有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)干旱區(qū)滴灌玉米養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量影響①

孟超然，白如霄，候建偉，張新疆，張皓禹，危常州*

(1 石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆石河子 832003；2 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第九師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆塔城 834600；3 昭蘇自治區(qū)級(jí)農(nóng)業(yè)科技園區(qū)，新疆昭蘇 835600)

我國(guó)人口眾多，約占全球人口的18.7%，而耕地面積僅占全球耕地面積的7.5%[1]，糧食安全的耕地壓力使化肥大量施用在我國(guó)成為普遍現(xiàn)象[2]，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)化肥施用量為全球化肥施用量的31%[1]。大量施用化肥雖然在一定程度上保證了糧食安全，但同時(shí)造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本上升[3]，給土壤質(zhì)量和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。為提高肥料利用率，減少不合理投入，保障糧食等主要農(nóng)產(chǎn)品有效供給，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，農(nóng)業(yè)部制訂了《到2020 年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》[4]，提出到2020 年我國(guó)要實(shí)現(xiàn)化肥“零增長(zhǎng)”的戰(zhàn)略目標(biāo)。

玉米作為重要的糧飼兼用作物以及重要的工業(yè)原材料[5]，在保障糧食安全方面具有重要戰(zhàn)略意義。我國(guó)北方玉米農(nóng)民習(xí)慣施肥量氮(N) 、磷(P2O5) 、鉀(K2O) 肥分別為224、62、49 kg/hm2[6]，但氮肥、磷肥、鉀肥利用率僅分別為32%、25%、43%[7]，農(nóng)民因盲目追求高產(chǎn)而大量施化肥、施肥結(jié)構(gòu)不合理等是造成這種現(xiàn)象的主要原因。而化肥長(zhǎng)期大量施用的負(fù)面影響也逐漸凸顯出來(lái)，例如，肥料利用率不高(30%左右)[8]、氮肥的淋溶和磷素的固定[9]、病蟲(chóng)害的加重、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的下降[10]。如何在高產(chǎn)、高收益條件下通過(guò)改善玉米施肥技術(shù)，降低化肥的施用量是一項(xiàng)亟待解決的重大問(wèn)題。目前的研究中，通過(guò)有機(jī)肥替代部分化肥，降低化肥施用量、提高肥料利用率、提高作物產(chǎn)量是一項(xiàng)重要研究領(lǐng)域，但在新疆干旱區(qū)滴灌條件下此類研究相對(duì)缺乏。此試驗(yàn)以新疆北疆干旱區(qū)滴灌玉米為研究對(duì)象，探索有機(jī)肥替代部分化肥下玉米干物質(zhì)積累、養(yǎng)分吸收特征及其對(duì)玉米產(chǎn)量的影響，尋求適用于該地區(qū)特殊水肥管理模式的有機(jī)肥替代部分化肥方案，為該地區(qū)節(jié)肥增效的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017 年4—10 月在新疆維吾爾族自治區(qū)石河子市石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)站進(jìn)行。石河子市地處天山北麓中段，準(zhǔn)噶爾盆地南緣，屬典型的溫帶大陸性氣候，年均氣溫7 ～ 8 ℃，年日照時(shí)長(zhǎng)2 721 ～ 2 818 h，無(wú)霜期168 ～ 171 d，年降水量180 ～ 270 mm，蒸發(fā)量1 000 ～ 1 500 mm。供試土壤類型為灌耕灰漠土，基本理化性狀為：有機(jī)質(zhì)25.74 g/kg，堿解氮42.63 mg/kg，有效磷10.46 mg/kg，速效鉀138.84 mg/kg，pH 7.80。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試玉米品種為飼用玉米SC704，采用機(jī)械點(diǎn)播，覆膜種植，一膜四行，株距為25 cm，行距配置30 cm + 60 cm + 30 cm，理論密度為8.8×104株/hm2，其他栽培管理措施參照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理方法。設(shè)計(jì)8個(gè)處理，對(duì)照處理：①CK，無(wú)氮對(duì)照；②CF，單施化肥，常規(guī)施肥對(duì)照。不同比例下有機(jī)肥替代部分化肥處理：③CF+8%OF，8% N 由生物有機(jī)肥提供；④CF+16%OF，16% N 由生物有機(jī)肥提供；⑤CF+24%OF，24% N 由生物有機(jī)肥提供。不同種類有機(jī)肥替代部分化肥處理：⑥CF+16%CM，16% N 由牛糞提供；⑦CF+16%SM，16% N 由羊糞提供；⑧CF+1 6%SR，16% N 由玉米秸稈提供。試驗(yàn)所用有機(jī)肥養(yǎng)分含量分別為，生物有機(jī)肥：N 30.0 g/kg，P2O520.0 g/kg，K2O 20.0 g/kg；牛糞：N 10.6 g/kg，P2O56.3 g/kg，K2O 13.4 g/kg；羊糞：N 15.9 g/kg，P2O54.1 g/kg，K2O 14.7 g/kg；秸稈：N 11.5 g/kg，P2O54.6 g/kg，K2O 6.8 g/kg，其中生物有機(jī)肥有效活菌數(shù)為0.5 億/g，有機(jī)質(zhì)含量為45%。有機(jī)肥均在春季農(nóng)田翻耕時(shí)施入。各處理重復(fù)3 次，各重復(fù)面積20 m2，完全隨機(jī)排列。各處理養(yǎng)分投入量如表1 所示。

