張掖市甘州區灌淤旱作人為土制種玉米鋅鉬微肥最大利潤施用量研究

陸 靜

（甘肅省張掖市甘州區農業農村局，甘肅張掖734000)

張掖市甘州區具有得天獨厚的自然環境和區位優勢，海拔1 450～1 600 m，是雜交玉米種子生產和繁殖的最佳生態種植區[1]，截至2019年已建成雜交玉米種子生產基地3.63萬hm2，占全區耕地總面積的56.72%[2]。2013年被認定為國家級雜交玉米種子生產基地[3]。經室內化驗分析，雜交玉米制種田0～20 cm耕作層有機質含量低（16.65～18.54 g/kg），速效氮磷含量中等（堿解氮79.77～88.46 mg/kg、速效磷13.74～15.30 mg/kg），速效鉀含量豐富（157.73～172.04 mg/kg），有效鋅和有效鉬含量小于臨界濃度（有效鋅0.41～0.48 mg/kg，有效鉬0.11～0.13 mg/kg）[4]，制種玉米在苗期缺鋅和缺鉬的生理性病害經常發生，產量低而不穩，影響了甘州區制種玉米產業的可持續發展。近年來，有關制種玉米施肥技術的研究較多。秦嘉海等[5]研究認為，隨著多功能專用肥施用量梯度的增加，單位多功能專用肥的增產量隨著多功能專用肥施用量的增加而遞減，出現報酬遞減現象；肖占文等[6]研究發現，在甘肅河西內陸灌區肥力水平高的暗灌漠土上，玉米氮素最大利潤施用量為124.81 kg/hm2；孫寧科等[7]研究指出，制種玉米拔節前段需肥量較大，氮、磷、鉀分別占總吸收量的43.6%、37.8%和58.3%；劉金蓉等[8]研究發現，武威市制種玉米鉀肥施用量為60～90 kg/hm2時，增產率為6.83%～12.80%。制種玉米施肥技術的研究主要集中在多功能專用肥、復混肥、氮肥和鉀肥方面，然未見甘州區灌淤旱作人為土制種玉米鋅鉬微肥最大利潤施用量研究方面的報道。本文以傳統的硫酸鋅和鉬酸銨為研究材料，旨在探索甘州區制種玉米田硫酸鋅和鉬酸銨的最大利潤施用量。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗點設在張掖市甘州區沙井鎮的制種玉米基地，海拔1451m，地理坐標為東經100°15′56″、北緯39°05′01″，土壤是灌淤旱作人為土[9]。種植前（2017年4月26日）采樣0～20 cm耕作層土樣室內測定，含有效鋅0.41 mg/kg、有效鉬0.11 mg/kg。

1.2 試驗材料

硫酸鋅（ZnSO4·7H2O，含Zn23%，粒徑1～2mm），鉬酸銨（（NH4）2MoO4·H2O，含Mo54%，粒徑1～2mm），玉米品種為敦玉328。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設置 試驗Ⅰ：不同劑量硫酸鋅肥效試驗，設8個處理。處理1：硫酸鋅施用量0 kg/hm2（對照）；處理2：硫酸鋅施用量20 kg/hm2；處理3：硫酸鋅施用量40 kg/hm2；處理4：硫酸鋅施用量60 kg/hm2；處理5：硫酸鋅施用量80 kg/hm2；處理6：硫酸鋅施用量100 kg/hm2；處理7：硫酸鋅施用量120 kg/hm2；處理8：硫酸鋅施用量140 kg/hm2。各處理均施用尿素975 kg/hm2+磷酸二銨600 kg/hm2+硫酸鉀375 kg/hm2。硫酸鋅、磷酸二銨、硫酸鉀分別計量，在播種前施入20 cm耕作層，在玉米拔節期結合灌水追施尿素325 kg/hm2，在玉米抽穗期結合灌水追施尿素650 kg/hm2。各處理重復3次，隨機區組排列。

