玉米氮肥总量控制试验
2015-09-30陈爱晶秦光蔚
陈爱晶 秦光蔚
摘 要：通过在盐城市农业开发区轻盐黄泥土上开展玉米“2+X”优化配方施肥氮肥总量控制试验，结果表明：在磷、钾肥一定的情况下，随着氮肥施用量的增加，玉米产量呈现先增加后减少的趋势，其中以每667m2施用纯N20kg、P2O54kg、K2O3.6kg最优，苏玉20产量、增产率和经济效益最高，分别为603.4kg/667m2、57.79%和457.7元/667m2。
关键词：玉米；氮肥；总量控制
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）17-62-03
玉米是世界上种植最广泛的粮食作物之一，也是我国极为重要的粮食、饲料、经济兼用作物[1]。随着玉米消费的刚性增长，江苏沿海玉米种植面积逐年递增，仅2014年盐城市玉米年种植面积就达97 820hm2，占江苏省播种总面积的22.43%以上。苏玉20（原代号苏试50138）是江苏省农业科学院以自选系苏951-2为母本和外引系651为父本组配的杂交组合育成的高产优质多抗玉米新品种，被选为2013年农业部玉米主推品种，适宜在江苏沿江沿海和苏皖淮河流域地区种植[2]。玉米是需氮较多的作物，施用适量氮肥能促进其生长发育，增加产量，但随着氮素化肥用量的逐年增加以及多年来的土壤培肥改良，玉米生产中的氮肥效应报酬递减现象已日益突出，同时大量施用的氮肥对土壤乃至地下水都构成了潜在的污染源[3-5]。科学合理的施用氮肥是玉米获得高产高效的重要措施[6]。为了进一步推广苏玉20的高产稳产栽培技术，本试验研究在一定磷、钾条件下设置不同水平的氮肥处理进行对玉米产量、增产率、氮肥农学效率及配方施肥氮产投比的影响，旨在筛选出氮肥最佳用量，提高氮肥利用率，为制定夏玉米高产高效栽培技术提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试土壤 试验地选择在江苏省盐城市农业开发区步凤镇伍新村，地理坐标为北纬33.316111°，东经120.370833°。土壤类型为轻盐黄泥土，质地轻壤，前茬大麦，肥力中上等。试验前用不锈钢土钻按“S”法采集耕层（0～20cm）的混合土样2kg，进行土壤常规分析，分析方法参见《土壤农化分析》[7]，土壤理化状况为：有机质14.81g/kg、全氮1.61g/kg、碱解氮88mg/kg、有效磷17.9mg/kg、速效钾154mg/kg、pH值7.32，在当地有一定的代表性。
1.2 供试肥料 46%尿素（南京产），12%过磷酸钙（盐城双仓产），60%氯化钾（盐城红四方产）。
1.3 供试作物 玉米，品种为苏玉20。
1.4 实验设计 本试验采用江苏省耕地质量保护站提供的“2+X”氮肥总量控制试验方案[8]，试验点的各肥料处理试验设计见表1。测土配方施肥推荐N2P2K2中每667m2纯N20kg（折合尿素43.5kg）、P2O54kg（折合过磷酸钙33.3kg）、K2O3.6kg（折合氯化钾6kg），即20-4-3.6。常规施肥中每667m2纯N23kg（折合尿素50kg）、P2O56kg（折合过磷酸钙50kg），即23-6-0。其中磷、钾肥全部作基肥施用，氮肥基肥占40%、穗肥占60%施用。小区面积为50m2，小区间单独设立排灌水沟，防串水串肥，四周设立保护行，保护行不能施肥，每个小区确定定期观测苗情与生育动态的植株。玉米株距25cm，行距70cm，播种深度3～5cm。试验设重复3次，小区随机排列。
表1 玉米“2+X”优化配方施肥氮肥总量控制试验设计（kg/667m2）
[处理编号＼&试验内容＼&处理＼&N＼&P＼&K＼&尿素＼&过磷
酸钙＼&氯化
