磷肥不同施用量对玉米经济系数•产量和磷肥指标的影响

摘要 针对天水市磷肥施用情况及磷肥利用率不高等问题，研究磷肥不同施用量对玉米生育期、经济指标、籽粒产量、磷肥贡献率、偏生产力和农学效率的影响。结果表明，磷肥不同施用量对玉米生育期及经济性状的影响不同；施磷（P2O5）174.0、217.5 kg/hm2时拔节期较减磷处理延迟1～2 d，大喇叭口期较不施磷处理和减磷处理提前1～2 d；可以影响玉米的株高、穗粗、秃顶长和千粒重等产量构成因素，千粒重在一定程度上与磷肥的施用量呈正相关；玉米的籽粒产量随着磷肥施用量的增加而增加，施磷（P2O5）217.5 kg/hm2最高达11 112.15 kg/hm2，不施磷（P2O5）处理最低为7 750.5 kg/hm2，差异显著；磷肥贡献率随着施磷量的增加呈递增趋势，磷肥贡献率为12.53%～30.25%，施磷（P2O5）217.5 kg/hm2时磷肥贡献率最高为30.25%，磷肥的农学效率和偏生产力与磷肥施用量呈负相关。表明在天水半干旱山区黄绵土土壤上，在保障玉米籽粒产量的同时，从经济和环境胁迫等方面考虑区域内玉米的经济安全施磷量应控制在施有机肥一般施磷（P2O5）87.0～174.0 kg/hm2，不施有机肥一般施磷（P2O5）不超过217.5 kg/hm2。

关键词 施用磷量；玉米；产量；经济系数；磷肥指标

中图分类号 S 513  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2022）20-0137-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.20.035

Effects of Different Application Rates of Phosphate Fertilizer on Economic Coefficient， Yield and Phosphate Fertilizer Index of Maize

ZHOU  Xiao-qin， YANG  Zhi-qi， ZHAO Shang-wen et al

（Tianshui Institute of Agricultural Sciences， Tianshui， Gansu 741000）

Abstract Aiming at the application of phosphate fertilizer and the low utilization rate of phosphate fertilizer in Tianshui City， the effects of different application rates of phosphate fertilizer on growth period， economic indicators， grain yield， contribution rate of phosphate fertilizer， partial productivity and agronomic efficiency of corn were studied. The results showed that the effects of different application rates of phosphate fertilizer on  growth period and economic characters of maize were different.When phosphorus （P2O5） was applied at 174.0 and 217.5 kg/hm2， the jointing stage was 1-2 days later than that of phosphorus reduction treatment， and the bell mouth stage was 1-2 days earlier than that of no phosphorus application and phosphorus reduction treatment.The yield components of maize such as plant height， ear diameter， bald head length and 1 000-grain weight could be affected. The 1 000-grain weight was positively related to the amount of phosphate fertilizer applied to a certain extent;the grain yield of maize increased with the increase of phosphorus fertilizer application. The highest phosphorus （P2O5） application was 217.5 kg/hm2， reaching 11 112.15 kg/hm2， and the lowest phosphorus （P2O5） application was 7 750.5 kg/hm2.The contribution rate of phosphorus fertilizer increased with the increase of phosphorus application amount. The contribution rate of phosphorus fertilizer was 12.53% - 30.25%， and the contribution rate of phosphorus （P2O5） 217.5 kg/hm2 was the highest 30.25%. The agronomic efficiency and partial productivity of phosphorus fertilizer were negatively correlated with the application amount of phosphorus fertilizer. The results showed that on the yellow soil of Tianshui semi-arid Mountain area， the economic and environmental stress should be taken into consideration while ensuring the grain yield of corn. The economic and safe phosphorus application amount of corn in the region should be controlled at 87.0-174.0 kg/hm2 for applying organic fertilizer （P2O5）， and 217.5 kg/hm2 for applying no organic fertilizer （P2O5）.

Key words Phosphorus application amount;Corn;Yield;Economic coefficient;Phosphate fertilizer index

磷是作物生长不可缺少的重要元素之一，以多种方式参与植物体内各种生物化学过程，对促进植物生长发育和新陈代谢起着非常重要的作用［1］。磷有施入不同土壤极易被固持等特征，研究表明，磷在当季作物的利用率仅为10%～25%［2］。因磷肥利用率低，如不科学合理地施用磷肥，必然造成直接的经济损失；长此以往，还会严重破坏土壤结构。同时，部分磷还会随地表径流，由陆地生态系统向水体生态系统迁移，加速了水体的富营养化，造成水域环境胁迫［3］。黄土高原地区是我国重要旱作农业区，区域内土壤贫瘠，水资源严重缺乏，土壤养分和水分是限制农业发展的主要因素，长期生产实践证明，通过增加肥料投入培肥土壤，是提高该区粮食单产、实现农业可持续发展的关键措施，特别是施用磷肥［4］。近几年，种植户为了提高作物产量，盲目大量施用化肥，导致农业成本增加、磷素在土壤中积累过度，如何合理施肥，在保障作物产量的同时，又能降低环境风险还能提高耕地土壤肥力是发展绿色农业的有效途径。笔者通过田间试验，在同等有机肥、氮肥和钾肥条件下，研究了磷肥不同施用量对玉米经济系数、产量和磷肥指标的影响，以期为天水市干旱半干旱区玉米磷肥的合理施用和化肥零增长提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试作物为春玉米，指示品种为中单2号；氮肥为尿素（含N 46.4%）；磷肥为过磷酸钙（含P2O5 12%）；钾肥为硫酸钾（含K2O 51%）；地膜采用0.01 mm白膜。

