玉米测土配方施肥模式肥料利用率试验

宋晨染，裴 峰，崔世俊，王雪玲，巴图巴根

（1.阿拉善左旗农业技术推广中心，内蒙古 阿拉善 750300；2.阿拉善盟阿拉善左旗温都尔勒图镇综合保障和技术推广服务中心，内蒙古 阿拉善 750309）

阿拉善左旗生态环境独特，光热资源丰富，昼夜温差大，年≥10℃积温3 392℃，年日照时数3 300小时，年均气温8.4℃，无霜期140～160 d，适宜多种农作物生长发育。各大农业灌区和农业园区，水、空气、土壤洁净无污染，具有发展无公害、绿色、有机农产品得天独厚的自然条件，是农作物生长的理想之地。

阿拉善左旗2021年农作物总播种面积为28.86万亩，其中粮食播种面积为21.83万亩，经济作物面积为5.5万亩，其他农作物播种面积为1.53万亩。粮食作物种植面积与经济作物及其他农作物种植面积比例为1:0.32:0.07。粮食作物种植面积21.83万亩，以玉米为主，种植面积21.18万亩，占有绝对比重；经济作物种植面积7.08万亩，其中油料2.53万亩、洋葱1.3万亩、中药材0.36万亩、蔬菜1.67万亩、瓜果0.99万亩。其他农作物种植面积1.53万亩，以牧草、葫芦籽为主。阿拉善左旗玉米单产水平1 000 kg/667 m2左右，但是随着产量的增加，投入的成本也在增加，为做好阿拉善左旗主要粮食作物玉米化肥利用率田间试验，准确掌握测土配方施肥模式下玉米施用氮肥、磷肥、钾肥的化肥利用率现状，完善阿拉善左旗玉米施肥指标体系，进行此项试验。

1 材料与方法

1.1 试验条件

1.1.1 自然条件

试验点选择在吉兰泰镇瑙干陶力嘎查张克宾地块，试验地块区域常年降雨量112 mm，≥10℃积温3 400℃，无霜期151 d。

1.1.2 生产条件

试验地旱作，地势平坦，灌排方便。地下水灌溉，主要种植作物玉米，产量水平1 000 kg/667 m2，属于中上等肥力水平的地块。

1.1.3 土壤条件

土壤类型棕钙土，肥力均匀。基础地力：有机质20.8 g/kg，碱解氮 28.3 mg/kg，速效磷 13.4 mg/kg，速效钾254 mg/kg。

1.2 供试材料

试验肥料为N肥：尿素（含N 46%）。P肥：重过磷酸钙（含P2O546%）。K肥：硫酸钾（含K2O52%）。

作物：试验作物为玉米，品种为农华-032。

1.3 试验设计

玉米化肥利用田间试验采用对比无重复试验设计，设4个处理小区，随机排列。

处理1：无氮区（PK）。

处理2：无磷区（NK）。

处理3：无钾区（NP）。

处理4：氮磷钾区（NPK）。

每个小区面积40 m2，667 m2种植密度5 558株。小区间设置隔离行，小区外设置保护行，各小区单排单灌，除施肥不同外，各小区其他田间管理措施均一致。

1.4 试验实施

1.4.1 肥料确定与施用

试验中磷、钾肥一次性基施；氮肥的30%用于基施，70%用于追施，分别于6月25日（拔节期）、7月15日（大喇叭口期）人工追施尿素，肥料用量见表1。各处理小区肥料用量如下：

表1 玉米肥料利用率试验肥料用量表 单位（/kg/667m2）

处理1：无氮区（PK），不施氮肥，小区施重过磷酸钙1.2 kg，硫酸钾 0.35 kg。

处理2：无磷区（NK），不施磷肥，小区施硫酸钾0.35 kg，尿素在苗期滴施0.3 kg，拔节期滴施0.6 kg，大喇叭口期滴施0.6 kg，灌浆期滴施0.3 kg。

处理3：无钾区（NP），不施钾肥，小区施重过磷酸钙1.2 kg，尿素在苗期滴施0.3 kg，拔节期滴施0.6 kg，大喇叭口期滴施0.6 kg，灌浆期滴施0.3 kg。

处理4：氮磷钾区（NPK），小区施重过磷酸钙1.2 kg，硫酸钾0.35 kg，尿素在苗期滴施0.3 kg，拔节期滴施0.6 kg，大喇叭口期滴施0.6 kg，灌浆期滴施0.3 kg。

