綏陽縣枧壩鎮(zhèn)玉米肥料利用率試驗

摘 要：為推廣應用測土配方施肥技術，以玉米品種正紅431為試驗材料，在常規(guī)施肥量下設置全肥區(qū)、無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)4個處理，分析研究貴州省綏陽縣枧壩鎮(zhèn)玉米的肥料利用率。結果表明：玉米氮肥利用率為29.92%、磷肥利用率為15.50%、鉀肥利用率為28.00%，缺氮、缺磷或缺鉀都會明顯影響玉米產(chǎn)量。

關鍵詞：玉米；肥料利用率；科學施肥

中圖分類號：S147.2 文獻標志碼：B 文章編號：1674-7909（2023）12-90-3

0 引言

肥料利用率是計算作物科學施肥量、制訂作物測土配方施肥方案的重要參數(shù)。為實現(xiàn)科學配方施肥、增加作物產(chǎn)量，多地開展了相關的試驗研究［1-5］。貴州省綏陽縣枧壩鎮(zhèn)種植的糧食作物以玉米為主。為掌握當?shù)赜衩追柿侠寐?，實現(xiàn)科學施肥，筆者以當?shù)爻Ｒ娪衩灼贩N正紅431為試驗材料，開展玉米肥料利用率試驗，以期為提高枧壩鎮(zhèn)玉米科學施肥水平提供技術借鑒。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗田設置在枧壩鎮(zhèn)馮村村田塊平整的土地上（海拔1 090 m）。試驗地田塊平整、通風透光好、排灌方便、肥力適中，土壤為黃壤土。試驗前，檢測試驗地土壤養(yǎng)分狀況如表1所示。

1.2 試驗材料

筆者以枧壩鎮(zhèn)常見玉米品種正紅431為試驗材料，采用赤牌尿素（含N 46%）作氮肥，貴州福泉市紅星化肥廠生產(chǎn)的貴鼎牌過磷酸鈣（含P2O5 16%）作磷肥，進口硫酸鉀（含K2O 50%）作鉀肥。

1.3 試驗方案

試驗以常規(guī)施肥量為基礎，設置全肥區(qū)（氮、磷、鉀肥均施）、無氮區(qū)（不施氮，只施磷、鉀肥）、無磷區(qū)（不施磷，只施氮、鉀肥）、無鉀區(qū)（不施鉀，只施氮、磷肥）4個處理。試驗采用單因子隨機區(qū)組排列，3次重復，重復間設置走道。根據(jù)枧壩鎮(zhèn)農戶施肥情況，當?shù)爻Ｒ?guī)施肥量（每667 m2施用量）為氮肥（純N）12 kg、磷肥（P2O5）6 kg、鉀肥（K2O）6 kg。據(jù)此設計各處理施肥量：全肥區(qū)每667 m2施尿素26.0 kg、過磷酸鈣37.5 kg、硫酸鉀12.0 kg，無氮區(qū)每667 m2施過磷酸鈣37.5 kg、硫酸鉀12.0 kg，無磷區(qū)每667 m2施尿素26.0 kg、硫酸鉀12.0 kg，無鉀區(qū)每667 m2施尿素26.0 kg、過磷酸鈣37.5 kg。

1.4 試驗設計

小區(qū)面積為30 m2（5 m×6 m），共12個小區(qū)，小區(qū)四周設保護行。玉米種植行距為1 m、窩距0.22 m，每小區(qū)5行，每行28窩，每窩移栽一株，折合每667 m2種植3 111株。試驗用肥中，25%尿素作基肥，30%尿素作提苗肥，45%尿素作穗肥，磷、鉀肥全部作基肥［2］。

采用浮盤播種育苗。2022年4月1日播種，4月8日出苗，4月13日施基肥、單株定向移栽（2葉1心苗），4月25日培土覆肥（提苗肥），6月１日施穗肥并除草培土，9月9日采樣送檢、收獲測產(chǎn)。整個試驗過程中，除施肥外，各栽培管理措施一致。

