陽信縣夏玉米土壤養分豐缺指標和施肥指標體系研究

鄧婷婷

（陽信縣農業局農業技術推廣站，山東 陽信 251800）

陽信縣夏玉米土壤養分豐缺指標和施肥指標體系研究

鄧婷婷

（陽信縣農業局農業技術推廣站，山東 陽信 251800）

為建立夏玉米施肥指標體系，在陽信縣潮土區分高、中、低土壤肥力水平,設置夏玉米“3414”肥料肥效試驗15個。結果表明，隨著土壤肥力水平的降低，施肥增產率升高，但單位養分增產量下降。根據土壤養分測定值和相對產量的關系建立了陽信縣夏玉米的土壤養分豐缺指標: 堿解氮，低(＜90.4mg/kg)、中(90.4～115.9mg/kg)、高(＞115.9mg/kg)；有效磷，低(＜10.7mg/kg)、中(10.7～31.2mg/kg)、高(＞31.2mg/kg)；速效鉀，低(＜97.1mg/kg)、中(97.1～148.9mg/kg)、高(＞148.9mg/kg)。結合土壤測試值與相對產量的回歸關系,建立了基于土壤常規測試條件下的土壤養分豐缺指標與施肥指標體系。

夏玉米；潮土；養分豐缺指標；施肥指標體系

土壤中養分含量水平和豐缺狀況是合理施肥的依據，是作物高產、優質的基礎。自2005年起，國家在全國范圍內廣泛開展測土配方施肥工作，以推動糧食增產、農民增收和保護生態環境。山東省陽信縣于1980年參加了第二次全國土壤普查，完成了全縣土壤類型圖、土壤利用現狀圖、土壤養分圖、土壤改良分區圖，為陽信縣的農業生產發展作出了巨大貢獻。但目前，全縣的土壤肥力、作物品種、種植體系、產量水平等因素發生了很大變化，原有的研究已不能適用于目前的生產條件，急需建立土壤養分豐缺指標體系和施肥指標體系。

“3414”試驗設計是全國農業技術推廣服務中心推薦的主要田間試驗方案。陽信縣農業局通過多年、多點“3414”試驗，開展夏玉米施肥指標研究，摸清了夏玉米氮、磷、鉀的施肥效果，建立了土壤養分豐缺指標，為因地制宜指導科學施肥，提高區域綜合生產能力，減少環境壓力奠定了基礎。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

山東省陽信縣地處魯北黃泛平原，屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，常年平均氣溫12.6℃，平均年降水量543.8mm。全縣耕地總面積4.77萬hm2；土壤類型以潮土為主，占比97.6%，其他為鹽土類，表層質地79.3%為輕壤，20.7%為中壤。

全縣土壤有機質平均含量12.6g/kg，pH平均為8.1，堿解氮平均含量93mg/kg，有效磷平均含量27.4mg/kg，速效鉀平均含量98mg/kg。

1.2 試驗材料

供試玉米品種均為當地主栽品種，如鄭單958、登海605、先玉335、浚單20等。試驗氮肥為尿素，N含量46%；磷肥為普鈣，P2O5含量12%；鉀肥為氯化鉀，K2O含量60%，或硫酸鉀，K2O含量50%。其中，磷肥和鉀肥均作底肥一次性施用，氮肥總量的20%～30%作基肥施用，其余70%～80%分兩次在玉米苗期和大喇叭口期施用。

1.3 試驗方案設計

本研究采用“3414”設計，氮、磷、鉀分別為3個因素，4個不同水平，總共14個處理，在區組內隨機排列。

4個不同水平:0水平指不施肥；2水平指當地最佳施肥量（近似當地習慣施肥量和專家建議施肥量）的近似值；1水平=2水平×0.5；3水平=2水平×1.5(為過量施肥水平)。各個處理均3次重復。詳見表1。

表1 “3414”試驗方案及各試驗點施肥量

1.4 土壤樣品的采集及有效養分含量的測定

測定土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量，采用國家測土配方施肥技術規范的方法進行。

1.5 數據處理與分析

1.5.1土壤有效養分豐缺指標的確定

制定土壤養分豐缺指標時會涉及到“3414”試驗方案中編號為1、2、4、8和6的5個處理，其分別對應對照區（CK）、無氮區、無磷區、無鉀區和全肥區。以各試驗點基礎土樣速效養分含量測定值為自變量，以相對產量（缺素區產量占全肥區產量的百分數）為因變量，獲得相對產量與對應土壤養分含量測試值之間的對數關系式。然后將相對產量≤75%時對應的養分含量確定為低，75%＜相對產量≤90%時對應的養分含量確定為中等，相對產量為＞90%時對應的養分含量確定為高，將以上各相對產量臨界值代入到回歸方程中確定出養分分級的臨界值，根據這些臨界值劃分土壤養分豐缺指標。

