氮磷钾在温凉区玉米上的肥料效应及其利用率分析

王 平 刘体靖 陈晓明 尹胜鑫 杨爱兵

（1.保山市土壤肥料工作站 云南保山 678000；2.保山市种子管理站 云南保山 678000；3.保山市农业科学研究所 云南保山 678000；4.云南省施甸县太平镇农业综合服务中心 云南施甸 678205）

温凉区是保山市玉米的主要产区，搞好该区域玉米生产对保障全市粮食安全意义重大。 近年来，全市玉米种植面积10 万～11 万hm2，占粮食作物播种面积的40%左右，玉米产量占粮食总产量的45%～50%。玉米属于水肥高需求作物， 氮磷钾肥合理配施是提高玉米产量的主要措施[1]，特别是施用氮肥对玉米增产起主导作用[2]。 多年来，全市玉米科研以种植区划、品种选育、新品种试验、栽培技术、病虫草防治等方面居多，施肥技术研究以减肥增效[3]、肥料配比[4]、肥料品种[5-6]为主，而有关肥料利用率的研究[7]较少。 本试验在测土配方施肥的基础上，通过探索氮、磷、钾的肥料效应及其利用率，为玉米高效施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验地为施甸县太平镇东蚌村小水井小组蒋国良农户承包田，地处北纬24.844 73°、东经99.018 83°，海拔1 840 m，属温凉气候类型区。 土壤类型为潴育型水稻土，质地为沙质壤土，中等肥力水平。 前作为大麦，前作施尿素（N≥46.3%）600 kg/hm2，大麦籽粒产量6 000 kg/hm2。

1.2 试验材料

1.2.1 供试肥料 氮肥为尿素（N≥46.3%），磷肥为增效磷肥（P2O5≥16%），钾肥为农业用硫酸钾（K2O≥50%）。

1.2.2 供试作物 供试作物为玉米，品种为金秋玉45。

1.3 试验方案和实施方法

1.3.1 试验设计 试验采用随机区组设计， 设5 个处理、3 次重复，每个重复为1 个区组，每个区组内各小区随机排列。处理1：空白区（不施任何有机肥和化肥）；处理2：无氮区（不施氮肥，P2O5、K2O 用量与处理5 相同）；处理3：无磷区（不施磷肥，N、K2O 用量与处理5 相同）；处理4：无钾区（不施钾肥，N、P2O5用量与处理5 相同）；处理5：氮磷钾区（按测土配方施肥确定N、P2O5、K2O 用量）。 氮磷钾区各时期氮肥、磷肥、钾肥用量符合当地实际，处理2、处理3、处理4的氮肥、磷肥、钾肥种类、剂型、用量、用法与处理5保持一致。 各处理施肥量见表1。

表1 不同处理肥料用量

1.3.2 小区设置 小区面积40 m2（6.00 m×6.67 m），区组长边和小区短边均与土壤肥力梯度垂直，玉米种植采用宽窄行双行条播方式，大行距80 cm、小行距40 cm，株距28 cm，每小区种植5 垄10 行，每垄定植50 株，每小区定植250 株，种植密度62 490 株/hm2。

1.3.3 施肥方法 增效磷肥、硫酸钾和尿素的处理，将尿素总量的30%作基肥于玉米播种时施用、20%作提苗肥于玉米苗期施用、50%作穗肥于玉米大喇叭口期施用。 各处理不同时期小区肥料用量见表2。

表2 各处理不同时期小区（30 m2）肥料用量

1.3.4 试验过程 2022 年5-10 月开展试验，5 月24 日整地（机械耙地）；5 月28 日理墒、施基肥；5 月29 日播种；6 月22 日理沟排水， 同时喷施90%莠去津+15%硝磺草酮进行玉米苗后除草、10%高效氯氟氰菊酯（悬浮剂）+10%甲维·虫螨腈（可湿性粉剂）+80%四聚乙醛（可湿性粉剂）防治金针虫、夜蛾、蜗牛；7 月5 日人工除草、定苗；7 月6 日施提苗肥；7 月7 日采用12%甲维·虫螨腈防治金针虫和草地贪夜蛾；8 月4 日采用5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂+棉铃虫核型多角体病毒悬浮剂防治草地贪夜蛾；8 月12 日施穗肥、培土；10 月12 日收获（全生育期137 d）；10 月13 日调查生物学性状和秸秆产量。

