玉米施肥存在的問題及科學施肥技術

孫芝文

(長順縣農業農村局種子科, 貴州 長順 550700)

據國家統計局數據[1]，2020年我國玉米播種面積4 126.0萬hm2，總產量26 067.0萬t，單產6 317.74 kg/hm2。據中國農業展望報告[2]，2018年我國玉米消費量28 500萬t，其中飼用消費量18 700萬t、工業消費量7 500萬t、口糧消費量940萬t、種用消費量190萬t、庫存損耗0.114 5萬t；預計到2025年我國玉米播種面積增加到4 447萬hm2，單產增加到 6 870 kg/hm2，總產量增加到30 500萬t，消費量增加到31 700萬t。由此可見，隨著我國畜牧業的發展和工業消費需求增加，玉米在農業生產和國民經濟發展中占有越來越重要的地位，預計未來我國玉米生產仍將穩定發展。但是，2014年以來我國玉米生產受成本上升和價格快速下降的雙重擠壓，生產虧損嚴重[3]，嚴重影響種植者收入的提高，進而影響種植玉米的積極性。玉米生物量高，需肥量大，肥料作為玉米增產的一項重要措施，一直是玉米生產的第一大物質投入。如2018年玉米生產的肥料費為2 258.85元/hm2，占物質費用的比重達40.52%，其中化肥費和農家肥費分別為2 062.95元/hm2和195.90元/hm2、占比分別為91.33%和8.67%[3]。肥料投入對我國玉米增產的貢獻率達46.2%[4]，玉米穩定發展依靠肥料，特別是化肥的依賴在短期內不可能改變，只有通過科學施肥，大幅提高化肥利用率，才能在保證不降低玉米產量的情況下，降低玉米物質投入成本。為此，簡要介紹目前玉米施肥存在的問題與科學施肥技術要點如下，以期為現代玉米綠色高效生產施肥提供參考。

1 玉米施肥存在的問題

我國玉米施肥經過長期的發展，特別是近年在“穩糧增收調結構，提質增效轉方式”工作方針指導下，逐步建立科學施肥管理技術體系，優化施肥關鍵技術，取得了較大成效，但受多種因素影響，生產中仍存在施用量、施用品種、施用方式等不合理或不當的問題。

