玉米水肥一体化施肥模式对肥料利用率的影响

苑喜军，聂大杭

（赤峰市农业技术服务中心，内蒙古赤峰024000）

玉米水肥一体化施肥模式对肥料利用率的影响

苑喜军，聂大杭

（赤峰市农业技术服务中心，内蒙古赤峰024000）

以赤峰市喀喇沁旗玉米田间试验为基础，研究了水肥一体化施肥模式对肥料利用率的影响，以期为提高化肥利用率提供依据。试验结果表明，水肥一体化施肥模式下，氮、磷、钾的肥料利用率分别为52.3%、29.7%、46.7%，均较常规施肥有较大的提升。

玉米；施肥；水肥一体化；肥料利用率

我国是世界上最大的化肥消耗国，肥料的施用一直是农业增产的关键因素之一［1］。我国是生物密集型农业，农业增产对化肥的依赖程度很高［2］。朱兆良1992年总结了782个田间试验数据发现，我国主要粮食作物的氮肥利用率变化在28%～41%，平均为35%［3］。1998年朱兆良进一步指出，当时的主要粮食作物磷肥利用率为15%～20%，钾肥利用率为35%～50%［4］。而发达国家化肥的利用率为50%～60%，其中欧盟氮肥利用率可达70%～80%［5］，可见我国的肥料利用率水平较低。较低的肥料利用率导致养分的大量流失，从而增加了环境污染的隐患。据估计，我国每年损失的氮素在1500万吨，价值超过400亿元。我国的肥料利用率有很大的提升空间［6］。因此，研究玉米水肥一体化施肥模式，提高肥料利用率对玉米生产具有重要的指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验地块位于赤峰市喀喇沁旗乃林镇兴隆庄村（119°15′55″E，41°53′08″N）。供试土壤为褐土，质地为砂壤，供试土壤主要农化性状如表1。

表1 供试土壤农化性状Table 1 The ageochem istry traits of soil

供试玉米品种为‘MC278’，2016年4月30日播种，9月20日收获。采用宽窄行种植法，宽行行距80 cm，窄行行距40 cm，播种量30.0 kg／hm2。

氮肥用尿素（含N 46%），磷肥用重过磷酸钙（含P2O543%），钾肥用硫酸钾（含K2O 50%）。

1.2 试验设计及计算方法

试验共设5个处理，详见表2。每个处理设置3次重复，各处理的小区面积为50 m2。氮、磷、钾肥用量根据前几年“3414”试验结果确定。磷、钾肥以基（种）肥的方式一次性深施。1／4的氮肥做基肥与磷、钾肥一同深施，剩余的氮肥采用水肥一体化施肥模式，溶于水中在灌溉时分3次追施，每次施用总施氮量的1／4。各处理的其它农艺措施相同，统一进行管理。

表2 试验方案Tab le 2 Exprimental program

肥料利用率、肥料偏生产力、肥料农学效率及肥料生理利用率计算方法：

肥料利用率（RE）即肥料养分回收率，反映了作物对施入土壤中的肥料的回收效率［7］。

式中：U为施肥后作物收获时地上部的养分吸收总量，U0为未施肥作物收获时地上部的养分吸收总量，F为化学肥料的投入量。

肥料偏生产力（PFP），是指投入的单位肥料所能生产的作物籽粒产量。

式中：Y为施肥后所获得的作物产量，F为化肥的投入量。

肥料农学效率（AE）也叫农艺利用率，表示施用的每千克肥料（N、P2O5、K2O）生产的经济收获物，反映了单位施肥量增加作物产量的能力［8］，指作物施肥后增加的产量与施肥量的比值［9］。

式中：Y为施肥后所获得的作物产量，Y0为不施肥条件下作物的产量，F为化肥的投入量。

肥料生理利用率（PE）是作物地上部每吸收单位肥料中的养分所获得的籽粒产量的增加量［10］。

式中：Y为施肥后所获得的作物产量，Y0为不施肥条件下作物的产量，U为施肥后作物收获时地上部的养分吸收总量，U0为未施肥作物收获时地上部的养分吸收总量。

1.3 统计分析方法

应用Microsoft Excel2003和F检验与LSD统计软件进行数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥模式对玉米产量的影响及经济效益分析

