玉米施肥存在的问题及科学施肥技术

孙芝文

(长顺县农业农村局种子科, 贵州 长顺 550700)

据国家统计局数据[1]，2020年我国玉米播种面积4 126.0万hm2，总产量26 067.0万t，单产6 317.74 kg/hm2。据中国农业展望报告[2]，2018年我国玉米消费量28 500万t，其中饲用消费量18 700万t、工业消费量7 500万t、口粮消费量940万t、种用消费量190万t、库存损耗0.114 5万t；预计到2025年我国玉米播种面积增加到4 447万hm2，单产增加到 6 870 kg/hm2，总产量增加到30 500万t，消费量增加到31 700万t。由此可见，随着我国畜牧业的发展和工业消费需求增加，玉米在农业生产和国民经济发展中占有越来越重要的地位，预计未来我国玉米生产仍将稳定发展。但是，2014年以来我国玉米生产受成本上升和价格快速下降的双重挤压，生产亏损严重[3]，严重影响种植者收入的提高，进而影响种植玉米的积极性。玉米生物量高，需肥量大，肥料作为玉米增产的一项重要措施，一直是玉米生产的第一大物质投入。如2018年玉米生产的肥料费为2 258.85元/hm2，占物质费用的比重达40.52%，其中化肥费和农家肥费分别为2 062.95元/hm2和195.90元/hm2、占比分别为91.33%和8.67%[3]。肥料投入对我国玉米增产的贡献率达46.2%[4]，玉米稳定发展依靠肥料，特别是化肥的依赖在短期内不可能改变，只有通过科学施肥，大幅提高化肥利用率，才能在保证不降低玉米产量的情况下，降低玉米物质投入成本。为此，简要介绍目前玉米施肥存在的问题与科学施肥技术要点如下，以期为现代玉米绿色高效生产施肥提供参考。

1 玉米施肥存在的问题

我国玉米施肥经过长期的发展，特别是近年在“稳粮增收调结构，提质增效转方式”工作方针指导下，逐步建立科学施肥管理技术体系，优化施肥关键技术，取得了较大成效，但受多种因素影响，生产中仍存在施用量、施用品种、施用方式等不合理或不当的问题。

