拜城县玉米肥料利用率试验

曹玉珍，刘国宏，李青军，魏彦宏

1.新疆拜城县农业技术推广站，新疆阿克苏 842300

2.新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所，乌鲁木齐 830091

3.新疆农业科学院拜城农业试验站，新疆阿克苏 842300

化肥为作物生长提供了必要的养分，而过量的施用化肥可能导致土壤质量的下降并引起环境问题，不利于农业的可持续发展[1]。我国氮肥的利用率却只有30%～35%，低于发达国家20 个百分点以上[2,3]。磷肥在土壤中移动性差，容易被土壤吸附固定，导致磷肥的当季作物利用率仅为10%～25%[4]。钾肥利用率由于用量和地区不同而有较大差异[5]。因此，如何提高氮磷肥利用率一直是农业生产中亟需解决的问题。拜城县是新疆阿克苏地区玉米生产大县，研究拜城县玉米肥料利用率，可以为南疆地区玉米肥料高效利用、化肥减施增效高提供技术支撑。

1 材料和方法

1.1 试验概况

试验安排在拜城县农技站试验地，气候类型属温带大陆性干旱型气候，年均降水量170 mm，蒸发量1538 mm。年均气温7.6℃，≥10℃有效积温3316℃。无霜期163 d。玉米供试品种为新玉31 号，1 膜 4 行种植，行距配置 30 cm +50 cm +30 cm +60 cm，株距25 cm，小区面积90 m2。4月21 日播种，4 月28 日出苗。土壤为潮土，播种前土壤养分状况见表1。

表1 0～20 cm供试土壤的养分状况

1.2 试验设计

试验设6 个处理，3 次重复，即：（1）常规施肥处理：当地农户习惯施肥（FP）；（2）配方施肥处理（OPT）；（3）配方施肥无氮处理（OPT-N）；（4）配方施肥无磷处理（OPT-P）；（5）配方施肥无钾处理（OPT-K）；（6）空白处理：不施肥（CK）。

供试肥料：尿素（N≥46%）、三料磷肥（P205≥46%）、硫酸钾（K20≥50%）。各处理区磷肥的全部、钾肥的50%、氮肥的30% 做底肥，在玉米播种前结合犁地施入，钾肥的剩余50%和氮肥的剩余70%在玉米大喇叭口期追施。各处理施肥量见表2。

表2 各处理施肥量(kg/666.7m2)

1.3 测定方法

土壤理化性状测定：玉米播种前，按照“测土配方施肥技术规范”要求，采集0～20 cm 混合土，放室内自然风干，过0.25 mm孔径筛充分混匀后，测定pH值、有机质、速效氮、速效磷、速效钾。

玉米生育性状测定：成熟期在每个小区采集9株具有代表性的玉米，测定株高、穗位高、穗长、穗粗、秃尖长。

生物量和养分测定：成熟期在每个小区采集3 株具有代表性的玉米，将采集的植株按秸秆和籽粒分开，烘干、称重、记录玉米生物量，之后粉碎，分析植株不同部位N、P、K养分含量。

养分利用率（%）＝（施肥区养分吸收量-缺肥区吸收量）×100 /施肥量

理论产量：每个小区选取有代表性的双行20 m，计算株数和收获穗数，计算666.7m2收获株数和收获穗数。在每个测定样段内每5 穂收取1个果穂，共计收获20 穂作为样本测定穗粒数，计算平均穗粒数。

理论产量（kg/666.7m2）=收获穗数×平均穗粒数×百粒重×0.85×10-5。

实测产量：每个小区在远离边际的位置选取17 m2，收获全部果穂，计算果穗数目，称取所有果穗鲜重，并计算果穗平均鲜重。按平均穂重法选取20 个果穗作为标准样本测定鲜穗出籽率和含水率，并准确丈量收获样点实际面积。