表3列出了不同施肥模式下玉米产量的平均值。从表中可以看出，各施肥处理玉米产量均较不施肥处理有所提高，说明施化肥可以有效提高玉米产量，其中处理E氮磷钾肥配合施用增产效果最好，比不施肥的处理A增产25.8%，差异显著，说明氮、磷、钾肥合理配比施用能显著提高作物的产量。对比各施肥处理发现，氮、磷、钾每种养分的缺失都会对玉米产量产生较大的影响，其中缺钾区产量最低，其次是缺氮、磷区，说明在当地环境条件下，钾肥的缺失对玉米的影响更大。这与夏中华［11］所得结论一致。

表3 不同施肥模式的玉米产量和经济效益对比Table 3 Themaize yield and econom ic benefit under different fertilization models

从表3中可以看出，各施肥处理产值均比不施肥处理高，但净增产值只有氮磷钾肥配合施用时才有显著提高，净增产值达3212元／hm2，缺氮处理净增产值为259.5元／hm2，缺磷处理净增产值为300元／hm2，而缺钾处理净增产值为-714.5元／hm2，说明只有氮磷钾肥合理配合施用才能取得较大的收益。缺少某种养分后，净增产值较低或出现了负增长，说明不合理施肥不仅不会带来好的收益，反而可能造成损失。

2.2 不同施肥模式的肥料养分利用效率分析

不同施肥模式下肥料养分利用率参数见表4。

表4 肥料养分利用率参数Table 4 The utilization param eters of fertilizer nutrients

肥料利用率是指当季作物吸收营养元素的数量与施入土壤中肥料营养元素总量的百分数［12］。一般采用差值法来测算肥料的利用率，即施肥区作物吸收的养分量与缺素区作物吸收的养分量之差与肥料投入的比值［13］。从表4可以看出，水肥一体化施肥模式下，氮、磷、钾的肥料利用率分别为52.3%、29.7%、46.7%。较常规施肥情况下氮、磷、钾的肥料利用率25.6%、18.5%、36.0%，均有较大的提高。说明水肥一体化施肥模式对提高肥料养分利用率有较好的效果，为提高肥料效率开辟了新的途径。

偏生产力为国际农学界常用，它不需要空白区产量和养分吸收量的测定，简单明了，易为农民所掌握，包含了当地基础养分和施用肥料对于肥料利用率的影响，是评价肥料效应的适宜指标。农学效率是评价肥料增产效应较为准确的指标。生理利用率说明的是植物体内养分的利用效率，而不是肥料的增产效应。从表4可以看出，偏生产力、农学效率、生理利用率均以钾肥为最高，磷肥次之，氮肥再次之，说明在当地的环境中钾肥对玉米产量的影响最大，缺钾会造成玉米产量显著下降。

3 小结

通过试验可知，氮磷钾肥合理配施可以有效提高玉米的产量和经济效益，缺少氮磷钾某种养分后都会对玉米产量造成影响，其中钾肥的影响最为显著。

改进施肥方法（施肥时间和空间）是提高肥料利用率很重要的措施［15］。本研究发现，水肥一体化施肥模式下，氮、磷、钾的肥料利用率分别为52.3%、29.7%、46.7%，均较常规施肥有较大的提升，说明水肥一体化施肥方法可以提高肥料的利用率，并减少劳力和能源的消耗。

［1］ 吾建祥，施南芳.长期不同施肥对水稻养分吸收和肥料利用率的影响［J］.湖北农业科学，2002（4）：54-55，64.

［2］ 杨青林，桑利民，孙吉茹，等.我国肥料利用现状及提高化肥利用率的方法［J］.山西农业科学，2011，39（7）：690-692.

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The Influence ofWater and Fertilizer Integration on the Fertilizer Utilization Rate of Maize

YUAN Xijun，NIE Dahang
（Agricultural Technology Service Center of Chifeng City，Chifeng，Inner Mongolia 024000，China）

In order to provide the basis for improving the fertilizer utilization rate，the influence of irrigation of water and fertilizer on the fertilizer utilization rate was studied based on corn field experiment in Harqin Banner of Chifeng city.The results showed thatunder themode of integrating ofwater and fertilizer，the utilization rates of nitrogen，phosphorus and potassium fertilizer were 52.3%，29.7%and 46.7%respectively，which were higher than those of conventional fertilization.

corn；fertilization；water and fertilizer integration；fertilizer utilization rate

2017- 03- 29

苑喜军（1973-），男，高级农艺师，主要从事土壤肥料技术推广工作。

S513.062

A

1001-5280（2017）04-0391-04

：10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.04.10