1.4.2 播种

于4月8日人工穴播，大行距67 cm，小行距33 cm，株距24 cm，小区种植8行，株数5 558株/667 m2。

1.4.3 灌水

整个生育期灌水5次，日期为6月10日（苗期）、6月25日（拔节期）、7月15日（大喇叭口期）、8月10日（灌浆期）、9月5日（蜡熟期）。

1.5 田间调查

1.5.1 土壤样品采集

播种前试验地块“S”形采样，深度0-20 cm，分析方法采用现行有效标准NY/T 1119-2006《土壤监测规程》分析化验。

1.5.2 植株性状调查与采样

分别在玉米苗期、拔节期、大喇叭口期、抽穗期、吐丝期、灌浆期、成熟期进行生育期及生长情况调查。玉米成熟后，每个小区选取有代表性的样株2株，风干以后进行植株养分测试，测试结果为：PK区籽粒氮1.473%、磷 0.251%、钾 0.276%；秸秆氮 0.521%、磷 0.049%、钾1.814%。NK区籽粒氮1.321%、磷0.184%、钾0.262%；秸秆氮0.523%、磷0.049%、钾1.681%。NP区籽粒氮1.305%、磷0.175%、钾0.462%；秸秆氮0.603%、磷0.046%、钾1.343%。NPK区籽粒氮1.23%、磷0.183%、钾0.391%；秸秆氮0.603%、磷0.046%、钾1.165%。

1.5.3 籽粒性状调查

收获时每个试验小区按顺序取10个果穗，进行农艺性状分析。籽粒重量计入小区产量，每个小区单收、单晒、单打，测定含水量，计算实际产量，见表2。

表2 玉米农艺性状及产量记载表

2 结果分析

2.1 植株性状分析

经过田间植株性状调查，苗期到成熟期测土配方（NPK）区，无论是叶色、株高、长势均优于缺素区，特别是无氮（PK）区到灌浆期以后，叶色变黄，出现早衰现象。说明阿拉善左旗耕地土壤中N素很缺，不能维持玉米正常一季生长。因此，在施肥中，NPK配合施用至关重要，缺一不可。

2.2 籽粒性状分析

从表2看，测土配方（NPK）区果穗穗长、穗粗、穗行数、行粒数、单穗粒重、百粒重等性状均优于缺素区，且测土配方（NPK）区小区产量远高于缺素区。在缺素区中，无磷（NK）区性状及产量均低于无氮（PK）区与无钾（NP）区，说明P素对作物产量形成很重要，缺P势必要减产。因此，在生产中要注意补充磷肥。

2.3 肥料利用率计算结果

分别利用以下公式进行计算：

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。

作物吸氮总量=测土配方施肥区产量×施氮下形成100 kg经济产量养分吸收量/100。

无氮区作物吸氮总量=无氮区产量×无氮下形成100 kg经济产量养分吸收量/100。

氮肥利用率=（测土配方施肥区作物吸氮总量-无氮区作物吸氮总量）/所施肥料中氮素的总量×100%。

同理，利用上述公式，分别计算磷和钾的吸收量和肥料利用率。

经过计算，玉米在测土配方施肥下每形成100 kg经济产量养分吸收量为N 1.9、P2O50.23、K2O 1.7；肥料利用率，氮肥利用率30.3%，磷肥利用率9.5%，钾肥利用率54.9%。

3 结论

不同的种植模式、施肥方式、施肥时期都会对化肥肥料利用率产生影响，本次试验能够较好地反映阿拉善左旗半干旱荒漠区玉米生产中测土配方施肥模式下化肥肥料利用率的情况，具体结论如下：（1）测土配方施肥（NPK）区各个生育期株高最高，无钾（NP）区、无磷（NK）区次之，无氮（PK）区株高最低，且其他处理植株叶色正常，无氮（PK）区叶色到灌浆期变黄。说明在玉米正常生长中，N素不可或缺。（2）测土配方（NPK）区果穗穗长、穗粗、穗行数、行粒数、单穗粒重和百粒重等性状均优于缺素区，且测土配方（NPK）区产量最高1 059.9 kg/667 m2，无钾（NP）区、无氮（PK）区次之，917.1 kg/667 m2、823.4 kg/667 m2，无磷（NK）区产量最低 737.0 kg/667 m2。在缺素区中，无磷（NK）区性状及产量均低于无氮（PK）区与无钾（NP）区，说明氮磷钾的缺少对玉米产量影响较大，尤其P素对作物产量形成很重要，缺P势必要减产。因此，在生产中注意补充磷肥，NPK配合施用。（3）玉米在测土配方施肥下每形成100 kg经济产量养分吸收量为N 1.9，P2O50.23，K2O 1.7，吸收P的量相对来说很少，只占吸收N、K量的12.1%和13.5%，说明每生产100 kg玉米籽粒需要吸收P的量远小于N、K的量，同时也说明P的利用率也低于N、K的利用率。（4）测土配方施肥（NPK）区比无钾（NP）区和无磷（NK）区成熟推迟 3 d，比无氮（PK）区成熟推迟8 d，说明测土配方施肥（NPK）区可延长玉米生育期。（5）最后试验结果表明，测土配方施肥模式下K肥利用率最高54.9%，N肥利用率次之30.3%，P肥利用率最低9.5%，在生产中注重N、P、K肥配方施肥，便于提高N、P肥的利用率，尤其是P肥的利用率，利用率提高，减少化肥用量，达到减肥增效目的。