潘丹等[5]基于利潤最大化原理，采用C-D生產函數，依據《全國農產品成本收益資料匯編》中的單位面積產量、化肥施用量、化肥單價以及勞動投入等數據，對2002—2015年我國黑龍江、吉林等20個主產省(區)過量施肥程度的測算結果，我國玉米生產過量施肥程度平均為32.76%，認為農戶的化肥投入已經超過經濟學最優施肥量，農戶增加的化肥成本大于其所帶來的增產收益。高強等[6]2008年對吉林省、內蒙古通遼、黑龍江哈爾濱和佳木斯443個農戶的調查結果，春玉米N、P2O5、K2O平均施用量分別為207 kg/hm2、100 kg/ hm2、65 kg/ hm2，比例為1∶0.5∶0.3，認為N、P2O5、K2O施用量適宜的農戶占比分別只有38.9%、22.3%和38.5%，農戶施P2O5量偏高與施K2O量偏低問題突出，二者的比例分別為58.9%與48.6%；同時施用有機肥的農戶很少，僅占調查農戶數量的6%；根據習慣、地力和技術手冊來確定肥料用量的農戶比例分別為69%、37%和3%。王緣怡等[7]2014年對吉林省44個縣市5 142個農戶的調查，施用有機肥的僅為3.5%，施用化肥的為100%；化肥以單施復合肥、復合肥+單質肥配施為主，其中一次性施入和分次施入(基肥+追肥)分別占53.5%和46.5%；玉米產量平均為9 100 kg /hm2，N、P2O5、K2O施用量平均分別為244.6 kg/hm2、130.8 kg/hm2和104.4 kg/hm2，比例平均為1∶0.53∶0.43；認為吉林省各地農戶化肥施用量均高于適宜值，尤其在吉林中部地區化肥總施用量高達540.6 kg/hm2。陳尚洪等[8]2016—2017年對西南4省10縣202個農戶的調查，玉米生產基肥以施復合(混)肥為主，追肥以施尿素和復合(混)肥為主，有機肥、玉米專用肥、緩(控)釋肥等新型肥料使用率低；化肥N、P2O5、K2O平均施用量分別為323.52 kg/hm2、80.93 kg/hm2和 56.55 kg/hm2，總體表現出N施用過量和K2O施用不足，農戶N肥超量施用的占62.38%、鉀肥施用不足的占60.89%，且不同區域差異較大；玉米基肥以穴施覆土為主，但追肥施用粗放，第 1 次和第 2 次追肥采用穴施不覆土的農戶分別為63.22% 和 59.76%，采用表土撒施的農戶分別為10.34%和25.61%。沈玉芳等[9]2018—2019年對陜西省長武縣7個鄉(鎮)、21個村、126個農戶調查，長武縣春玉米生產以平作覆半膜栽培為主，平均產量7 800～8 200 kg/hm2，126戶中只有5戶施用有機肥，96%的農戶只施用化肥，其中僅1戶施用緩控釋肥；施肥分別在播種期和喇叭口期，基肥有90%的農戶施用復合肥、5%的農戶施用單質肥，追施有95%的農戶施用單質肥、5%的農戶施用復合肥；農戶N、P2O5、K2O平均施用量分別為 375 kg/hm2、150 kg/hm2、75 kg/hm2，N最高施用量達525 kg/hm2、最低施用量為187.5 kg/hm2，過量的農戶達57.1%，適量的農戶僅占33.3%，主要存在氮肥施用量過大問題。王永亮等[10]2018年對山西應縣12個村137戶、161個樣本的調查，玉米全程機械化生產模式選擇施用緩控釋肥的僅占8.7%，施用農家肥的僅占3.7%，絕大部分農戶選擇施用的是尿素、磷酸二銨和速效復合肥等；農戶加權施肥總量為465 kg/hm2，較推薦的化肥適宜量360 kg/hm2超29.2%，其中總施用量過量的占總樣本數的87%、不足的占總樣本數的4.9%；農戶平均施N量為261.7 kg/hm2，最低和最高施用量分別為101 kg/hm2和622.5 kg/hm2，75%的農戶施N量超過推薦量(225 kg/hm2)；農戶平均施P2O5量為123.2 kg/hm2，最低和最高施用量分別為15 kg/hm2和345 kg/hm2，81%的農戶施P2O5量超過推薦量(90 kg/hm2)；農戶平均施K2O量為84.4 kg/hm2，最高施用量為270.8 kg/hm2，13%的農戶沒有施用鉀肥，93%的農戶施K2O量超過推薦量(45 kg/hm2)。趙建華等[11]2018 年對張掖市小滿鎮河南閘村、2019年對張掖市新敦鄉新敦村，共61戶灌溉玉米施肥的調查，玉米產量平均為12 589 kg/hm2，N肥投入偏高(438～584 kg/hm2)和很高(>584 kg/hm2)等級以上的占47%(2018年)和76%(2019年)，P2O5投入偏高(187～250 kg/hm2)和很高(>250 kg/hm2)等級以上的占88%(2018年)和38%(2019年)，K2O投入偏低(104～208 kg/hm2)和很低(<104 kg/hm2) 等級的占26%(2018年)和68%(2019年)。據農業部公布的數據[12]我國玉米N、P2O5、K2O的利用率分別只有32%、25%、43%，總體均低于美國玉米生產的利用水平。

由以上事例可見，我國從東到西、由南到北，無論何種生產模式，目前玉米施肥都存在施用有機肥(農家肥)很少，化肥施用過量或不足，施用品種單一，施用方式粗放等，重化肥輕有機肥、重氮磷肥輕鉀肥、重復(混)肥輕緩釋肥、重基肥輕追肥等問題。我國玉米施肥還有很大的提升空間。

2 玉米科學施肥技術

玉米科學施用肥料能提高玉米生產N、P2O5、K2O的利用率、培肥地力、減少浪費、增加效益、改善環境。盡管我國玉米生產因各地自然條件、經濟水平的不同，形成了多種不同的生產模式，但玉米生長發育、產量形成對營養的需求規律是相同的，因此玉米科學施肥的內涵是一致的，只是不同生產模式的施肥操作要針對其自身特點進行調節。玉米科學施肥技術的主要內容：一是根據區域土地營養成分有效供給狀況和產量水平，以玉米產量形成對營養成分的總需求為依據，確定合理的N、P2O5、K2O、中微量元素的施用總量和配比；二是根據區域土壤質地、生產季水分供給狀況、生產模式，以玉米生長發育關鍵期對營養成分的需求為依據，選用適宜的肥料品種、確定合理的施肥次數和精確的施用時間；三是根據綠色持續生產要求，以區域種植制度、生產模式為依據，采用種植綠色、秸稈還田、商品有機肥與無機肥搭配、化肥深施方式。

