拜城縣玉米肥料利用率試驗(yàn)

曹玉珍，劉國(guó)宏，李青軍，魏彥宏

1.新疆拜城縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，新疆阿克蘇 842300

2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所，烏魯木齊 830091

3.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院拜城農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，新疆阿克蘇 842300

化肥為作物生長(zhǎng)提供了必要的養(yǎng)分，而過(guò)量的施用化肥可能導(dǎo)致土壤質(zhì)量的下降并引起環(huán)境問題，不利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。我國(guó)氮肥的利用率卻只有30%～35%，低于發(fā)達(dá)國(guó)家20 個(gè)百分點(diǎn)以上[2,3]。磷肥在土壤中移動(dòng)性差，容易被土壤吸附固定，導(dǎo)致磷肥的當(dāng)季作物利用率僅為10%～25%[4]。鉀肥利用率由于用量和地區(qū)不同而有較大差異[5]。因此，如何提高氮磷肥利用率一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中亟需解決的問題。拜城縣是新疆阿克蘇地區(qū)玉米生產(chǎn)大縣，研究拜城縣玉米肥料利用率，可以為南疆地區(qū)玉米肥料高效利用、化肥減施增效高提供技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)安排在拜城縣農(nóng)技站試驗(yàn)地，氣候類型屬溫帶大陸性干旱型氣候，年均降水量170 mm，蒸發(fā)量1538 mm。年均氣溫7.6℃，≥10℃有效積溫3316℃。無(wú)霜期163 d。玉米供試品種為新玉31 號(hào)，1 膜 4 行種植，行距配置 30 cm +50 cm +30 cm +60 cm，株距25 cm，小區(qū)面積90 m2。4月21 日播種，4 月28 日出苗。土壤為潮土，播種前土壤養(yǎng)分狀況見表1。

表1 0～20 cm供試土壤的養(yǎng)分狀況

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)6 個(gè)處理，3 次重復(fù)，即：（1）常規(guī)施肥處理：當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶習(xí)慣施肥（FP）；（2）配方施肥處理（OPT）；（3）配方施肥無(wú)氮處理（OPT-N）；（4）配方施肥無(wú)磷處理（OPT-P）；（5）配方施肥無(wú)鉀處理（OPT-K）；（6）空白處理：不施肥（CK）。

供試肥料：尿素（N≥46%）、三料磷肥（P205≥46%）、硫酸鉀（K20≥50%）。各處理區(qū)磷肥的全部、鉀肥的50%、氮肥的30% 做底肥，在玉米播種前結(jié)合犁地施入，鉀肥的剩余50%和氮肥的剩余70%在玉米大喇叭口期追施。各處理施肥量見表2。

表2 各處理施肥量(kg/666.7m2)

1.3 測(cè)定方法

土壤理化性狀測(cè)定：玉米播種前，按照“測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范”要求，采集0～20 cm 混合土，放室內(nèi)自然風(fēng)干，過(guò)0.25 mm孔徑篩充分混勻后，測(cè)定pH值、有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀。

玉米生育性狀測(cè)定：成熟期在每個(gè)小區(qū)采集9株具有代表性的玉米，測(cè)定株高、穗位高、穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)。

生物量和養(yǎng)分測(cè)定：成熟期在每個(gè)小區(qū)采集3 株具有代表性的玉米，將采集的植株按秸稈和籽粒分開，烘干、稱重、記錄玉米生物量，之后粉碎，分析植株不同部位N、P、K養(yǎng)分含量。

養(yǎng)分利用率（%）＝（施肥區(qū)養(yǎng)分吸收量-缺肥區(qū)吸收量）×100 /施肥量

理論產(chǎn)量：每個(gè)小區(qū)選取有代表性的雙行20 m，計(jì)算株數(shù)和收獲穗數(shù)，計(jì)算666.7m2收獲株數(shù)和收獲穗數(shù)。在每個(gè)測(cè)定樣段內(nèi)每5 穂收取1個(gè)果穂，共計(jì)收獲20 穂作為樣本測(cè)定穗粒數(shù)，計(jì)算平均穗粒數(shù)。

理論產(chǎn)量（kg/666.7m2）=收獲穗數(shù)×平均穗粒數(shù)×百粒重×0.85×10-5。

實(shí)測(cè)產(chǎn)量：每個(gè)小區(qū)在遠(yuǎn)離邊際的位置選取17 m2，收獲全部果穂，計(jì)算果穗數(shù)目，稱取所有果穗鮮重，并計(jì)算果穗平均鮮重。按平均穂重法選取20 個(gè)果穗作為標(biāo)準(zhǔn)樣本測(cè)定鮮穗出籽率和含水率，并準(zhǔn)確丈量收獲樣點(diǎn)實(shí)際面積。

實(shí)測(cè)產(chǎn)量（kg/666.7m2）=收獲鮮穗重×鮮穗出秄率÷收獲樣點(diǎn)實(shí)際面積×666.7m2×（1-籽粒含水率）÷（1-14%）

