新野县冬小麦肥料利用率试验

李清忠 刘听报

（1.新野县种子技术服务站 河南新野 473500；2.新野县农业技术推广中心 河南新野 473500）

新野县地处河南省西南边陲南阳盆地中心，青黑土是县内面积最大的土种，对该土种的肥料利用率等施肥技术参数的持续研究，是更新施肥配方的重要基础工作。为此，2020年10月至2021年6月进行了肥料利用率试验研究，以期为施肥方案设计和配方更新提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点及基本情况

试验地点位于新野县城郊乡官碾村西南500 m，整块土地平坦，灌溉排涝条件较好，土类为砂姜黑土，土种为青黑土，质地黏土。前茬作物为夏花生，常年产量4 500 kg/hm2。土壤肥力水平较高，养分含量为全氮1.34 g/kg、有效磷55.6 mg/kg、速效钾173 mg/kg、缓效钾698 mg/kg、有机质18.0 g/kg，土壤pH 6.0。试验点农户为种粮大户，种植模式以小麦—玉米/花生为主，试验田块每年种植作物种类品种一致，管理措施统一，地力基础均匀，能够较好地保证各处理之间的土壤条件均匀一致。

1.2 试验材料

试验所用肥料种类为尿素、过磷酸钙、进口氯化钾，小麦品种为天宁38。除施肥水平外，其他农事操作力求一致，并按方案要求进行土壤采样测试、田间记载和考种测产。

1.3 试验设计

本试验设置4个处理，每个处理3次重复，随机区组排列[1]。

处理1：无氮区N0P90K90（每公顷施用P2O590 kg、K2O 90 kg，不施氮肥）。

处理2：无磷区N210P0K90（每公顷施用纯N 210 kg、K2O 90 kg，不施磷肥）。

处理3：无钾区N210P90K0（每公顷施用纯N 210 kg、P2O590 kg，不施钾肥）。

处理4：氮磷钾区N210P90K90（每公顷施用纯N 210 kg、P2O590 kg,K2O 90 kg）。

以上试验设计在不施有机肥的基础上进行，试验各处理在同一区组内随机排列。每个小区长7 m、宽3.4 m，小区面积23.8 m2。每小区种植12行，23.0 cm等行距播种。小区间隔0.4 m，走道0.6 m，小区间和区组间设埂，以便观测、记载、采样、测产。埂高不低于20 cm，严防窜水窜肥，四周保护行1 m以上。

2 结果与分析

2.1 产量统计

分别对各小区进行考种测产，统计各处理籽粒和茎叶平均产量，折算为公顷产量。产量统计结果见表1。

2.2 植株样品分析

采集各小区籽粒、茎叶样品，每个处理3次重复的植株样等量合并后制成1个植株样品，分别检测分析籽粒、茎叶全氮、全磷、全钾含量[2]，分析结果见表1。

表1 试验产量与植株样品分析结果

2.3 磷钾相对产量与土壤丰缺评价

根据试验产量统计，分别计算磷、钾相对产量。计算方法如下：磷的相对产量=无磷区籽粒产量/氮磷钾区籽粒产量×100%。钾的相对产量=无钾区籽粒产量/氮磷钾区籽粒产量×100%。

由表2可知，本试验磷的相对产量为96.36%，钾的相对产量为90.54%。

表2 磷、钾相对产量计算结果

根据新野县冬小麦施肥技术参数研究成果，当磷的相对产量≥95%时，土壤有效磷丰缺状况为极高；当钾的相对产量为80%～95%时，土壤速效钾丰缺状况为高。说明该试验田块耕层土壤有效磷含量为极高水平，速效钾含量为高水平[3]。

2.4 百千克经济产量吸肥量

根据试验各处理籽粒产量、茎叶产量、植株样品分析结果，分别计算每形成100 kg经济产量需吸收N、P2O5、K2O的量。计算方法如下：每形成100 kg经济产量养分吸收量=（籽粒产量×籽粒养分含量+茎叶产量×茎叶养分含量）/籽粒产量×100。