表1 各處理養(yǎng)分投入量Table 1 Nutrient input of each treatment

1.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法

植株干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)：在玉米拔節(jié)初期(出苗39 d)、大喇叭口期(出苗58 d)、抽雄期(出苗93 d)、成熟期(出苗123 d)采集植株樣品，各重復(fù)每次采 3 株有代表性的玉米植株，分器官于105 ℃ 殺青30 min，后于85 ℃ 烘干稱重。

植株養(yǎng)分吸收動(dòng)態(tài)：每次采集的植株樣品烘干樣品粉碎后用H2SO4-H2O2消煮，以奈氏比色法測(cè)全氮含量，釩鉬黃比色法測(cè)全磷含量，火焰光度計(jì)法測(cè)全鉀含量。

產(chǎn)量：在玉米成熟后，各重復(fù)選取6.67 m2面積對(duì)玉米產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)測(cè)定各穗穗行數(shù)、行粒數(shù)及千粒重。

氮素效率：氮素表觀利用率(%)= (N-N0)/F×100，表征作物對(duì)肥料中 N 的回收效率；

氮素偏生產(chǎn)力(kg/kg)=Y/F，指單位氮肥所生產(chǎn)的作物產(chǎn)量；

氮素生理利用率(kg/kg)= (Y-Y0)/(N-N0)，指作物吸收單位氮素獲得的籽粒產(chǎn)量增加量；

氮素貢獻(xiàn)率(%)= (Y-Y0)/Y×100，指施氮量增加的產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比率。

式中：Y和Y0 分別為施氮處理和CK 處理所獲得的玉米籽粒產(chǎn)量，N和N0 分別為施氮和不施氮處理作物地上部氮素吸收總量，F(xiàn)為氮素投入量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用 Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和整理，SPSS PASW Statistics 18.0 對(duì)數(shù)據(jù)作統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié)果

2.1 有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

各處理玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成要素如表2 所示。各有機(jī)肥替代部分化肥處理玉米產(chǎn)量除CF+24%OF 均顯著大于CF 處理。不同替代比例下玉米產(chǎn)量表現(xiàn)為CF+8%OF ＞ CF+16%OF ＞ CF+24%OF ＞ CF，有機(jī)肥替代 8%、16%、24% 化肥較單施化肥分別增產(chǎn)13.81%、10.50%、8.50%；不同有機(jī)肥種類處理產(chǎn)量表現(xiàn)為CF+16%SM ＞ CF+16%CM ＞ CF+16%SR ＞CF+16%OF ＞ CF，分別較CF 增產(chǎn)21.00%、13.51%、13.08%、10.50%。產(chǎn)量構(gòu)成因素分析結(jié)果顯示，玉米產(chǎn)量差異主要來(lái)源于各處理玉米行粒數(shù)和千粒重之間的差異。

表2 不同處理對(duì)玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響Table 2 Maize yields and its components under various fertilization treatments

