玉米水肥一體化施肥模式對肥料利用率的影響

苑喜軍，聶大杭

（赤峰市農業技術服務中心，內蒙古赤峰024000）

玉米水肥一體化施肥模式對肥料利用率的影響

苑喜軍，聶大杭

（赤峰市農業技術服務中心，內蒙古赤峰024000）

以赤峰市喀喇沁旗玉米田間試驗為基礎，研究了水肥一體化施肥模式對肥料利用率的影響，以期為提高化肥利用率提供依據。試驗結果表明，水肥一體化施肥模式下，氮、磷、鉀的肥料利用率分別為52.3%、29.7%、46.7%，均較常規施肥有較大的提升。

玉米；施肥；水肥一體化；肥料利用率

我國是世界上最大的化肥消耗國，肥料的施用一直是農業增產的關鍵因素之一［1］。我國是生物密集型農業，農業增產對化肥的依賴程度很高［2］。朱兆良1992年總結了782個田間試驗數據發現，我國主要糧食作物的氮肥利用率變化在28%～41%，平均為35%［3］。1998年朱兆良進一步指出，當時的主要糧食作物磷肥利用率為15%～20%，鉀肥利用率為35%～50%［4］。而發達國家化肥的利用率為50%～60%，其中歐盟氮肥利用率可達70%～80%［5］，可見我國的肥料利用率水平較低。較低的肥料利用率導致養分的大量流失，從而增加了環境污染的隱患。據估計，我國每年損失的氮素在1500萬噸，價值超過400億元。我國的肥料利用率有很大的提升空間［6］。因此，研究玉米水肥一體化施肥模式，提高肥料利用率對玉米生產具有重要的指導意義。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗地塊位于赤峰市喀喇沁旗乃林鎮興隆莊村（119°15′55″E，41°53′08″N）。供試土壤為褐土，質地為砂壤，供試土壤主要農化性狀如表1。

表1 供試土壤農化性狀Table 1 The ageochem istry traits of soil

供試玉米品種為‘MC278’，2016年4月30日播種，9月20日收獲。采用寬窄行種植法，寬行行距80 cm，窄行行距40 cm，播種量30.0 kg／hm2。

氮肥用尿素（含N 46%），磷肥用重過磷酸鈣（含P2O543%），鉀肥用硫酸鉀（含K2O 50%）。

1.2 試驗設計及計算方法

試驗共設5個處理，詳見表2。每個處理設置3次重復，各處理的小區面積為50 m2。氮、磷、鉀肥用量根據前幾年“3414”試驗結果確定。磷、鉀肥以基（種）肥的方式一次性深施。1／4的氮肥做基肥與磷、鉀肥一同深施，剩余的氮肥采用水肥一體化施肥模式，溶于水中在灌溉時分3次追施，每次施用總施氮量的1／4。各處理的其它農藝措施相同，統一進行管理。

表2 試驗方案Tab le 2 Exprimental program

肥料利用率、肥料偏生產力、肥料農學效率及肥料生理利用率計算方法：

肥料利用率（RE）即肥料養分回收率，反映了作物對施入土壤中的肥料的回收效率［7］。

式中：U為施肥后作物收獲時地上部的養分吸收總量，U0為未施肥作物收獲時地上部的養分吸收總量，F為化學肥料的投入量。

肥料偏生產力（PFP），是指投入的單位肥料所能生產的作物籽粒產量。

式中：Y為施肥后所獲得的作物產量，F為化肥的投入量。

肥料農學效率（AE）也叫農藝利用率，表示施用的每千克肥料（N、P2O5、K2O）生產的經濟收獲物，反映了單位施肥量增加作物產量的能力［8］，指作物施肥后增加的產量與施肥量的比值［9］。

式中：Y為施肥后所獲得的作物產量，Y0為不施肥條件下作物的產量，F為化肥的投入量。

肥料生理利用率（PE）是作物地上部每吸收單位肥料中的養分所獲得的籽粒產量的增加量［10］。

式中：Y為施肥后所獲得的作物產量，Y0為不施肥條件下作物的產量，U為施肥后作物收獲時地上部的養分吸收總量，U0為未施肥作物收獲時地上部的養分吸收總量。

1.3 統計分析方法

應用Microsoft Excel2003和F檢驗與LSD統計軟件進行數據統計與分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥模式對玉米產量的影響及經濟效益分析

表3列出了不同施肥模式下玉米產量的平均值。從表中可以看出，各施肥處理玉米產量均較不施肥處理有所提高，說明施化肥可以有效提高玉米產量，其中處理E氮磷鉀肥配合施用增產效果最好，比不施肥的處理A增產25.8%，差異顯著，說明氮、磷、鉀肥合理配比施用能顯著提高作物的產量。對比各施肥處理發現，氮、磷、鉀每種養分的缺失都會對玉米產量產生較大的影響，其中缺鉀區產量最低，其次是缺氮、磷區，說明在當地環境條件下，鉀肥的缺失對玉米的影響更大。這與夏中華［11］所得結論一致。

表3 不同施肥模式的玉米產量和經濟效益對比Table 3 Themaize yield and econom ic benefit under different fertilization models