潘丹等[5]基于利润最大化原理，采用C-D生产函数，依据《全国农产品成本收益资料汇编》中的单位面积产量、化肥施用量、化肥单价以及劳动投入等数据，对2002—2015年我国黑龙江、吉林等20个主产省(区)过量施肥程度的测算结果，我国玉米生产过量施肥程度平均为32.76%，认为农户的化肥投入已经超过经济学最优施肥量，农户增加的化肥成本大于其所带来的增产收益。高强等[6]2008年对吉林省、内蒙古通辽、黑龙江哈尔滨和佳木斯443个农户的调查结果，春玉米N、P2O5、K2O平均施用量分别为207 kg/hm2、100 kg/ hm2、65 kg/ hm2，比例为1∶0.5∶0.3，认为N、P2O5、K2O施用量适宜的农户占比分别只有38.9%、22.3%和38.5%，农户施P2O5量偏高与施K2O量偏低问题突出，二者的比例分别为58.9%与48.6%；同时施用有机肥的农户很少，仅占调查农户数量的6%；根据习惯、地力和技术手册来确定肥料用量的农户比例分别为69%、37%和3%。王缘怡等[7]2014年对吉林省44个县市5 142个农户的调查，施用有机肥的仅为3.5%，施用化肥的为100%；化肥以单施复合肥、复合肥+单质肥配施为主，其中一次性施入和分次施入(基肥+追肥)分别占53.5%和46.5%；玉米产量平均为9 100 kg /hm2，N、P2O5、K2O施用量平均分别为244.6 kg/hm2、130.8 kg/hm2和104.4 kg/hm2，比例平均为1∶0.53∶0.43；认为吉林省各地农户化肥施用量均高于适宜值，尤其在吉林中部地区化肥总施用量高达540.6 kg/hm2。陈尚洪等[8]2016—2017年对西南4省10县202个农户的调查，玉米生产基肥以施复合(混)肥为主，追肥以施尿素和复合(混)肥为主，有机肥、玉米专用肥、缓(控)释肥等新型肥料使用率低；化肥N、P2O5、K2O平均施用量分别为323.52 kg/hm2、80.93 kg/hm2和 56.55 kg/hm2，总体表现出N施用过量和K2O施用不足，农户N肥超量施用的占62.38%、钾肥施用不足的占60.89%，且不同区域差异较大；玉米基肥以穴施覆土为主，但追肥施用粗放，第 1 次和第 2 次追肥采用穴施不覆土的农户分别为63.22% 和 59.76%，采用表土撒施的农户分别为10.34%和25.61%。沈玉芳等[9]2018—2019年对陕西省长武县7个乡(镇)、21个村、126个农户调查，长武县春玉米生产以平作覆半膜栽培为主，平均产量7 800～8 200 kg/hm2，126户中只有5户施用有机肥，96%的农户只施用化肥，其中仅1户施用缓控释肥；施肥分别在播种期和喇叭口期，基肥有90%的农户施用复合肥、5%的农户施用单质肥，追施有95%的农户施用单质肥、5%的农户施用复合肥；农户N、P2O5、K2O平均施用量分别为 375 kg/hm2、150 kg/hm2、75 kg/hm2，N最高施用量达525 kg/hm2、最低施用量为187.5 kg/hm2，过量的农户达57.1%，适量的农户仅占33.3%，主要存在氮肥施用量过大问题。王永亮等[10]2018年对山西应县12个村137户、161个样本的调查，玉米全程机械化生产模式选择施用缓控释肥的仅占8.7%，施用农家肥的仅占3.7%，绝大部分农户选择施用的是尿素、磷酸二铵和速效复合肥等；农户加权施肥总量为465 kg/hm2，较推荐的化肥适宜量360 kg/hm2超29.2%，其中总施用量过量的占总样本数的87%、不足的占总样本数的4.9%；农户平均施N量为261.7 kg/hm2，最低和最高施用量分别为101 kg/hm2和622.5 kg/hm2，75%的农户施N量超过推荐量(225 kg/hm2)；农户平均施P2O5量为123.2 kg/hm2，最低和最高施用量分别为15 kg/hm2和345 kg/hm2，81%的农户施P2O5量超过推荐量(90 kg/hm2)；农户平均施K2O量为84.4 kg/hm2，最高施用量为270.8 kg/hm2，13%的农户没有施用钾肥，93%的农户施K2O量超过推荐量(45 kg/hm2)。赵建华等[11]2018 年对张掖市小满镇河南闸村、2019年对张掖市新敦乡新敦村，共61户灌溉玉米施肥的调查，玉米产量平均为12 589 kg/hm2，N肥投入偏高(438～584 kg/hm2)和很高(>584 kg/hm2)等级以上的占47%(2018年)和76%(2019年)，P2O5投入偏高(187～250 kg/hm2)和很高(>250 kg/hm2)等级以上的占88%(2018年)和38%(2019年)，K2O投入偏低(104～208 kg/hm2)和很低(<104 kg/hm2) 等级的占26%(2018年)和68%(2019年)。据农业部公布的数据[12]我国玉米N、P2O5、K2O的利用率分别只有32%、25%、43%，总体均低于美国玉米生产的利用水平。

由以上事例可见，我国从东到西、由南到北，无论何种生产模式，目前玉米施肥都存在施用有机肥(农家肥)很少，化肥施用过量或不足，施用品种单一，施用方式粗放等，重化肥轻有机肥、重氮磷肥轻钾肥、重复(混)肥轻缓释肥、重基肥轻追肥等问题。我国玉米施肥还有很大的提升空间。

2 玉米科学施肥技术

玉米科学施用肥料能提高玉米生产N、P2O5、K2O的利用率、培肥地力、减少浪费、增加效益、改善环境。尽管我国玉米生产因各地自然条件、经济水平的不同，形成了多种不同的生产模式，但玉米生长发育、产量形成对营养的需求规律是相同的，因此玉米科学施肥的内涵是一致的，只是不同生产模式的施肥操作要针对其自身特点进行调节。玉米科学施肥技术的主要内容：一是根据区域土地营养成分有效供给状况和产量水平，以玉米产量形成对营养成分的总需求为依据，确定合理的N、P2O5、K2O、中微量元素的施用总量和配比；二是根据区域土壤质地、生产季水分供给状况、生产模式，以玉米生长发育关键期对营养成分的需求为依据，选用适宜的肥料品种、确定合理的施肥次数和精确的施用时间；三是根据绿色持续生产要求，以区域种植制度、生产模式为依据，采用种植绿色、秸秆还田、商品有机肥与无机肥搭配、化肥深施方式。