1.5 測產(chǎn)與采樣

在收獲期，分小區(qū)測收玉米籽粒、植株（含苞葉、穗軸）出田鮮品產(chǎn)量，同時采集各處理籽粒、植株樣品用于測定氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）質量分數(shù)［1］。樣品采集于收獲前完成，在每個小區(qū)最中間行采樣，采集2株（統(tǒng)一從一個方向起，在第8窩及其前后1～2株中選取有代表性的1株，在第20窩及其前后1～2株中再選取有代表性的1株）。將樣品株從莖基部剪斷，一個處理取6株；將果穗脫粒后混合為籽粒樣品；將玉米稈折斷為數(shù)節(jié)，與苞葉、穗軸共裝一起為植株樣品。

1.6 指標測定

采集籽粒、植株樣品時稱其鮮質量，待其風（曬）干后，再稱取干質量，以此獲得折干率，用于折算各小區(qū)籽粒產(chǎn)量、植株產(chǎn)量。

采用差減法，計算形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量，玉米需要吸收的氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）養(yǎng)分量，具體如公式1所示［以氮為例，使用公式（1）計算磷（P2O5）、鉀（K2O）吸收量時，公式（1）的計算結果要分別再乘以磷換算為五氧化二磷的系數(shù)2.29、鉀換算為氧化鉀的系數(shù)1.2，才為100 kg玉米經(jīng)濟產(chǎn)量磷（P2O5）、鉀（K2O）養(yǎng)分吸收量］。根據(jù)公式（2）計算玉米氮、磷、鉀肥利用率（仍以氮養(yǎng)分為例，其中全肥區(qū)作物吸氮總量=全肥區(qū)產(chǎn)量×全肥區(qū)形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量氮養(yǎng)分吸收量/100，無氮區(qū)作物吸氮總量=無氮區(qū)產(chǎn)量×無氮區(qū)形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量/100）。

[100 kg 經(jīng)濟產(chǎn)量氮養(yǎng)分吸收量=]

[籽粒產(chǎn)量×籽粒氮養(yǎng)分質量分數(shù)+莖葉產(chǎn)量×莖葉氮養(yǎng)分質量分數(shù)籽粒產(chǎn)量×100] （1）

[氮肥利用率=全肥區(qū)作物吸氮總量-無氮區(qū)作物吸氮總量所施肥料中氮素的總量×100%]（2）

2 試驗結果與分析

2.1 不同處理經(jīng)濟產(chǎn)量差異分析

F測驗表明，處理間F值為114.7，遠大于對應的F0.01的值（即9.78），表明各處理間玉米經(jīng)濟產(chǎn)量差異極顯著。由表2可知，玉米經(jīng)濟產(chǎn)量最高的是全肥區(qū)，其次是無鉀區(qū)，再次是無磷區(qū)，最后是無氮區(qū)。全肥區(qū)玉米經(jīng)濟產(chǎn)量極顯著高于缺素區(qū)（即無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)，下同），表明氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）養(yǎng)分缺失會造成玉米極顯著減產(chǎn)。從相對產(chǎn)量（即缺素區(qū)產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量的百分率）看，缺氮區(qū)為68%、缺磷區(qū)為70%、缺鉀區(qū)為78%，對照土壤養(yǎng)分豐缺指標［相對產(chǎn)量60%～75%（不含75%）為低、75%～90%（不含90%）為中］判斷，試驗區(qū)土壤氮（N）和磷（P2O5）養(yǎng)分質量分數(shù)偏低，鉀（K2O）養(yǎng)分質量分數(shù)中等。

2.2 籽粒、植株養(yǎng)分質量分數(shù)分析

檢測作物籽粒、植株中養(yǎng)分的質量分數(shù)，可以知曉作物從土壤中吸收了多少的養(yǎng)分?；凇稖y土配方施肥技術規(guī)范（2011修訂版）》和有關農化分析技術規(guī)程［6］，對試驗各處理采集的籽粒、植株樣品的全氮、全磷、全鉀質量分數(shù)進行了檢測，結果見表3。其中，全氮、全磷、全鉀質量分數(shù)均是指單質氮、磷、鉀質量分數(shù)。