2.2 有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)玉米干物質(zhì)積累的影響

對(duì)玉米干物質(zhì)積累量的記錄分析結(jié)果如表3 所示。玉米干物質(zhì)積累速率總體表現(xiàn)為成熟期最大，大喇叭口期次之，拔節(jié)初期最小的規(guī)律。不同替代比例處理玉米干物質(zhì)積累量拔節(jié)初期、大喇叭口期和抽雄期均小于CF 處理，至成熟期則表現(xiàn)為CF+8%OF＞CF+16%OF ＞CF＞ CF+24%OF ＞ CK。不同有機(jī)肥種類處理間玉米干物質(zhì)積累量拔節(jié)初期、大喇叭口期和抽雄期均無(wú)顯著差異，且均小于CF 處理，成熟期表現(xiàn)為CF+16%SM ＞CF+16%SR ＞ CF+16%OF ＞ CF+16%CM ＞ CF ＞ CK?；ê蠓e累比例指玉米抽雄期至成熟期干物質(zhì)積累量占積累總量的比值，有機(jī)肥替代部分化肥處理玉米干物質(zhì)花后積累比例均大于單施化肥處理，CF+8%OF、CF+16%OF 和CF+24%OF 較CF 分別提高4.95%、3.23% 和4.26%，CF+16%OF、CF+16%CM、CF+16%SM 和CF+16%SR 較CF 分別提高3.23%、3.14%、11.81% 和10.64%。

表3 不同處理對(duì)玉米單株干物質(zhì)積累的影響Table 3 Maize dry matter accumulation per plant under various fertilization treatments

2.3 有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)玉米養(yǎng)分吸收的影響

有機(jī)肥替代部分化肥下玉米氮養(yǎng)分吸收特征如表4 所示。玉米氮養(yǎng)分吸收速率總體表現(xiàn)為成熟期最大，大喇叭口期次之，拔節(jié)初期最小的規(guī)律。不同替代比例處理玉米氮養(yǎng)分吸收量出苗至抽雄期各階段與CF 無(wú)顯著差異；成熟期以CF+8%OF 吸收量最大，顯著大于CF+24%OF 和CF；氮養(yǎng)分吸收總量表現(xiàn)為CF+8%OF ＞ CF+16%OF ＞ CF ＞ CF+24%OF。不同有機(jī)肥種類處理玉米氮養(yǎng)分吸收量拔節(jié)初期與CF 無(wú)顯著差異；拔節(jié)至抽雄期以CF 最大，且CF+16%CM、CF+16%SM 及CF+16%SR 均小于CF+16%OF；成熟期各處理玉米氮養(yǎng)分吸收量則均顯著大于CF；吸收總量CF+16%SM＞ CF+16%OF＞ CF+16%CM ＞CF ＞CF+16%SR。有機(jī)肥替代部分化肥均可較單施化肥提高玉米植株花后氮養(yǎng)分積累比例，增幅以 CF+16%CM 和CF+16%SM 最大，達(dá)19.45%。

表4 不同處理對(duì)玉米氮素吸收的影響Table 4 Maize nitrogen uptake under various fertilization treatments

與氮養(yǎng)分吸收規(guī)律相同，玉米各生育階段磷養(yǎng)分吸收速率同樣表現(xiàn)為成熟期最大，大喇叭口期次之，拔節(jié)初期最小變化規(guī)律(表5)。玉米拔節(jié)初期、抽雄期、成熟期磷養(yǎng)分吸收量各替代比例處理間及與CF均無(wú)顯著差異，大喇叭口期則表現(xiàn)為 CF+24%OF＞CF+8%OF = CF+16%OF ＞ CF，各替代比例處理均顯著大于CF，磷養(yǎng)分吸收總量CF+8%OF ＞ CF ＞CF+16%OF ＞ CF+24%OF。不同種類有機(jī)肥處理玉米磷養(yǎng)分吸收量除CF+16%OF 在大喇叭口期顯著大于CF，CF+16%SM 和CF+16%SR 在成熟期顯著低于CF，其余各處理在各階段均與CF 無(wú)顯著差異；磷養(yǎng)分吸收總量CF+16%CM ＞ CF ＞ CF+16%OF ＞ CF+16%SM ＞ CF+16%SR。

與氮、磷養(yǎng)分吸收規(guī)律不同，玉米鉀養(yǎng)分吸收最大速率出現(xiàn)在大喇叭口期，其余階段吸收速率均明顯低于此階段(表6)。大部分有機(jī)替代處理間玉米鉀養(yǎng)分吸收量拔節(jié)初期、大喇叭口期均無(wú)顯著差異，且與CF 差異均未達(dá)到顯著水平。抽雄期、成熟期各替代比例處理鉀養(yǎng)分吸收量均大于CF，鉀養(yǎng)分吸收總量CF+8%OF = CF+16%OF ＞ CF+24%OF ＞ CF。不同有機(jī)肥種類處理間玉米鉀養(yǎng)分吸收量拔節(jié)初期、大喇叭口期同樣無(wú)顯著差異。CF+16%CM、CF+16%SM、CF+16%SR 在抽雄期鉀養(yǎng)分吸收量顯著低于CF+16%OF，且與CF 差異不顯著，但至成熟期則顯著大于CF+16%OF 和CF。鉀養(yǎng)分吸收總量CF+16%SM ＞ CF+16%SR ＞CF+16%CM ＞ CF+16%OF ＞CF。CF+16%SM 處理玉米花后鉀養(yǎng)分積累比例增幅最大，達(dá)15.44%。