2017年、2021年农业农村部种植业管理司、全国农业技术推广服务中心、农业农村部科学施肥指导专家组对我国春玉米生产区提出的科学施肥指导意见[13-14]。

1) 东北冷凉春玉米区。按“测土配方施肥结果确定氮磷钾肥合理用量，种肥和基肥配合施用，氮肥分次施用，高产田适当增加钾肥的施用比例；有机无机肥配合施用，秸秆适量碎粉方式还田，长期秸秆还田地块适当减少施肥量；重视硫、锌等中微量元素的施用，酸化严重土壤增施碱性肥料；实行玉米和大豆间作、套种或者轮作，同时减少化肥施用量，增施有机肥和生物肥料”的原则施肥。建议使用N-P2O5-K2O=14-18-13的配方或相近配方。其中：产量水平500～600 kg/667m2的施配方肥23～28 kg/667m2，7叶期追施尿素11～13 kg/667m2；产量水平600～700 kg/667m2的施配方肥28～32 kg/667m2，7叶期追施尿素13～16 kg/667m2，产量水平700 kg/667m2以上的施配方肥32～37 kg/667m2，7叶期追施尿素16～18 kg/667m2；产量水平500 kg/667m2以下的施配方肥18～23 kg/667m2，7叶期追施尿素9～11 kg/667m2。

2) 东北半湿润春玉米区。按“控制氮磷钾肥施用量，氮肥分次施用，适当降低基肥用量，充分利用磷钾肥后效；一次性施肥的地块，选择缓控释肥料，适当增施磷酸二铵作种肥；有效钾含量高、产量水平低的地块在施用有机肥的情况下可以少施或不施钾肥；土壤pH高、产量水平高和缺锌的地块注意施用锌肥；长期施用氯基复合肥的地块改施硫基复合肥或含硫肥料；增加有机肥施用量，秸秆还田量大和长期秸秆还田地块，适当减少化肥用量；秸秆覆盖或条耕地块，适当增加种肥中磷肥所占比例；地膜覆盖种植区，可考虑在施底(基)肥时，选用缓控释肥料，以减少追肥次数；中高肥力土壤采用施肥方案推荐量的下限”的原则施肥。其中：基追结合施肥的建议使用N-P2O5-K2O =15-18-12配方或相近配方，产量水平550～700 kg/667m2的施配方肥24～31 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素13～16 kg/667m2，产量水平700～800 kg/667m2的施配方肥31～35 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素16～18 kg/667m2，产量水平800 kg/667m2以上的施配方肥35～40 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素18～21 kg/667m2，产量水平550 kg/667m2以下的施配方肥20～24 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素10～13 kg/667m2；一次性施肥的建议使用29-13-10(N-P2O5-K2O)或相近配方作基肥或苗肥一次性施用，产量水平550～700 kg/667m2的施配方肥33～41 kg/667m2，产量水平700～800 kg/667m2的施配方肥41～47 kg/667m2(要求有30%释放期为50～60 d的缓控释氮素),产量水平800 kg/667m2以上的施配方肥47～53 kg/667m2(要求有30%释放期为50～60 d的缓控释氮素)，产量水平550 kg/667m2以下的施配方肥27～33 kg/667m2。

3) 东北半干旱春玉米区。按“氮磷钾比例协调供应，有机-无机肥结合施肥，风沙区域采用秸秆覆盖免耕施肥；氮肥深施，施肥深度应达8～10 cm;分次施肥，提倡大喇叭期追施氮肥；充分发挥水肥耦合，利用玉米对水肥需求效率期同步规律，结合补水施用氮肥；根据该区域的土壤特点，缺锌地块要注意锌肥施用，采用生理酸性肥料，种肥宜采用磷酸一铵；中高肥力土壤采用施肥方案推荐量的下限；膜下滴灌种植，可考虑在施底(基)肥时，选用缓控释肥料，以减少滴灌追肥次数”的原则施肥。建议使用N-P2O5-K2O =13-20-12配方或相近配方。其中：产量水平450～600 kg/667m2的施配方肥25～33 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素10～14 kg/667m2；产量水平600 kg/667m2以上的施配方肥33～38 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素14～16 kg/667m2；产量水平450 kg/667m2以下的施配方肥19～25 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素8～10 kg/667m2。

