氮磷钾不同施肥配比对白浆土养分性状的差异影响

王国臣，娄德让，孙 梅，张 雁，姜东东

（吉林市龙潭区农业蔬菜总站 吉林，吉林 132000）

吉林省中部地区地处松嫩平原腹地，光、热、水条件良好，是拥有“黄金玉米带”的产粮大省，也是我国重要的粮食主产区和商品粮基地。吉林省玉米产量约占全国的1/8，约有70%的耕地种植玉米。因此，稳定并提升该区域玉米产量水平是维护我国粮食安全的重要内容之一。近年来，片面追求粮食增产，导致化肥施用量逐年增加，氮磷钾配比不合理是导致施肥效果欠佳的主要原因，因此，对于特定区域进行施肥配比研究是客服氮、磷、钾肥比例失调，优化玉米产量、培肥耕地、提升耕地质量的核心内容。据悉，当前我国氮肥利用率仅为16%～40%，与发达国家的氮肥用量和氮素利用效率（50%～60%）相差很远。因此，很多农民因肥料效率低下而逐年增加肥料用量的现象比比皆是，这也造成了肥料资源的浪费，导致土壤酸化、板结，破坏土壤结构的同时，使土壤肥力耗竭严重。

施肥量取决于作物的吸收能力和土壤供肥能力间的平衡，明确土壤营养元素的供应能力是决定合理施肥的重要依据。“测土配方施肥”是从国家层面全面倡导的施肥措施，“3414”田间肥效试验方案是该技术的核心和基础内容，其能有效提供土壤供肥特性、作物需肥规律以及相关的校正系数，是目前国内外广为使用的肥效验证试验。本研究基于“3414”玉米田间肥效试验，系统分析氮磷钾施肥配比对白浆土养分性状的影响，筛选对吉林省中部地区白浆土培肥具有优势作用的施肥配比。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验地选址吉林市龙潭区江密峰镇，于2021 年5 月开始进行玉米生产试验，试验区地处松嫩平原腹地，田块地势平坦、肥力均匀，耕地土壤类型为白浆土，质地为砂壤土，属中温带季风气候、四季分明，全年日照时数平均为3013h，年平均气温4.3℃、积温2921.3℃。

1.2 试验设计

“3414”是指氮、磷、钾3 个因素、4 个水平、14 个处理。4个水平的含义：0水平指不施肥，2水平指当地最佳施肥量的近似值，1 水平（指施肥不足）=2 水平×0.5，3 水平（指过量施肥水平）=2 水平×1.5，吉林省中部地区2 水平推荐N-PO-KO 施肥量为220-80-90 kg/hm。试验共设14个小区，每个小区长18 m、宽2.48 m，面积为44.6m，根据小区面积，各处理对应的具体施肥量见表1，其中氮、磷、钾肥分别是尿素、过磷酸钙和硫酸钾，按基肥一次性施入，供试玉米品种为先玉335，均由吉林省亮宇种业有限公司提供。玉米种植密度为6.5万株/公顷，株距24.8cm（见表1）。

表1 玉米“3414”田间肥效试验下各处理对应的施肥量

1.3 测试方法

采用重铬酸钾氧化法、凯氏定氮法、HSO-HO消煮钒钼黄比色法及火焰光度法对白浆土有机质含量、全氮（N）、全磷（PO）和全钾（KO）含量进行测定。

1.4 数据处理方法

采用Excel 2003 和SPSS 18.0（PASW Statistics 18）软件对数据进行整理并进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 施肥配比对白浆土有机质含量的影响

有机质是耕地营养元素的重要来源，是供应作物生长所需的必要养分。如图1所示，不同氮磷钾施肥配比对有机质含量的影响结果各异。其中，氮钾肥或磷钾肥不足时（处理13 和14），会造成土壤有机质含量的下降，分别比不施肥处理下降了8.6%和20.1%。在磷钾肥适量的情况下，氮肥的施用均导致土壤有机质含量的下降，在0、1、2、3 四个水平上（处理2、3、6 和11）分别比不施肥处理下降了4.3%、25.2%、18.7%和27.3%。尽管化肥的施用没有增加土壤有机质的含量，但是化肥可以促进农作物根系的生长，进而提高有机物质的输入。根系分泌物是作物向土壤输入外源有机物的重要途径。化肥的施用提高了作物产量，地上生物量的增加可直接进入土壤，成为土壤有机物的一部分，对有机质的积累起到一定积极作用。施肥处理土壤有机质含量下降也可能是施用化肥影响土壤微生物的数量和活性，进而影响有机质的生物降解过程。总体而言，氮磷钾化肥的合理配比将有利于耕地有机质含量的维持和提高。

图1 氮磷钾施肥配比对耕地土壤有机质含量的影响

2.2 施肥配比对白浆土碱解氮含量的影响

氮磷钾施肥配比对土壤碱解氮含量的影响如图2 所示。适量氮磷钾施肥（处理6）更有利于土壤碱解氮含量的消耗，此外，在磷素供应适量的情况下，不施钾、过量施氮或氮钾含量不足（处理8、11和13），均不利于土壤碱解氮含量的积累，使得碱解氮含量处于较低水平，等同于不施肥处理。在氮适量，磷钾含量偏低情况下，对土壤碱解氮含量的提升作用最大，比不施肥高出178.8%。可推断，适量氮磷钾供应对玉米生长的促进作用最大，使得碱解氮含量呈现耗竭。合理的施肥配比，是促进作物对养分吸收的关键，而在磷素供应适量的情况下，不施钾、过量施氮或氮钾含量不足均不利于玉米生产，且对碱解氮的积累作用也被削弱。不施肥条件下，土壤碱解氮含量处于最低水平。

图2 氮磷钾施肥配比对耕地土壤碱解氮含量的影响

2.3 施肥配比对白浆土有效磷及速效钾含量的影响

如图3 所示，与不施肥相比，施肥均有利于土壤速效钾含量的提升。在磷钾适量供应的情况下，不施氮或低量施氮（处理2和3）均阻碍了玉米生长，使得土壤速效钾含量呈现积累，分别比不施肥对照高出77.7%和76.2%，在供试处理中处于最高水平，相反，在氮钾适量供应的情况下，不施磷或过量施磷以及在氮供应适量，磷钾含量较低时，土壤速效钾含量均处于消耗态势，可见，氮适量是保障玉米正常生长的核心要素，使得玉米通过根系吸收土壤速效钾。再来看图3中的柱状图，在较低磷素供应条件下，氮或钾施用量不足时（处理12 和14），土壤有效磷含量均低于不施肥处理，处理6与不施肥处理条件下土壤有效磷的含量水平差异不显著，可推断，氮磷钾合理配比通过促进玉米生长消耗了土壤有效磷。相反，在氮磷适量供应条件下，低量或过量钾供应均有利于有效磷含量的累积，此时，磷肥的施用，一部分很快转化为难溶性磷形态，难以被作物吸收利用，另一部分作为有效磷，吸附在土壤颗粒表面或溶于土壤溶液。

图3 氮磷钾施肥配比对耕地土壤有效磷和速效钾含量的影响

3 结论

适量供应磷钾肥基础上，增施氮肥使土壤有机质趋于矿化；推荐施肥量更有利于土壤碱解氮的耗竭，在适量供磷情况下，不施钾、过量施氮或氮钾含量不足均不利于土壤碱解氮的积累；与不施肥相比，施肥均有利于速效钾含量的提升。在磷钾适量供应情况下，不施或低量施氮均有利于土壤速效钾的积累，而在氮磷适量供应条件下，低量或过量施钾均有利于有效磷的积累。