2017年、2021年農業農村部種植業管理司、全國農業技術推廣服務中心、農業農村部科學施肥指導專家組對我國春玉米生產區提出的科學施肥指導意見[13-14]。

1) 東北冷涼春玉米區。按“測土配方施肥結果確定氮磷鉀肥合理用量，種肥和基肥配合施用，氮肥分次施用，高產田適當增加鉀肥的施用比例；有機無機肥配合施用，秸稈適量碎粉方式還田，長期秸稈還田地塊適當減少施肥量；重視硫、鋅等中微量元素的施用，酸化嚴重土壤增施堿性肥料；實行玉米和大豆間作、套種或者輪作，同時減少化肥施用量，增施有機肥和生物肥料”的原則施肥。建議使用N-P2O5-K2O=14-18-13的配方或相近配方。其中：產量水平500～600 kg/667m2的施配方肥23～28 kg/667m2，7葉期追施尿素11～13 kg/667m2；產量水平600～700 kg/667m2的施配方肥28～32 kg/667m2，7葉期追施尿素13～16 kg/667m2，產量水平700 kg/667m2以上的施配方肥32～37 kg/667m2，7葉期追施尿素16～18 kg/667m2；產量水平500 kg/667m2以下的施配方肥18～23 kg/667m2，7葉期追施尿素9～11 kg/667m2。

2) 東北半濕潤春玉米區。按“控制氮磷鉀肥施用量，氮肥分次施用，適當降低基肥用量，充分利用磷鉀肥后效；一次性施肥的地塊，選擇緩控釋肥料，適當增施磷酸二銨作種肥；有效鉀含量高、產量水平低的地塊在施用有機肥的情況下可以少施或不施鉀肥；土壤pH高、產量水平高和缺鋅的地塊注意施用鋅肥；長期施用氯基復合肥的地塊改施硫基復合肥或含硫肥料；增加有機肥施用量，秸稈還田量大和長期秸稈還田地塊，適當減少化肥用量；秸稈覆蓋或條耕地塊，適當增加種肥中磷肥所占比例；地膜覆蓋種植區，可考慮在施底(基)肥時，選用緩控釋肥料，以減少追肥次數；中高肥力土壤采用施肥方案推薦量的下限”的原則施肥。其中：基追結合施肥的建議使用N-P2O5-K2O =15-18-12配方或相近配方，產量水平550～700 kg/667m2的施配方肥24～31 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素13～16 kg/667m2，產量水平700～800 kg/667m2的施配方肥31～35 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素16～18 kg/667m2，產量水平800 kg/667m2以上的施配方肥35～40 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素18～21 kg/667m2，產量水平550 kg/667m2以下的施配方肥20～24 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素10～13 kg/667m2；一次性施肥的建議使用29-13-10(N-P2O5-K2O)或相近配方作基肥或苗肥一次性施用，產量水平550～700 kg/667m2的施配方肥33～41 kg/667m2，產量水平700～800 kg/667m2的施配方肥41～47 kg/667m2(要求有30%釋放期為50～60 d的緩控釋氮素),產量水平800 kg/667m2以上的施配方肥47～53 kg/667m2(要求有30%釋放期為50～60 d的緩控釋氮素)，產量水平550 kg/667m2以下的施配方肥27～33 kg/667m2。

