不同施肥對(duì)玉米產(chǎn)量及肥料利用的影響

何瑞岳

（云南省麗江市永勝縣程海鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，云南麗江 674202）

玉米是我國(guó)第一大糧食作物，其產(chǎn)量高低對(duì)于國(guó)家糧食安全具有重要意義。土壤養(yǎng)分對(duì)提高玉米產(chǎn)量起著關(guān)鍵的作用，對(duì)玉米生長(zhǎng)、光合作用、干物質(zhì)積累、器官建成和源庫(kù)關(guān)系等影響顯著，但是由于土壤養(yǎng)分含量較低，不能滿(mǎn)足玉米高產(chǎn)的需求，因此必須通過(guò)施用肥料來(lái)滿(mǎn)足作物生育對(duì)養(yǎng)分的需求[1]。但是由于施肥方式不當(dāng)導(dǎo)致氮素釋放時(shí)間和強(qiáng)度與作物需氮規(guī)律不吻合，施入土壤中的肥料容易損失，導(dǎo)致肥料利用率低下，生產(chǎn)成本增加，最終產(chǎn)生一系列環(huán)境問(wèn)題，對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成威脅。因此尋找合理的肥料施用模式和方法，是保障玉米產(chǎn)量和農(nóng)田持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵[2]。在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，“一炮轟”施肥方式造成前期營(yíng)養(yǎng)過(guò)量和后期營(yíng)養(yǎng)不足問(wèn)題，后期追肥不當(dāng)又造成人工成本增加，增加經(jīng)濟(jì)投入等問(wèn)題。因此，探索施肥方式、提高肥料利用率，節(jié)省生產(chǎn)成本一直以來(lái)都是研究者們重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。施用有機(jī)肥，克服了化肥養(yǎng)分單一，供肥不平衡的問(wèn)題，既能夠調(diào)控作物生長(zhǎng)、改善產(chǎn)品品質(zhì)，又可增加土壤肥力、減少化肥用量和有利于平衡施肥，具有較好的土壤改良效果，能夠明顯改善植物的性狀和品質(zhì)[3]。王冰清等[4]研究發(fā)現(xiàn)，化肥配施有機(jī)肥可以提高番茄、黃瓜和甘藍(lán)的產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。周莉華等[5]研究表明，生物有機(jī)肥能夠促進(jìn)小麥生長(zhǎng)和改善土壤理化性質(zhì)。王站付等[5]研究表明，在常規(guī)施肥減量20%的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增施有機(jī)肥，可提高氮肥利用率，利于植株氮養(yǎng)分含量的積累。楊旸等[6]研究表明，有機(jī)肥部分代替化肥對(duì)玉米生長(zhǎng)促進(jìn)作用明顯，且提高玉米光合特性的效果較明顯，能提高玉米的氮素利用效率及產(chǎn)量。因此本試驗(yàn)研究不同肥料施用處理對(duì)玉米產(chǎn)量及玉米田肥料利用效率的影響，為合理施肥，增加生產(chǎn)效益提供理論參考。

1 材料方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)田位于永勝縣程海鎮(zhèn)季官村委會(huì)小營(yíng)村小組，地勢(shì)平坦、向陽(yáng)、排灌方便。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種為中單808。有機(jī)肥：有機(jī)質(zhì)≥45%，總養(yǎng)分（氮-磷-鉀）≥5%。氮：以金沙江牌尿素為氮源，含純N以46%計(jì)算。磷：以普通過(guò)磷酸鈣為磷源，含P2O5以16%計(jì)算。鉀：以硫酸鉀為鉀源，含K2O以50%計(jì)算。復(fù)合肥：N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，設(shè)6個(gè)處理，如表1所示，三次重復(fù)，2017年4月25日定苗后，有機(jī)肥、磷肥一次性施入，施尿素40%、鉀肥50%；在5月11日拔節(jié)期施尿素60%、鉀肥50%。試驗(yàn)田各小區(qū)于2017年8月3日后進(jìn)入成熟期，8月7日進(jìn)行收獲，各個(gè)處理成熟期基本一致。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1 土壤養(yǎng)分含量的測(cè)定

