喬愛麗+劉中良
摘 要:玉米為山東省主栽糧食作物之一,在農業生產中占有重要地位。近年來,不合理施肥對山東省的玉米產量、品質產生了不利影響。本文分析了山東省玉米施肥的生產現狀及存在的問題,提出了科學施肥的對策,以期為玉米種植業發展提供管理參考。
關鍵詞:玉米;施肥現狀;對策
中圖分類號: S513 文獻標識碼: A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2017.02.008
Abstract: Corn was one of the main food crops in Shandong Province, which played an important position in agricultural production. In recent years, irrational fertilization had bad effect on maize yield and quality. The paper analyzed the current production status and the existing problems, put forward the countermeasures of scientific fertilization. It could provide management reference for the development of corn planting.
Key words: corn; application status of fertilizer; countermeasures
玉米是一種重要的糧食作物、飼料作物和深加工作物,在保證我國糧食安全、食品加工業及畜牧業的發展等方面起到重要的作用[1]。近年來,玉米生產瓶頸問題日益凸顯,單產不高與產能過剩、單一種植與多樣發展等問題都影響了玉米產業健康持續發展[2-3]。與此同時,化肥過量和不合理施用問題又導致玉米單產徘徊不前且出現略有降低的趨勢,甚至影響到生態環境安全[4]。玉米單產的提高主要歸功于新品種的推廣與生長環境的改善,其中肥料是一個重要的影響因素。相關研究表明,選擇合適的肥料種類與科學的施肥措施是均衡增產的關鍵,但以往有關對玉米增產效應和施肥效益的影響研究以單一或比例施肥增產為主,忽視了土壤、植物、養分三者的互作性,導致肥料利用率下降,生態環境污染等[5]。本研究根據當前山東省對玉米施肥的現狀,深入分析玉米施肥存在的問題,提出可行的改進措施,以期為山東省玉米產業的發展提供參考。
1 山東省玉米施肥現狀
山東省地處中國玉米帶的中心位置,屬黃淮海平原夏玉米區,自然條件非常適合玉米生長。目前,山東省玉米主要集中在濰坊、臨沂、棗莊、聊城、德州、菏澤、濟寧和青島8個產區[6]。據山東省統計局統計,2014年山東省玉米種植面積達312.65×104 hm2,總產量為1 988.34×104 t,僅次于小麥。以氮肥為主的無機肥依然占據主導地位,傳統施肥習慣如順水沖施、就雨撒施等也是山東省玉米種植戶的主要施肥方式,且隨著化肥的過量施用,有機肥的施用量也呈不斷下降趨勢。相關研究表明,每生產100 kg子粒需要吸收N 2.84 kg,P2O5 1.22 kg,K2O 2.49 kg[7]。近年來,精準施肥在玉米上難于實施的根本原因在于玉米價格的持續走低降低了農民的種植積極性。此外,生產規模小、肥料價格偏高、技術跟不上等因素也影響著玉米的科學施肥。
2 存在的問題
2.1 盲目施肥、過量施肥現象普遍,土壤養分失衡嚴重
相關研究結果表明,施肥可以提高土壤肥力、促進有機碳積累等[8]。但近年來,我國化肥施用量大幅度增長,過量的化肥未發揮出應有的效果,利用率遠低于世界平均水平。據有關報道,我國化肥的當季利用率N約為30%~35%,P約為10%~25%,K約為35%~50%。過量化肥引起的農業生態環境污染問題已經成為全球問題,并受到廣泛的關注,特別是水體的富營養化、硝酸鹽污染。不僅如此,化肥的過量和不合理施用嚴重影響了玉米的品質。過量施用氮肥會降低玉米籽粒蛋白質中賴氨酸、蘇氨酸的比例,使蛋白質的營養品質下降[9]。史常亮等[10]研究發現,玉米生產中的過量施肥程度較其他作物最為嚴重,達到 50.74%,且不同省份間的差異較小。過量施肥與不平衡的肥料導致土壤中、微量元素缺乏癥狀越來越明顯,表現為普遍缺鋅,部分地區出現缺硼、硫癥狀。
