聶大杭, 李 菲
(赤峰市農牧技術推廣中心, 內蒙古 赤峰 024000)
我國是一個人口大國,隨人口急劇增長,對糧食產量也提出了更高的需求[1]。糧食安全是國家戰略一個永遠的課題,任何時候都不能放松這個理念[2]。玉米是我國重要的糧食作物,約占我國糧食總產量的1/4以上[3],是我國第一大糧食作物[4],在谷物生產上也占有重要地位。然而長期以來,玉米施肥上存在著化肥利用率低[5],損失嚴重等問題[6]。化肥利用率逐年降低,增產不增收,不僅破壞了土壤養分平衡與土壤生態環境,也給農業的可持續發展造成威脅[7]。合理施肥是玉米生長發育過程中獲得所必需營養的關鍵[8],也是植物營養學研究的重點[9]。當前各類肥料涌入市場,肥料品種多樣,肥效差異大,增加了農民選肥、用肥的難度[10-11]。尤其是近年來隨著復混肥工藝的發展以及農村勞動力不足的限制,玉米一次性施肥技術的使用比例逐漸加大[12]。在農業農村部提出“化肥使用量零增長”的大背景下,加強對復混肥料施用效果和施用技術的研究就顯得更為必要[13]。為此,以赤峰市敖漢旗玉米田間試驗資料為基礎,采用單因素試驗研究不同配方復混肥一次性施用對玉米產量的影響,以期篩選出適合赤峰市玉米生產的一次性施肥肥料配方,為玉米合理施肥提供理論依據。
試驗地塊位于赤峰市敖漢旗的羊場辦事處下溝組(119°57′56″E,42°37′10″N)。供試土壤為栗鈣土,0~20 cm土層有機質含量4.2 g/kg,全氮0.41 g/kg,堿解氮41 mg/kg,有效磷1.9 mg/kg,速效鉀85 mg/kg,pH 8.7。
1.2.1 玉米 供試品種選擇適合當地氣候條件的主栽品種大豐30,該品種由山西大豐種業有限公司培育,2015年內蒙古自治區認定。2020年4月30日播種,2020年9月30日收獲。
1.2.2 供試肥料 氮肥用尿素(含N 46%),磷肥用磷酸二銨(含N 18%,P2O546%),鉀肥用氯化鉀(含K2O 60%),復混肥1(26-10-12),復混肥2(26-14-8),復混肥3(26-12-10),復混肥4(24-12-12),4種復混肥由上級主管部門統一采買,進行分裝后郵寄到試驗地塊。
1.3.1 試驗設計 試驗共設6個處理(表1),其中,以不施肥(CK1)和農民常規施肥(CK2)作對照,CK2施用64%磷酸二銨225 kg/hm2,46%尿素360 kg/hm2,60%氯化鉀52.5 kg/hm2;復混肥1、復混肥2、復混肥3和復混肥4的施用總量均為712.5 kg/hm2。各供試肥料一律以基(種)肥的方式施用,每個處理3次重復。各處理的其他農藝措施相同,統一進行管理。

