綏陽縣枧壩鎮(zhèn)玉米肥料利用率試驗(yàn)

摘 要：為推廣應(yīng)用測(cè)土配方施肥技術(shù)，以玉米品種正紅431為試驗(yàn)材料，在常規(guī)施肥量下設(shè)置全肥區(qū)、無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)4個(gè)處理，分析研究貴州省綏陽縣枧壩鎮(zhèn)玉米的肥料利用率。結(jié)果表明：玉米氮肥利用率為29.92%、磷肥利用率為15.50%、鉀肥利用率為28.00%，缺氮、缺磷或缺鉀都會(huì)明顯影響玉米產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：玉米；肥料利用率；科學(xué)施肥

中圖分類號(hào)：S147.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1674-7909（2023）12-90-3

0 引言

肥料利用率是計(jì)算作物科學(xué)施肥量、制訂作物測(cè)土配方施肥方案的重要參數(shù)。為實(shí)現(xiàn)科學(xué)配方施肥、增加作物產(chǎn)量，多地開展了相關(guān)的試驗(yàn)研究［1-5］。貴州省綏陽縣枧壩鎮(zhèn)種植的糧食作物以玉米為主。為掌握當(dāng)?shù)赜衩追柿侠寐?，?shí)現(xiàn)科學(xué)施肥，筆者以當(dāng)?shù)爻Ｒ娪衩灼贩N正紅431為試驗(yàn)材料，開展玉米肥料利用率試驗(yàn)，以期為提高枧壩鎮(zhèn)玉米科學(xué)施肥水平提供技術(shù)借鑒。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)田設(shè)置在枧壩鎮(zhèn)馮村村田塊平整的土地上（海拔1 090 m）。試驗(yàn)地田塊平整、通風(fēng)透光好、排灌方便、肥力適中，土壤為黃壤土。試驗(yàn)前，檢測(cè)試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分狀況如表1所示。

1.2 試驗(yàn)材料

筆者以枧壩鎮(zhèn)常見玉米品種正紅431為試驗(yàn)材料，采用赤牌尿素（含N 46%）作氮肥，貴州福泉市紅星化肥廠生產(chǎn)的貴鼎牌過磷酸鈣（含P2O5 16%）作磷肥，進(jìn)口硫酸鉀（含K2O 50%）作鉀肥。

1.3 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)以常規(guī)施肥量為基礎(chǔ)，設(shè)置全肥區(qū)（氮、磷、鉀肥均施）、無氮區(qū)（不施氮，只施磷、鉀肥）、無磷區(qū)（不施磷，只施氮、鉀肥）、無鉀區(qū)（不施鉀，只施氮、磷肥）4個(gè)處理。試驗(yàn)采用單因子隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，重復(fù)間設(shè)置走道。根據(jù)枧壩鎮(zhèn)農(nóng)戶施肥情況，當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥量（每667 m2施用量）為氮肥（純N）12 kg、磷肥（P2O5）6 kg、鉀肥（K2O）6 kg。據(jù)此設(shè)計(jì)各處理施肥量：全肥區(qū)每667 m2施尿素26.0 kg、過磷酸鈣37.5 kg、硫酸鉀12.0 kg，無氮區(qū)每667 m2施過磷酸鈣37.5 kg、硫酸鉀12.0 kg，無磷區(qū)每667 m2施尿素26.0 kg、硫酸鉀12.0 kg，無鉀區(qū)每667 m2施尿素26.0 kg、過磷酸鈣37.5 kg。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

小區(qū)面積為30 m2（5 m×6 m），共12個(gè)小區(qū)，小區(qū)四周設(shè)保護(hù)行。玉米種植行距為1 m、窩距0.22 m，每小區(qū)5行，每行28窩，每窩移栽一株，折合每667 m2種植3 111株。試驗(yàn)用肥中，25%尿素作基肥，30%尿素作提苗肥，45%尿素作穗肥，磷、鉀肥全部作基肥［2］。

采用浮盤播種育苗。2022年4月1日播種，4月8日出苗，4月13日施基肥、單株定向移栽（2葉1心苗），4月25日培土覆肥（提苗肥），6月１日施穗肥并除草培土，9月9日采樣送檢、收獲測(cè)產(chǎn)。整個(gè)試驗(yàn)過程中，除施肥外，各栽培管理措施一致。

1.5 測(cè)產(chǎn)與采樣

在收獲期，分小區(qū)測(cè)收玉米籽粒、植株（含苞葉、穗軸）出田鮮品產(chǎn)量，同時(shí)采集各處理籽粒、植株樣品用于測(cè)定氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）質(zhì)量分?jǐn)?shù)［1］。樣品采集于收獲前完成，在每個(gè)小區(qū)最中間行采樣，采集2株（統(tǒng)一從一個(gè)方向起，在第8窩及其前后1～2株中選取有代表性的1株，在第20窩及其前后1～2株中再選取有代表性的1株）。將樣品株從莖基部剪斷，一個(gè)處理取6株；將果穗脫粒后混合為籽粒樣品；將玉米稈折斷為數(shù)節(jié)，與苞葉、穗軸共裝一起為植株樣品。