实测产量（kg/666.7m2）=收获鲜穗重×鲜穗出秄率÷收获样点实际面积×666.7m2×（1-籽粒含水率）÷（1-14%）

2 结果与分析

2.1 玉米生育性状分析

由表3 可知，农户习惯施肥处理（FP）与配方施肥处理（OPT）的玉米株高明显大于其他处理，缺素处理（OPT-N、OPT-P、OPT-K）均有不同程度的降低，而不施肥处理（CK）的株高最小。缺素对玉米穗位高没有明显影响，但不施肥明显降低了玉米穗位高。缺素处理和不施肥处理都减少了玉米穗长，其中 OPT-N 和 CK 减少最多。OPT-N 和CK 明显减少玉米穗粗，但 OPT-P、OPT-K 的穗粗没有降低。缺素处理和不施肥处理的玉米秃尖长均有不同程度的增加，其中OPT-N 和CK 增加最多，其次是OPT-P、OPT-K。

表3 玉米生育性状

2.2 玉米生物量分析

由表4 可知，缺素处理都不同程度的降低了玉米生物量，与OPT 相比，OPT-N 的相对生物量为76.9%，OPT-P 的相对生物量为89.7%，OPT-K的相对生物量为94.1%，CK 的相对生物量为74.5%，表明不施肥最玉米生物量影响最大，其次是不施氮肥，再次是不施磷肥，不施钾肥影响较小，而农民习惯施肥与推荐施肥几乎相同。从收获指数来看，OPT 最高为 0.48，而 OPT-N 和 CK 最低，分别为0.36和0.35。

表4 玉米生物量

2.3 玉米产量分析

2.3.1 玉米理论产量分析

由表5 可知，缺素处理和不施肥处理都不同程度的降低了玉米穗数、单穗籽粒重、穗粒数、百粒重，最终减少了玉米理论产量，其中CK和OPTN对玉米产量影响最大，其次是OPT-P，而OPT-K影响最小。OPT 理论产量最高，达到1 054 kg/666.7m2，而FP与OPT的理论产量几乎相同。

表5 玉米理论产量及产量构成

2.3.2 玉米实测产量分析

由表6可知，OPT的实测产量最高，为953 kg/666.7m2，而 FP 的实测产量相当于 OPT 的 98.5%，大体相同。OPT-K 的实测产量有所减少，相当于OPT 的91.4%；OPT-P 实测产量进一步降低，相当于OPT的82.3%；OPT-N的实测产量更低，相当于OPT 的62.0%；CK 的实测产量最少，仅为525 kg/666.7m2，相当于OPT的55.1%，即耕地地力对玉米产量的贡献为55.1%。

表6 玉米实测产量及产量构成

2.4 玉米养分吸收分析

由表7 可知，OPT-N 明显降低了玉米的氮素吸收量，同时也降低了玉米的磷、钾吸收量。OPT-P明显降低了玉米的氮、磷吸收量，但没有降低玉米的钾吸收量。OPT-K 明显降低了玉米的钾吸收量，同时也降低了玉米的氮、磷吸收量。CK的氮、磷、钾吸收量均为最小，表明不施肥明显限制了玉米的养分吸收。

表7 玉米养分吸收量（kg/666.7m2）

2.5 玉米肥料利用率分析

由表7可知，在拜城县农技站试验地，农民习惯施肥（FP）的氮、磷、钾肥的利用率分别为39.0%、16.3%、62.1%；配方施肥（OPT）的氮、磷、钾肥的利用率分别为44.5%、23.1%、58.5%；OPT 的氮磷肥利用率都大于FP，但钾肥利用率小于FP，这是与农民习惯施肥的钾肥用量较小有关。

表8 肥料利用率（%）

3 结论

（1）与农民习惯施肥相比，配方施肥减少了化肥用量，但没有降低玉米产量。

（2）与农民习惯施肥相比，配方施肥提高了氮磷肥的利用率，但没有增加钾肥利用率，这是与农民习惯施肥的钾肥用量较小有关。

（3）缺素处理都不同程度的降低了玉米产量，其中缺氮影响最大，其次是缺磷、缺钾影响最小。

（4）耕地地力对玉米产量的贡献为55.1%。