥試驗，建立了水澆地青貯玉米田間土壤養(yǎng)分的豐缺指標，并通過肥料效應函數(shù)建立了水澆地青貯玉米的測土施肥指標，旨在為錫林浩特市青貯玉米種植過程中科學、合理地施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 田間試驗的布置

選擇內蒙古錫林浩特市3個具備水澆地條件的飼草料基地進行青貯玉米種植，并采用測土配方施肥技術，選擇高、中、低肥力水平的地塊進行“3414”肥料肥效試驗。水澆地青貯玉米“3414”肥料肥效試驗不設重復，分散分布在不同土壤肥力水平的地塊上，根據(jù)土壤分析化驗結果、多年的產量水平確定，并考慮行政區(qū)域，以便于配方的分類指導、施肥參數(shù)的回歸統(tǒng)計和土壤養(yǎng)分豐缺指標的制定。試驗地塊采用深翻整地，耕深30 cm，播種采用青貯玉米精量播種機條播，條播行距30～40 cm，播種量為15.0～18.5 kg/667 m2，播種深度根據(jù)地塊土質和墑情確定。2013—2016年錫林浩特市共在水澆地上布置完成“3414”肥料肥效試驗40個，分散在高、中、低肥力水平的地塊上，高肥力水平布置11個試驗，中肥力水平布置17個試驗，低肥力水平布置12個試驗。供試品種全部為 “長城9904”。試驗小區(qū)面積33.6 m2，小區(qū)寬度4.2 m，小區(qū)采用隨機排列。各試驗小區(qū)除施肥數(shù)量外，其他管理措施完全一致。

表1 小區(qū)試驗編號及肥料用量kg/667 m2

1.2 土壤取樣及測試

每個試驗地塊在春季播種施肥前，取一個0～20 cm的混合土樣，風干磨細，分別過2 mm篩孔（全氮）和0.25 mm篩孔（有效養(yǎng)分），保存用于養(yǎng)分測定。

全氮：濃H2SO4消煮—半微量凱氏法；堿解氮：堿解擴散法；有效磷：NaHCO3浸提—鉬銻抗比色法；有效鉀：NH4OAc浸提—火焰光度法。

1.3 試驗設計及施肥量

試驗采用“3414”設計方案，氮、磷、鉀3個因素各4個水平，共14個處理。14個處理分別指N0P0K0、N0P2K2、N1P2K2、N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2、N2P2K0、N2P2K1、N2P2K3、N3P2K2、N1P1K2、N1P2K1、N2P1K1。處理中的0、1、2、3指氮、磷、鉀肥的4個施肥水平，其含義分別為：0水平指不施肥，2水平指當?shù)赝扑]施肥量，1水平 （指施肥不足）=2水平×0.5，3水平（指過量施肥）=2水平×1.5。試驗設計及肥料用量水平見表1。

1.4 施肥種類及方法

試驗地塊氮肥全部選用尿素，含氮量46%；磷肥全部選用重過磷酸鈣，含磷量50%；鉀肥全部選用硫酸鉀，含鉀量50%。全部磷、鉀肥及50%氮肥作為底肥，采用溝施方法均勻一次性施入，施肥后精量播種，剩余的30%氮肥待玉米株高20 cm第2次中耕培土時，結合定苗作為追肥施入，按6 000～8 000株/667 m2留苗，每次追肥后立即澆第1次水，3 d后澆第2次水，使土壤水分保持在持水量的70%～80%，以保證玉米生長旺盛。當玉米開始拔節(jié)時將剩余的20%氮肥再進行一次追肥，同時結合第3次中耕培土，以保證玉米從土壤中吸收足夠的養(yǎng)分，并防止倒伏，影響產量。

1.5 植物取樣及測試

在青貯玉米蠟熟期時，分別在高、中、低肥力水平的地塊上各選擇1個具有代表性的試驗，所選試驗的所有小區(qū)全部取樣。采集完整植株樣品，干燥后計算單位面積土壤上的干重，選取典型完整植株粉碎保存，測定氮、磷、鉀含量，用于計算作物對養(yǎng)分的吸收。測定項目及方法為：全氮：H2SO4-H2O2消煮—開氏蒸餾法；全磷：H2SO4-H2O2消煮—釩鉬黃比色法；全鉀：H2SO4-H2O2消煮—火焰光度計法。

1.6 收獲測產

收獲時去除邊行，按小區(qū)單打單收，折算出單位面積青貯玉米的產量。

表2 錫林浩特市青貯玉米不同產量、施肥量統(tǒng)計結果

表3 錫林浩特市青貯玉米不同產量、施肥量養(yǎng)分肥效分析

1.7 數(shù)據(jù)分析

運用Excel軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。根據(jù)“3414”肥料肥效試驗結果，獲得相對產量，應用一元二次模型，對土壤養(yǎng)分測定值和相對產量進行回歸分析，建立對數(shù)回歸方程，劃分出土壤養(yǎng)分的豐缺標準。