試驗Ⅱ：不同劑量鉬酸銨肥效試驗，設8個處理。處理1：鉬酸銨施用量0 kg/hm2（對照）；處理2：鉬酸銨施用量6 kg/hm2；處理3：鉬酸銨施用量12 kg/hm2；處理4：鉬酸銨施用量18 kg/hm2；處理5：鉬酸銨施用量24 kg/hm2；處理6：鉬酸銨施用量30 kg/hm2；處理7：鉬酸銨施用量36 kg/hm2；處理8：鉬酸銨施用量42 kg/hm2。各處理均施用尿素975 kg/hm2+磷酸二銨600kg/hm2+硫酸鉀375kg/hm2。鉬酸銨、磷酸二銨、硫酸鉀分別計量，在播種前施入20 cm耕作層，在玉米拔節期結合灌水追施尿素325 kg/hm2，在玉米抽穗期結合灌水追施尿素650 kg/hm2。各處理重復3次，隨機區組排列。

1.3.2 種植方法 小區面積32 m2（8 m×4 m），播種時間為2017—2019年每年的4月22日，播種深度4～5 cm，母本株距22 cm，父母本行距50 cm，父母本行比1∶6。在玉米拔節期、大喇叭口期、開花期、灌漿期、乳熟期各灌水1次，各小區灌水量均為2.06 m3，其他管理與常規制種方法相同。

1.3.3 測定項目及方法 各小區單獨收獲，將小區產量折合成公頃產量進行統計分析。邊際產量按公式（邊際產量＝每增加一個單位肥料用量時所得到的產量-前一個處理的產量）求得；邊際產值按公式（邊際產值＝邊際產量×產品價格）求得；邊際成本按公式（邊際成本＝邊際施用量×肥料價格）求得；邊際利潤按公式（邊際利潤＝邊際產值-邊際成本）求得；邊際施用量按公式（邊際施肥＝后一個處理施用量-前一個處理施用量）求得[10]。

1.3.4 數據分析方法 利用肥料效應函數方程y=a+bx+cx2計算制種玉米理論產量，利用公式x0=[（Px/Py-b]/2c計算最大利潤施用量。

2 結果與分析

2.1 硫酸鋅最大利潤施用量確定

將表1硫酸鋅不同梯度施用量與制種玉米產量間的關系，利用肥料效應函數方程y=a+bx+cx2擬合[11]，得到的回歸方程為y=6.460 0+4.894 9x-22.736 7x2。2017—2019年硫酸鋅平均銷售價格Px為4500元/t，2017—2019年制種玉米種子平均銷售價格Py為5 800元/t，將Px、Py及回歸方程中的b和c值代入x0=[（Px/Py-b]/2c[12]，求得硫酸鋅最大利潤施用量x0為96 kg/hm2，將x0代入用肥料效應函數方程，求得硫酸鋅最大利潤施用量時的制種玉米理論產量y為6.76 t/hm2，回歸統計分析結果與田間試驗的處理6基本吻合。

表1 硫酸鋅施用量對制種玉米增產效果和經濟效益的影響

2.2 鉬酸銨最大利潤施用量確定

將表2鉬酸銨不同梯度施用量與制種玉米產量間的關系，利用肥料效應函數方程y=a+bx+cx2擬合，得到的回歸方程為y=6.3900+21.8092x-301.287 5x2。2017—2019年鉬酸銨平均銷售價格Px為35000元/t，2017—2019年制種玉米種子平均銷售價格Py為8 500元/t，將Px、Py及回歸方程的b和c值代入x0=[（Px/Py-b]/2c，求得鉬酸銨最大利潤施用量x0為29.36 kg/hm2，將x0代入肥料效應函數方程，求得鉬酸銨最大利潤施用量時的制種玉米理論產量y為6.77 t/hm2,回歸統計分析結果與田間試驗處理6基本吻合。

表2 鉬酸銨施用量對制種玉米增產效果和經濟效益的影響

3 結論

隨著硫酸鋅和鉬酸銨施用量梯度的增加制種玉米產量在增加，但邊際產量和邊際產值在下降，邊際利潤最終出現負值。硫酸鋅和鉬酸銨最大利潤施用量分別為96 kg/hm2和29.36 kg/hm2。回歸統計分析結果與田間試驗結果基本一致，對指導農戶合理施肥具有一定的參考價值。