表5 不同處理對(duì)玉米磷素吸收特征Table 5 Maize phosphorous uptake under various fertilization treatments

表6 不同處理對(duì)玉米鉀素吸收特征Table 6 Maize potassium uptake under various fertilization treatments

2.4 有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)氮素利用率及經(jīng)濟(jì)效益的影響

對(duì)各處理氮素利用率分析結(jié)果如表7 所示?？梢钥闯鲇袡C(jī)肥替代部分化肥處理各氮素利用率指標(biāo)較CF 均有不同程度的增高?；实碛^利用率以CF+16%SM 最大，較CF 提高了21.36%，總氮表觀利用率以CF+8%OF 最大，較CF 提高了12.04%；化肥氮素偏生產(chǎn)力以CF+16%SM 最大，較CF 提高了19.62%，總氮偏生產(chǎn)力以CF+16%SM 最大，比CF大 9.36%。氮素生理利用率最大的處理為 CF+24%OF，氮素貢獻(xiàn)率最大者為CF+16%SM 處理，分別較CF 增加29.64%、12.63%。需要指出的是總氮表觀利用率CF+24%OF、CF+16%SR 顯著低于CF，但二者氮素生理利用率與氮素貢獻(xiàn)率則顯著大于CF。

對(duì)各處理經(jīng)濟(jì)效益分析結(jié)果如表8 所示。不同替代比例處理以CF+8%OF 效益最大，CF+8%OF、CF+16%OF、CF+24%OF 較CF 效益分別增加1 455.90、-63.15、-1 355.25 元/hm2，分別提高了26.64%、-1.16%、-24.80%。不同有機(jī)肥種類處理經(jīng)濟(jì)效益以CF+16%SM 最大，較CF 增加3 556.05 元/hm2，提高了65.08%，其他處理也有不同程度的提高。

表7 不同處理對(duì)氮素利用率的影響Table 7 N efficiency under various fertilization treatments

表8 不同處理的化肥經(jīng)濟(jì)效益(元/hm2)Table 8 Economic benefits under various fertilization treatments

3 討論

3.1 有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)玉米干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的影響

高產(chǎn)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)追求的首要目標(biāo)，本研究發(fā)現(xiàn)各處理產(chǎn)量相對(duì)較高者干物質(zhì)積累量也相對(duì)較大，這與黃振喜等[11]的研究結(jié)果一致。說(shuō)明充足的干物質(zhì)積累是高產(chǎn)形成的前提條件。關(guān)于有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)作物生長(zhǎng)影響的研究目前已有很多，吳迪等[12]的研究表明，化肥配施有機(jī)肥可顯著提高春玉米干物質(zhì)最大積累速率和總積累量，為獲得較高玉米籽粒產(chǎn)量提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，最終增產(chǎn)20.40%。姜佰文等[13]的研究表明，有機(jī)肥替代部分化肥可提高水稻干物質(zhì)積累量26.90%，增產(chǎn)22.60%。本研究以不同替代比例及不同種類有機(jī)肥替代化肥，除CF+24%OF 均使玉米干物質(zhì)積累量較CF 有所提高，最終可使玉米增產(chǎn)8.50% ～ 13.81%，說(shuō)明在本研究區(qū)特殊的水肥管理模式下有機(jī)肥替代部分化肥同樣可以對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生積極的影響，究其原因，可能是有機(jī)肥替代部分化肥較單施化肥土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力不同，導(dǎo)致玉米植株養(yǎng)分吸收特征不同，這可能同時(shí)也是本試驗(yàn)中CF+24%OF 玉米植株干物質(zhì)積累量低于CF 的主要原因。但干物質(zhì)積累量增加并不意味著作物產(chǎn)量提高，如：生長(zhǎng)前期干物質(zhì)積累過(guò)快是造成玉米倒伏的主要原因，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。有研究指出，玉米吐絲后干物質(zhì)積累對(duì)產(chǎn)量影響最大[14]，因此提高玉米花后干物質(zhì)積累比例是保證高產(chǎn)的重要措施。崔紅艷等[15]的研究表明有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施促進(jìn)了胡麻蕾期后的干物質(zhì)積累，聶俊等[16]的研究表明配施有機(jī)肥可以提高水稻分蘗期至成熟期的干物質(zhì)積累，本研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥替代部分化肥可明顯提高玉米干物質(zhì)花后積累比例，以CF+16%SM 增幅最大，為11.81%，其原因同樣可以歸結(jié)于有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)植株養(yǎng)分吸收的影響。