3) 東北半干旱春玉米區。按“氮磷鉀比例協調供應，有機-無機肥結合施肥，風沙區域采用秸稈覆蓋免耕施肥；氮肥深施，施肥深度應達8～10 cm;分次施肥，提倡大喇叭期追施氮肥；充分發揮水肥耦合，利用玉米對水肥需求效率期同步規律，結合補水施用氮肥；根據該區域的土壤特點，缺鋅地塊要注意鋅肥施用，采用生理酸性肥料，種肥宜采用磷酸一銨；中高肥力土壤采用施肥方案推薦量的下限；膜下滴灌種植，可考慮在施底(基)肥時，選用緩控釋肥料，以減少滴灌追肥次數”的原則施肥。建議使用N-P2O5-K2O =13-20-12配方或相近配方。其中：產量水平450～600 kg/667m2的施配方肥25～33 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素10～14 kg/667m2；產量水平600 kg/667m2以上的施配方肥33～38 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素14～16 kg/667m2；產量水平450 kg/667m2以下的施配方肥19～25 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素8～10 kg/667m2。

4)東北溫暖濕潤春玉米區。按“測土配方施肥結果確定合理的氮磷鉀肥用量，氮肥分次施用，盡量不采用一次性施肥，高產田適當增加鉀肥施用比例和次數；加大秸稈還田力度，增加施用有機肥比例；重視硫、鋅等中微量元素的施用；肥料施用必須與深松、增密等高產栽培技術相結合；中高肥力土壤采用施肥方案推薦量的低限”的原則施肥。建議使用N-P2O5-K2O =17-17-12配方或相近配方。其中：產量水平500～600 kg/667m2的施配方肥24～29 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素14～16 kg/667m2；產量水平600～700 kg/667m2的施配方肥29～34 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素16～19 kg/667m2；產量水平700 kg/667m2以上的施配方肥34～39 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素19～22 kg/667m2；產量水平500 kg/667m2以下的施配方肥20～24 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素11～14 kg/667m2。

5) 西北雨養旱作春玉米區。按“有機無機結合，以腐熟和含水量偏大的有機肥為好；貫徹肥料深施原則，施肥深度達10～20 cm，播前表面撒施肥料要做到隨撒隨耕；平衡施肥，缺鋅地塊要注意鋅肥使用；根據春玉米需肥特性施肥，提倡大喇叭期追施氮肥”的原則施肥。其中：基追肥結合施用的建議使用N-P2O5-K2O =15-20-10配方或相近配方，產量水平450～600 kg/667m2的施配方肥30～35 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素12～16 kg/667m2，產量水平600～700 kg/667m2的施配方肥35～40 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素16～19 kg/667m2，產量水平700 kg/667m2以上的施配方肥40～45 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素19～22 kg/667m2；一次性施肥的建議使用N-P2O5-K2O=26-13-6的配方作基肥或苗期追肥一次性施用，產量水平450～600 kg/667m2的施配方肥45-50 kg/667m2，產量水平600～700 kg/667m2的施配方肥50～55 kg/667m2，產量水平700 kg/667m2以上的施配方肥55～60 kg/667m2，產量水平450 kg/667m2以下的施配方肥推薦用量30～40 kg/667m2。

6) 西南山地丘陵玉米區[15]。建議使用N-P2O5-K2O =20-15-10配方或相近配方。其中：產量水平400～500 kg/667m2的施配方肥24～30 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素10～13 kg/667m2;產量水平 500～600 kg/667m2的施配方肥30～36 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素13～16 kg/667m2;產量水平600 kg/667m2以上的施配方肥 36～42 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素16～18 kg/667m2;產量水平400 kg/667m2以下的施配方肥18～24 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素 8～10 kg/667m2。

7)西南高原玉米區[15]。建議使用N-P2O5-K2O =19-15-11配方或相近配方。其中：產量水平400～550 kg/667m2的施配方肥24～33 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素10～13 kg/667m2;產量水平550～700 kg/667m2的施配方肥33～42 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素13～17 kg/667m2;產量水平700 kg/667m2以上的施配方肥 42～48 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素17～20 kg/667m2;產量水平400 kg/667m2以下的施配方肥18～24 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素 7～10 kg/667m2。

3 小結

我國要實現玉米穩定生產，保證國家糧食安全和經濟發展需求，玉米生產化肥減量、增效是減少物質投入成本，實現生產者增收、保護生態環境的有效途徑之一。因此，各地應大力加強對生產者玉米施肥技術的培訓和指導，提高已有成熟技術的覆蓋率和到位率。同時，應根據現代玉米生產發展需求，加大對各型生產模式精確施肥技術的研究，不斷提供費省效宏，特別是能減少生產者人工投入、降低養分損失、滿足高產需求的多型肥料品種和方法供生產應用，以提高我國玉米生產的產量和收益。