玉米肥料利用率初探

李丽 王衍萍 尚庆文 王丽燕 张曰军

(淄博市淄川区农业农村事务服务中心，山东 淄博 255100)

目前我国肥料利用率跟农业发达国家相比较低，氮肥的当季利用率只有30%～40%，氮肥施入土壤后，有3个去向，被当季作物吸收利用(一般为30%～40%)，残留在土壤中(25%～35%)，离开土壤(损失20%～60%)；磷肥的当季利用率为10%～25%，钾肥的利用率为40～60%[1]。20世纪80年代初，由于我国北方广大农业区土壤普遍缺磷，粮食作物产量较低，农户开始增施磷肥，磷酸二铵、尿素成为淄川区近30a余的主要用肥，通过多年来增施磷肥，淄川区土壤中有效磷水平已经普遍上升，尤其是高产农田，表层20cm土壤有效磷的水平很高。

玉米是我国播种面积最大的粮食作物，在保障国家粮食安全中占有重要地位。玉米生长过程中，需肥量较大，且以氮、磷、钾肥为主，因此，摸清本地区玉米氮肥、磷肥和钾肥的利用率，大幅提高其利用率，对改善作物品质、减少肥料浪费、保护环境尤为重要。

针对上述问题，有必要通过试验分析肥料利用率现状，以提出更适宜的施肥建议，引导农户改变施肥习惯，提高肥料利用率。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2019年6—9月在山东淄博市淄川区罗村镇鲁家村进行，试验田面积667m2。试验地块土壤肥力相对均匀，能排能灌，具有代表性。供试土壤为褐土，土壤质地为中壤，pH8.01，养分含量：有机质31.41g·kg-1，碱解氮40.08mg·kg-1，有效磷44.37mg·kg-1，速效钾175.48mg·kg-1。供试玉米品种为“迪卡517”，肥料为尿素(N 46%)，普通过磷酸钙(P2O512%)，氯化钾(K2O 60%)，前茬作物为小麦。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

试验采用对比试验，大区无重复设计。除施肥外，各小区其它田间管理措施相同。试验设5个处理，各处理随机排列，每个处理面积100m2，施肥量为折纯量。5个处理分别为，NPK，常规施肥区(N 224.25kg·hm-2，P2O592.25kg·hm-2，K2O 92.25kg·hm-2)；NP，常规施肥无钾区；NK，常规施肥无磷区；PK，常规施肥无氮区；CK，空白不施肥区。

1.2.2 测产方法

在每个小区中随机取3个样点，每个样点取有代表性的10m双行数株数和穗数，连续取10穗数粒数，每个样点选择1～2株典型样株从茎基部剪断，记录茎叶、穗风干重，脱粒后记录籽粒风干重，各取茎叶、籽粒200g左右的样品，烘干粉碎，经青岛农业大学资源与环境学院测定氮、磷、钾养分含量。样品经H2SO4-H2O2消煮，采用凯氏定氮法测定全氮含量，钒钼黄比色法测定全磷含量，火焰光度法测定全钾含量。

1.2.3 肥料利用率计算

以氮肥利用率计算为例。

形成100kg经济产量养分吸收量=(籽粒产量×籽粒养分含量+茎叶产量×茎叶养分含量)/籽粒产量×100

常规施肥区作物吸氮总量=常规施肥区作物产量×施氮下形成100kg经济产量养分吸收量/100

无氮区作物吸氮总量=无氮区作物产量×无氮下形成100kg经济产量养分吸收量/100

氮肥利用率=(常规施肥区作物吸氮总量-无氮区作物吸氮总量)/所施肥料中氮素总量×100%

2 结果与分析

2.1 土壤养分含量

试验地块土壤pH值为8.01，属于弱碱性土壤，对照山东省大田养分分级评价标准进行评价分析，土壤中碱解氮含量缺乏，平均含量为40.08mg·kg-1；土壤中有效磷、速效钾和有机质含量均极丰富，平均含量分别为44.37mg·kg-1、175.48mg·kg-1和31.41g·kg-1,见表1、表2。

表1 山东省大田土壤养分分级评价标准

表2 土壤样品测试结果

2.2 玉米籽粒茎叶养分含量

由表3可知，玉米籽粒茎叶中氮养分含量最高的是NPK区，分别为1.3774%和0.9615%，最低的分别是PK区和CK区，分别为1.2345%和0.724%，验证了土壤中氮养分含量缺乏，不施氮肥直接影响玉米籽粒茎叶中的氮养分含量；土壤中磷钾含量极丰富的情况下，玉米籽粒茎叶中养分含量与是否施磷钾肥无相关性；玉米籽粒中氮磷养分含量高于茎叶中含量，钾养分含量低于茎叶中含量。

表3 玉米籽粒茎叶养分含量

2.3 玉米养分吸收量及肥料利用率

由表4可知，NPK区产量最高，比NP区、NK区、PK区分别增产1045.5kg·hm-2、601.5kg·hm-2、1027.5kg·hm-2，增产率分别为14.4%、7.81%、14.12%，说明氮肥、钾肥对产量的贡献率远大于磷肥。玉米形成100kg经济产量吸收N、P2O5、K2O养分量分别为2.84kg、1.93kg、5.08kg，比例为1.5∶1∶2.6。试验区玉米的肥料利用率为钾肥最高，其次为氮肥，磷肥最低，分别为48.77%、30.39%、12.56%。

表4 玉米100kg经济产量养分吸收量及肥料利用率

3 结论与讨论

试验地属弱碱性土壤，土壤碱解氮含量较低，有效磷、速效钾及有机质含量很丰富，氮肥、磷肥、钾肥的肥料利用率分别为30.39%、12.56%、48.77%。

通过研究建议从以下几个方面提高本区域玉米肥料利用率，减少环境污染，实现可持续发展的战略目标。肥料施用方式。本着节本增效的原则，20%的氮肥与全部磷肥、钾肥一次性基施，80%的氮肥分1～2次于小喇叭口至大喇叭口期追施，追肥通过垄沟深施覆土，施肥深度、距植株都是7～10cm，所有肥料均忌土壤表面撒施。肥料施用量。根据土壤养分测试结果调整施肥量及肥料养分比例，增加氮肥用量、减少磷肥用量、保持钾肥用量；试验区是秸杆还田地块，土壤碱解氮含量较低，增施尿素或碳铵等氮肥，不仅有利于玉米生长，还有利于防止秸秆腐烂时微生物和幼苗争水争肥；磷肥的当季利用率低、肥效长，由于连年多施磷肥，试验区土壤中磷含量极丰富，磷过量会导致缺锌，生产中可根据情况减少甚至不施磷肥，补施锌肥。肥料配合施用。化肥与有机肥料配合施用，化肥含量高，见效快，但养分单一，有机肥养分齐全、肥效持久，不仅可以改善土壤理化性状，还可以弥补单施化肥所造成的养分单一、易被土壤固定和易淋失的缺点，达到减少化肥损失，提高肥料利用率的目的；施足大量元素肥料的基础上配合补充中微量元素肥料。精准施肥。根据作物需肥规律施肥，通过水肥一体化技术在玉米需肥关键期分次施入水溶肥，协调肥水管理；施用玉米专用缓控释肥料，调节肥料的供肥周期。