3.2 有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)玉米養(yǎng)分吸收的影響

干物質(zhì)積累是作物產(chǎn)量形成的前提，養(yǎng)分吸收則是干物質(zhì)積累的基礎(chǔ)。本研究發(fā)現(xiàn)，玉米植株氮養(yǎng)分吸收速率最快的階段為成熟期，此階段同樣為氮吸收量最大階段，占整個(gè)生育期吸收量的 36.80% ～56.25%，這與崔海巖等[14]的研究結(jié)果相似。田昌等[17]的研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥氮替代10% 化肥氮較單施化肥可增加冬油菜氮養(yǎng)分吸收量，而30%、50% 替代比例下則有所降低，與其研究結(jié)果相似，本研究中玉米各階段氮養(yǎng)分吸收量CF+8%OF ＞ CF ＞ CF+16%OF ＞CF+24%OF，說(shuō)明較高的替代比例存在減少作物氮養(yǎng)分吸收量的風(fēng)險(xiǎn)，其原因可能是替代比例大則化肥減量多，且有機(jī)肥需要經(jīng)過(guò)一系列較長(zhǎng)時(shí)限的自身養(yǎng)分釋放[18]、土壤養(yǎng)分活化等[19]，才能對(duì)作物養(yǎng)分吸收產(chǎn)生積極影響，故導(dǎo)致養(yǎng)分總體供應(yīng)不足。這也解釋了本研究中CF+24%OF 未能使玉米干物質(zhì)積累量較CF 有所提高，CF+16%CM、CF+16%SR 同樣明顯存在此現(xiàn)象，則需要同時(shí)考慮有機(jī)物料特性，試驗(yàn)所用生物有機(jī)肥含有效活菌數(shù)0.5 億/g，一方面可直接作用于作物根際，刺激作物生長(zhǎng)、提高土壤肥力和抑制有害微生物的活動(dòng)；另一方面，有機(jī)肥物料需要經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵分解，才可以被植物吸收利用，而有效活菌可對(duì)此過(guò)程產(chǎn)生促進(jìn)作用，加之牛糞、羊糞、玉米秸稈腐解時(shí)的“掘氮效應(yīng)”[20]，解釋了拔節(jié)至抽雄期玉米氮素吸收量 CF+16%CM、CF+16%SM 及CF+16%SR 均小于CF+16%OF 的現(xiàn)象?；诖祟惱碚摚狙芯堪l(fā)現(xiàn)的各有機(jī)肥替代部分化肥處理均可較單施化肥提高玉米植株花后氮素積累比例，且以CF+16%CM和CF+16%SM增幅最大的現(xiàn)象也得以解釋，而各有機(jī)肥替代部分化肥處理玉米產(chǎn)量均較單施化肥有所提高，說(shuō)明玉米植株氮養(yǎng)分吸收時(shí)期對(duì)產(chǎn)量形成而言非常重要。

與玉米植株氮養(yǎng)分吸收特征相似，磷養(yǎng)分同樣以成熟期吸收速率最大、吸收量最大，占整個(gè)生育期吸收總量的60% 以上。因磷素的特殊性質(zhì)，磷肥施入土壤后僅能在較短時(shí)間內(nèi)增加土壤有效磷含量[21]，加之本研究區(qū)石灰性土壤條件，磷肥肥效更易受限。本研究中拔節(jié)初至抽雄期各有機(jī)肥替代部分化肥處理玉米植株磷養(yǎng)分吸收量普遍大于 CF，且以CF+24%OF 最大，說(shuō)明有機(jī)肥替代部分化肥可以提高磷肥的有效性，這與很多研究結(jié)果相似[22-23]，其主要原因可能是有機(jī)肥分解產(chǎn)生的有機(jī)酸、攜入土壤的有機(jī)質(zhì)促進(jìn)了無(wú)效態(tài)磷向有效態(tài)的轉(zhuǎn)化[24]。