统计分析结果表明，试验点每形成100 kg籽粒吸N量，全肥区2.950 kg、无氮区2.784 kg；吸收P2O5的量，全肥区1.011 kg、无磷区0.922 kg；吸收K2O的量、全肥区2.547 kg、无钾区2.236 kg（表3）。

2.5 肥料利用率

根据产量统计和植株分析结果，分别计算氮、磷、钾肥利用率[4]。计算方法如下：氮肥利用率=[（全肥区籽粒产量×籽粒氮质量分数+全肥区茎叶产量×茎叶氮质量分数）-（无氮区籽粒产量×籽粒氮质量分数+无氮区茎叶产量×茎叶氮质量分数）]/全肥区施氮量。磷肥利用率=[（全肥区籽粒产量×籽粒磷质量分数+全肥区茎叶产量×茎叶磷质量分数）-（无磷区籽粒产量×籽粒磷质量分数+无磷区茎叶产量×茎叶磷质量分数）]×2.29/全肥区施磷量。钾肥利用率=[（全肥区籽粒产量×籽粒钾质量分数+全肥区茎叶产量×茎叶钾质量分数）-（无钾区籽粒产量×籽粒钾质量分数+无钾区茎叶产量×茎叶钾质量分数）]×1.204 6/全肥区施钾量。

统计分析与计算结果表明，试验点氮肥利用率40.56%、磷肥利用率10.72%、钾肥利用率45.74%（表3）。

2.6 肥料农学效率

根据施肥设计和产量统计数据，分别计算氮磷钾肥的农学效率[5]。计算方法如下：肥料农学效率=（施用某一特定化肥的经济产量-不施用特定化肥条件下的经济产量）/肥料纯养分投入量。

计算结果表明，试验点氮肥农学效率12.34 kg/kg，磷肥农学效率3.18 kg/kg，钾肥农学效率8.28 kg/kg（表3）。

2.7 耕层土壤有效养分校正系数

土壤有效养分校正系数实际就是土壤有效养分利用率。计算方法如下：磷的校正系数=（无磷区籽粒产量×无磷区百千克经济产量吸收P2O5量×0.01）/［土壤有效磷P2O5测定值（mg/kg）×150 000/1 000 000×2.29］。钾的校正系数=（缺钾区籽粒产量×缺钾区百千克经济产量吸K2O量×0.01）/［土壤速效钾K2O测定值（mg/kg）×150 000/1 000 000×1.204 6］。

统计分析与计算结果表明，试验点耕层土壤有效养分P2O5校正系数为0.24，耕层土壤有效养分K2O的校正系数为0.34（表3）。

表3 肥料效应统计

3 小结与讨论

（1）在土壤质地为黏土、土种为青黑土的较高肥力田块，每公顷施用纯N 210 kg、P2O590 kg、K2O 90 kg，每生产100 kg小麦籽粒产量的吸肥量为N 2.950 kg、P2O51.011 kg、K2O 2.547 kg。肥料利用率为N 40.56%、P2O510.72%、K2O 45.74%。氮肥农学效率12.34 kg/kg，磷肥农学效率3.18 kg/kg，钾肥农学效率8.28 kg/kg。耕层土壤有效养分P2O5校正系数为0.24，K2O的校正系数为0.34。

（2）在土壤质地为黏土、土种为青黑土的田块，当耕层土壤有效磷达到55.6 mg/kg，其相对产量所对应的丰缺状况为极高；速效钾达到173 mg/kg时，其相对产量所对应的丰缺状况为高。施用磷钾肥虽然具有一定的增产效果，且对于维持土壤磷钾平衡是必要的，但在基础地力磷含量极高的情况下，磷肥的利用率和农学效率显著偏低，因此应适当限制磷肥施用量，降低生产施肥成本，减少肥料浪费，提高经济效益和生态效益[6]。