在玉米收獲時(shí)取耕層土壤用于測(cè)定土壤養(yǎng)分含量，土壤pH值的測(cè)定采用pH計(jì)法，稱(chēng)取16g干土置于50ml燒杯中，加入40ml蒸餾水，攪動(dòng)1min，放置半小時(shí)，將pH電極插入上部澄清液中，將懸液輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)，待讀數(shù)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)記錄數(shù)據(jù)。

土壤養(yǎng)分含量的測(cè)定參考梁方暉等[7]采用的方法，有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用外加熱法，全氮采用開(kāi)式定氮法，土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量用流動(dòng)分析儀測(cè)定，速效磷采用鉬銻抗比色法，速效鉀測(cè)定采用火焰光度計(jì)法。

1.4.2 玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的測(cè)定

玉米實(shí)收測(cè)產(chǎn)，于室內(nèi)考察穗行數(shù)、穗粒數(shù)、百粒重、含水量等穗部性狀，按14%含水量計(jì)算籽粒產(chǎn)量。

1.4.3 籽粒及莖葉養(yǎng)分元素的測(cè)定

植株全氮、全磷和全鉀參考采用張山泉等[8]改進(jìn)的硫酸-過(guò)氧化氫消煮法。消煮液稀釋定容后，全N采用濟(jì)南海能牌全自動(dòng)凱式定氮儀測(cè)定；P采用釩鉬黃比色法測(cè)定；K采用火焰光度計(jì)測(cè)定。

1.4.4 肥料利用率的計(jì)算

氮（鉀、磷）肥料利用率（AEN，kg/kg）=（施氮（鉀、磷）區(qū)玉米產(chǎn)量-不施氮（鉀、磷）區(qū)玉米產(chǎn)量）/施氮（鉀、磷）量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

測(cè)定數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0版軟件進(jìn)行處理和分析。

表1 試驗(yàn)各處理對(duì)照表

2 結(jié)果分析

2.1 不同處理對(duì)玉米田土壤養(yǎng)分含量的影響

由表2可知，各施肥處理間土壤pH值均相同或相近，為8.7；化肥處理2、3、4、5有機(jī)質(zhì)含量低于處理1，分別低36.00%、25.93%、6.25%和25.93%，處理6比處理1高10.03%；化肥處理2、3、4、5堿解氮含量低于處理1，分別低18.75%、33.33%、15.15%和7.04%，處理6比處理1高13.16%；處理3、4、5速效磷含量低于處理1，分別低18.97%、16.95%、6.15%，處理2和6比處理1高20.29%和28.99%；處理3、4、5速效鉀含量低于處理1，分別低2.30%、5.95%、17.11%，處理2和6比處理1高5.62%和35.96%。

表2 不同處理對(duì)玉米田土壤養(yǎng)分含量的影響

2.2 不同處理對(duì)玉米生物學(xué)特性的影響

由表3能夠看出，各處理的基本株數(shù)沒(méi)有差異；除了處理5，施肥處理的平均株高均高于處理1，分別高出1.09%、3.74%、7.63%、4.05%，其中處理6最高；有效穗數(shù)在161-176，各處理間變化幅度不大；施肥處理的穗粒數(shù)均高于處理1，分別高出6.64%、9.02%、8.25%、6.85%、10.70%，其中處理6最高；施肥處理的百粒重均高于處理1，分別高出2.34%、5.48%、6.94%、6.94%、13.60%，其中處理6最高；施肥處理的理論產(chǎn)量均高于處理1，分別高出3.52%、11.39%、6.52%、13.21%、19.91%，其中處理6最高。

