不同施肥对玉米产量及肥料利用的影响

何瑞岳

（云南省丽江市永胜县程海镇农业综合服务中心，云南丽江 674202）

玉米是我国第一大粮食作物，其产量高低对于国家粮食安全具有重要意义。土壤养分对提高玉米产量起着关键的作用，对玉米生长、光合作用、干物质积累、器官建成和源库关系等影响显著，但是由于土壤养分含量较低，不能满足玉米高产的需求，因此必须通过施用肥料来满足作物生育对养分的需求[1]。但是由于施肥方式不当导致氮素释放时间和强度与作物需氮规律不吻合，施入土壤中的肥料容易损失，导致肥料利用率低下，生产成本增加，最终产生一系列环境问题，对农田生态系统构成威胁。因此寻找合理的肥料施用模式和方法，是保障玉米产量和农田持续发展的关键[2]。在传统的农业生产中，“一炮轰”施肥方式造成前期营养过量和后期营养不足问题，后期追肥不当又造成人工成本增加，增加经济投入等问题。因此，探索施肥方式、提高肥料利用率，节省生产成本一直以来都是研究者们重点关注的问题。施用有机肥，克服了化肥养分单一，供肥不平衡的问题，既能够调控作物生长、改善产品品质，又可增加土壤肥力、减少化肥用量和有利于平衡施肥，具有较好的土壤改良效果，能够明显改善植物的性状和品质[3]。王冰清等[4]研究发现，化肥配施有机肥可以提高番茄、黄瓜和甘蓝的产量和营养品质。周莉华等[5]研究表明，生物有机肥能够促进小麦生长和改善土壤理化性质。王站付等[5]研究表明，在常规施肥减量20%的基础上，适当增施有机肥，可提高氮肥利用率，利于植株氮养分含量的积累。杨旸等[6]研究表明，有机肥部分代替化肥对玉米生长促进作用明显，且提高玉米光合特性的效果较明显，能提高玉米的氮素利用效率及产量。因此本试验研究不同肥料施用处理对玉米产量及玉米田肥料利用效率的影响，为合理施肥，增加生产效益提供理论参考。

1 材料方法

1.1 试验地概况

试验田位于永胜县程海镇季官村委会小营村小组，地势平坦、向阳、排灌方便。

1.2 试验材料

供试品种为中单808。有机肥：有机质≥45%，总养分（氮-磷-钾）≥5%。氮：以金沙江牌尿素为氮源，含纯N以46%计算。磷：以普通过磷酸钙为磷源，含P2O5以16%计算。钾：以硫酸钾为钾源，含K2O以50%计算。复合肥：N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15。

1.3 试验设计

试验采用完全随机设计，设6个处理，如表1所示，三次重复，2017年4月25日定苗后，有机肥、磷肥一次性施入，施尿素40%、钾肥50%；在5月11日拔节期施尿素60%、钾肥50%。试验田各小区于2017年8月3日后进入成熟期，8月7日进行收获，各个处理成熟期基本一致。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 土壤养分含量的测定

在玉米收获时取耕层土壤用于测定土壤养分含量，土壤pH值的测定采用pH计法，称取16g干土置于50ml烧杯中，加入40ml蒸馏水，搅动1min，放置半小时，将pH电极插入上部澄清液中，将悬液轻轻转动，待读数达到稳定时记录数据。

土壤养分含量的测定参考梁方晖等[7]采用的方法，有机质测定采用外加热法，全氮采用开式定氮法，土壤铵态氮和硝态氮含量用流动分析仪测定，速效磷采用钼锑抗比色法，速效钾测定采用火焰光度计法。

1.4.2 玉米产量及产量构成因素的测定

玉米实收测产，于室内考察穗行数、穗粒数、百粒重、含水量等穗部性状，按14%含水量计算籽粒产量。

1.4.3 籽粒及茎叶养分元素的测定

植株全氮、全磷和全钾参考采用张山泉等[8]改进的硫酸-过氧化氢消煮法。消煮液稀释定容后，全N采用济南海能牌全自动凯式定氮仪测定；P采用钒钼黄比色法测定；K采用火焰光度计测定。

1.4.4 肥料利用率的计算

氮（钾、磷）肥料利用率（AEN，kg/kg）=（施氮（钾、磷）区玉米产量-不施氮（钾、磷）区玉米产量）/施氮（钾、磷）量。

1.5 数据分析

测定数据采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0版软件进行处理和分析。

表1 试验各处理对照表

2 结果分析

2.1 不同处理对玉米田土壤养分含量的影响

由表2可知，各施肥处理间土壤pH值均相同或相近，为8.7；化肥处理2、3、4、5有机质含量低于处理1，分别低36.00%、25.93%、6.25%和25.93%，处理6比处理1高10.03%；化肥处理2、3、4、5碱解氮含量低于处理1，分别低18.75%、33.33%、15.15%和7.04%，处理6比处理1高13.16%；处理3、4、5速效磷含量低于处理1，分别低18.97%、16.95%、6.15%，处理2和6比处理1高20.29%和28.99%；处理3、4、5速效钾含量低于处理1，分别低2.30%、5.95%、17.11%，处理2和6比处理1高5.62%和35.96%。

