杂交玉米渝单5号氮磷钾最佳用量研究

胡全鉴

（钟山县土肥工作站，广西 钟山542699）

在杂交玉米的种植过程中，要提高杂交玉米品质、产量和经济效益，需要一定量的氮、磷、钾化肥的投入，但并不是化肥投入量越多，杂交玉米产量越高，经济效益越好，而是存在一个氮、磷、钾化肥的最佳投入量的问题[1]。为了探索钟山县薄沙红泥土氮、磷、钾化肥的投入量对渝单5号杂交玉米品质、产量和经济效益的影响，2010年3月钟山县土肥站在钟山镇薄沙红泥土进行了渝单5号氮、磷、钾肥不同配比的正交（回归）试验，以确定渝单5号氮、磷、钾的最佳施用量，为降低渝单5号生产成本，提高肥料利用率，发挥肥料的最大经济效益，防止环境污染提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在钟山县钟山镇潮滩村委罗家洞陈秀雄户责任地进行，试验地前茬作物为红籽（用）西瓜，供试土壤为薄沙红泥土，成土母质为第四纪红土，耕层土壤有机质30.32 g/kg，全氮1.63 g/kg，有效磷20.7 mg/kg，速效钾217 mg/kg，pH值5.75。

1.2 试验材料

供试杂交玉米品种为渝单5号。供试肥料为：尿素（含N 46%，四川达洲玖源化工有限公司生产）；钙镁磷肥（含P2O512%，广西鹿寨化肥有限责任公司生产）；氯化钾（含K2O 60%，加拿大生产）。

1.3 试验方法

试验采用3因素4水平的正交（回归）设计，设N、P2O5、K2O 3个因素，4个施肥水平，14个处理，详见表1，以处理1（N0P0K0）为对照（CK）。2010年3月27日犁耙平整土地，3月28日划分小区，小区长7.5 m，宽4.0 m，面积30.0 m2。3次重复，随机区组排列。采用单垄双株种植，行距1.0 m，株距0.5 m，每小区种64穴，并根据试验方案穴施100%磷肥、30%氮肥、50%钾肥作基肥，肥泥充分拌匀后播种，每穴播2～3粒种子。4月4日出苗。4月27日（渝单5号杂交玉米拔节后10 d左右）按试验方案施30%氮肥、50%钾肥作第一次追肥，用泥土覆盖；并间苗，每穴留2株壮苗，每小区留苗128株；然后除草培土，并喷乙草胺封闭表土，防止杂草种子出芽，减少草害。5月26日在渝单5号大喇叭口期施余下的40%氮肥作第二次追肥，用泥土覆盖。6月4日抽雄，7月25日成熟。7月27日，选择具有代表性植株，每小区按“X”形定5点，每点随机取2株，每小区取10株室内考种。7月28日分小区收获计产。

表1 渝单5号氮磷钾不同处理施肥量 （kg/hm2）

2 结果与分析

2.1 不同处理对渝单5号植株性状的影响

从田间观察可以看出，不施肥料的处理1（N0P0K0）渝单5号生长缓幔，植株矮小，新叶淡绿、老叶黄化、暗绿、呈浅紫色，有明显的缺肥长相；处理2（N0P2K2）和处理3（N1P2K2）的渝单5号株较矮，叶色青黄，有明显的缺氮或略缺氮现象；处理11（N3P2K2）的渝单5号株茎叶粗壮，叶色浓绿，易招蚜（螟）虫和纹枯病，后期叶色青绿，表现为略过量施氮现象；处理9（N2P2K1）和处理13（N1P2K1）的渝单5号植株高矮相差不大，叶色比其他处理浅色，表现出缺钾或略缺氮现象；除此之外，其他处理的植株群体结构表现基本相近。

2.2 不同处理对渝单5号经济性状的影响

2.2.1 不同施氮水平 不同施氮水平对渝单5号的株高、每穗粒数、每穗粒重影响较大。从表2中处理2、3、6、11可以看出，株高随着施氮量的增大而增高；每穗粒数、每穗粒重随着施氮量的增大先增加后减少。

2.2.2 不同施磷水平 不同施磷水平对渝单5号经济性状的影响较大。从表2中处理4、5、6、7可以看出，株高和每穗粒重随着施磷量的增加而先增高而后降低；每穗粒数随着施磷量的增加而先增后减。