從表3中可以看出，各施肥處理產值均比不施肥處理高，但凈增產值只有氮磷鉀肥配合施用時才有顯著提高，凈增產值達3212元／hm2，缺氮處理凈增產值為259.5元／hm2，缺磷處理凈增產值為300元／hm2，而缺鉀處理凈增產值為-714.5元／hm2，說明只有氮磷鉀肥合理配合施用才能取得較大的收益。缺少某種養分后，凈增產值較低或出現了負增長，說明不合理施肥不僅不會帶來好的收益，反而可能造成損失。

2.2 不同施肥模式的肥料養分利用效率分析

不同施肥模式下肥料養分利用率參數見表4。

表4 肥料養分利用率參數Table 4 The utilization param eters of fertilizer nutrients

肥料利用率是指當季作物吸收營養元素的數量與施入土壤中肥料營養元素總量的百分數［12］。一般采用差值法來測算肥料的利用率，即施肥區作物吸收的養分量與缺素區作物吸收的養分量之差與肥料投入的比值［13］。從表4可以看出，水肥一體化施肥模式下，氮、磷、鉀的肥料利用率分別為52.3%、29.7%、46.7%。較常規施肥情況下氮、磷、鉀的肥料利用率25.6%、18.5%、36.0%，均有較大的提高。說明水肥一體化施肥模式對提高肥料養分利用率有較好的效果，為提高肥料效率開辟了新的途徑。

偏生產力為國際農學界常用，它不需要空白區產量和養分吸收量的測定，簡單明了，易為農民所掌握，包含了當地基礎養分和施用肥料對于肥料利用率的影響，是評價肥料效應的適宜指標。農學效率是評價肥料增產效應較為準確的指標。生理利用率說明的是植物體內養分的利用效率，而不是肥料的增產效應。從表4可以看出，偏生產力、農學效率、生理利用率均以鉀肥為最高，磷肥次之，氮肥再次之，說明在當地的環境中鉀肥對玉米產量的影響最大，缺鉀會造成玉米產量顯著下降。

3 小結

通過試驗可知，氮磷鉀肥合理配施可以有效提高玉米的產量和經濟效益，缺少氮磷鉀某種養分后都會對玉米產量造成影響，其中鉀肥的影響最為顯著。

改進施肥方法（施肥時間和空間）是提高肥料利用率很重要的措施［15］。本研究發現，水肥一體化施肥模式下，氮、磷、鉀的肥料利用率分別為52.3%、29.7%、46.7%，均較常規施肥有較大的提升，說明水肥一體化施肥方法可以提高肥料的利用率，并減少勞力和能源的消耗。

［1］ 吾建祥，施南芳.長期不同施肥對水稻養分吸收和肥料利用率的影響［J］.湖北農業科學，2002（4）：54-55，64.

［2］ 楊青林，桑利民，孫吉茹，等.我國肥料利用現狀及提高化肥利用率的方法［J］.山西農業科學，2011，39（7）：690-692.

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［4］ 朱兆良.我國氮肥的使用現狀、問題和對策［A］.見：李慶逵，朱兆良，于天仁.中國農業持續發展中的肥料問題［C］.南京：江蘇科學技術出版社，1998.38-51.

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［6］ 張福鎖，張衛鋒，陳新平.對我國肥料利用率的分析［A］.見：江榮風，杜 森.第二屆全國測土配方施肥技術研討會論文集［C］.北京：中國農業大學出版社，2007.10-12.

［7］ 張福鎖，王激清，張衛鋒，等.中國主要糧食作物肥料利用率現狀與提高途徑［J］.土壤學報，2008，45（5）：915-924.

［8］ 李方敏，樊小林，陳文東.控釋肥對水稻產量和氮肥利用效率的影響［J］.植物營養與肥料學報，2005，11（4）：494-500.

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［14］劉永超.玉米肥料利用率試驗淺析［J］.陜西農業科學，2013（6）：96-97，128.

［15］王激清，馬文奇，江榮風，等.我國肥料利用率的現狀及調控措施［A］.見：江榮風，杜 森.首屆全國測土配方施肥技術研討會論文集［C］.北京：中國農業大學出版社，2007.137-142.

The Influence ofWater and Fertilizer Integration on the Fertilizer Utilization Rate of Maize

YUAN Xijun，NIE Dahang
（Agricultural Technology Service Center of Chifeng City，Chifeng，Inner Mongolia 024000，China）

In order to provide the basis for improving the fertilizer utilization rate，the influence of irrigation of water and fertilizer on the fertilizer utilization rate was studied based on corn field experiment in Harqin Banner of Chifeng city.The results showed thatunder themode of integrating ofwater and fertilizer，the utilization rates of nitrogen，phosphorus and potassium fertilizer were 52.3%，29.7%and 46.7%respectively，which were higher than those of conventional fertilization.

corn；fertilization；water and fertilizer integration；fertilizer utilization rate

2017- 03- 29

苑喜軍（1973-），男，高級農藝師，主要從事土壤肥料技術推廣工作。

S513.062

A

1001-5280（2017）04-0391-04

：10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.04.10