玉米“2+X”田間肥效試驗研究

陳愛晶 秦光蔚 （江蘇省鹽城市耕地質(zhì)量保護站 224002）

玉米“2+X”田間肥效試驗研究

陳愛晶 秦光蔚 （江蘇省鹽城市耕地質(zhì)量保護站 224002）

為確定玉米生產(chǎn)上適宜的氮肥用量和合適的氮磷鉀肥配比，進一步完善沿海地區(qū)玉米施肥指導體系，為玉米高產(chǎn)、經(jīng)濟、環(huán)保施肥提供科學依據(jù)，特進行了“蘇玉20”在輕鹽黃泥土上氮肥總量控制試驗。結(jié)果表明，在磷、鉀肥一定的情況下，隨氮肥施用量的增加，玉米產(chǎn)量呈先增加后減少的趨勢。在施純N 300 kg/hm2、P2O5 60 kg/hm2、K2O 54 kg/hm2時，“蘇玉20”的產(chǎn)量、增產(chǎn)率和經(jīng)濟效益均最高，分別為9 046 kg/hm2、57.82%和4971元/hm2。

蘇玉20；氮肥；2+X；肥效；產(chǎn)量

玉米是世界上種植最廣泛的糧食作物之一，具有糧食、飼料、經(jīng)濟三元結(jié)構(gòu)屬性[1,2]。隨著市場對玉米需求量的不斷增加，江蘇沿海地區(qū)玉米種植面積逐年遞增，僅2014年鹽城市玉米種植面積就達99 390 hm2左右[3]，占江蘇省種植總面積的23.09%以上。玉米是需氮較多的作物，施用適量氮肥能促進其生長發(fā)育、增加產(chǎn)量，但隨氮素化肥用量的逐年增加以及多年來的土壤培肥改良，玉米生產(chǎn)中的氮肥效應報酬遞減現(xiàn)象已日益突出，同時，大量施用氮肥已成為土壤乃至地下水潛在的污染源[4-7]，因此，科學合理地施用氮肥已成為玉米獲得高產(chǎn)高效的重要措施[8-10]。

“蘇玉20”（原代號“蘇試50138”）是江蘇省農(nóng)業(yè)科學院利用自選系“蘇951-2”為母本和外引系“651”為父本雜交育成的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗玉米新品種，是2013年農(nóng)業(yè)部的主推玉米品種，適宜在江蘇沿江、沿海地區(qū)和蘇皖淮河流域種植[11]。為進一步促進“蘇玉20”的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，特研究與評價了在一定磷、鉀肥條件下，不同水平的氮肥處理對玉米產(chǎn)量、增產(chǎn)率、氮肥農(nóng)學效率及配方施肥氮肥產(chǎn)投比的影響，旨在篩選出最佳氮肥用量，提高氮肥利用率，減少農(nóng)民成本，減少肥料流失，保護環(huán)境，為面上生產(chǎn)提供技術依據(jù)，為制定夏玉米高產(chǎn)高效栽培技術提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗設在鹽城市步鳳鎮(zhèn)伍新村進行，試驗田土壤類型為輕鹽黃泥土，質(zhì)地為輕壤，前茬為小麥，肥力中上等。試驗前用不銹鋼土鉆按“S”法采集耕作層（0～20 cm）混合土樣2 kg，并進行土壤常規(guī)分析，具體分析方法參見《土壤農(nóng)化分析》[12]。土壤養(yǎng)分為有機質(zhì)含量14.81 g/kg、全氮1.61 g/kg、堿解氮88 mg/kg、有效磷17.9 mg/kg、速效鉀154 mg/kg、pH值7.32，地力在當?shù)赜幸欢ǖ拇硇浴?/p>

1.2 供試材料

供試肥料為46%尿素（南京）、12%過磷酸鈣（雙倉）、60%氯化鉀（紅四方）。供試玉米品種為“蘇玉20”。

1.3 試驗設計

本試驗采用“2+X”氮肥總量控制試驗方案[13]。各肥料處理設計（見表1）。每處理重復3次，隨機區(qū)組排列，每小區(qū)面積50 m2。測土配方施肥推薦的N2P2K2用肥量為純N 300 kg/hm2（折合尿素653 kg/hm2）、P2O560 kg/hm2（折合過磷酸鈣500 kg/hm2）、K2O 54 kg/hm2（折合氯化鉀90 kg/hm2），1水平用肥量為2水平用肥量的50%，1.5水平用肥量為2水平用肥量的75%，2.5水平用肥量為2水平用肥量的125%，3水平用肥量為2水平用肥量的150%。常規(guī)施肥用肥量為純N 345 kg/hm2（折合尿素750 kg/hm2）、P2O590 kg/hm2（折合過磷酸鈣750 kg/hm2）。各處理磷、鉀肥全部作基肥一次性施入，氮肥分基肥40%、穗肥60%施入。小區(qū)間單獨設置排灌水溝，防串水串肥，四周設保護行，保護行不施肥，每小區(qū)確定定期觀測苗情與生育動態(tài)的植株。玉米種植株距25 cm、行距70 cm，播種深度3～5 cm。

表1 玉米氮肥用量試驗設計

1.4 試驗過程

試驗于2014年6月20日播種，每667 m2播種量為45 kg，播種均勻，3葉期間苗，種植密度為5.7萬株/hm2。7月20日（玉米大喇叭口期）施用尿素作穗肥，結(jié)合施肥進行病蟲害防治。10月10日測產(chǎn)、收獲，分小區(qū)單收單打。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn) 量

