“3415”配方施肥對灰棕黃紫泥土田塊玉米產量及經濟效益的影響

蔡家軍，陳建美，劉晶巧，張長偉，方立魁

（1.銅梁區農業技術推廣服務中心，重慶銅梁 402560；2.銅梁區氣象局，重慶銅梁 402560；3.西南大學農學與生物科技學院，重慶 400715；4.重慶市農業技術推廣總站，重慶 401120）

玉米是世界第三大糧食作物，除直接食用外，還可用于飼料和加工原料，具有重大的實用價值。現有研究表明，不同的氮、磷、鉀配比和施肥量對玉米的產量及經濟效益有不同的影響。然而，近年來由于化肥用量增加、施肥措施不合理等原因導致肥料的利用率和增產效應不斷下降[1]；同時，由于化肥的大量損失已經引起一系列環境問題[2]。測土配方施肥技術是根據作物需肥規律、土壤供肥性能和肥料效應提出作物適宜肥料用量及施用方法的一項科學施肥技術[3]。肥料高效利用首先需要從養分平衡著手，氮肥配施磷、鉀肥能夠提高肥料協同增產效率[4]。本研究擬通過開展測土配方施肥，驗證在中等肥力田塊下氮磷鉀及有機肥不同配比對玉米的增產效果和經濟效益的影響，從而為重慶地區玉米施肥體系的建立提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點選擇在重慶市銅梁區少云鎮七寶村4社，試驗地塊系侏羅系沙溪廟組沙泥巖坡積母質，灰棕黃紫泥土，質地重壤。土壤養分背景值為：pH值7.8、有機質11.6 g·kg-1、全氮0.797 g·kg-1、全磷0.863 g·kg-1、全鉀23.2 g·kg-1、堿解氮58.5 mg·kg-1、有效磷6.76 mg·kg-1、速效鉀154 mg·kg-1，肥力水平中等。

1.2 試驗材料

試驗玉米品種為Q 玉318 號。播期：3 月1 日，肥團育苗，地膜覆蓋，3 月15 日移栽。肥料按實施方案分小區稱量，3 月15 日施底肥，分小區淋施后移栽玉米苗；4月14日施苗肥；5月6日每667 m2用殺蟲雙大粒劑1.5 kg，去玉米苗心防治玉米螟和蛅蟲；5 月21日施穗肥，并用井崗霉素防治玉米紋枯病；7 月20 日收獲，分小區單打單曬。

1.3 試驗設計與實施

試驗采用“3415”設計方案（即以“N、P、K”3 個因素，“空白、基數、基數二倍、基數三倍”4 個水平施肥量，在基數二倍施肥基礎上加施豬糞水共15個處理）。小區長8.0 m，寬2.0 m，小區面積為16 m2，每小區32 窩（100 cm×50 cm），每667 m2栽1 200 窩，每窩栽2 苗，區組隨機排列，四周設置保護行（見表1）。

表1 銅梁區玉米配方施肥試驗實施方案 單位：kg/667 m2

1.4 數據分析

利用Excel 2019 和SPSS 18.0 軟件對數據進行整理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同氮肥處理對玉米產量的影響

肥效試驗結果如表2 所示。從1、2、3、6、11處理的施肥量與產量間關系可以看出，每667 m2施P2O5、K2O 各4.8 kg 基礎上，無氮處理玉米每667 m2產量341.7 kg，僅比無肥處理（對照）增產71.3 kg；每667 m2施純氮7、14、21 kg 處理產量分別為452.4、490.4、512.5 kg，比無氮處理每667 m2增產110.7、148.7、170.8 kg，分別增32.4%、43.5%和50.0%。這說明在灰棕黃紫泥中等肥力水平地塊種植玉米，氮肥是提高玉米產量的主導因子，在施用磷、鉀肥基礎上，合理施用氮肥對提高玉米產量效果明顯。

