绥阳县枧坝镇玉米肥料利用率试验

摘 要：为推广应用测土配方施肥技术，以玉米品种正红431为试验材料，在常规施肥量下设置全肥区、无氮区、无磷区、无钾区4个处理，分析研究贵州省绥阳县枧坝镇玉米的肥料利用率。结果表明：玉米氮肥利用率为29.92%、磷肥利用率为15.50%、钾肥利用率为28.00%，缺氮、缺磷或缺钾都会明显影响玉米产量。

关键词：玉米；肥料利用率；科学施肥

中图分类号：S147.2 文献标志码：B 文章编号：1674-7909（2023）12-90-3

0 引言

肥料利用率是计算作物科学施肥量、制订作物测土配方施肥方案的重要参数。为实现科学配方施肥、增加作物产量，多地开展了相关的试验研究［1-5］。贵州省绥阳县枧坝镇种植的粮食作物以玉米为主。为掌握当地玉米肥料利用率，实现科学施肥，笔者以当地常见玉米品种正红431为试验材料，开展玉米肥料利用率试验，以期为提高枧坝镇玉米科学施肥水平提供技术借鉴。

1 试验材料与方法

1.1 试验地概况

试验田设置在枧坝镇冯村村田块平整的土地上（海拔1 090 m）。试验地田块平整、通风透光好、排灌方便、肥力适中，土壤为黄壤土。试验前，检测试验地土壤养分状况如表1所示。

1.2 试验材料

笔者以枧坝镇常见玉米品种正红431为试验材料，采用赤牌尿素（含N 46%）作氮肥，贵州福泉市红星化肥厂生产的贵鼎牌过磷酸钙（含P2O5 16%）作磷肥，进口硫酸钾（含K2O 50%）作钾肥。

1.3 试验方案

试验以常规施肥量为基础，设置全肥区（氮、磷、钾肥均施）、无氮区（不施氮，只施磷、钾肥）、无磷区（不施磷，只施氮、钾肥）、无钾区（不施钾，只施氮、磷肥）4个处理。试验采用单因子随机区组排列，3次重复，重复间设置走道。根据枧坝镇农户施肥情况，当地常规施肥量（每667 m2施用量）为氮肥（纯N）12 kg、磷肥（P2O5）6 kg、钾肥（K2O）6 kg。据此设计各处理施肥量：全肥区每667 m2施尿素26.0 kg、过磷酸钙37.5 kg、硫酸钾12.0 kg，无氮区每667 m2施过磷酸钙37.5 kg、硫酸钾12.0 kg，无磷区每667 m2施尿素26.0 kg、硫酸钾12.0 kg，无钾区每667 m2施尿素26.0 kg、过磷酸钙37.5 kg。

1.4 试验设计

小区面积为30 m2（5 m×6 m），共12个小区，小区四周设保护行。玉米种植行距为1 m、窝距0.22 m，每小区5行，每行28窝，每窝移栽一株，折合每667 m2种植3 111株。试验用肥中，25%尿素作基肥，30%尿素作提苗肥，45%尿素作穗肥，磷、钾肥全部作基肥［2］。

采用浮盘播种育苗。2022年4月1日播种，4月8日出苗，4月13日施基肥、单株定向移栽（2叶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日采样送检、收获测产。整个试验过程中，除施肥外，各栽培管理措施一致。

1.5 测产与采样

在收获期，分小区测收玉米籽粒、植株（含苞叶、穗轴）出田鲜品产量，同时采集各处理籽粒、植株样品用于测定氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）质量分数［1］。样品采集于收获前完成，在每个小区最中间行采样，采集2株（统一从一个方向起，在第8窝及其前后1～2株中选取有代表性的1株，在第20窝及其前后1～2株中再选取有代表性的1株）。将样品株从茎基部剪断，一个处理取6株；将果穗脱粒后混合为籽粒样品；将玉米秆折断为数节，与苞叶、穗轴共装一起为植株样品。

1.6 指标测定

采集籽粒、植株样品时称其鲜质量，待其风（晒）干后，再称取干质量，以此获得折干率，用于折算各小区籽粒产量、植株产量。

采用差减法，计算形成100 kg经济产量，玉米需要吸收的氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）养分量，具体如公式1所示［以氮为例，使用公式（1）计算磷（P2O5）、钾（K2O）吸收量时，公式（1）的计算结果要分别再乘以磷换算为五氧化二磷的系数2.29、钾换算为氧化钾的系数1.2，才为100 kg玉米经济产量磷（P2O5）、钾（K2O）养分吸收量］。根据公式（2）计算玉米氮、磷、钾肥利用率（仍以氮养分为例，其中全肥区作物吸氮总量=全肥区产量×全肥区形成100 kg经济产量氮养分吸收量/100，无氮区作物吸氮总量=无氮区产量×无氮区形成100 kg经济产量养分吸收量/100）。

[100 kg 经济产量氮养分吸收量=]

[籽粒产量×籽粒氮养分质量分数+茎叶产量×茎叶氮养分质量分数籽粒产量×100] （1）

[氮肥利用率=全肥区作物吸氮总量-无氮区作物吸氮总量所施肥料中氮素的总量×100%]（2）

2 试验结果与分析

2.1 不同处理经济产量差异分析

F测验表明，处理间F值为114.7，远大于对应的F0.01的值（即9.78），表明各处理间玉米经济产量差异极显著。由表2可知，玉米经济产量最高的是全肥区，其次是无钾区，再次是无磷区，最后是无氮区。全肥区玉米经济产量极显著高于缺素区（即无氮区、无磷区、无钾区，下同），表明氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）养分缺失会造成玉米极显著减产。从相对产量（即缺素区产量占全肥区产量的百分率）看，缺氮区为68%、缺磷区为70%、缺钾区为78%，对照土壤养分丰缺指标［相对产量60%～75%（不含75%）为低、75%～90%（不含90%）为中］判断，试验区土壤氮（N）和磷（P2O5）养分质量分数偏低，钾（K2O）养分质量分数中等。

