玉米肥料利用率試驗研究

●王光勇（山東省陽谷縣農業(yè)農村局 山東 聊城 252300）

為探明陽谷縣種植大戶中等肥力水平地塊，優(yōu)化施肥條件下玉米氮肥、磷肥和鉀肥的利用率，2020年通過田間玉米氮、磷和鉀的三要素試驗，研究玉米氮磷鉀肥的肥料利用率，以期為陽谷縣玉米優(yōu)化施肥和減肥增效工作的推廣提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點在陽谷縣僑潤辦事處八里營村（種植合作社），種植模式為小麥和玉米一年兩作，秸稈還田，試驗地塊土壤肥力狀況，有機質含量13.231 g/kg，全氮含量1.011 g/kg，堿解氮含量85.0 mg/kg，速效含量17.1 mg/kg，速效鉀含量135.0 mg/kg。

1.2 供試肥料

供試肥料包括：尿素（N 46%，齊魯石化公司生產）；過磷酸鈣（P2O516%，湖南省石門縣的石門裕豐化工有限公司生產）；氯化鉀（K2O 60%，加拿大產，經銷商：黑龍江倍豐農業(yè)生產資料集團有限公司）。

1.3 供試品種

試驗用玉米品種為“登海605”。

1.4 試驗設計

2020年開展玉米肥料利用率田間試驗，采用三要素試驗，試驗設4個處理，分別為處理1：氮磷鉀區(qū)（NPK）；處理2：無鉀區(qū)（NP）；處理3：無磷區(qū)（NK）；處理4：無氮區(qū)（PK）。試驗地塊長55 m，畦寬6 m，每畦為1個處理小區(qū)，面積為330 m2。具體施肥量見表1，其中50%氮肥和全部磷鉀肥作為底肥一次性施入，在玉米大喇叭口期追施剩余50%的氮肥[1]。除施肥外各小區(qū)其他田間管理措施均相同[3-4]。

表1 試驗各處理區(qū)施肥設計

1.5 調查內容及方法

收獲時各處理區(qū)內取3個樣點，每樣點的面積10 m2，重復3次，鮮樣稱重，樣點的數(shù)據(jù)用于測產[2]；各點取相當于3.25 m2的全株，風干后稱重脫粒，進行籽粒、秸稈養(yǎng)分化驗和計算樣點產量及經濟系數(shù)。

1.5.1 土壤養(yǎng)分測定方法土壤養(yǎng)分測定方法，見表2。

表2 土壤養(yǎng)分測定方法

1.5.2 植物體和籽粒中氮磷鉀養(yǎng)分測定方法H2SO4-H2O2法一次消煮，用于氮磷鉀的測定。氮含量的測定采用凱式法；磷含量的測定采用釩鉬黃比色法；鉀含量的測定采用火焰光度計法[5-6]。

1.5.3 玉米氮磷鉀養(yǎng)分植株吸收量測定方法根據(jù)小區(qū)3個樣點的實測生物學產量、經濟產量和經濟系數(shù)，化驗測定玉米莖葉和籽粒中氮磷鉀養(yǎng)分百分含量，計算形成100 kg玉米產量氮磷鉀養(yǎng)分吸收量[7]。

1.5.4 氮磷鉀肥料利用率計算方法

氮肥利用率（%）=（氮磷鉀區(qū)氮吸收量-磷鉀區(qū)氮吸收量）/施氮量×100；

磷肥利用率（%）=（氮磷鉀區(qū)磷吸收量-氮鉀區(qū)磷吸收量）/施磷量×100；

鉀肥利用率（%）=（氮磷鉀區(qū)鉀吸收量-氮磷區(qū)鉀吸收量）/施鉀量×100。

施磷量和磷吸收量均以P2O5表示，施鉀量和鉀吸收量均以K2O表示[2，8-9]。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理下玉米莖葉和籽粒養(yǎng)分含量分析

