阳信县夏玉米土壤养分丰缺指标和施肥指标体系研究

邓婷婷

（阳信县农业局农业技术推广站，山东 阳信 251800）

阳信县夏玉米土壤养分丰缺指标和施肥指标体系研究

邓婷婷

（阳信县农业局农业技术推广站，山东 阳信 251800）

为建立夏玉米施肥指标体系，在阳信县潮土区分高、中、低土壤肥力水平,设置夏玉米“3414”肥料肥效试验15个。结果表明，随着土壤肥力水平的降低，施肥增产率升高，但单位养分增产量下降。根据土壤养分测定值和相对产量的关系建立了阳信县夏玉米的土壤养分丰缺指标: 碱解氮，低(＜90.4mg/kg)、中(90.4～115.9mg/kg)、高(＞115.9mg/kg)；有效磷，低(＜10.7mg/kg)、中(10.7～31.2mg/kg)、高(＞31.2mg/kg)；速效钾，低(＜97.1mg/kg)、中(97.1～148.9mg/kg)、高(＞148.9mg/kg)。结合土壤测试值与相对产量的回归关系,建立了基于土壤常规测试条件下的土壤养分丰缺指标与施肥指标体系。

夏玉米；潮土；养分丰缺指标；施肥指标体系

土壤中养分含量水平和丰缺状况是合理施肥的依据，是作物高产、优质的基础。自2005年起，国家在全国范围内广泛开展测土配方施肥工作，以推动粮食增产、农民增收和保护生态环境。山东省阳信县于1980年参加了第二次全国土壤普查，完成了全县土壤类型图、土壤利用现状图、土壤养分图、土壤改良分区图，为阳信县的农业生产发展作出了巨大贡献。但目前，全县的土壤肥力、作物品种、种植体系、产量水平等因素发生了很大变化，原有的研究已不能适用于目前的生产条件，急需建立土壤养分丰缺指标体系和施肥指标体系。

“3414”试验设计是全国农业技术推广服务中心推荐的主要田间试验方案。阳信县农业局通过多年、多点“3414”试验，开展夏玉米施肥指标研究，摸清了夏玉米氮、磷、钾的施肥效果，建立了土壤养分丰缺指标，为因地制宜指导科学施肥，提高区域综合生产能力，减少环境压力奠定了基础。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

山东省阳信县地处鲁北黄泛平原，属暖温带半湿润大陆性季风气候，常年平均气温12.6℃，平均年降水量543.8mm。全县耕地总面积4.77万hm2；土壤类型以潮土为主，占比97.6%，其他为盐土类，表层质地79.3%为轻壤，20.7%为中壤。

全县土壤有机质平均含量12.6g/kg，pH平均为8.1，碱解氮平均含量93mg/kg，有效磷平均含量27.4mg/kg，速效钾平均含量98mg/kg。

1.2 试验材料

供试玉米品种均为当地主栽品种，如郑单958、登海605、先玉335、浚单20等。试验氮肥为尿素，N含量46%；磷肥为普钙，P2O5含量12%；钾肥为氯化钾，K2O含量60%，或硫酸钾，K2O含量50%。其中，磷肥和钾肥均作底肥一次性施用，氮肥总量的20%～30%作基肥施用，其余70%～80%分两次在玉米苗期和大喇叭口期施用。

1.3 试验方案设计

本研究采用“3414”设计，氮、磷、钾分别为3个因素，4个不同水平，总共14个处理，在区组内随机排列。

4个不同水平:0水平指不施肥；2水平指当地最佳施肥量（近似当地习惯施肥量和专家建议施肥量）的近似值；1水平=2水平×0.5；3水平=2水平×1.5(为过量施肥水平)。各个处理均3次重复。详见表1。

表1 “3414”试验方案及各试验点施肥量

1.4 土壤样品的采集及有效养分含量的测定

测定土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量，采用国家测土配方施肥技术规范的方法进行。

1.5 数据处理与分析

1.5.1土壤有效养分丰缺指标的确定

制定土壤养分丰缺指标时会涉及到“3414”试验方案中编号为1、2、4、8和6的5个处理，其分别对应对照区（CK）、无氮区、无磷区、无钾区和全肥区。以各试验点基础土样速效养分含量测定值为自变量，以相对产量（缺素区产量占全肥区产量的百分数）为因变量，获得相对产量与对应土壤养分含量测试值之间的对数关系式。然后将相对产量≤75%时对应的养分含量确定为低，75%＜相对产量≤90%时对应的养分含量确定为中等，相对产量为＞90%时对应的养分含量确定为高，将以上各相对产量临界值代入到回归方程中确定出养分分级的临界值，根据这些临界值划分土壤养分丰缺指标。