1.3.5 调查项目及计算方法 籽粒产量： 采用实收方式，将各小区玉米果穗收尽、去苞叶、称鲜重（含玉米轴），分小区按每穗平均质量抽取10 穗样品，待样品风干称量干籽粒质量，计算籽粒产量；秸秆产量：每小区随机抽取10 株玉米植株地上部分样品（含玉米苞叶），待样品风干后称量，计算秸秆产量；株高、穗位高：每小区随机抽取10 株进行测量，计算平均值；植株、籽粒样品采集按每个处理随机抽取10 株，风干送检，其中植株样品包含地上部分茎叶、苞叶、玉米须和玉米轴。 检测方法按相关技术规范进行，氮肥利用率为玉米从肥料中吸收的N 占所施氮肥（N）的比率； 磷肥利用率为玉米从肥料中吸收的P 占所施磷肥（P）的比率；钾肥利用率为玉米从肥料中吸收的K 占所施钾肥（K）的比率；化肥利用率为玉米从肥料中吸收的NPK 占所施氮磷钾肥（NPK）的比率；肥料贡献率为玉米施用某种或某几种元素肥料所增加的产量占总产量的百分比。

2 结果与分析

2.1 不同处理对玉米株高的影响

氮磷钾区（对照）玉米平均株高300.9 cm。 无氮区玉米平均株高较对照降低105.3 cm，降幅35.0%，差异达极显著水平，较无磷区、无钾区分别降低94.1 cm、96.2 cm，降幅分别为32.48%、32.96%，差异均达显著水平； 无磷区玉米平均株高较对照降低11.2 cm，降幅3.72%，差异达显著水平，较无钾区降低2.1 cm，降幅0.72%；无钾区玉米平均株高较对照降低9.1 cm，降幅3.02%， 差异达显著水平。 株高为处理5>处理4>处理3>处理1>处理2。不同处理玉米株高结果见表3。

表3 不同处理对玉米生物学性状的影响

2.2 不同处理对玉米穗位高的影响

氮磷钾区（对照）玉米平均穗位高142.1 cm。 无氮区玉米平均穗位高较对照、无磷区、无钾区分别降低67.8 cm、60.0 cm、67.0 cm， 降幅分别为47.71%、44.68%、47.42%，差异均达极显著水平；无磷区玉米平均穗位高较对照、无钾区分别降低7.8 cm、7.0 cm，降幅分别为5.49%、4.95%，差异均达显著水平；无钾区玉米平均穗位高较对照降低0.8 cm， 降幅0.56%。穗位高为处理5>处理4>处理3>处理1>处理2。 不同处理玉米穗位高结果见表3。

2.3 不同处理对玉米穗粒数的影响

氮磷钾区（对照）玉米平均穗粒数417.1 粒。无氮区玉米平均穗粒数较对照、无磷区、无钾区分别减少238.9 粒、219.7 粒、205.3 粒， 降幅分别为57.28%、55.21%、53.53%，差异均达极显著水平；无磷区玉米平均穗粒数较对照减少19.2 粒，降幅4.60%，较无钾区增加14.4 粒，增幅3.75%；无钾区玉米平均穗粒数较对照减少33.6 粒，降幅8.06%。穗粒数为处理5>处理3>处理4>处理1>处理2。 不同处理玉米穗粒数结果见表3。

2.4 不同处理对玉米秸秆产量的影响

氮磷钾区（对照）玉米秸秆平均产量11 810.9 kg/hm2，无氮区玉米秸秆平均产量较对照、无磷区、无钾区分别降低6 684.0 kg/hm2、4 551.4 kg/hm2、5 561.7 kg/hm2，降幅分别为56.59%、 47.03%、 52.03%， 差异均达极显著水平； 无磷区玉米秸秆平均产量较对照、 无钾区分别减少2 132.6 kg/hm2、1 010.3 kg/hm2， 降幅分别为18.06%、 9.45%， 差异均达极显著水平； 无钾区玉米秸秆平均产量较对照减少1 122.3 kg/hm2，降幅9.50%，差异达极显著水平。 秸秆产量为处理5>处理4>处理3>处理1>处理2。 不同处理玉米秸秆产量结果见表4。