各處理玉米秸稈和籽粒中氮磷鉀養(yǎng)分含量，見表3。

表3 各處理玉米秸稈和籽粒中氮磷鉀養(yǎng)分含量

從表3可以看出，各處理中無氮區(qū)莖葉、籽粒中的氮含量均最低，分別為0.743%和1.359%，由此可知氮肥量可對玉米莖葉、籽粒中的氮含量產生直接影響；無磷區(qū)莖葉、籽粒中的磷含量均最低；無鉀區(qū)的變化趨勢與無氮區(qū)、無磷區(qū)相同；且莖葉內的鉀含量高于籽粒，籽粒中的氮、磷含量高于莖葉。

2.2 不同施肥處理下玉米單位產量養(yǎng)分吸收量分析

根據(jù)本試驗研究取樣化驗實測的玉米莖葉和籽粒中氮磷鉀養(yǎng)分含量（表3）和經濟系數(shù)（表4）等指標數(shù)據(jù)，計算得出生產100 kg玉米中氮磷鉀等養(yǎng)分吸收量，見表4。

表4 各處理100 kg玉米產量中氮磷鉀養(yǎng)分的吸收量

據(jù)表4可知，氮磷鉀區(qū)每100 kg玉米產量中吸收的氮、磷、鉀養(yǎng)分含量分別為2.331，1.229，2.151 kg，均高于其他處理，其中氮吸收量，氮磷鉀區(qū)比無鉀區(qū)、無磷區(qū)、無氮區(qū)分別增加6.10%，4.71%，14.10%，磷吸收量分別增加1.91%，10.42%，5.13%，鉀吸收量分別增加12.5%，4.77%，8.36%。

2.3 不同施肥處理下氮磷鉀肥料利用率分析

肥料利用率是指當季作物吸收利用的養(yǎng)分量占所施肥料養(yǎng)分總量的百分比[2，10]。肥料的利用率受施肥水平、土壤肥力水平、管理水平、植物生長狀況、產量高低和天氣氣候等多種因素的影響，一般隨施肥水平的升高，肥料利用率呈降低趨勢，肥力水平越高土壤供肥能力越強，肥料利用率下降[11]。據(jù)氮磷鉀三要素田間試驗結果，用施肥區(qū)養(yǎng)分吸收量減去缺素區(qū)養(yǎng)分吸收量占養(yǎng)分施用量的百分比即為氮磷鉀各種肥料利用率[9]。當季肥料利用率見表5。

表5 玉米氮磷鉀養(yǎng)分吸收量及養(yǎng)分利用率

由表5可知，本試驗條件下玉米生產中鉀肥的利用率最高，為58.76%，氮肥、磷肥利用率分別為43.03%、25.10%。氮磷鉀區(qū)的產量分別比無鉀區(qū)、無磷區(qū)、無氮區(qū)增加12.19%，13.31%，44.52%，表明氮肥對玉米經濟產量的貢獻率遠大于磷肥、鉀肥，磷肥的貢獻率稍高于鉀肥。

3 討論

通過優(yōu)化配方施肥，提高化肥利用效率，發(fā)揮減肥增效的作用，提高施肥效益。發(fā)揮好秸稈還田的作用，尤其是秸稈中鉀素含量較高，減少鉀素化肥的施用，提高鉀肥利用效率，起到減肥增效的作用。針對各地土壤肥力狀況，合理制定優(yōu)化配方施肥和減肥增效方案。

4 結論

通過優(yōu)化施肥和肥料三要素試驗研究表明，目前陽谷縣中等肥力水平地塊，玉米氮肥、磷肥和鉀肥的利用率分別為43.03%，25.10%，58.76%；生產100 kg玉米氮、磷和鉀等養(yǎng)分的吸收量分別為氮2.043～2.331 kg、五氧化二磷1.133～1.229 kg和氧化鉀1.912～2.151 kg；玉米經濟系數(shù)為49.21%～52.06%。