1.6 指標(biāo)測(cè)定

采集籽粒、植株樣品時(shí)稱其鮮質(zhì)量，待其風(fēng)（曬）干后，再稱取干質(zhì)量，以此獲得折干率，用于折算各小區(qū)籽粒產(chǎn)量、植株產(chǎn)量。

采用差減法，計(jì)算形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，玉米需要吸收的氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）養(yǎng)分量，具體如公式1所示［以氮為例，使用公式（1）計(jì)算磷（P2O5）、鉀（K2O）吸收量時(shí)，公式（1）的計(jì)算結(jié)果要分別再乘以磷換算為五氧化二磷的系數(shù)2.29、鉀換算為氧化鉀的系數(shù)1.2，才為100 kg玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量磷（P2O5）、鉀（K2O）養(yǎng)分吸收量］。根據(jù)公式（2）計(jì)算玉米氮、磷、鉀肥利用率（仍以氮養(yǎng)分為例，其中全肥區(qū)作物吸氮總量=全肥區(qū)產(chǎn)量×全肥區(qū)形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量氮養(yǎng)分吸收量/100，無氮區(qū)作物吸氮總量=無氮區(qū)產(chǎn)量×無氮區(qū)形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量/100）。

[100 kg 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量氮養(yǎng)分吸收量=]

[籽粒產(chǎn)量×籽粒氮養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)+莖葉產(chǎn)量×莖葉氮養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)籽粒產(chǎn)量×100] （1）

[氮肥利用率=全肥區(qū)作物吸氮總量-無氮區(qū)作物吸氮總量所施肥料中氮素的總量×100%]（2）

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 不同處理經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量差異分析

F測(cè)驗(yàn)表明，處理間F值為114.7，遠(yuǎn)大于對(duì)應(yīng)的F0.01的值（即9.78），表明各處理間玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量差異極顯著。由表2可知，玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最高的是全肥區(qū)，其次是無鉀區(qū)，再次是無磷區(qū)，最后是無氮區(qū)。全肥區(qū)玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量極顯著高于缺素區(qū)（即無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)，下同），表明氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）養(yǎng)分缺失會(huì)造成玉米極顯著減產(chǎn)。從相對(duì)產(chǎn)量（即缺素區(qū)產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量的百分率）看，缺氮區(qū)為68%、缺磷區(qū)為70%、缺鉀區(qū)為78%，對(duì)照土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)［相對(duì)產(chǎn)量60%～75%（不含75%）為低、75%～90%（不含90%）為中］判斷，試驗(yàn)區(qū)土壤氮（N）和磷（P2O5）養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，鉀（K2O）養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)中等。

2.2 籽粒、植株養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析

檢測(cè)作物籽粒、植株中養(yǎng)分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以知曉作物從土壤中吸收了多少的養(yǎng)分?；凇稖y(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范（2011修訂版）》和有關(guān)農(nóng)化分析技術(shù)規(guī)程［6］，對(duì)試驗(yàn)各處理采集的籽粒、植株樣品的全氮、全磷、全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見表3。其中，全氮、全磷、全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)均是指單質(zhì)氮、磷、鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

由表3可知，試驗(yàn)中獲取的實(shí)測(cè)值與網(wǎng)上查詢的參考數(shù)據(jù)存在差異，僅植株全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)實(shí)測(cè)值與網(wǎng)上查詢的參考數(shù)據(jù)（以下簡(jiǎn)稱參考數(shù)據(jù)）基本相同，其余實(shí)測(cè)值均小于參考數(shù)據(jù)。其中，以植株全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)實(shí)測(cè)值與參考數(shù)據(jù)的差異最大，實(shí)測(cè)值僅為參考數(shù)據(jù)的25.2%～40.3%；其次是籽粒全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)測(cè)值為參考數(shù)據(jù)的65.3%～69.7%；再次是籽粒全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)測(cè)值是參考數(shù)據(jù)的77.6%～82.6%；最后是植株全鉀與籽粒全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)測(cè)值是參考數(shù)據(jù)的81.5%～87.4%。由此可見，枧壩鎮(zhèn)玉米籽粒、植株養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)應(yīng)通過開展肥料利用率試驗(yàn)進(jìn)行獲取，不宜完全引用網(wǎng)上提供的參考數(shù)據(jù)。