1.5.2指標的計算

增產率（%）＝（全肥區經濟產量－缺素區經濟產量）／缺素區經濟產量×100%；

農學效率（kg/kg）=（全肥區經濟產量－缺素區經濟產量）／（全肥區施肥量－缺素區施肥量）；

化肥貢獻率（%）＝（全肥區經濟產量－無肥區經濟產量）／全肥區經濟產量×100%；

土壤貢獻率（%）＝無肥區經濟產量／全肥區經濟產量×100%。

2 結果與分析

2.1 夏玉米不同產量水平下的肥料效應分析

將陽信縣不同年度地塊N2P2K2處理的夏玉米產量，按高、中、低分級，并對分級產量進行平均和歸類。

表2 夏玉米不同產量水平下的肥料增產率和養分效率

從表2可以看出，隨著產量水平的降低，氮肥、磷肥、鉀肥肥料貢獻率呈下降趨勢，土壤貢獻率呈上升趨勢。隨著土壤肥力水平的降低，施肥增產率降低。

隨著產量水平的降低，化肥的增產率和化肥貢獻率呈上升趨勢，公斤養分增產和土壤貢獻率呈下降趨勢。

2.2 夏玉米推薦施肥指標體系的建立

2.2.1養分豐缺指標的劃分

建立夏玉米的土壤養分測定值和相對產量的對數關系，并劃分出該區夏玉米的土壤養分豐缺指標，結果列于表3。

表3 夏玉米土壤養分與相對產量的相關關系及養分豐缺指標

在15個“3414”試驗的基礎上，得出相應的夏玉米土壤養分豐缺指標：

土壤堿解氮為：低（＜90.4 mg/kg）、中（90.4～115.9 mg/kg）、高（＞115.9 mg/kg)；

土壤有效磷為：低（＜10.7 mg/kg）、中（10.7～31.2 mg/kg）、高（＞31.2 mg/kg)；

土壤速效鉀為：低（＜97.1 mg/kg) 、中(97.1～148.9 mg/kg）、高（＞148.9 mg/kg)。

3 施肥指標制定原則及方法

3.1 氮肥

根據作物目標產量確定施用量：施肥量=目標產量所需養分量=目標產量×每100公斤經濟產量養分吸收量/100。

陽信縣屬于旱作區，土壤基礎肥力相對較低，同時由于氮素易損失，利用率較低，因此在中、低肥力土壤上氮肥推薦量分別為作物吸收量的1.2～1.5倍，以滿足作物對氮素養分的需求。高肥力土壤上氮肥推薦量即為作物目標產量所需養分量。

3.2 磷、鉀肥

基本思路是根據土壤有效磷和速效鉀測試結果和養分豐缺指標進行分級，當含量為極低和較低水平時，管理的目標是通過增施磷、鉀肥提高作物產量和培肥地力，磷、鉀肥用量分別為作物帶走量的2倍和1.5倍；當土壤有效磷和速效鉀含量為中等水平時，磷、鉀肥管理的目標維持現有土壤有效磷和速效鉀水平，磷、鉀肥用量等于作物的帶走量；當土壤有效磷和速效鉀含量為較高和極高水平時，磷、鉀肥用量分別為作物帶走量的0.5倍和完全不施，目的是減少大量肥料施用造成的經濟浪費和農業環境污染。一般大田作物，磷、鉀肥全部做基肥。

3.3 中、微量元素肥料

采用因缺補缺的原則。即在表現出缺素癥狀的地區，根據推薦方法施用中微量元素肥料，在未表現出缺素癥狀的地區，原則上不施。

4 玉米施肥指標和施肥建議

4.1 玉米施肥指標

根據相關研究結果，每100 kg玉米籽粒產量氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）養分吸收量分別為2.2 kg、0.85 kg、2.4 kg。

由于陽信縣土壤堿解氮和有效磷含量水平總體較低，而根據“3414”試驗制定的土壤養分豐缺指標只能表明當地土壤養分含量的一個相對豐缺程度，對當地土壤養分狀況在全縣范圍內進行一個相對豐缺狀況的評價。

因此，在進行施肥推薦時，充分考慮到作物對營養元素的需求量，適當提高了土壤堿解氮和速效磷的豐缺指標臨界值。

據以上研究，得到陽信縣夏玉米推薦施肥指標，不同地力條件和目標產量下夏玉米氮磷鉀肥推薦用量見表4。

表4 陽信縣夏玉米不同地力條件下的推薦施肥量 kg/hm2

[1] 張福鎖．測土配方施肥技術要覽[M]．北京:中國農業大學出版社，2006．

[2] 洪曉強，趙二龍，宋宏偉.秸稈覆蓋對農田土壤水分及玉米生長的影響[J].中國農學通報，2005（8）：177-179.

[3] 倪紹祥. 近10年來中國土地評價研究的進展[J].自然資源學報，2003（6）：672-683.

[4] 王啟現，王璞，楊相勇，等.不同施氮時期對玉米根系分布及其活性的影響[J].中國農業科學，2003（12）：1469-1475.

本刊常用單位符號及換算

依據國家標準，本刊在刊發稿件中一律使用法定計量單位，為便于讀者閱讀，現將本刊常用單位符號及其換算方法介紹如下：

1 長度單位：km＝公里、千米， m＝米，cm＝厘米，mm＝毫米；換算：1km＝1000m，1m＝100cm＝3尺，1cm＝10mm

2 重量單位：t＝噸或1000kg，kg＝公斤、千克，g＝克，mg＝毫克；換算： 1t＝1000kg，1kg＝1000g，1g＝1000mg，

500g＝1市斤，50g＝1兩

3 面積單位：m2＝平方米，hm2＝公頃，cm2＝平方厘米；換算：1hm2＝10000m2＝15畝，1畝＝667m2

4 濃度單位：1mg/kg，mg/L或mg·kg-1，mg·L-1，μL·L-1＝1×10-6=1ppm，即百萬分之一，不用ppm和1×10-6表示

5 時間單位：“天、小時、分鐘、秒”分別用“d，h，min，s”表示

-本刊編輯部-

S158.3

B

1003-4749（2017）04-0019-04

2017-03-23

農業部測土配方施肥項目（農發［2005］8號，農財［2005］101號）

鄧婷婷(1983-)，女，山東陽信人，本科，農藝師，主要從事農業技術推廣工作。