有關配方施肥對夏玉米肥料利用效果的相關研究

摘 要：農業生產中的肥料過量使用會造成污染問題，也會增加生產成本，但若是肥料不足，農作物產量也會受到不良影響，這就要把控肥料利用環節。為了提高夏玉米種植的肥料利用率，防止出現盲目施肥現象，此次以試驗形式開展了配方施肥對夏玉米肥料利用效果的相關研究，通過測土來判斷玉米對各種肥料的吸收水平。

關鍵詞：玉米；施肥；肥料利用

玉米植株的生長與其對氮、磷、鉀元素的吸收有關。為了保證玉米生長中的各類養分良好吸收，還需科學設計配方施肥方案，保證玉米作物可以實現高產目標。

1 研究意義

玉米是一種需肥量較高的農作物，通過科學施肥可以使其生長土壤的肥力增強，進而提高作物的產量，促進經濟效益提高。合理化的施肥方案也能幫助玉米簡化田間繁復管理流程，助力玉米穩產、高產的實現。

2 影響玉米生長發育的礦質元素

2.1氮元素

氮元素會直接影響玉米的產量和品質，進而影響經濟效益。玉米作物的葉綠素形成最主要吸收的成分就是氮元素，因此，在施加氮肥之后，玉米葉綠素合成效益也會增加，葉生長面積進一步擴大，從而光合作用得到增強，產量大大提高。

2.2磷元素

玉米在生長發育過程中對磷元素比較敏感，適當增加土壤中磷元素的含量可以使玉米籽粒發育更佳，進而提高產量。但磷元素施加過量有可能造成肥料浪費，且影響到玉米對氮、磷、鉀不同營養物質的吸收比例，增產效果也會下滑。

2.3鉀元素

大多數植物生長發育都需要鉀元素，這種元素與其他營養物質的生理特性不同，其一般以離子態形式存在，不會被合成為有機化合物，其對于玉米產量的效應和氮元素、鉀元素保持一致，都是在一定范圍內先增產，超出范圍后就會減產。若玉米作物缺少鉀元素，其生長會變得遲緩，產量也會降低。

3 配方施肥對夏玉米肥料利用效果研究試驗

3.1試驗地基本情況

此次研究的夏玉米種植試驗地位于山東省榮成市，時間在夏季的6月到10月之間，試驗地所在區域屬于暖溫帶半濕潤季風氣候類型，其年平均氣溫約為13.2℃，日照時長約為2483.8h，年平均降水量為531.4mm，試驗區域內的土壤皆為壤土類型。在具體種植夏玉米前，對其耕作層土壤理化性質進行了調查，其情況如表1所示。該地塊被征用種植玉米以前也常年種植其他糧食作物，本次試驗采用的夏玉米種植模式是和冬季小麥輪作，試驗地整體土質較均衡且地勢平坦，同時也具備了良好的排灌條件。

3.2使用的材料

本次試驗中的玉米在6月份中旬開始播種，選擇的是適合當地氣候的主要栽培品種珺玉108，相關播種時的株間距控制在22cm，行間距則為60cm，整個玉米生育期共有104天，同年10月份上旬即可收獲。基于試驗研究的要求，為了探析配方施肥對玉米肥料利用成效產生的影響，此次種植過程中選擇了三類肥料作為配方單質肥料，其中包括46%尿素、12%過磷酸鈣及50%硫酸鉀。

3.3試驗相關設計

此次試驗設計了5種處理后的種植區域，其分別為無鉀種植區、無氮種植區、無磷種植區、氮磷鉀種植區，還包括一些空白對照區，具體試驗的設計參數如表2所示。每個區域重復處理三次，單區種植面積控制在40m2，即10m×4m，區組之間的排列隨機布置，區與區之間設置了顯著的邊界分隔帶，其寬度約為0.5m，除了施肥管理不一致，各試驗種植區的田間管理手段都相同。基于測土配方的原則分別控制施加氮、磷、鉀元素肥料的量，其中每667m2種植地施加氮肥13kg、磷肥5kg、鉀肥6kg，其中一半的氮肥和所有鉀肥、磷肥都是在玉米播種后作為基肥溝施處理，剩余一半的氮肥則是在玉米長到大喇叭口期時搭配灑水措施作追肥施用，收獲夏玉米時則是以小區為單位進行實打實收處理，對每個區域的玉米籽粒凈重和實際莖葉產量分別進行測定，再進一步折算成每667m2種植地的夏玉米產量參數。