從表2、3可看出，施用肥料能顯著增加玉米產(chǎn)量，各處理玉米產(chǎn)量從高到低依次為處理（4）＞處理（5）＞處理（6）＞處理（8）＞處理（3）＞處理（2）＞處理（1）＞處理（7）。本試驗處理的重復間F值＜F0.05和F0.01，說明重復間產(chǎn)量差異較小，表明試驗地的土壤肥力水平?jīng)]有顯著差異；各處理間的F值＞F0.05和F0.01，表明各處理間產(chǎn)量差異達極顯著水平。多重比較（LSD法）顯示，隨施氮量的增加，玉米產(chǎn)量呈先增加后減少的趨勢，優(yōu)化氮區(qū)處理（4）的產(chǎn)量最高，且極顯著高于常規(guī)施肥處理（8），表明在磷、鉀肥水平一定的情況下，

優(yōu)化氮區(qū)的玉米產(chǎn)量最高；無氮區(qū)處理（1）、50%優(yōu)化氮區(qū)處理（2）、75%優(yōu)化氮區(qū)處理（3）和優(yōu)化氮區(qū)處理（4）間產(chǎn)量存在極顯著差異，表明施用氮肥能極顯著提高玉米產(chǎn)量，且施用量越多，玉米產(chǎn)量越高；優(yōu)化氮區(qū)處理（4）、125%優(yōu)化氮區(qū)處理（5）和150%優(yōu)化氮區(qū)處理（6）間產(chǎn)量存在極顯著差異，表明過量施用氮肥會造成玉米減產(chǎn)。此外，優(yōu)化氮區(qū)的玉米產(chǎn)量最高，基本處于玉米增產(chǎn)和減產(chǎn)的拐點上，進一步證明了玉米測土配方施肥推薦方案的科學性。

表2 玉米氮肥用量試驗的產(chǎn)量結(jié)果

表3 方差分析

2.2 經(jīng)濟效益

從表4可看出，與不施肥處理（7）相比，無氮區(qū)處理（1）、50%優(yōu)化氮區(qū)處理（2）、75%優(yōu)化氮區(qū)處理（3）、優(yōu)化氮區(qū)處理（4）、125%優(yōu)化氮區(qū)處理（5）、150%優(yōu)化氮區(qū)處理（6）、常規(guī)施肥區(qū)處理（8）增產(chǎn)率分別為21.35%、31.40%、42.29%、57.82%、50.10%、45.25%、45.01%，分別增收1 836、2 700、3 636、4 971、4 308、3 891、3 870元/ hm2。表明試驗所在地塊采用優(yōu)化氮區(qū)施肥方案的增產(chǎn)率（57.82%）和增收（4 971元/hm2）均為最高，經(jīng)濟效益最佳。

表4 玉米氮肥用量試驗的投入產(chǎn)出分析

2.3 產(chǎn)投比

從表4可看出，與不施肥處理（7）相比，50%優(yōu)化氮區(qū)處理（2）、75%優(yōu)化氮區(qū)處理（3）、優(yōu)化氮區(qū)處理（4）、125%優(yōu)化氮區(qū)處理（5）、150%優(yōu)化氮區(qū)處理（6）的氮肥偏生產(chǎn)力分別為50.2、36.2、30.2、22.9、18.5；氮肥農(nóng)學效率分別為3.84、5.33、6.97、4.39、3.04；產(chǎn)投比分別為9.67、8.37、7.74、6.31、5.34。氮肥偏生產(chǎn)力及產(chǎn)投比大體上呈隨施氮量的增加而降低的趨勢；50%優(yōu)化氮區(qū)處理（2）的氮肥農(nóng)學效率和產(chǎn)投比最高，優(yōu)化氮區(qū)處理（4）次之，這可能與玉米單價及其肥料價格有關。

3 結(jié)論與討論

于立芝等[14]對氮肥施用量和玉米產(chǎn)量進行二次函數(shù)模擬，相關系數(shù)R=0.9506，施氮處理的玉米產(chǎn)量明顯高于不施氮處理，且增產(chǎn)效果顯著。郭玉煒[15]從土壤硝態(tài)氮含量看，各生育期0～40 cm土壤硝態(tài)氮含量大體上是施氮處理均高于不施氮處理，施氮能有效提高土壤硝態(tài)氮的含量，在玉米生長發(fā)育期合理施氮是提高籽粒產(chǎn)量的一個重要因素。本試驗結(jié)果與趙萍萍[16]、薛澤民[17]等的研究結(jié)論（夏玉米產(chǎn)量、增產(chǎn)率、效益、氮肥農(nóng)學效率、產(chǎn)投比）略有不同，試驗所在區(qū)域采用測土配方施肥推薦N2P2K2方案，即施純N 300 kg/hm2、P2O560 kg/hm2、K2O 54 kg/hm2，“蘇玉20”產(chǎn)量、增產(chǎn)率和效益均為最高。

本試驗結(jié)果與梁青[18]等的研究一致，在磷、鉀肥一定的情況下，隨氮肥施用量的增加玉米產(chǎn)量呈先增加后減少的趨勢。其機理是隨施氮量的增加，玉米營養(yǎng)器官的氮素運轉(zhuǎn)率呈先增加后降低的趨勢，過量的氮素運轉(zhuǎn)則導致葉片早衰及光合能力下降，最終影響籽粒對碳、氮等營養(yǎng)元素的輸送，從而影響了產(chǎn)量和氮肥利用率的提高[19-20]。因此，只有適宜的施氮量才能既保持較高的碳、氮運轉(zhuǎn)率，又避免生育后期葉片早衰，從而維持生長中后期葉片的高光合能力，為產(chǎn)量與氮肥利用率達到協(xié)同提高奠定基礎[21]。

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2016-04-20