表3 不同處理對(duì)玉米生物學(xué)特性的影響

表4 不同處理對(duì)玉米籽粒及莖葉養(yǎng)分含量的影響

2.3 不同處理對(duì)玉米肥料利用率的影響

由表4可知，施肥各處理籽粒N養(yǎng)分含量均高于處理1，處理2、3、4、5、6分別比處理1高出1.82%、29.09%、32.73%、33.64%、41.82%；處理2、3、4 籽粒P2O5養(yǎng)分含量均低于處理1，分別比處理1低5.88%、7.54%、5.70%，處理5和處理6分別比處理1高26.1%和29.8%。施肥處理籽粒K2O養(yǎng)分含量均低于處理1；施肥各處理莖葉N養(yǎng)分含量均高于處理1，處理3、4、5、6分別比處理1高出13.63%、19.69%、36.36%、48.49%；處理5和處理6莖葉P2O5養(yǎng)分含量均高于處理1，分別比處理1高2.23%和3.57%，處理3、4、5、6莖葉莖葉K2O養(yǎng)分含量分別比處理1高17.67%、14.65%、25.25%、22.22%。

由表5可知，在全肥（N∶P2O5∶K2O=18.4∶8.0∶5.0）施肥處理下肥料利用率為：氮肥40.05%，磷肥20.5%，鉀肥60.2%；在有機(jī)肥（N∶P2O5∶K2O=0.7∶0.7∶0.7）+全肥（N∶P2O5∶K2O=18.4∶8.0∶5.0）施肥處理下肥料利用率為：氮肥42.8%，磷肥26.6%，鉀53.2%。

表5 不同處理對(duì)玉米肥料利用率的影響

3 討論

有機(jī)肥是一種含有動(dòng)物蛋白、氨基酸、以及氮磷鉀等有機(jī)物質(zhì)的肥料，主要來(lái)源于動(dòng)植物的代謝體，屬于純天然的肥料，并且肥效的時(shí)間較長(zhǎng)[6]。有機(jī)肥和化肥配施為作物后期生長(zhǎng)提供充足的營(yíng)養(yǎng)成分，為最終獲得高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。研究表明，有機(jī)肥能夠維持土壤肥力水平，改善土壤結(jié)構(gòu)，是提高土壤養(yǎng)分含量的重要措施，是實(shí)現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的途徑之一[7]。溫延臣等[8]研究結(jié)果表明，有機(jī)肥對(duì)土壤養(yǎng)分有顯著的影響，施化肥土壤pH值較高，有機(jī)肥單施或配施均能降低土壤pH值，并且提高了土壤微生物碳、氮以及土壤養(yǎng)分。周凱等[9]研究了有機(jī)肥用量對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響，結(jié)果表明，隨著有機(jī)肥用量的增加，土壤中速效養(yǎng)分含量顯著增加。本研究結(jié)果表明，有機(jī)肥+全肥處理下有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀含量比化肥處理高出54.32%、21.13%、36.92%和59.21%，產(chǎn)量增加5.91%。

有機(jī)肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要肥料，近年來(lái)，有機(jī)肥替代部分化肥或與化肥配施成為研究的熱點(diǎn)[10]。生物有機(jī)肥具有改善土壤物理性狀、生物學(xué)特性、增強(qiáng)植物抗逆性和提高土壤養(yǎng)分利用率的效果[11]。普遍認(rèn)為，有機(jī)肥配施化肥對(duì)作物表現(xiàn)為正效應(yīng)，可促進(jìn)作物生長(zhǎng)，充分發(fā)揮肥效，提高肥料利用率。其主要原因是有機(jī)肥在一定程度上能夠增加微生物數(shù)量，提高土壤酶活性，進(jìn)而提高土壤養(yǎng)分礦化速率，改善土壤結(jié)構(gòu)，另一方面，有機(jī)肥的養(yǎng)分釋放緩慢，能夠在植株生長(zhǎng)后期增加土壤速效養(yǎng)分含量，促進(jìn)養(yǎng)分的釋放。李小萌等[12]研究表明，化肥減量配施有機(jī)肥，隨著化肥施用量的減少，黃瓜產(chǎn)量差異逐漸顯著，而氮肥利用率、磷肥利用率和鉀肥利用率均呈上升趨勢(shì)。從土壤養(yǎng)分測(cè)定值來(lái)看，該區(qū)域土壤畝施全肥（N∶P2O5∶K2O=18.4∶8.0∶5.0）配合農(nóng)家肥1 500 kg～2 000kg或商品有機(jī)肥600kg左右，可以使氮肥+磷肥+鉀肥的肥料平均利用率超過(guò)40%，有效提高了氮、磷、鉀肥的利用率。