3.4項目測定方式

夏玉米配方施肥試驗正式開展前，要明確其項目測定法方式。首先，對于基礎土樣的獲取可以采用多點混合方式，在土壤理化性質的測定時則是采用常規手段，比如說電位法檢測pH值，重鉻酸鉀-濃硫酸配合加熱法來測定有機質含量，凱式法消解-AA3型連續流動分析儀器來測定全氮含量，利用1mol/L的醋酸銨物質結合火焰光度法提取速效鉀含量，通過0.5mol/L碳酸氫鈉結合鉬銻抗比色法測定有效磷含量。其次，對于作物的收獲可以主要采集莖稈與籽粒位置作為樣品，對這兩部分中含有的氮、磷、鉀等元素含量加以測定，一般做法是先消煮處理濃硫酸，再采用上述提到的方式測定全氮含量、速效鉀含量及有效磷含量等。

3.5數據分析與處理

此次夏玉米種植的不同配方肥料利用效果需要圍繞下述六點進行計算和數據分析處理。

第一，針對玉米養分吸收量的計算處理，可通過籽粒產量×籽粒中N含量+秸稈N含量×秸稈產量=氮素吸收量，計算其對氮元素的吸收效果，此處單位為kg/667m2；再通過[籽粒K含量×籽粒產量+秸稈K含量×秸稈產量]×1.2046=鉀吸收量，計算其對鉀元素的吸收效果，此處單位為kg/667m2；通過[籽粒P含量×籽粒產量+秸稈P含量×秸稈產量]×2.29=磷吸收量，計算其對磷元素的吸收效果，此處單位為kg/667m2。

第二，針對100kg經濟產量下的玉米養分吸收量的計算處理，可通過公式[籽粒N（K、P）養分含量×籽粒產量+莖葉N（K、P）養分含量×莖葉產量]/籽粒產量×100來計算得到結果。

第三，針對每667m2玉米作物的養分吸收總量的計算處理，可通過公式100經濟產量N（K、P）養分吸收量×籽粒畝產/100來計算得到結果。

第四，針對作物收獲指數的計算處理，其中氮素收獲指數（%）可通過（籽粒氮總量/作物地上部對應吸收量）×100公式來進行計算；鉀素收獲指數（%）可通過（籽粒鉀總量/作物地上部對應吸收量）×100公式來進行計算；磷素收獲指數（%）可通過（籽粒磷總量/作物地上部對應吸收量）×100公式來進行計算。

第五，針對生理效率的計算處理，其中氮素相關生理效率可通過公式玉米籽粒產量/玉米地上部氮吸收量來計算；鉀素相關生理效率可通過公式玉米籽粒產量/玉米地上部鉀吸收量來計算；磷素相關生理效率可通過公式玉米籽粒產量/玉米地上部磷吸收量來計算。

第六，針對肥料的利用率計算處理，其中氮肥利用率通過公式（氮磷鉀種植區作物地上部分氮吸收量-無氮區作物地上部分氮吸收量）/氮磷鉀種植區氮肥投入量來計算結果；磷肥利用率通過公式（氮磷鉀種植區作物地上部分磷吸收量-無磷區作物地上部分磷吸收量）/氮磷鉀種植區磷肥投入量來計算結果；鉀肥利用率通過公式（氮磷鉀種植區作物地上部分鉀吸收量-無鉀區作物地上部分鉀吸收量）/氮磷鉀種植區鉀肥投入量來計算結果。