由表3可知，試驗中獲取的實測值與網(wǎng)上查詢的參考數(shù)據(jù)存在差異，僅植株全氮質量分數(shù)實測值與網(wǎng)上查詢的參考數(shù)據(jù)（以下簡稱參考數(shù)據(jù)）基本相同，其余實測值均小于參考數(shù)據(jù)。其中，以植株全磷質量分數(shù)實測值與參考數(shù)據(jù)的差異最大，實測值僅為參考數(shù)據(jù)的25.2%～40.3%；其次是籽粒全鉀質量分數(shù)，實測值為參考數(shù)據(jù)的65.3%～69.7%；再次是籽粒全磷質量分數(shù)，實測值是參考數(shù)據(jù)的77.6%～82.6%；最后是植株全鉀與籽粒全氮質量分數(shù)，實測值是參考數(shù)據(jù)的81.5%～87.4%。由此可見，枧壩鎮(zhèn)玉米籽粒、植株養(yǎng)分質量分數(shù)數(shù)據(jù)應通過開展肥料利用率試驗進行獲取，不宜完全引用網(wǎng)上提供的參考數(shù)據(jù)。

2.3 玉米形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量測算

作物形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量是制訂作物配方施肥方案的必備參數(shù)之一，也是計算肥料利用率的基本參數(shù)。利用產(chǎn)量數(shù)據(jù)、植株與籽粒養(yǎng)分質量分數(shù)檢測數(shù)據(jù)，計算常規(guī)施肥條件形成100 kg作物經(jīng)濟產(chǎn)量所需要吸收的養(yǎng)分量（養(yǎng)分吸收量是指氧化態(tài)的量，氮為純N、磷為P2O5、鉀為K2O，下同）。對于全肥區(qū)，對形成100 kg作物經(jīng)濟產(chǎn)量的氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量均進行計算，而無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)則只計算相應氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量（見表4）。

經(jīng)測算，在綏陽縣枧壩鎮(zhèn)試驗地常規(guī)施肥全肥區(qū)，玉米形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量（即籽粒產(chǎn)量）的養(yǎng)分吸收量為氮1.81 kg、磷0.76 kg、鉀1.45 kg；缺素區(qū)形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量的氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量分別為1.79 kg、0.86 kg、1.50 kg。

2.4 肥料利用率的測算

肥料利用率是制訂農作物配方施肥方案的參數(shù)之一。利用試驗獲取的產(chǎn)量數(shù)據(jù)及測算出的100 kg作物經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量數(shù)據(jù)，計算肥料利用率。由表5可知，氮肥利用率為29.92%、磷肥利用率為15.50%、鉀肥利用率為28.00%。

3 結論與討論

根據(jù)土壤養(yǎng)分豐缺指標判斷，試驗地土壤氮（純N）、磷（P2O5）養(yǎng)分偏低，鉀（K2O）養(yǎng)分處于中等水平。從試驗產(chǎn)量來看，無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)的玉米產(chǎn)量均明顯低于全肥區(qū)，這說明缺氮（純N）、缺磷（P2O5）、缺鉀（K2O）均會明顯影響玉米產(chǎn)量［3-5］。在3個缺素區(qū)中，無鉀區(qū)的產(chǎn)量高于無磷區(qū)，而無氮區(qū)產(chǎn)量最低。經(jīng)測算，在綏陽縣枧壩鎮(zhèn)常規(guī)施肥（全肥區(qū)）條件下，種植玉米形成 100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量為氮（純N）1.81 kg、磷（P2O5）0.76 kg、鉀（K2O）1.45 kg，而氮（純N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）化肥的利用率分別為29.92%、15.50%、28.00%。

根據(jù)形成100 kg作物經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量、肥料利用率，結合目標產(chǎn)量、土壤的供肥能力，可以測算作物科學合理的施肥量，既可以滿足作物需要的養(yǎng)分，又不會因施肥量過多造成浪費。以試驗獲取的數(shù)據(jù)為例，若目標作物667 m2產(chǎn)量（指經(jīng)濟產(chǎn)量）為550 kg，則每667 m2需要吸收的養(yǎng)分量為氮（純N）9.955 kg、磷（P2O5）4.180 kg、鉀（K2O）7.975 kg；再假定土壤的供肥能力為每667 m2氮（純N）6 kg、磷（P2O5）3 kg、鉀（K2O）5 kg。因此，農戶需要通過施肥每667 m2補充氮（純N）3.955 kg、磷（P2O5）1.180 kg、鉀（K2O）2.975 kg。再根據(jù)試驗獲取的肥料利用率即可計算出每667 m2需要的施肥量為氮（純N）13.22 kg、磷（P2O5）7.61 kg、鉀（K2O）10.62 kg。

參考文獻：

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