2.2 施肥結構不平衡,有機肥施入量欠缺
相對有機肥來講,化肥施用方便,減少了勞動力投入等,因此,生產中往往存在重視氮肥和磷肥的使用,不重視鉀肥的補給。重化肥、輕有機肥,造成土壤營養不平衡的問題。相關研究表明,有機肥可以有效改善養分庫容,提高土壤供肥容量[11-12]。新農村建設、現代農業的發展等導致畜牧業、家禽業的縮減,首先以家畜為主的有機肥嚴重不足,其次漚制、存儲、運輸、施用受到了嚴重影響,再者市場銷售的有機肥缺乏規范的標準,參差不齊,質量難于保證,最后關鍵是當前玉米價格持續走低,種植戶往往不希望再去投入,這些都嚴重制約了有機肥在玉米上的應用。玉米和小麥二茬是山東省的主要種植形式,小麥秸稈還田在一定程度上補充了玉米有機肥的需求,但量不足。無機肥和有機肥的不平衡導致土壤的生理特性被破壞,抑制玉米產量、品質的提升,降低了玉米對自然災害的抵抗能力。
2.3 肥料品牌雜亂,質量參差不齊
當前,市場上銷售的無機化肥相對規范,有國家標準,氮磷鉀含量比較一致,如尿素N含量46%以上,氮磷鉀復合肥15-15-15,但是針對土壤、玉米需肥特性的專用肥,長效化、高濃度化的復合肥所占比例小,難以做到平衡精準施肥。有機肥尚缺統一的標準,品牌雜亂,質量難以保證。此外,施肥方式粗放,肥料利用率低,流失率高。
3 對 策
3.1 優選施肥方式,改進種植模式
山東省種植戶在玉米施肥過程中具有隨意性、不科學性等特點,以致由于玉米前期施肥過多造成燒苗或浪費,后期施肥過多造成貪青晚熟。
首先要掌握施肥時期。應根據玉米周期特點,掌握施肥關鍵時期,一般應在拔節期和大喇叭口期分別追肥,這一時期是玉米需肥的臨界期和肥料最大效率期,利于促進玉米莖葉與果實的互作生長[12];其次應優選施肥方式。不科學的順水沖施、就雨撒施不僅造成肥料的浪費,而且導致肥料過量。播種前基肥應隨旋耕施入,減少揮發損失,追肥可以采取人工或機械穴施或條施,深度7~10 cm,提高肥料的利用率;第三應改進傳統種植模式。各地可根據實際情況,引入科學的種植模式,如少水丘陵地可以引入水肥一體化技術,水源充沛地區可以與蔬菜等作物套種,提升肥料利用率,提高經濟效益。力爭玉米種植業變粗獷式施肥模式為節約化施肥模式。
3.2 測土配方施肥,優化平衡施肥
我國從推廣測土施肥技術至今已有30余年,但受玉米效益低、技術落后等因素影響,許多種植戶仍延用傳統施肥模式,測土科學施肥難以普遍推廣。如何做到不同地塊、不同時期的科學測土配方施肥,需要農技部門和種植戶之間的密切配合。農業部辦公廳《關于印發〈小麥、玉米、水稻三大糧食作物區域大配方與施肥建議〉的通知》,在華北夏玉米主產區建議,基追結合施肥方案推薦配方為18-12-15(N-P2O5-K2O)或相近配方,一次性施肥方案推薦配方為28-7-9(N-P2O5-K2O)或相近配方。同時,同等養分條件下一次性深施肥有助于玉米對養分的吸收,施用包膜尿素、增施鉀肥和一次性深施肥能提高氮肥利用率[13]。 劉惠芬等[14]研究表明,施N 195 kg·hm-2、P2O5 78 kg·hm-2、K2O 78 kg·hm-2的夏玉米產量最高,按此配方處理的肥料綜合利用率也較高,節水增效最顯著。山東省各地土壤特性不同、分散經營等,還需針對當地情況合理安排配方施肥方案。
3.3 增施有機肥料,調控肥水效應
有機肥具有生理活性和刺激作用,能提高玉米的抗逆性和對不良環境的適應能力。王曉娟等[15]研究發現,玉米各生育時期的光合速率有隨著有機肥施用量的增加呈逐漸上升的趨勢,產量也有類似趨勢。夏雪等[16]研究發現,有機肥無機肥配施,可以顯著提高土壤蔗糖酶、脲酶、堿性磷酸酶活性,玉米籽粒產量最高,與不施有機肥處理平均值相比,增產43.1%。吳光磊[9]研究表明,有機肥用量75,150 t·hm-2的產量均值與沒有施有機肥處理相比,玉米籽粒產量分別增產32.3%和30.2%,籽粒蛋白質、淀粉含量也較高。面對山東省當前的實際情況,各地應根據有利資源,開展以農業廢棄物為主、有機無機相結合的施肥方式,注重開發和利用有機肥源,大力推廣秸稈還田,充分利用糞便還田。此外,還應補充生物肥料和種植綠肥。
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