2.2 籽粒、植株养分质量分数分析

检测作物籽粒、植株中养分的质量分数，可以知晓作物从土壤中吸收了多少的养分。基于《测土配方施肥技术规范（2011修订版）》和有关农化分析技术规程［6］，对试验各处理采集的籽粒、植株样品的全氮、全磷、全钾质量分数进行了检测，结果见表3。其中，全氮、全磷、全钾质量分数均是指单质氮、磷、钾质量分数。

由表3可知，试验中获取的实测值与网上查询的参考数据存在差异，仅植株全氮质量分数实测值与网上查询的参考数据（以下简称参考数据）基本相同，其余实测值均小于参考数据。其中，以植株全磷质量分数实测值与参考数据的差异最大，实测值仅为参考数据的25.2%～40.3%；其次是籽粒全钾质量分数，实测值为参考数据的65.3%～69.7%；再次是籽粒全磷质量分数，实测值是参考数据的77.6%～82.6%；最后是植株全钾与籽粒全氮质量分数，实测值是参考数据的81.5%～87.4%。由此可见，枧坝镇玉米籽粒、植株养分质量分数数据应通过开展肥料利用率试验进行获取，不宜完全引用网上提供的参考数据。

2.3 玉米形成100 kg经济产量养分吸收量测算

作物形成100 kg经济产量的养分吸收量是制订作物配方施肥方案的必备参数之一，也是计算肥料利用率的基本参数。利用产量数据、植株与籽粒养分质量分数检测数据，计算常规施肥条件形成100 kg作物经济产量所需要吸收的养分量（养分吸收量是指氧化态的量，氮为纯N、磷为P2O5、钾为K2O，下同）。对于全肥区，对形成100 kg作物经济产量的氮、磷、钾养分吸收量均进行计算，而无氮区、无磷区、无钾区则只计算相应氮、磷、钾养分吸收量（见表4）。

经测算，在绥阳县枧坝镇试验地常规施肥全肥区，玉米形成100 kg经济产量（即籽粒产量）的养分吸收量为氮1.81 kg、磷0.76 kg、钾1.45 kg；缺素区形成100 kg经济产量的氮、磷、钾养分吸收量分别为1.79 kg、0.86 kg、1.50 kg。

2.4 肥料利用率的测算

肥料利用率是制订农作物配方施肥方案的参数之一。利用试验获取的产量数据及测算出的100 kg作物经济产量养分吸收量数据，计算肥料利用率。由表5可知，氮肥利用率为29.92%、磷肥利用率为15.50%、钾肥利用率为28.00%。

3 结论与讨论

根据土壤养分丰缺指标判断，试验地土壤氮（纯N）、磷（P2O5）养分偏低，钾（K2O）养分处于中等水平。从试验产量来看，无氮区、无磷区、无钾区的玉米产量均明显低于全肥区，这说明缺氮（纯N）、缺磷（P2O5）、缺钾（K2O）均会明显影响玉米产量［3-5］。在3个缺素区中，无钾区的产量高于无磷区，而无氮区产量最低。经测算，在绥阳县枧坝镇常规施肥（全肥区）条件下，种植玉米形成 100 kg经济产量的养分吸收量为氮（纯N）1.81 kg、磷（P2O5）0.76 kg、钾（K2O）1.45 kg，而氮（纯N）、磷（P2O5）、钾（K2O）化肥的利用率分别为29.92%、15.50%、28.00%。

根据形成100 kg作物经济产量养分吸收量、肥料利用率，结合目标产量、土壤的供肥能力，可以测算作物科学合理的施肥量，既可以满足作物需要的养分，又不会因施肥量过多造成浪费。以试验获取的数据为例，若目标作物667 m2产量（指经济产量）为550 kg，则每667 m2需要吸收的养分量为氮（纯N）9.955 kg、磷（P2O5）4.180 kg、钾（K2O）7.975 kg；再假定土壤的供肥能力为每667 m2氮（纯N）6 kg、磷（P2O5）3 kg、钾（K2O）5 kg。因此，农户需要通过施肥每667 m2补充氮（纯N）3.955 kg、磷（P2O5）1.180 kg、钾（K2O）2.975 kg。再根据试验获取的肥料利用率即可计算出每667 m2需要的施肥量为氮（纯N）13.22 kg、磷（P2O5）7.61 kg、钾（K2O）10.62 kg。

参考文献：

［1］张明刚，胡艳颉.绥阳县黄壤土玉米配方施肥效果及肥料利用率试验探究［J］.中国农技推广，2016（7）：47-50.

［2］杨杰，罗宇.遵义市红花岗区秋马铃薯肥料利用率研究［J］.长江蔬菜，2017（4）：75-77.

［3］郑小春，闫洁.蓝田县冬小麦肥料利用率试验研究［J］.农业科技通讯，2021（7）：91-93.

［4］张增环，吴云，王锦贵，等.灌南县水稻生产上氮磷钾肥利用率初探［J］.上海农业科技，2022（2）：87-88.

［5］袁伟.泾川县玉米“3414”肥料效应试验［J］.现代农业科技，2012（1）：54-55.

［6］360文库.主要作物养分质量分数表［EB/OL］.（2018-05-19）［2023-04-27］.https：//wenku.so.com/d/7343b01ec8b992becc6c3e44abe56cb2.