3.6結果討論

3.6.1玉米產量受到不同配方施肥的影響

通過試驗發現，無氮種植區、無磷種植區、無鉀種植區、氮磷鉀種植區及空白處理區域的夏玉米籽粒在烘干處理后的產量測定值分別為398.4、466.7、500.8、588.1、350.1，其單位皆為kg/667m2，從大到小排序的結果為氮磷鉀區＞無鉀區＞無磷區＞無氮區＞空白區；玉米秸稈部位風干處理后的產量測定值分別為349.9、414.3、444.9、543.7、301.3，其單位皆為kg/667m2，從大到小排序的結果為氮磷鉀區＞無鉀區＞無磷區＞無氮區＞空白區。由此可見，在配方施肥不一致時，玉米的實際生物量和產量都會出現較大結果差異，其中在氮、磷及鉀元素較豐富的肥料作用下，玉米籽粒產量明顯更高，其相比于空白區提高14.8%～40.5%，而秸稈產量則高出空白區15.8%～40.0%，獲得明顯增產成效。除此之外，不考慮空白對照種植區情況，肥料中氮元素對玉米產量的影響作用表現最突出，磷元素稍次之，鉀元素帶來的影響作用最小。

3.6.2玉米植株養分含量受到不同配方施肥的影響

試驗結果顯示，不同種植區的籽粒全氮含量測定結果從大到小依次可排列為氮磷鉀區（1.199%）＞無鉀區（1.146%）＞無磷區（1.145%）＞無氮區（0.934%）＞空白區（0.906%），可見氮磷鉀施肥處理的區域最高，不考慮空白對照區，無氮施肥的區域最低；籽粒有效磷含量測定結果從大到小依次可排列為氮磷鉀區（0.260%）＞無氮區（0.242%）＞無鉀區（0.241%）＞無磷區（0.183%）＞空白區（0.182%），其中氮磷鉀施肥處理的區域最高，空白區最低，倒數第二為無磷施肥處理區域；籽粒速效鉀含量測定結果從大到小依次可排列為氮磷鉀區（0.292%）＞無磷區（0.284%）＞無氮區（0.266%）＞空白區（0.227%）＞無鉀區（0.225%），其中氮磷鉀施肥處理的區域最高，無鉀區最低。整理上述結果可得知，玉米籽粒中的全氮含量、有效磷含量及速效鉀含量可通過施加含氮磷元素的肥料來提高，全面提升玉米生產品質。除此之外，由于施加含氮磷鉀元素肥料時三種元素會產生協同作用，其相比于其他配方施肥處理來講，對于提高玉米籽粒養分含量的促進效果最佳。氮磷鉀施肥處理過的區域玉米莖葉中全氮、有效磷、速效鉀平均含量的測定結果來看，其分別為0.765%、0.073%、1.197%，但無氮區施肥處理的莖葉平均含全氮量僅為0.530%，而無鉀區施肥處理的莖葉平均含速效鉀量為1.087%，無磷區施肥處理的莖葉平均含有效磷量為0.061%。氮磷鉀施肥處理區域的玉米莖葉不管是那種營養元素的含量都明顯高于其他施肥種植區域，因此可以判斷氮磷鉀元素都能夠對玉米莖葉生長起到促進作用。

3.6.3玉米養分吸收量受到不同配方施肥的影響

試驗結果顯示，對于氮磷鉀施肥處理區域的玉米植株，其每100kg經濟產量中含有的氮養分吸收量為1.93kg、磷養分吸收量為0.33kg、鉀等養分的吸收量為1.38kg；對于無氮施肥處理區域的玉米植株，其每100kg經濟產量中含有的氮養分吸收量為1.40kg；對于無鉀處理區域的玉米植株，每100kg經濟產量中含有的氮養分吸收量為1.19kg；對于無磷處理區域的玉米植株，每100kg經濟產量中含有的氮養分吸收量為0.24kg。結果表明，經過氮磷鉀施肥處理區域的夏玉米固定經濟產量下的這三種養分吸收量都要明顯高于其他缺營養元素施肥處理的區域，因此，在加入氮磷鉀肥料后，玉米對養分的吸收效率會有所提高。