表2 銅梁區玉米配方施肥試驗不同處理小區產量與施肥效果分析

2.2 氮、磷、鉀與有機肥配合施用對玉米產量的影響

由表2可知，處理1(CK)每667 m2玉米產量270.4 kg；處理6每667 m2玉米產量490.4 kg，比對照增產220 kg，增幅為81.4%；在處理6基礎上增施豬糞水后，每667 m2玉米產量達580 kg，比無豬糞水處理增產18.3%，比對照增產114.5%。說明在施用氮、磷、鉀基礎上配合施用有機肥有助于提高玉米產量。

2.3 經濟效益分析

由表2 可知，每667 m2施P2O5、K2O 各4.8 kg 基礎上，無氮處理比對照每667 m2增加產值117 元，扣除投入成本72.0 元，比對照增加純收益45 元；7 kg 純氮處理(3 處理)比對照每667 m2增產值291.2 元，扣除投入成本103.5元，比對照每667 m2增加純收益187.7元；每667 m2施純氮14 kg處理(6處理)比對照增產值352.0元，扣除投入成本135.0 元，比對照增加純收益217.0 元；在每667 m2施純氮14 kg 處理基礎上增施豬糞水，每667 m2玉米產量達580 kg，比對照增加產值495.4 元，扣除投入成本195元，增加純收益300.4元，比無豬糞水處理增加純收益83.4元。

2.4 實收產量差異性分析

通過LSD 測驗得到如下結果（見表3）：無氮處理的玉米產量極顯著高于無肥處理，施氮處理產量均極顯著高于無氮處理，加施豬糞水處理的玉米產量極顯著高于同等氮、磷、鉀用量處理。

表3 銅梁區玉米測土配方施肥方差分析及多重比較（LSD）結果

2.5 氮肥效應

2.5.1 產量效應

在磷、鉀用量相同條件下（P2O 54.8 kg，K2O 4.8 kg），每667 m2施純氮7 kg、14 kg、21 kg處理分別比無氮處理增產110.7 kg、148.7 kg、170.8 kg，分別增產32.4%、43.5%和50.0%。結果顯示，該類土壤種植玉米每667 m2施21 kg 純氮產量512.5 kg/667 m2，分別比7 kg 和14 kg 處理增產60.1 kg 和22.1 kg，增產13.3%和4.5%。

2.5.2 經濟效益

磷、鉀用量相同條件下（P2O54.8 kg，K2O 4.8 kg），每667 m2施純氮7 kg、14 kg、21 kg處理分別比無氮處理增加產值177.12 元、237.92 元和273.28 元，投入成本分別增加31.5 元、63.0 元和94.5 元，扣除成本，分別增加利潤145.62 元、174.92 元和178.78 元。仍然證明氮肥是提高玉米產量的主導因素（見表4）。

表4 P2O5、K2O用量相同條件下氮肥用量對玉米的增產效果與經濟效益

2.6 磷肥效應

2.6.1 產量效應

在氮、鉀用量相同條件下（純N 14 kg，K2O 4.8 kg），灰棕黃紫泥土中等肥力水平土塊，從無磷處理到每667m2用P2O57.2 kg，玉米產量隨磷肥用量的增加而提高，但提高幅度不大。每667m2施P2O52.4、4.8、7.2 kg 處理的玉米產量分別比無磷處理增產4.0、21.0、37.7 kg，分別增產0.8%、4.5%、8.0%。

2.6.2 經濟效益

每667 m2施P2O52.4、4.8、7.2 kg 處理分別比無磷處理增產值6.4、33.6、60.32 元，投入成本分別為18.0、36.0、54.0元，扣除新增投入成本，分別比無磷處理增加利潤-11.6、-2.4、6.32 元，證明該類土壤施磷效益多為負值（見表5）。

表5 N、K2O用量相同條件下磷肥用量對玉米增產效果與經濟效益

2.7 施鉀效應

2.7.1 產量效應

在氮、磷用量相同基礎上（N 14 kg/667 m2，P2O54.8 kg/667 m2），從無鉀處理到每667 m2用K2O 7.2 kg，玉米產量隨施鉀量的增加呈“N”字形波動。