2 結果與分析

2.1 田間試驗產量結果

2013—2016年青貯玉米的“3414”試驗點土壤有機質、全氮、有效磷、速效鉀含量差異較大，說明各試驗分布在了不同肥力水平的地塊上。青貯玉米的40個“3414”試驗，土壤有機質含量為3.4～34.0 g/kg，土壤全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀的含量分布范圍分別為 0.14～1.91g/kg、12.2～177.5mg/kg、1.6～16.8 mg/kg、60～250 mg/kg。 各試驗點分布在不同肥力水平的地塊上，說明試驗結果具有廣泛的代表性，而且可以統(tǒng)計分析土壤養(yǎng)分的豐缺指標。

2.2 肥料效應的回歸及經濟分析

將40個試驗點的產量按高、中、低分段，并分別對各段產量、施肥量歸類平均，將歸類后產量和施肥量列于表2中，通過表2計算得出氮、磷、鉀肥增產率、每千克養(yǎng)分增產量及肥料貢獻率，其結果見表3。

由表2、表3可以看出，青貯玉米施用氮、磷、鉀肥的增產效果顯著，氮磷鉀肥綜合增產率平均為71.1%，增產作用最大的是氮肥，增產率平均為29.1%；其次是磷肥，增產率平均為25.3%；最小的是鉀肥，增產率平均為18.1%，各產量水平地塊N2P2K2處理的施肥比例平均為 1∶0.61∶0.34，氮肥的用量大于磷肥和鉀肥的用量。

不同產量水平的地塊，肥料的增產效應有較大差異。隨著產量水平的提高，青貯玉米施用氮磷鉀肥的綜合增產率呈降低趨勢，由低產量水平的83.9%降低到高產量水平的41.4%。氮肥、磷肥、鉀肥分別的增產效果與綜合增產效果呈同樣的趨勢。其中，氮肥增產率由低產量水平的41.0%降低到高產量水平20.5%，磷肥由35.4%降低到16.2%，鉀肥由30.0%降低9.6%。

通過不同產量水平地塊的千克養(yǎng)分增產量對比可以看出，青貯玉米在小于4 000 kg產量水平時的千克養(yǎng)分增產量最大，氮肥、磷肥、鉀肥的平均千克養(yǎng)分增產量分別為 86.8、127.2、164.5 kg/kg，氮磷鉀肥的綜合千克養(yǎng)分增產量為83.9 kg/kg。隨著青貯玉米產量水平的提高，化肥的貢獻率有逐漸減低的趨勢，化肥貢獻率的平均值為41.8%。

2.3 豐缺指標的建立

根據(jù)“3414”試驗結果，獲得相對產量，應用一元二次模型，對土壤養(yǎng)分測定值和相對產量進行回歸分析，建立了對數(shù)回歸方程，劃分出錫林浩特市土壤養(yǎng)分的豐缺標準，其結果見表4。

由表4可以看出，水澆地青貯玉米在同一養(yǎng)分不同豐缺程度下的指標值變幅較大，土壤全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、有機質由極低到高的指標值范圍分別為 0.28～2.89 g/kg、23～169 mg/kg、1.5～26.9 mg/kg、43～174 mg/kg、4.2～40.9 g/kg。 因此，指導施肥判斷土壤養(yǎng)分豐缺程度時，根據(jù)不同作物的豐缺指標進行判斷會更準確，但是分析縣域內土壤養(yǎng)分的豐缺狀況時，要使用整個縣域的耕地土壤養(yǎng)分的分級標準。

表4 錫林浩特市青貯玉米土壤測定值與相對產量的對數(shù)關系及養(yǎng)分豐缺指標

表5 青貯玉米最佳施肥量與土壤測定值的函數(shù)模型

2.4 不同養(yǎng)分豐缺指標下的經濟合理施肥量

由試驗點土壤測定值（x）與最佳施肥量（y）的相關分析，建立水澆地青貯玉米最佳施氮量與土壤堿解氮測定值、最佳施磷量與土壤有效磷測定值、最佳施鉀量與土壤速效鉀測定值的函數(shù)關系式（見表5）。土壤測定值與最佳施肥量的相關關系較好，可以針對不同地塊的土壤養(yǎng)分狀況，為種植青貯玉米的農戶進行氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）施肥用量的推薦，制作施肥建議卡并發(fā)放到農戶手中，可具體指導每個農戶科學施肥。

將土壤全氮、有效磷、速效鉀的豐缺指標分別帶入表5的函數(shù)關系式中，求出各級豐缺指標下N、P2O5、K2O的經濟合理用量，其結果見表6。N、P2O5、K2O的經濟合理施肥量的范圍為14.6～4.6、9.6～2.1、6.5～1.6 kg/667 m2。

通過將錫林浩特市土壤養(yǎng)分的豐缺指標與第2次土壤普查時的養(yǎng)分豐缺指標對比可知，全氮豐缺指標比第2次土壤普查略有降低，有效磷、速效鉀豐缺指標與第2次土壤普查相比降低幅度較大。

3 小結

合理施肥不僅關系到水澆地青貯玉米產量的提高和品質的改善，還會影響土壤肥力和經濟效益。通過上述一系列數(shù)據(jù)分析，以土壤測定值為參照指標，將氮、磷、鉀的豐缺指標進行分級，得出了相對應的耕地推薦施肥量。在農業(yè)生產中根據(jù)耕地的土壤速效養(yǎng)分含量，對照水澆地青貯玉米推薦施肥表進行配方施肥，從而達到實現(xiàn)節(jié)本增產增效的目的。

表6 不同豐缺指標下青貯玉米的經濟合理施肥量