1.2 试验地概况

试验设在天水市秦州区中梁镇三湾村（天水市农业科学研究所试验田），该区属半干旱山区，年平均气温为11 ℃左右，海拔1 650 m，降雨量500～850 mm。试验地土壤属中壤黄绵土。前茬作物玉米，有机肥为鸡粪，当地小型养鸡场购买，腐熟期超过90 d。试验前测定0～20 cm耕层土壤基本理化性状为有机质16.8 g/kg，全氮 0.98 g/kg，全磷0.86 g/kg，全钾20.2 g/kg，碱解氮69.8 mg/kg，速效磷22 mg/kg，速效钾102 mg/kg，pH 8.32。前茬作物玉米。有机肥（鸡粪）有机质、全氮、全磷和全钾含量分别为44.07、3.12、1.52和13.60 g/kg；碱解氮、速效磷和速效钾含量分别为252.25、268.9和1 635 mg/kg。

1.3 试验设计

试验共设6个处理，小区面积30 m2，3次重复。施有机肥7 500 kg/hm2、N 69 kg/hm2、K2O 60 kg/hm2，施P2O5分别为0、43.5、87.0、130.5、174.0和217.5 kg/hm2，均按照P0、P43.5、P87.0、P130.5、P174.0和P271.5标识各个处理。有机肥和肥料结合整地一次性施入。栽培方式，结合当地种植习惯，条膜覆盖，先铺膜后7 d人工点播，保苗6.0万～6.6万株/hm2，其他田间管理措施同当地大田。成熟期每小区分别选取具有代表特征的玉米20株，从根部距地面5 cm切割，带入室内风干后测定株高、穗长、穗粗、秃顶长、穗行数、行粒数、千粒重。小区单打单收，籽粒脱粒后晒干称取籽粒产量。

1.4 数据分析

数据采用软件Excel作图，DPS 8.00进行数据显著性分析，并用LSD法检验差异显著性。

磷肥贡献率=（施磷区产量－不施磷区产量）/施磷区产量×100%

磷肥农学利用率（kg/kg）=（施磷区籽粒产量－无磷区籽粒产量）/施磷量

磷肥偏生产力（kg/kg）=籽粒产量/磷肥（P2O5）用量

2 结果与分析

2.1 磷肥不同施用量对玉米生育时期的影响

由表1可知，不同施磷（P）处理对玉米生育期的影响不同。施磷174.0、217.5 kg/hm2时拔节期较减磷处理延迟1～2 d，大喇叭口期较不施磷处理和减磷处理提前1～2 d。随着生育进程的推进，不同施磷（P）处理，由于供磷量的不同，影响玉米的生长。不施磷和施磷较少的处理由于磷肥供应不足，拔节期提前，影响有效完成干物质累积。而不同施磷处理，玉米成熟期和生育期又不尽相同，玉米的生育期随着磷肥施用量的不同相差1～3 d，呈现不规律的变化。

2.2 磷肥不同施用量对玉米经济性状的影响

由表2可知，不同磷肥处理下，P217.5和P130.5株高、穗粗、秃顶长、千粒重均优于P0、P43.5、P87.0处理，穗长、穗行数和行粒数处理间差异较小，相对比较稳定，磷肥的施用量直接影响玉米的株高、穗粗、秃顶长和千粒重等，株高、穗长、穗粗处理间在0.01水平差异不显著，而在0.05水平时不同磷肥处理差异显著，株高、穗长、穗粗没有随着磷肥施用量的变化发生规律性的变化，而千粒重随着磷肥施用量的增加不断增加，说明磷肥的施用在一定程度可以提高玉米籽粒的千粒重。

2.3 磷肥不同施用量对玉米籽粒产量的影响

从图1可以看出，玉米籽粒产量随着磷肥施用量的增加而增加，P217.5最高，达11 112.15 kg/hm2，P0最低为7 750.50 kg/hm2，P43.5、P87.0、P130.5、P174.0和P217.5较P0分别提高14.33%、34.43%、39.08%、42.95%和43.37%，差异显著。P217.5处理籽粒产量较P43.5、P87.0、P130.5、P174.0分别提高25.40%、6.65%、3.09%、0.30%，施磷处理之间差异不显著，尤其P174.0其玉米籽粒产量仅提高0.30%，相对于施磷水平可以忽略不计。