1.5.2指标的计算

增产率（%）＝（全肥区经济产量－缺素区经济产量）／缺素区经济产量×100%；

农学效率（kg/kg）=（全肥区经济产量－缺素区经济产量）／（全肥区施肥量－缺素区施肥量）；

化肥贡献率（%）＝（全肥区经济产量－无肥区经济产量）／全肥区经济产量×100%；

土壤贡献率（%）＝无肥区经济产量／全肥区经济产量×100%。

2 结果与分析

2.1 夏玉米不同产量水平下的肥料效应分析

将阳信县不同年度地块N2P2K2处理的夏玉米产量，按高、中、低分级，并对分级产量进行平均和归类。

表2 夏玉米不同产量水平下的肥料增产率和养分效率

从表2可以看出，随着产量水平的降低，氮肥、磷肥、钾肥肥料贡献率呈下降趋势，土壤贡献率呈上升趋势。随着土壤肥力水平的降低，施肥增产率降低。

随着产量水平的降低，化肥的增产率和化肥贡献率呈上升趋势，公斤养分增产和土壤贡献率呈下降趋势。

2.2 夏玉米推荐施肥指标体系的建立

2.2.1养分丰缺指标的划分

建立夏玉米的土壤养分测定值和相对产量的对数关系，并划分出该区夏玉米的土壤养分丰缺指标，结果列于表3。

表3 夏玉米土壤养分与相对产量的相关关系及养分丰缺指标

在15个“3414”试验的基础上，得出相应的夏玉米土壤养分丰缺指标：

土壤碱解氮为：低（＜90.4 mg/kg）、中（90.4～115.9 mg/kg）、高（＞115.9 mg/kg)；

土壤有效磷为：低（＜10.7 mg/kg）、中（10.7～31.2 mg/kg）、高（＞31.2 mg/kg)；

土壤速效钾为：低（＜97.1 mg/kg) 、中(97.1～148.9 mg/kg）、高（＞148.9 mg/kg)。

3 施肥指标制定原则及方法

3.1 氮肥

根据作物目标产量确定施用量：施肥量=目标产量所需养分量=目标产量×每100公斤经济产量养分吸收量/100。

阳信县属于旱作区，土壤基础肥力相对较低，同时由于氮素易损失，利用率较低，因此在中、低肥力土壤上氮肥推荐量分别为作物吸收量的1.2～1.5倍，以满足作物对氮素养分的需求。高肥力土壤上氮肥推荐量即为作物目标产量所需养分量。

3.2 磷、钾肥

基本思路是根据土壤有效磷和速效钾测试结果和养分丰缺指标进行分级，当含量为极低和较低水平时，管理的目标是通过增施磷、钾肥提高作物产量和培肥地力，磷、钾肥用量分别为作物带走量的2倍和1.5倍；当土壤有效磷和速效钾含量为中等水平时，磷、钾肥管理的目标维持现有土壤有效磷和速效钾水平，磷、钾肥用量等于作物的带走量；当土壤有效磷和速效钾含量为较高和极高水平时，磷、钾肥用量分别为作物带走量的0.5倍和完全不施，目的是减少大量肥料施用造成的经济浪费和农业环境污染。一般大田作物，磷、钾肥全部做基肥。

3.3 中、微量元素肥料

采用因缺补缺的原则。即在表现出缺素症状的地区，根据推荐方法施用中微量元素肥料，在未表现出缺素症状的地区，原则上不施。

4 玉米施肥指标和施肥建议

4.1 玉米施肥指标

根据相关研究结果，每100 kg玉米籽粒产量氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）养分吸收量分别为2.2 kg、0.85 kg、2.4 kg。

由于阳信县土壤碱解氮和有效磷含量水平总体较低，而根据“3414”试验制定的土壤养分丰缺指标只能表明当地土壤养分含量的一个相对丰缺程度，对当地土壤养分状况在全县范围内进行一个相对丰缺状况的评价。

因此，在进行施肥推荐时，充分考虑到作物对营养元素的需求量，适当提高了土壤碱解氮和速效磷的丰缺指标临界值。

据以上研究，得到阳信县夏玉米推荐施肥指标，不同地力条件和目标产量下夏玉米氮磷钾肥推荐用量见表4。

表4 阳信县夏玉米不同地力条件下的推荐施肥量 kg/hm2

[1] 张福锁．测土配方施肥技术要览[M]．北京:中国农业大学出版社，2006．

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本刊常用单位符号及换算

依据国家标准，本刊在刊发稿件中一律使用法定计量单位，为便于读者阅读，现将本刊常用单位符号及其换算方法介绍如下：

1 长度单位：km＝公里、千米， m＝米，cm＝厘米，mm＝毫米；换算：1km＝1000m，1m＝100cm＝3尺，1cm＝10mm

2 重量单位：t＝吨或1000kg，kg＝公斤、千克，g＝克，mg＝毫克；换算： 1t＝1000kg，1kg＝1000g，1g＝1000mg，

500g＝1市斤，50g＝1两

3 面积单位：m2＝平方米，hm2＝公顷，cm2＝平方厘米；换算：1hm2＝10000m2＝15亩，1亩＝667m2

4 浓度单位：1mg/kg，mg/L或mg·kg-1，mg·L-1，μL·L-1＝1×10-6=1ppm，即百万分之一，不用ppm和1×10-6表示

5 时间单位：“天、小时、分钟、秒”分别用“d，h，min，s”表示

-本刊编辑部-

S158.3

B

1003-4749（2017）04-0019-04

2017-03-23

农业部测土配方施肥项目（农发［2005］8号，农财［2005］101号）

邓婷婷(1983-)，女，山东阳信人，本科，农艺师，主要从事农业技术推广工作。