表2 不同处理对玉米田土壤养分含量的影响

2.2 不同处理对玉米生物学特性的影响

由表3能够看出，各处理的基本株数没有差异；除了处理5，施肥处理的平均株高均高于处理1，分别高出1.09%、3.74%、7.63%、4.05%，其中处理6最高；有效穗数在161-176，各处理间变化幅度不大；施肥处理的穗粒数均高于处理1，分别高出6.64%、9.02%、8.25%、6.85%、10.70%，其中处理6最高；施肥处理的百粒重均高于处理1，分别高出2.34%、5.48%、6.94%、6.94%、13.60%，其中处理6最高；施肥处理的理论产量均高于处理1，分别高出3.52%、11.39%、6.52%、13.21%、19.91%，其中处理6最高。

表3 不同处理对玉米生物学特性的影响

表4 不同处理对玉米籽粒及茎叶养分含量的影响

2.3 不同处理对玉米肥料利用率的影响

由表4可知，施肥各处理籽粒N养分含量均高于处理1，处理2、3、4、5、6分别比处理1高出1.82%、29.09%、32.73%、33.64%、41.82%；处理2、3、4 籽粒P2O5养分含量均低于处理1，分别比处理1低5.88%、7.54%、5.70%，处理5和处理6分别比处理1高26.1%和29.8%。施肥处理籽粒K2O养分含量均低于处理1；施肥各处理茎叶N养分含量均高于处理1，处理3、4、5、6分别比处理1高出13.63%、19.69%、36.36%、48.49%；处理5和处理6茎叶P2O5养分含量均高于处理1，分别比处理1高2.23%和3.57%，处理3、4、5、6茎叶茎叶K2O养分含量分别比处理1高17.67%、14.65%、25.25%、22.22%。

由表5可知，在全肥（N∶P2O5∶K2O=18.4∶8.0∶5.0）施肥处理下肥料利用率为：氮肥40.05%，磷肥20.5%，钾肥60.2%；在有机肥（N∶P2O5∶K2O=0.7∶0.7∶0.7）+全肥（N∶P2O5∶K2O=18.4∶8.0∶5.0）施肥处理下肥料利用率为：氮肥42.8%，磷肥26.6%，钾53.2%。

表5 不同处理对玉米肥料利用率的影响

3 讨论

有机肥是一种含有动物蛋白、氨基酸、以及氮磷钾等有机物质的肥料，主要来源于动植物的代谢体，属于纯天然的肥料，并且肥效的时间较长[6]。有机肥和化肥配施为作物后期生长提供充足的营养成分，为最终获得高产奠定了基础。研究表明，有机肥能够维持土壤肥力水平，改善土壤结构，是提高土壤养分含量的重要措施，是实现绿色农业、农业持续发展的途径之一[7]。温延臣等[8]研究结果表明，有机肥对土壤养分有显著的影响，施化肥土壤pH值较高，有机肥单施或配施均能降低土壤pH值，并且提高了土壤微生物碳、氮以及土壤养分。周凯等[9]研究了有机肥用量对土壤养分含量的影响，结果表明，随着有机肥用量的增加，土壤中速效养分含量显著增加。本研究结果表明，有机肥+全肥处理下有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量比化肥处理高出54.32%、21.13%、36.92%和59.21%，产量增加5.91%。

有机肥是农业生产中的重要肥料，近年来，有机肥替代部分化肥或与化肥配施成为研究的热点[10]。生物有机肥具有改善土壤物理性状、生物学特性、增强植物抗逆性和提高土壤养分利用率的效果[11]。普遍认为，有机肥配施化肥对作物表现为正效应，可促进作物生长，充分发挥肥效，提高肥料利用率。其主要原因是有机肥在一定程度上能够增加微生物数量，提高土壤酶活性，进而提高土壤养分矿化速率，改善土壤结构，另一方面，有机肥的养分释放缓慢，能够在植株生长后期增加土壤速效养分含量，促进养分的释放。李小萌等[12]研究表明，化肥减量配施有机肥，随着化肥施用量的减少，黄瓜产量差异逐渐显著，而氮肥利用率、磷肥利用率和钾肥利用率均呈上升趋势。从土壤养分测定值来看，该区域土壤亩施全肥（N∶P2O5∶K2O=18.4∶8.0∶5.0）配合农家肥1 500 kg～2 000kg或商品有机肥600kg左右，可以使氮肥+磷肥+钾肥的肥料平均利用率超过40%，有效提高了氮、磷、钾肥的利用率。