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米生育性狀分析

由表3 可知，農(nóng)戶習(xí)慣施肥處理（FP）與配方施肥處理（OPT）的玉米株高明顯大于其他處理，缺素處理（OPT-N、OPT-P、OPT-K）均有不同程度的降低，而不施肥處理（CK）的株高最小。缺素對(duì)玉米穗位高沒有明顯影響，但不施肥明顯降低了玉米穗位高。缺素處理和不施肥處理都減少了玉米穗長(zhǎng)，其中 OPT-N 和 CK 減少最多。OPT-N 和CK 明顯減少玉米穗粗，但 OPT-P、OPT-K 的穗粗沒有降低。缺素處理和不施肥處理的玉米禿尖長(zhǎng)均有不同程度的增加，其中OPT-N 和CK 增加最多，其次是OPT-P、OPT-K。

表3 玉米生育性狀

2.2 玉米生物量分析

由表4 可知，缺素處理都不同程度的降低了玉米生物量，與OPT 相比，OPT-N 的相對(duì)生物量為76.9%，OPT-P 的相對(duì)生物量為89.7%，OPT-K的相對(duì)生物量為94.1%，CK 的相對(duì)生物量為74.5%，表明不施肥最玉米生物量影響最大，其次是不施氮肥，再次是不施磷肥，不施鉀肥影響較小，而農(nóng)民習(xí)慣施肥與推薦施肥幾乎相同。從收獲指數(shù)來(lái)看，OPT 最高為 0.48，而 OPT-N 和 CK 最低，分別為0.36和0.35。

表4 玉米生物量

2.3 玉米產(chǎn)量分析

2.3.1 玉米理論產(chǎn)量分析

由表5 可知，缺素處理和不施肥處理都不同程度的降低了玉米穗數(shù)、單穗籽粒重、穗粒數(shù)、百粒重，最終減少了玉米理論產(chǎn)量，其中CK和OPTN對(duì)玉米產(chǎn)量影響最大，其次是OPT-P，而OPT-K影響最小。OPT 理論產(chǎn)量最高，達(dá)到1 054 kg/666.7m2，而FP與OPT的理論產(chǎn)量幾乎相同。

表5 玉米理論產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

2.3.2 玉米實(shí)測(cè)產(chǎn)量分析

由表6可知，OPT的實(shí)測(cè)產(chǎn)量最高，為953 kg/666.7m2，而 FP 的實(shí)測(cè)產(chǎn)量相當(dāng)于 OPT 的 98.5%，大體相同。OPT-K 的實(shí)測(cè)產(chǎn)量有所減少，相當(dāng)于OPT 的91.4%；OPT-P 實(shí)測(cè)產(chǎn)量進(jìn)一步降低，相當(dāng)于OPT的82.3%；OPT-N的實(shí)測(cè)產(chǎn)量更低，相當(dāng)于OPT 的62.0%；CK 的實(shí)測(cè)產(chǎn)量最少，僅為525 kg/666.7m2，相當(dāng)于OPT的55.1%，即耕地地力對(duì)玉米產(chǎn)量的貢獻(xiàn)為55.1%。

表6 玉米實(shí)測(cè)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

2.4 玉米養(yǎng)分吸收分析

由表7 可知，OPT-N 明顯降低了玉米的氮素吸收量，同時(shí)也降低了玉米的磷、鉀吸收量。OPT-P明顯降低了玉米的氮、磷吸收量，但沒有降低玉米的鉀吸收量。OPT-K 明顯降低了玉米的鉀吸收量，同時(shí)也降低了玉米的氮、磷吸收量。CK的氮、磷、鉀吸收量均為最小，表明不施肥明顯限制了玉米的養(yǎng)分吸收。

表7 玉米養(yǎng)分吸收量（kg/666.7m2）

2.5 玉米肥料利用率分析

由表7可知，在拜城縣農(nóng)技站試驗(yàn)地，農(nóng)民習(xí)慣施肥（FP）的氮、磷、鉀肥的利用率分別為39.0%、16.3%、62.1%；配方施肥（OPT）的氮、磷、鉀肥的利用率分別為44.5%、23.1%、58.5%；OPT 的氮磷肥利用率都大于FP，但鉀肥利用率小于FP，這是與農(nóng)民習(xí)慣施肥的鉀肥用量較小有關(guān)。

表8 肥料利用率（%）

3 結(jié)論

（1）與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，配方施肥減少了化肥用量，但沒有降低玉米產(chǎn)量。

（2）與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，配方施肥提高了氮磷肥的利用率，但沒有增加鉀肥利用率，這是與農(nóng)民習(xí)慣施肥的鉀肥用量較小有關(guān)。

（3）缺素處理都不同程度的降低了玉米產(chǎn)量，其中缺氮影響最大，其次是缺磷、缺鉀影響最小。

（4）耕地地力對(duì)玉米產(chǎn)量的貢獻(xiàn)為55.1%。