4)东北温暖湿润春玉米区。按“测土配方施肥结果确定合理的氮磷钾肥用量，氮肥分次施用，尽量不采用一次性施肥，高产田适当增加钾肥施用比例和次数；加大秸秆还田力度，增加施用有机肥比例；重视硫、锌等中微量元素的施用；肥料施用必须与深松、增密等高产栽培技术相结合；中高肥力土壤采用施肥方案推荐量的低限”的原则施肥。建议使用N-P2O5-K2O =17-17-12配方或相近配方。其中：产量水平500～600 kg/667m2的施配方肥24～29 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素14～16 kg/667m2；产量水平600～700 kg/667m2的施配方肥29～34 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素16～19 kg/667m2；产量水平700 kg/667m2以上的施配方肥34～39 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素19～22 kg/667m2；产量水平500 kg/667m2以下的施配方肥20～24 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素11～14 kg/667m2。

5) 西北雨养旱作春玉米区。按“有机无机结合，以腐熟和含水量偏大的有机肥为好；贯彻肥料深施原则，施肥深度达10～20 cm，播前表面撒施肥料要做到随撒随耕；平衡施肥，缺锌地块要注意锌肥使用；根据春玉米需肥特性施肥，提倡大喇叭期追施氮肥”的原则施肥。其中：基追肥结合施用的建议使用N-P2O5-K2O =15-20-10配方或相近配方，产量水平450～600 kg/667m2的施配方肥30～35 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素12～16 kg/667m2，产量水平600～700 kg/667m2的施配方肥35～40 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素16～19 kg/667m2，产量水平700 kg/667m2以上的施配方肥40～45 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素19～22 kg/667m2；一次性施肥的建议使用N-P2O5-K2O=26-13-6的配方作基肥或苗期追肥一次性施用，产量水平450～600 kg/667m2的施配方肥45-50 kg/667m2，产量水平600～700 kg/667m2的施配方肥50～55 kg/667m2，产量水平700 kg/667m2以上的施配方肥55～60 kg/667m2，产量水平450 kg/667m2以下的施配方肥推荐用量30～40 kg/667m2。

6) 西南山地丘陵玉米区[15]。建议使用N-P2O5-K2O =20-15-10配方或相近配方。其中：产量水平400～500 kg/667m2的施配方肥24～30 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素10～13 kg/667m2;产量水平 500～600 kg/667m2的施配方肥30～36 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素13～16 kg/667m2;产量水平600 kg/667m2以上的施配方肥 36～42 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素16～18 kg/667m2;产量水平400 kg/667m2以下的施配方肥18～24 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素 8～10 kg/667m2。

7)西南高原玉米区[15]。建议使用N-P2O5-K2O =19-15-11配方或相近配方。其中：产量水平400～550 kg/667m2的施配方肥24～33 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素10～13 kg/667m2;产量水平550～700 kg/667m2的施配方肥33～42 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素13～17 kg/667m2;产量水平700 kg/667m2以上的施配方肥 42～48 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素17～20 kg/667m2;产量水平400 kg/667m2以下的施配方肥18～24 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素 7～10 kg/667m2。

3 小结

我国要实现玉米稳定生产，保证国家粮食安全和经济发展需求，玉米生产化肥减量、增效是减少物质投入成本，实现生产者增收、保护生态环境的有效途径之一。因此，各地应大力加强对生产者玉米施肥技术的培训和指导，提高已有成熟技术的覆盖率和到位率。同时，应根据现代玉米生产发展需求，加大对各型生产模式精确施肥技术的研究，不断提供费省效宏，特别是能减少生产者人工投入、降低养分损失、满足高产需求的多型肥料品种和方法供生产应用，以提高我国玉米生产的产量和收益。