表1 玉米一次性基施復混肥料的配方及用量
FCR=[(A-B)/A]×100%
AE=(Yf-Y0)/F
式中:A,施肥區產量;B,無肥區產量;Yf,施肥后產量;Y0,對照產量;F,肥料純養分。單位均為kg/hm2。肥料價格:尿素2 100元/t,磷酸二銨3 000元/t,氯化鉀3 100元/t,復混肥1(26-10-12)3 375元/t,復混肥2(26-14-8)3 250元/t,復混肥3(26-12-10)3 375元/t,復混肥4(24-12-12)3 250元/t。
玉米價格為1.8元/kg。
1.3.2 指標測定 9月30日玉米成熟后統一進行采收,風干7 d后,測定百粒重,計算玉米產量,肥料貢獻率(fertilizer contribution rate,FCR)和農學利用率(agronomic efficiency,AE)。
采用Excel 2007和SPSS進行數據統計與分析。
2.1.1 產量 從表2看出,各處理玉米產量為11 544.0~13 710.0 kg/hm2,依次為處理4>處理5>處理6>處理3,均較不施肥處理(CK1)和常規施肥處理(CK2)有顯著提高,較CK1增產1 644.0~3 810.0 kg/hm2,較CK2增產684.0~2 850.0 kg/hm2。其中,處理4(復混肥2)的玉米產量最高,較不施肥處理增產38.5%,增產效果最顯著,且處理4的產量極顯著高于其余處理;處理5與處理6差異不顯著,但均極顯著高于處理3和CK1、CK2;處理3極顯著高于CK1和CK2,CK2極顯著高于CK1。說明,施肥可以顯著提高玉米產量,各復混肥的肥料配方較農民常規施肥配方更合理。
2.1.2 經濟效益 從表2還看出,各處理的產值為20 779.2~24 678.0元/hm2,凈產值為18 374.51~22 362.37元/hm2,均依次為處理4>處理5>處理6>處理3。產值和凈產值較不施肥處理(CK1)和常規施肥處理(CK2)均有不同程度地提高,分別較CK1增加產值2 959.2~6 858.0元/hm2,凈增產值為554.51~4 542.37元/hm2;分別較CK2增加產值1 231.2~5 130.0元/hm2,凈增產值為420.26~4 408.12元/hm2。其中,處理4(復混肥2)的產值和凈增產值最多,處理5(復混肥3)其次,增加產值和凈增產值分別為4 009.50元/hm2和3 198.56元/hm2。說明,施肥可以顯著提高玉米的經濟效益。

表2 不同配方處理玉米的產量和經濟效益
從表3看出,各處理玉米的肥料貢獻率為16.6%~38.5%,農學利用率為4.8~11.1,均為處理4>處理5>處理6>處理3>處理2,其中,處理4最高,處理2最低,說明,復混肥2(26-14-8)的肥料配方更合理,更適合當地玉米的生產種植;農民常規施肥(CK2)肥料的貢獻率較低,經濟效益也低。所以,確定合適的肥料配方有利于提高肥料的貢獻率,從而取得更好的經濟效益。

表3 不同配方處理的肥料貢獻率和農學利用率
研究結果表明,不同配方復混肥料施肥處理玉米的產量較不施肥增產1 644.0~3 810.0 kg/hm2,增加產值2 959.2~6 858.0元/hm2,凈增產值554.51~4 542.37元/hm2;較常規施肥的增產684.0~2 850.0 kg/hm2,增加產值1 231.2~5 130.0元/hm2,凈增產值420.26~4 408.12元/hm2。各處理玉米的肥料貢獻率為16.6%~38.5%,農學利用率為4.8~11.1,均較常規施肥處理高。其中,均以復混肥N-P-K配方26-14-8處理的產量、產值、凈增產值、肥料貢獻率和農學利用率最高,產量達13 710.0 kg/hm2,產值和凈增產值分別為24 678.0元/hm2和22 362.37元/hm2,肥料貢獻率為38.5%,農學利用率為11.1。在施肥方式相同的情形下,肥料配方對玉米產量有較大影響。在總養分含量一致的條件下,對比各復混肥配方發現,隨著施磷量的增加,玉米產量呈上升趨勢,說明在當地土壤磷含量較低的環境下,磷對玉米產量起決定性作用,適當增加復混肥中磷含量比例可以起到很好的增產效果。在磷含量相同的情況下,玉米的產量隨著復混肥中氮含量比例的增加有略微提升。說明,氮素也是玉米增產的最主要養分因子之一。在其他條件一致的情況下,增加氮素的施入量有利于提高玉米產量。
同時,不同配方復混肥的施用效果均較當地農民常規施肥效果好,說明,通過調整肥料的配方可以有效增加玉米產量和提高肥料利用率,進而改善生態和土壤環境。
在玉米施肥上,應以土壤類型、土壤結構、土壤肥力水平、目標產量、作物對養分的需求量和肥料利用率等方面的數據為基礎,確定復混肥配方,做到合理施肥,控制過量施肥[14-15],從而達到最佳的施肥效果。