表2 氮磷钾对渝单5号经济性状的影响

2.2.3 不同施钾水平 不同施钾水平对渝单5号的每穗粒数、百粒重的影响较大。从表2中处理8、9、11、10可以看出，株高随施钾量增加先增高后降低；每穗粒数以处理11（N2P2K2）最多；而百粒重以处理9（N2P2K1）最重。

2.3 氮磷钾投入对渝单5号施肥效应模型及经济效益分析

氮、磷、钾投入量对渝单5号产量影响较大，增施肥料对渝单5号产量具有显著影响。从表3可以看出，渝单5号产量变幅范围在2 989.5～7 249.5 kg/hm2之间。与CK（N0P0K0，产量2 989.5 kg/hm2）相比，N2P2K2处理产最最高，增产4 260.0 kg/hm2，增长142.50%；N2P2K3处理次之，增产4 156.5 kg/hm2，增长139.04%。从经济效益的角度来看，纯收入变幅范围在677.10～7 865.85元/hm2之间。与CK相比，N2P2K2处理纯收入最高，为7 865.85元/hm2，其次N2P2K0处理，为7 810.95元/hm2。产投比变幅范围在0.52～5.54之间，其中，最大的是N2P2K0处理，为5.54，其次N1P2K1处理，为4.59。由此可见，从渝单5号产量和经济效益的角度来看，N2P2K2处理的肥效最好，产量和纯收入最高，产投比适宜。

应用三元二次施肥模型，检验分析不同氮、磷、钾投入量对渝单5号产量的影响。经回归分析，得出渝单5号产量（Y，kg/667m2）与氮、磷、钾投入量（分别为X1、X2、X3，kg/667m2）之间的回归方程：Y=200.451 6+24.432 8 X1+26.216 1 X2-1.305 6 X3-0.832 4 X12-1.245 6 X22-0.035 6 X32-0.290 8 X1X2+0.524 8 X1X3-0.817 3 X2X3（F值=18.655 7，F0.05=0.006 345），说明氮、磷、钾肥施用量与渝单5号产量有显著的回归关系。根据氮、磷、钾肥的三元二次回归方程计算得，渝单5号最高产量为7 202.7 kg/hm2时，最大施肥量为N 236.0 kg/hm2、P2O5111.9 kg/hm2、K2O 151.5 kg/hm2；渝单5号最佳产量为7 122.0 kg/hm2时，最佳施肥量为N 219.0 kg/hm2、P2O566.0 kg/hm2、K2O 61.7 kg/hm2。当N为5.43元/kg，P2O5为5.83元/kg，K2O为6.33元/kg，渝单5号为2.4元/kg时，经过计算得到渝单5号最高产量的经济效益为14 393.62元/hm2，最佳产量的经济效益为15 133.72元/hm2。但是，最大施肥量比最佳施肥量增加肥料投资933.78元/hm2，只增加渝单5号80.7 kg/hm2（即193.68元/hm2）。因此，渝单5号最高产量比最佳产量实际减少收入740.10元/hm2。由此可见，渝单5号最高产量的施肥量不是最佳施肥量。

2.3.1 氮投入 从表3中可知，在施P2O560 kg/hm2，K2O 150 kg/hm2的条件下，渝单5号产量随氮施用量的增加先增加，而后又有所下降，可见增施一定量的氮能使渝单5号增产增收，而施氮量过大渝单5号产量降低、净收入下降和产出投入比变小，报酬递减[3]。对4个施氮水平的处理进行回归分析[2]，求得渝单5号产量（Y1）与N施用量（X1）的一元二次回归效应方程：Y1=244.86+24.816 9 X1-0.663 9 X12（R2=0.95，F值=9.432 9，F0.05=0.224 360），说明渝单5号产量（Y1）与N施用量（X1）之间存在显著的回归关系。用本方程计算出渝单5号最高产量为7 151.7 kg/hm2），最大施N量为280.4 kg/hm2；渝单5号最佳产量为7 122.7 kg/hm2），最佳施N量为254.8 kg/hm2。