對于氮磷鉀施肥處理區域的玉米植株，其每667m2種植地玉米中含有的氮養分吸收量為11.35kg、磷養分吸收量為1.94kg、鉀等養分的吸收量為8.12kg；對于無氮施肥處理區域的玉米植株，其每667m2種植地玉米中含有的氮養分吸收量為5.58kg；對于無鉀處理區域的玉米植株，每667m2種植地玉米中含有的氮養分吸收量為5.96kg；對于無磷處理區域的玉米植株，每667m2種植地玉米中含有的氮養分吸收量為1.12kg。結果表明，經過氮磷鉀施肥處理的區域，每667m2種植玉米作物中三種養分的吸收量都明顯高于其他缺營養元素施肥處理的區域，且經過氮磷處理和氮鉀處理的玉米種植區對氮素吸收量相比于氮磷鉀施肥處理區域分布降低約21.9%與30.0%，經過氮磷處理和磷鉀處理的玉米種植區對磷元素吸收量相比于氮磷鉀施肥處理區域分布降低約20.1%與36.1%，經過氮鉀處理和磷鉀處理的玉米種植區對鉀元素吸收量相比于氮磷鉀施肥處理區域分布降低約17.9%與34.2%。該結果說明同時進行氮磷鉀配方施肥，可以對玉米吸收養分的作用起到積極的促進作用，從而提高夏玉米的產量。

3.6.4玉米養分生理效率受到不同配方施肥的影響

所謂玉米植株養分生理效率，其一般定義為作物每進行1kg養分的吸收（可以為氮、磷、鉀任一養分），就會向玉米籽粒物質轉運一定量營養（單位為kg）。在此次研究的試驗地種植過程中，玉米每進行1kg氮素的吸收，其平均生產籽粒重量51.82～69.87kg，每進行1kg過磷酸鈣物質的吸收，其平均生產籽粒重量306.84～421.50kg，每進行1kg硫酸鉀物資的吸收，其平均會生產籽粒重量70.33～84.12kg。氮素物質生理效率最高的種植區為磷鉀肥處理區，磷元素生理效率最高的種植區為氮鉀肥處理區，鉀元素生理效率最高的種植區為氮磷肥處理區，其余種植區的差異不太明顯，故此也可判斷，施肥元素的平衡處理可以保證玉米對各種養分的充分利用，提高生理效率，培育出高質量玉米。

3.6.5玉米氮磷鉀元素肥料的利用率結果

基于各種元素肥料利用率的數據處理和計算，可以得到玉米種植中氮、磷、鉀元素的肥料利用率。結果顯示，其氮、磷、鉀三種肥料元素的實際利用率為44.47%、16.32%及36.04%。此次種植地區的氮元素肥料利用率最佳，第二為鉀元素肥料，但這兩種元素肥料利用的變異系數也頗大，這可能是因為當地土壤本身有著較高肥力。為了進一步獲得準確肥料利用率結果，還需要開展定位試驗。此外，磷元素肥料的利用率頗低，要想提高玉米的產量，可以對氮肥與鉀肥進行合理施加調配，促進經濟效益的進一步提高。

4 夏玉米種植相關配方施肥建議

經過上述試驗分析可以發現，合理配方的施肥能夠使玉米地上部分的產量進一步增加，在試驗地的條件中，玉米產量受到氮元素肥料的影響最為深刻，磷元素肥料影響排第二，鉀元素肥料影響的成效最低，而不施加任何肥料的玉米產量會最低。在氮、磷、鉀肥料的增施情況下，玉米對養分的吸收和利用作用也會更強，肥料養分越全面，玉米作物的吸收效果也會越好，這也與已有的一些研究結論相似。

綜上所述，夏季玉米種植中的合理施肥環節會直接影響玉米長勢和最終產量，其中最重要的就是要保證肥料配方得當，控制好氮、磷、鉀元素的比重，因此，本文就配方施肥給玉米肥料利用成效帶來的影響進行了研究。通過研究發現，進行氮磷鉀肥料合理處理的種植區域玉米長勢明顯更佳，其對肥料的利用率頗高。

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