豫西南砂姜黑土夏玉米綠色高產施肥技術探討

孫 然

鄧州市位于河南省西南邊緣，南陽盆地西南部，是河南省耕地面積最大的一個省級直管縣。 現有耕地面積244.965 萬畝，土壤類型有潮土、砂姜黑土、黃棕壤三大土類，細分為5 個亞類、11 個土屬、42 個土種。土種較多，土壤結構復雜。

砂姜黑土土類是鄧州市分布較為廣泛的一個土類，面積123.75 萬畝，占全市總耕地面積的50.7%，在鄧州市農業生產中占有很重要的地位。 該土類在鄧州只有砂姜黑土1 個亞類， 分為砂姜黑土、 黑老土2 個土屬，9 個土種。 在這9 個土種中， 質地除2 個為中壤土外，其余均為重壤到黏質土，結構為碎屑或碎塊狀。 這類土壤總的特點為質地黏重，結構不良，通透性較差，水、氣、熱矛盾較為突出；土壤中有機質、全N、全P 含量較高，但速效性較差，加之土性較寒，肥料利用率也較低。

為探究該類土壤上夏玉米獲得最佳產量的氮肥的最佳用量， 并進行科學配比， 我們分別于2016 年和2017 年在該類土壤上安排了夏玉米氮肥用量肥效試驗，依據試驗結果，初步構建豫西南砂姜黑土高產田夏玉米氮肥用量肥料效應模型， 確定夏玉米氮肥最佳用量和最大用量，探求夏玉米最佳產量和最高產量，為科學制訂豫西南砂姜黑土高產田夏玉米最佳氮肥用量及氮、磷、鉀肥合理配比奠定了基礎，具體結果如下。

一、材料與方法

（一）材料

1.試驗時間、地點安排

本試驗于2016 年5 月至10 月在鄧州市腰店鄉趙樓村進行，2017 年5 月至10 月在夏集鄉崗陳村進行。

2.供試土壤

腰店鄉趙樓村試驗地土壤類型為黏質黑老土，有機 質 含 量 為17.22gkg-1， 全 氮 為1.12gkg-1， 速 效 鉀 為137.1mgkg-1，有效磷為17.66mgkg-1，耕地肥力較高，前茬小麥畝產540 公斤。

夏集鄉崗陳村試驗地土壤類型為砂姜黑土， 有機質 含 量 為16.15gkg-1， 全 氮 為1.06kg-1， 速 效 鉀 為139.9mgkg-1，有效磷為15.74gkg-1。 耕地肥力較高，前茬小麥畝產520 公斤。

3.供試肥料

尿素選用大顆粒尿素，N 含量為≥46%； 磷肥選用顆粒過磷酸鈣，P2O5含量按實際化驗結果折算；鉀肥選用進口大顆粒氯化鉀，K2O 含量按實際化驗結果折算。兩個試驗點各處理用肥由專人統一稱量。

4.供試作物及品種

供試作物為夏玉米，品種為偉科702。

（二）方法

1.處理設計

兩個試驗點均設5 個處理，3 次重復。 每個試驗點各處理磷、鉀肥施用量相同。

腰店鄉趙樓村：N 肥施用量依次為0、8、16、24、32公斤/畝。

夏集鄉崗陳村：N 肥施用量依次為0、7、14、21、28公斤/畝。

2.小區面積

兩個試驗點每個處理小區面積均為35 平方米，其中，長5 米，寬7 米。

3.田間管理與收獲

試驗地均采用機耕、機播、化學除草等統一的田間管理，肥料施用方法為：采取種肥同播，肥種分離的辦法。

二、結果與分析

（一）試驗結果整理

夏玉米成熟后，按小區分別人工收獲，人工脫粒，實打風干折畝產（詳情見表1）。

表1 試驗結果整理 單位：公斤/畝

（二）利用肥料效應函數法建立夏玉米產量與氮肥用量的肥料效應函數方程

趙樓村：y=-1.2248X2+42.855X+365.51（R2=0.945）

崗陳村：y=-1.3461X2+44.104X+373.33（R2=0.966）

1.根據N 肥效應方程確定兩個試驗點的最大N 肥用量和最高小麥產量

根據數學分析求極值原理，可求得不同試驗點的最高氮肥用量，同時依據建立的肥料效應函數，確定不同試驗點的最高產量

趙樓村：最高氮肥用量x=17.49（公斤/畝）

最高產量y=740.4（公斤/畝）

崗陳村：最高氮肥用量x=16.38（公斤/畝）

最高產量y=734.6（公斤/畝）

2.兩個試驗點最佳施用氮肥量和最佳產量的確定

夏玉米市場價格為Py=2.2 元/公斤； 純氮肥價格為Px=4.5（元/公斤）。

根據邊際效應分析原理,當邊際產量等于肥料單價與產品單價之比時,求得的氮肥用量就是最佳氮肥用量,在此最佳施氮量下的產量就是最佳產量。 據此，可求得兩個試驗點的最佳施N 量和最佳產量

趙樓村：最佳施N 量x=16.66（公斤/畝）

最佳產量y=739.5（公斤/畝）

崗陳村：最佳施N 量x=15.6（公斤/畝）

最佳產量y=733.8（公斤/畝）

3.豫西南砂姜黑土高產田夏玉米最佳氮肥用量的確定及氮、磷、鉀肥比例

從上述計算結果可以看出： 兩個試驗點間最大氮肥用量相差1.1 公斤/畝， 成本投入差為4.5 元/畝；最高產量相差5.79 公斤/畝；產品效益差為12.74 元/畝；成本投入差低于產品效益差。最佳N 肥用量相差1公斤/畝， 成本投入差為4.5 元/畝； 最佳產量相差5.71 公斤/畝，產品效益差為12.56 元/畝；成本投入差低于產品效益差。

就同一試驗點內最大氮肥用量與最佳氮肥用量對比： 趙樓村相差為0.83 公斤/畝， 崗陳村相差為0.76公斤/畝；兩點間成本投入差相差0.315 元/畝。 最高產量與最佳產量對比：趙樓村相差為0.86 公斤/畝，崗陳村相差為0.82 公斤/畝， 兩點間產品效益差相差0.09 元/畝。

鑒于以上情況， 根據生產條件和豫西南砂姜黑土高產田肥力水平， 夏玉米最佳氮肥用量應以15.5～16公斤/畝為宜；在氮肥施用量確定的前提下，按氮磷鉀肥比例法確定施肥配方。經過連續兩年試驗，在氮肥用量一定的情況下， 鄧州市夏玉米氮、 磷、 鉀肥比例按1∶0.25∶0.32 較為合理，即畝施純氮16 公斤，五氧化二磷4 公斤，氧化鉀5 公斤。此配方在氣候條件基本適宜的情況下（即光、溫、水保證率在75%以上），砂姜黑土高產田夏玉米產量在700 公斤/畝以上。

三、結 論

利用夏玉米氮肥用量肥效試驗法確定鄧州市砂姜黑土高產田夏玉米最佳氮肥用量及氮磷鉀肥施用比例，理論依據較為充分，配肥目標明確，使用參數較少，易于操作。