表3 氮磷钾对渝单5号产量及经济效益统计

2.3.2 磷投入 在施N 195 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2的条件下，增施一定量的磷能使渝单5号增产增收，过大的施磷量可渝单5号产量降低、净收入下降，符合肥料投入报酬递减规律。对4个施磷水平的处理进行回归分析，求得渝单5号产量（Y2）与P2O5施用量（X2）的效应方程：Y2=424.08+21.012 X2-1.944 X22（R2=0.99，F值=55.627 4，F0.05=0.094 384），说明渝单5号产量（Y2）与P2O5肥施用量（X2）之间存在显著的回归关系。用本方程计算出渝单5号最高产量7 212.9 kg/hm2，P2O5的最大施用量为81.0 kg/hm2；渝单5号最佳产量为7 201.5 kg/hm2，P2O5最佳施用量为71.7 kg/hm2。

2.3.3 钾投入 在施N 195 kg/hm2、P2O560 kg/hm2施用量的条件下，增施钾肥对渝单5号产量有显著影响，渝单5号产量及效益增量随钾肥施用量的增加先增加后降低，与以往研究一致[4]。对4个施钾水平的处理进行回归分析，求得渝单5号产量（Y3）与K2O施用量（X3）的效应方程Y3=453.945+4.309 X3-0.181 X32（R2=0.90，F值=4.717 8，F0.05=0.309 558），说明渝单5号产量（Y3）与K2O施用量（X3）之间存在显著的回归关系。用本方程计算出渝单5号最高产量为7 193.8 kg/hm2，K2O的最大施用量为178.5 kg/hm2；渝单5号最佳产量为7 049.7kg/hm2，K2O的最佳施用量为69.3 kg/hm2。

2.4 肥料互作效应与地力丰缺分析

从表4中肥料互作效应与地力丰缺分析可以看出，肥料互作效应表现为NPK及NP处理的互作效应相对较高，比CK处理分别增产142.50%和128.50%；其次是NK处理的互作效应，比CK处理增产113.22%；PK处理的互作效应最差，比CK处理增产27.56%。可见，渝单5号氮磷钾的增产效应顺序为N＞P2O5＞K2O，氮肥对玉米产量的贡献最大，与文献报道一致[5]。地力氮磷钾丰缺分析表明土壤N含量为低水平，P含量为中等水平，K含量为中上水平。因此，在这种土壤的地力水平，种植渝单5号要应适当增加N肥的投入，才能获得较高的产量。

表4 肥料互作效应与地力丰缺分析

2.5 线性加平台拟合

线性加平台拟合结果：渝单5号最佳产量为7 127.2 kg/hm2时，N最佳施用量为193.3 kg/hm2（R2=0.62）；渝单5号最佳产量为7 160.2 kg/hm2时，P2O5最佳施用量为64.0 kg/hm2（R2＝0.56）；渝单5号最佳产量为7 197.7 kg/hm2时，K2O最佳施用量为136.3 kg/hm2（R2＝0.68）。

3 小结与讨论

从氮、磷、钾的一元二次方程、氮磷钾三元二次方程和线性平台拟合结果，结合钟山县薄沙红泥土养分状况、气候、渝单5号品种特性、栽培技术、相关物价和施肥效益等情况进行综合评估与分析，确定钟山县薄沙红泥土种植渝单5号最佳产量为7 156.5 kg/hm2，最佳施肥量：N 228.0 kg/hm2、P2O567.5 kg/hm2、K2O 118.5 kg/hm2。最佳产量比CK（N0P0K0，产量2 989.5 kg/hm2）增产4 167.0 kg/hm2，增长139.39%，增收7 619.13元/hm2，产投比为3.20。

在农业投资普遍存在不足的条件下，只有把有限的氮、磷、钾资源投入到面积广、增产潜力大的中低产田（地）中，才会获得作物最佳的产量与施肥效益。要克服过去盲目把有限的氮、磷、钾化肥资源集中投入到面积少、增产潜力小的高肥田（地）的得不偿失的做法。

[1]谢佳贵，王立春，尹彩侠.春玉米平衡施肥效果的研究[J].吉林农业科学，2008，33（6）：44-45，81.

[2]孙克刚，李丙奇，胡 颖，等.华北南部补灌区夏玉米氮肥适宜用量研究[J].高效施肥，2010，24：20-23.

[3]黄 平，李秋源.广西西林县玉米“3414”肥料效应田间试验[J].西南农业学报，2011，24：41-42.

[4]刘双全，李玉影，姬景红，等.依安县玉米钾肥适宜用量试验研究[J].高效施肥，2010，25：49-52.

[5]李录久，许圣君，孙义祥，等.安徽玉米高效施肥技术研究[J].高效施肥，2009，22：24-26.