表4 不同处理对玉米秸秆及籽粒产量的影响

2.5 不同处理对玉米籽粒产量的影响

氮磷钾区（对照）玉米籽粒平均产量9 842.4 kg/hm2。无氮区玉米籽粒平均产量较对照、无磷区、无钾区分别降低5 618.8 kg/hm2、3 591.7 kg/hm2、4 808.5 kg/hm2，降幅分别为57.09%、45.96%、53.24%，差异均达极显著水平；无磷区玉米籽粒平均产量较对照、无钾区分别降低2 027.1 kg/hm2、1 216.8 kg/hm2， 降幅分别为25.85%、13.47%，差异均达极显著水平；无钾区玉米籽粒平均产量较对照降低810.3 kg/hm2，降幅8.23%，差异达显著水平。籽粒产量为处理5>处理4>处理3>处理1>处理2。 不同处理玉米籽粒产量结果见表4。

2.6 肥料贡献率分析

氮肥贡献率为57.09%， 磷肥贡献率为25.85%，钾肥贡献率为8.23%。 表现为氮肥效应>磷肥效应>钾肥效应。 化肥贡献率为32.37%。

2.7 肥料利用率分析

玉米养分吸收量包括籽粒养分吸收量和茎叶养分吸收量， 籽粒养分吸收量为籽粒产量分别乘以籽粒样品全N、全P、全K 的检测结果；茎叶养分吸收量为茎叶产量分别乘以茎叶样品全N、全P、全K 的检测结果。 不同处理籽粒及茎叶样品检测结果见表5。

表5 不同处理玉米籽粒及茎叶养分吸收量

2.7.1 氮肥利用率 氮磷钾区N 吸收量为193.305 kg/hm2，无氮区N 吸收量为75.015 kg/hm2；氮磷钾区施N 量为277.5 kg/hm2，氮肥利用率为42.63%。

2.7.2 磷肥利用率 氮磷钾区P 吸收量为49.212 kg/hm2， 无磷区P 吸收量为41.871 kg/hm2；氮磷钾区施P 量为52.392 kg/hm2（120.0×0.436 6），磷肥利用率为14.01%。

2.7.3 钾肥利用率 氮磷钾区K 吸收量为304.524 kg/hm2， 无钾区K 吸收量为276.274 5 kg/hm2；氮磷钾区施K 量为62.242 5 kg/hm2（75.0×0.829 9），钾肥利用率为45.39%。

2.7.4 化肥利用率 氮磷钾区NPK 吸收量为547.039 5 kg/hm2，无肥区NPK吸收量为372.088 5 kg/hm2；氮磷钾区施NPK 量为392.134 5 kg/hm2，化肥利用率为44.62%。

3 讨论与结论

（1）不施氮肥导致玉米株高、穗位高、穗粒数、秸秆产量和籽粒产量极显著降低； 不施磷肥导致玉米株高和穗位高显著降低， 秸秆产量和籽粒产量极显著降低； 不施钾肥对玉米生物学性状和产量有较大影响，这与候丽丽[8]、张涛[9]等的研究结果一致。 试验结果表现为氮肥效应＞磷肥效应＞钾肥效应。

（2）本试验中，氮肥贡献率＞磷肥贡献率＞钾肥贡献率，这与徐春丽[10]、王寅[11]等的研究结果一致。 氮磷钾配合施用能改善玉米生物学性状、提高产量，当地玉米生产上应特别注重氮肥的施用。

（3）玉米氮肥利用率42.63%、磷肥利用率14.01%、钾肥利用率45.39%、化肥利用率44.62%。 氮磷钾合理搭配能提高玉米肥料利用率，这与刘宇杰[12]的研究结果吻合。