平度市高肥力土壤玉米氮磷減量化施用研究初探

摘 要:采用“3414”試驗設計，在高肥力土壤條件下，研究了玉米最佳施肥量。結果表明，在土壤有機質為1.54%和堿解氮98.4 mg/kg、有效磷40.5 mg/kg的條件下，夏玉米666.7m2目標產量高于650 kg的推薦施肥量為純N 3.79 kg，P2O5 2.06 kg，K2O 7.47 kg，既可減少肥料流失和對地下水的污染，又可提高肥料利用率。

關鍵詞:施肥;氮磷減量化;玉米

中圖分類號:S513.062(252)文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2010)02-0067-03

據統計，2005年我國以占世界9%的耕地，用去了世界32%的化肥，單位面積用量是世界平均水平的3.7倍。由于過量施用化肥導致氮肥當季利用率僅為30%～35%，低于發達國家20個百分點，每千克養分所增產的糧食不及世界的1/2。過量施用化肥不僅浪費資源而且污染環境，導致氮素流失和地下水硝酸鹽含量超標[1]。因此，如何在高肥力條件下，減少氮、磷化肥用量，提高作物產量和氮、磷養分利用率，是農業科技工作亟需解決的問題。

平度市是全國糧食生產的先進標兵，農田培肥工作走在全國前列。農民一直重視秸稈還田，重施有機肥和高量施用化肥，使部分農田土壤有機質和速效養分迅速提高。結合農業部配方施肥項目，布置了氮、磷、鉀三要素試驗，對高肥力條件下玉米氮、磷肥減量施用進行了探討和研究，從而為同類型地區玉米高效施肥提供依據。

1 材料與方法

試驗位于山東省平度市蓼蘭鎮，本區屬溫帶季風氣候，年均氣溫為11.9℃，年均無霜期195.5天，多年平均降水量為610 mm，常年有效積溫為4 074℃。土壤屬砂姜黑土，土壤質地為輕壤，前茬為小麥。土壤有機質為1.54%，堿解氮98.4 mg/kg，有效磷40.5 mg/kg，速效鉀120 mg/kg。玉米品種為金海5號。磷鉀肥在播種前全部基施，氮肥為50%基施，50%在大喇叭口期追施。

本試驗采用“3414”試驗設計[8]，氮磷鉀3因素4水平，共14個處理，小區面積20 m2。隨機區組排列，各因素設計水平及編碼見表1。試驗數據采用Excel和DPS軟件進行分析。

在常量施肥水平下，氮磷具有負交互作用，磷鉀表現正交互作用，氮鉀表現為正交互作用。

2.2 最佳栽培方案的確定

采用單變量函數模擬法在計算機上模擬，得到666.7m2各產量區段的組合數為:<600 kg的組合994個，占60.54%;600～650 kg的組合478個，占31.0%;650～700 kg的組合共66個，占4.28%;>700 kg的組合2個，占0.13%。我們重點分析>650 kg的68個組合，可以得出，在本區段內，氮的用量區段每666.7m2為0～21 kg，均值為3.79 kg，95%置信區間為2.37～5.22 kg;磷的用量區段每666.7m2為0～6 kg，均值為2.06 kg，95%置信區間為1.65～2.47 kg;鉀的用量區段每666.7m2為0～9 kg，均值為7.47 kg，95%置信區間為6.83~8.11 kg;產量均值為666.27 kg，95%置信區間為663.83～670.72 kg。

生產上追求最高產量，最主要的是追求最高凈產值，根據玉米籽粒價格和肥料價格及其它物化成本計算得出666.7m2凈產值方程為:

根據凈產值計算的最佳施肥量與根據產量計算的最高產量施肥量相一致。

3 結論與討論

3.1 根據多年的生產實踐和本試驗的具體條件，結合方程運算，在土壤肥力較高的地塊，其施氮量和施磷量可以比以往推薦的肥料用量大幅下降。

根據養分循環和平衡理論，如施肥量不能滿足玉米高產要求，一般認為玉米在土壤速效磷較高(大于30 mg/kg)時，施磷效果不明顯[2，3，7]，應補施氮肥。但本試驗結果表明，在土壤有機質含量較高的情況下，可以適當降低氮的用量。我國以往的研究大多是在土壤有機質含量相對較低的情況下進行的，與現在的土壤有機質含量有較大的差異。同時與國際上的氮、磷用量相比，我國用量仍然偏高，從而導致了肥料利用率下降和地下水污染等一系列問題。據張維理等(2004)[3]報道，西歐國家自20世紀80年代以來，各國逐步實施農業氮磷總量控制，氮磷肥用量分別下降了大約30%和50%。所以在重施有機肥或高肥力條件下，可以把氮、磷肥的用量減下來，從而減少能源的浪費及對環境的污染。

3.2 在本試驗條件下，夏玉米666.7m2目標產量高于650 kg的推薦施肥量為純氮 3.79 kg，P2O5 2.06 kg，K2O 7.47 kg。

3.3 在本試驗條件下，鉀的增產作用明顯，磷與鉀、氮與鉀都存在正交互作用。

3.4 本試驗只是一年的結果，是在特定土壤、氣候條件下進行的，需要進一步進行多年多點驗證。

參 考 文 獻:

[1] 高峻嶺，崔廣泉，魏由慶.魯西北夏玉米高產高效栽培模式研究[J].農業系統科學與綜合研究，1993，9(4):243-246.

[2] 楊守春主編.黃淮海平原主要農作物優化施肥和土壤培肥技術[M].北京:中國農業科技出版社，1991.

[3] 張維理，冀宏杰，Kolbe H，等.中國農業面源污染形勢估計及控制對策.Ⅱ.歐美國家農業面源污染狀況及控制[J].中國農業科學，2004，37(7):1018-1025.

[4] 高峻嶺，宋朝玉，李祥云，等.磁化肥對小麥生長和產量的影響[J].山東農業科學，2007，5:82-83.

[5] 吳 健，莊郁華，呂福保.農作物栽培技術系統優化設計[M].濟南:山東科技出版社，1988.

[6] 孫義祥，郭躍升，于舜章.應用“3414”試驗建立冬小麥測土配方施肥指標體系[J].植物營養與肥料學報，2009，15(1):197-203.

[7] 李宏松，黃占亮，戚士章.2006～2007年度壽縣小麥“3414”肥料效應田間測驗報告[J].現代農業科技，2008，13:203-205.

[8] 宋朝玉，高峻嶺，張清霞，等.“3414”肥料試驗結果統計分析方法的探討[J].山東農業科學，2009，9:93-96.