2.3 玉米形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量測(cè)算

作物形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量是制訂作物配方施肥方案的必備參數(shù)之一，也是計(jì)算肥料利用率的基本參數(shù)。利用產(chǎn)量數(shù)據(jù)、植株與籽粒養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算常規(guī)施肥條件形成100 kg作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量所需要吸收的養(yǎng)分量（養(yǎng)分吸收量是指氧化態(tài)的量，氮為純N、磷為P2O5、鉀為K2O，下同）。對(duì)于全肥區(qū)，對(duì)形成100 kg作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量均進(jìn)行計(jì)算，而無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)則只計(jì)算相應(yīng)氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量（見表4）。

經(jīng)測(cè)算，在綏陽縣枧壩鎮(zhèn)試驗(yàn)地常規(guī)施肥全肥區(qū)，玉米形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（即籽粒產(chǎn)量）的養(yǎng)分吸收量為氮1.81 kg、磷0.76 kg、鉀1.45 kg；缺素區(qū)形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量分別為1.79 kg、0.86 kg、1.50 kg。

2.4 肥料利用率的測(cè)算

肥料利用率是制訂農(nóng)作物配方施肥方案的參數(shù)之一。利用試驗(yàn)獲取的產(chǎn)量數(shù)據(jù)及測(cè)算出的100 kg作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量數(shù)據(jù)，計(jì)算肥料利用率。由表5可知，氮肥利用率為29.92%、磷肥利用率為15.50%、鉀肥利用率為28.00%。

3 結(jié)論與討論

根據(jù)土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)判斷，試驗(yàn)地土壤氮（純N）、磷（P2O5）養(yǎng)分偏低，鉀（K2O）養(yǎng)分處于中等水平。從試驗(yàn)產(chǎn)量來看，無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)的玉米產(chǎn)量均明顯低于全肥區(qū)，這說明缺氮（純N）、缺磷（P2O5）、缺鉀（K2O）均會(huì)明顯影響玉米產(chǎn)量［3-5］。在3個(gè)缺素區(qū)中，無鉀區(qū)的產(chǎn)量高于無磷區(qū)，而無氮區(qū)產(chǎn)量最低。經(jīng)測(cè)算，在綏陽縣枧壩鎮(zhèn)常規(guī)施肥（全肥區(qū)）條件下，種植玉米形成 100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量為氮（純N）1.81 kg、磷（P2O5）0.76 kg、鉀（K2O）1.45 kg，而氮（純N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）化肥的利用率分別為29.92%、15.50%、28.00%。

根據(jù)形成100 kg作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量、肥料利用率，結(jié)合目標(biāo)產(chǎn)量、土壤的供肥能力，可以測(cè)算作物科學(xué)合理的施肥量，既可以滿足作物需要的養(yǎng)分，又不會(huì)因施肥量過多造成浪費(fèi)。以試驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)為例，若目標(biāo)作物667 m2產(chǎn)量（指經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量）為550 kg，則每667 m2需要吸收的養(yǎng)分量為氮（純N）9.955 kg、磷（P2O5）4.180 kg、鉀（K2O）7.975 kg；再假定土壤的供肥能力為每667 m2氮（純N）6 kg、磷（P2O5）3 kg、鉀（K2O）5 kg。因此，農(nóng)戶需要通過施肥每667 m2補(bǔ)充氮（純N）3.955 kg、磷（P2O5）1.180 kg、鉀（K2O）2.975 kg。再根據(jù)試驗(yàn)獲取的肥料利用率即可計(jì)算出每667 m2需要的施肥量為氮（純N）13.22 kg、磷（P2O5）7.61 kg、鉀（K2O）10.62 kg。

參考文獻(xiàn)：

［1］張明剛，胡艷頡.綏陽縣黃壤土玉米配方施肥效果及肥料利用率試驗(yàn)探究［J］.中國(guó)農(nóng)技推廣，2016（7）：47-50.

［2］楊杰，羅宇.遵義市紅花崗區(qū)秋馬鈴薯肥料利用率研究［J］.長(zhǎng)江蔬菜，2017（4）：75-77.

［3］鄭小春，閆潔.藍(lán)田縣冬小麥肥料利用率試驗(yàn)研究［J］.農(nóng)業(yè)科技通訊，2021（7）：91-93.

［4］張?jiān)霏h(huán)，吳云，王錦貴，等.灌南縣水稻生產(chǎn)上氮磷鉀肥利用率初探［J］.上海農(nóng)業(yè)科技，2022（2）：87-88.

［5］袁偉.涇川縣玉米“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn)［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012（1）：54-55.

［6］360文庫(kù).主要作物養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)表［EB/OL］.（2018-05-19）［2023-04-27］.https：//wenku.so.com/d/7343b01ec8b992becc6c3e44abe56cb2.