豫西南砂姜黑土夏玉米绿色高产施肥技术探讨

孙 然

邓州市位于河南省西南边缘，南阳盆地西南部，是河南省耕地面积最大的一个省级直管县。 现有耕地面积244.965 万亩，土壤类型有潮土、砂姜黑土、黄棕壤三大土类，细分为5 个亚类、11 个土属、42 个土种。土种较多，土壤结构复杂。

砂姜黑土土类是邓州市分布较为广泛的一个土类，面积123.75 万亩，占全市总耕地面积的50.7%，在邓州市农业生产中占有很重要的地位。 该土类在邓州只有砂姜黑土1 个亚类， 分为砂姜黑土、 黑老土2 个土属，9 个土种。 在这9 个土种中， 质地除2 个为中壤土外，其余均为重壤到黏质土，结构为碎屑或碎块状。 这类土壤总的特点为质地黏重，结构不良，通透性较差，水、气、热矛盾较为突出；土壤中有机质、全N、全P 含量较高，但速效性较差，加之土性较寒，肥料利用率也较低。

为探究该类土壤上夏玉米获得最佳产量的氮肥的最佳用量， 并进行科学配比， 我们分别于2016 年和2017 年在该类土壤上安排了夏玉米氮肥用量肥效试验，依据试验结果，初步构建豫西南砂姜黑土高产田夏玉米氮肥用量肥料效应模型， 确定夏玉米氮肥最佳用量和最大用量，探求夏玉米最佳产量和最高产量，为科学制订豫西南砂姜黑土高产田夏玉米最佳氮肥用量及氮、磷、钾肥合理配比奠定了基础，具体结果如下。

一、材料与方法

（一）材料

1.试验时间、地点安排

本试验于2016 年5 月至10 月在邓州市腰店乡赵楼村进行，2017 年5 月至10 月在夏集乡岗陈村进行。

2.供试土壤

腰店乡赵楼村试验地土壤类型为黏质黑老土，有机 质 含 量 为17.22gkg-1， 全 氮 为1.12gkg-1， 速 效 钾 为137.1mgkg-1，有效磷为17.66mgkg-1，耕地肥力较高，前茬小麦亩产540 公斤。

夏集乡岗陈村试验地土壤类型为砂姜黑土， 有机质 含 量 为16.15gkg-1， 全 氮 为1.06kg-1， 速 效 钾 为139.9mgkg-1，有效磷为15.74gkg-1。 耕地肥力较高，前茬小麦亩产520 公斤。

3.供试肥料

尿素选用大颗粒尿素，N 含量为≥46%； 磷肥选用颗粒过磷酸钙，P2O5含量按实际化验结果折算；钾肥选用进口大颗粒氯化钾，K2O 含量按实际化验结果折算。两个试验点各处理用肥由专人统一称量。

4.供试作物及品种

供试作物为夏玉米，品种为伟科702。

（二）方法

1.处理设计

两个试验点均设5 个处理，3 次重复。 每个试验点各处理磷、钾肥施用量相同。

腰店乡赵楼村：N 肥施用量依次为0、8、16、24、32公斤/亩。

夏集乡岗陈村：N 肥施用量依次为0、7、14、21、28公斤/亩。

2.小区面积

两个试验点每个处理小区面积均为35 平方米，其中，长5 米，宽7 米。

3.田间管理与收获

试验地均采用机耕、机播、化学除草等统一的田间管理，肥料施用方法为：采取种肥同播，肥种分离的办法。

二、结果与分析

（一）试验结果整理

夏玉米成熟后，按小区分别人工收获，人工脱粒，实打风干折亩产（详情见表1）。

表1 试验结果整理 单位：公斤/亩

（二）利用肥料效应函数法建立夏玉米产量与氮肥用量的肥料效应函数方程

赵楼村：y=-1.2248X2+42.855X+365.51（R2=0.945）

岗陈村：y=-1.3461X2+44.104X+373.33（R2=0.966）

1.根据N 肥效应方程确定两个试验点的最大N 肥用量和最高小麦产量

根据数学分析求极值原理，可求得不同试验点的最高氮肥用量，同时依据建立的肥料效应函数，确定不同试验点的最高产量

赵楼村：最高氮肥用量x=17.49（公斤/亩）

最高产量y=740.4（公斤/亩）

岗陈村：最高氮肥用量x=16.38（公斤/亩）

最高产量y=734.6（公斤/亩）

2.两个试验点最佳施用氮肥量和最佳产量的确定

夏玉米市场价格为Py=2.2 元/公斤； 纯氮肥价格为Px=4.5（元/公斤）。

根据边际效应分析原理,当边际产量等于肥料单价与产品单价之比时,求得的氮肥用量就是最佳氮肥用量,在此最佳施氮量下的产量就是最佳产量。 据此，可求得两个试验点的最佳施N 量和最佳产量

赵楼村：最佳施N 量x=16.66（公斤/亩）

最佳产量y=739.5（公斤/亩）

岗陈村：最佳施N 量x=15.6（公斤/亩）

最佳产量y=733.8（公斤/亩）

3.豫西南砂姜黑土高产田夏玉米最佳氮肥用量的确定及氮、磷、钾肥比例

从上述计算结果可以看出： 两个试验点间最大氮肥用量相差1.1 公斤/亩， 成本投入差为4.5 元/亩；最高产量相差5.79 公斤/亩；产品效益差为12.74 元/亩；成本投入差低于产品效益差。最佳N 肥用量相差1公斤/亩， 成本投入差为4.5 元/亩； 最佳产量相差5.71 公斤/亩，产品效益差为12.56 元/亩；成本投入差低于产品效益差。

就同一试验点内最大氮肥用量与最佳氮肥用量对比： 赵楼村相差为0.83 公斤/亩， 岗陈村相差为0.76公斤/亩；两点间成本投入差相差0.315 元/亩。 最高产量与最佳产量对比：赵楼村相差为0.86 公斤/亩，岗陈村相差为0.82 公斤/亩， 两点间产品效益差相差0.09 元/亩。

鉴于以上情况， 根据生产条件和豫西南砂姜黑土高产田肥力水平， 夏玉米最佳氮肥用量应以15.5～16公斤/亩为宜；在氮肥施用量确定的前提下，按氮磷钾肥比例法确定施肥配方。经过连续两年试验，在氮肥用量一定的情况下， 邓州市夏玉米氮、 磷、 钾肥比例按1∶0.25∶0.32 较为合理，即亩施纯氮16 公斤，五氧化二磷4 公斤，氧化钾5 公斤。此配方在气候条件基本适宜的情况下（即光、温、水保证率在75%以上），砂姜黑土高产田夏玉米产量在700 公斤/亩以上。

三、结 论

利用夏玉米氮肥用量肥效试验法确定邓州市砂姜黑土高产田夏玉米最佳氮肥用量及氮磷钾肥施用比例，理论依据较为充分，配肥目标明确，使用参数较少，易于操作。