2.7.2 經濟效益

從每667 m2施鉀2.4、4.8、7.2 kg 處理分別比無鉀處理增加產值47.36、32.64、66.72 元，但扣除鉀肥投入成本18.0、36.0、54.0 元，利潤分別增加29.36、-3.4、12.72 元。說明該土壤種植玉米的最佳效益施鉀量為每667 m2施鉀2.4 kg（見表6）。

表6 N、P2O5用量相同條件下鉀肥用量對玉米增產效果與經濟效益

2.8 有機肥效應

從6處理和15處理間可以看出，在無機氮、磷、鉀用量相等條件下（N 14 kg/667 m2，P2O54.8 kg/667 m2，K2O 4.8 kg/667 m2），無有機肥處理玉米每667 m2產量490.4 kg，比加施有機肥處理每667 m2產量580.0 kg 低89.6 kg，低18.3%，證明要獲取玉米高產，應在施用有機肥前提下與無機氮磷鉀結合施用。

2.9 肥料利用率

收獲時取無肥、缺N、缺P、缺K、全肥區的植株和籽粒樣，送西南農大化驗養分含量，根據缺肥區計算土壤供肥量，再根據養分施用量計算肥料利用率。該類土壤種植玉米的氮肥利用率為41.0%，磷肥利用率為8.8%，鉀肥利用率為28.5%。得出玉米對養分吸收量表現出N＞K2O＞P2O5。氮磷鉀配施有利于促進玉米地上部分器官對養分的吸收和積累，籽粒吸氮量和吸磷量大于秸稈，而吸鉀量卻是秸稈大于籽粒。可見玉米植株中氮和磷養分主要轉移到籽粒中，而鉀主要轉移到秸稈中（見表7）。

表7 玉米3415肥效試驗肥料利用率（試驗地點為少云七寶村，土壤為大眼泥土）

3 小結與討論

玉米產量的高低與氮磷鉀配方施用與無機肥的結合施用密切相關，可通過調節氮磷鉀配比提高玉米產量。試驗結果表明，合理施用氮肥是提高玉米產量的主導因素。在施氮基礎上，合理施用磷、鉀肥對提高玉米抗病性，光合產物的合成、轉化和運輸具有重要作用，因而對提高玉米產量有明顯效果。為獲取玉米高產，應在施用有機肥前提下與無機氮磷鉀結合施用。灰棕黃紫泥土中等肥力水平地塊種植玉米，在每667 m2施豬糞水3 000 kg基礎上，施純N 14 kg，P2O54.8 kg，K2O 4.8 kg是最佳產量和最佳經濟效益配肥方案。

張燕等通過開展玉米肥料利用率田間對比試驗表明，玉米測土配方比常規施肥氮磷鉀肥利用率均有所提高，這與本試驗結果一致[5]。王金鳳等研究表明，配方施肥較常規施肥玉米產量有所提高[6]，這與本試驗結果一致。劉恩科等研究表明，氮、磷、鉀肥配施較單施某一種肥料效果好[7]，這與本試驗的研究結果一致。侯云鵬等研究結果表明，平衡施肥使氮、磷、鉀等養分均衡，有助于玉米對養分的充分吸收和利用，從而促進玉米更好地生長發育[8]，這與本試驗的研究結果一致。

在實際生產中，生產成本高是制約施肥技術大面積推廣的重要原因。本試驗結果顯示，無機肥與有機肥混合施用增產效果明顯，無機肥肥效緩慢，可以減少追肥的人工成本，提高產值。本試驗僅分析了不同肥料配比對產量和經濟效益的影響，并未考慮玉米的質量問題，產品質量與經濟效益也密切相關。隨著我國人口數量增加，對糧食的需求量增大，同時由于人們生活水平的提高，對玉米的質量如在口感、營養、健康方面又提出了更高要求。因此，應進一步研究N、P、K元素在玉米光合產物的合成、轉運、積累和分配過程中的作用機理，進而研究其對玉米產量和品質的影響。