玉米鉀養(yǎng)分吸收規(guī)律與氮、磷養(yǎng)分吸收明顯不同。本研究發(fā)現(xiàn)，玉米對(duì)鉀養(yǎng)分吸收速率、吸收量最大的時(shí)期在拔節(jié)至大喇叭口期，而花后積累比例僅為8.93% ～ 24.37%，這與何萍等[25]的研究結(jié)果一致。本研究中，出苗至大喇叭口期各階段不同施肥處理玉米鉀養(yǎng)分吸收量并無(wú)較大差異，可能是因?yàn)殁浄首鳛榛室淮瓮度?，且研究區(qū)土壤速效鉀含量較高，玉米鉀養(yǎng)分吸收未受限制。大喇叭口至成熟期，大部分有機(jī)肥氮替代部分化肥氮處理玉米鉀養(yǎng)分吸收量較CF 顯著增加，則可能是因?yàn)榍捌阝涴B(yǎng)分的大量吸收導(dǎo)致土壤速效鉀含量降低，而配施有機(jī)肥，增加了此階段土壤速效鉀含量及有效性。這與徐明崗等[26]的研究結(jié)果一致。有研究指出[27]，鉀肥后移并不能提高玉米產(chǎn)量，但增加生長(zhǎng)后期鉀養(yǎng)分吸收量，對(duì)提高玉米籽粒品質(zhì)十分重要[28]。

3.3 有機(jī)肥替代部分化肥優(yōu)化方案分析

目前關(guān)于有機(jī)肥替代部分化肥的研究較多，但沒(méi)有統(tǒng)一替代方法。有研究者單純通過(guò)增施有機(jī)肥[29]，或通過(guò)搭配若干個(gè)既定的化肥、有機(jī)肥用量[30]，進(jìn)行化肥配施有機(jī)肥的研究。也有研究者以有機(jī)肥中全氮含量為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)不同的化肥和有機(jī)肥比例[31]，本研究采用這種替代方法，一方面考慮到養(yǎng)分供給對(duì)作物生長(zhǎng)的重要性，另一方面也符合化肥減量施用的要求，兼顧化肥和有機(jī)肥效率，降低生產(chǎn)投入。研究結(jié)果顯示，各有機(jī)肥替代部分化肥處理較CF 均不同程度地提高了氮素偏生產(chǎn)力、生理利用率及貢獻(xiàn)率，但肥料總氮素表觀利用率CF+24%OF、CF+16%SR 顯著低于CF，可能是上文所述有機(jī)物料養(yǎng)分釋放慢、腐解過(guò)程“掘氮效應(yīng)”在較短年限下的具體表現(xiàn)。說(shuō)明較短年限內(nèi)不宜采用有機(jī)肥替代較大比例化肥的方案，同時(shí)需要充分考慮有機(jī)物料特性，而長(zhǎng)期施行下的有機(jī)肥替代部分化肥適用方案則需要進(jìn)一步研究。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益同樣是評(píng)價(jià)施肥方案優(yōu)劣的重要指標(biāo)。目前市面上生物有機(jī)肥價(jià)格較高，在2000 元/t 左右，本研究在不同比例下以生物有機(jī)肥替代化肥，均增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入，嚴(yán)重影響農(nóng)民對(duì)此方案的接受程度?？紤]到研究區(qū)畜牧業(yè)發(fā)達(dá)，牛羊糞資源豐富，且其施用成本低廉，因此施用牛羊糞進(jìn)行有機(jī)肥氮替代部分化肥氮較為可取。

4 結(jié)論

本研究條件下，玉米抽雄后干物質(zhì)積累及氮、磷養(yǎng)分吸收速率達(dá)到最大，積累、吸收量占生育期總量的50% 以上，鉀養(yǎng)分則主要在大喇叭口前吸收；有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)當(dāng)季玉米磷養(yǎng)分吸收的促進(jìn)作用主要發(fā)生在大喇叭口前，對(duì)干物質(zhì)積累及氮、鉀養(yǎng)分吸收的促進(jìn)作用則發(fā)生在抽雄后，增加了玉米花后干物質(zhì)積累及氮、鉀養(yǎng)分吸收比例，顯著提高玉米產(chǎn)量；較短年限內(nèi)以生物有機(jī)肥替代8% 或以牛、羊糞替代16% 化肥，可達(dá)到化肥施用減量、生產(chǎn)效益增加、養(yǎng)分效率提高的目的，是本研究推薦的有機(jī)肥替代部分化肥方案。