钾＼&基肥＼&穗肥＼&1＼&无氮区＼&N0P2K2＼&0＼&2＼&2＼&0＼&0＼&2.498＼&0.45＼&2＼&50%的优化氮区＼&N1P2K2＼&1＼&2＼&2＼&0.716＼&1.075＼&2.498＼&0.45＼&3＼&75%的优化氮区＼&N1.5P2K2＼&1.5＼&2＼&2＼&1.075＼&1.613＼&2.498＼&0.45＼&4＼&优化氮区＼&N2P2K2＼&2＼&2＼&2＼&1.434＼&2.15＼&2.498＼&0.45＼&5＼&125%的
优化氮区＼&N2.5P2K2＼&2.5＼&2＼&2＼&1.791＼&2.688＼&2.498＼&0.45＼&6＼&150%的
优化氮区＼&N3P2K2＼&3＼&2＼&2＼&2.15＼&3.225＼&2.498＼&0.45＼&7＼&不施肥＼&N0P0K0＼&0＼&0＼&0＼&0＼&0＼&0＼&0＼&8＼&常规施肥＼&＼&23＼&6＼&＼&＼&＼&＼&＼&]
1.5 试验过程 本试验于2014年6月20日播种，播种量3kg/667m2，播种均匀，三叶期间苗，密度3 800株/667m2。磷肥、钾肥作基肥一次性施用，7月20日（玉米大喇叭口期）追穗肥，追肥用尿素施用，同时结合病虫害防治。10月10日测产、收获，采用分小区单收单打。
2 结果与分析
2.1 不同处理对玉米产量的影响 从表2、表3可以看出，施用肥料能显著增加玉米产量，各处理增产次序为：处理4>处理5>处理6>处理8>处理3>处理2>处理1>处理7。本试验采用随机区组排列，重复间F值
表2 氮肥总量控制试验不同处理对玉米产量结果的影响
[处理编号＼&小区产量（kg/50m2）＼&折合单产
（kg/667m2）＼&差异显著性＼&重复Ⅰ＼&重复Ⅱ＼&重复III＼&平均＼&LSD0.05＼&LSD0.01＼&4＼&45.73＼&45.28＼&44.68＼&45.23＼&603.4＼&a＼&A＼&5＼&43.55＼&42.95＼&42.57＼&43.02＼&573.9＼& b＼& B＼&6＼&41.60＼&42.51＼&40.77＼&41.63＼&555.3＼& c＼& C＼&8＼&42.05＼&41.39＼&41.23＼&41.56＼&554.4＼& c＼& C＼&3＼&40.55＼&41.45＼&40.33＼&40.78＼&544.0＼& c＼& C＼&2＼&37.48＼&37.33＼&38.16＼&37.66＼&502.3＼& d＼& D＼&1＼&35.01＼&34.48＼&34.86＼&34.78＼&464.0＼& e＼& E＼&7＼&29.16＼&27.89＼&28.94＼&28.66＼&382.4＼& f＼& F＼&]
注：多重比较（LSD法）中Se2=0.307；Sx1-x2=0.452；t0.05=2.145；t0.01=2.977；LSD0.05=0.970；LSD0.01=1.346。
表3 方差分析
[变异来源＼&平方和＼&自由度＼&方差＼&F值＼&F0.05＼&F0.01＼&处理间＼&593.42＼&7＼&84.77＼&276.25**＼&2.76＼&4.28＼&重复间＼&0.81＼&2＼&0.40＼&1.31＼&3.74＼&6.51＼&误差＼&4.30＼&14＼&0.31＼&＼&＼&＼&总和＼&598.52＼&23＼&＼&＼&＼&＼&]
注：**表示差异达极显著水平。
2.2 不同处理对玉米经济效益的影响 从表2、表4可以看出，与不施肥（处理7）相比，无氮区（处理1）、50%优化氮区（处理2）、75%优化氮区（处理3）、优化氮区（处理4）、125%优化氮区（处理5）、150%优化氮区（处理6）和常规施肥区（处理8）的增产率分别为21.34%、31.35%、42.26%、57.79%、50.08%、45.21%和44.98%；每667m2增收分别为173.2元、233.8元、322.7元、457.7元、361.5元、293.6元和324.5元。表明试验所在地块采用优化氮区施肥方案增产率（57.79%）和增收（457.7元/667m2）均最高，经济效益最佳。
表4 玉米投入产出分析
[处理
编号＼&折合单产
（kg/667m2）＼&肥料成本（元）＼&增产率
（%）＼&氮肥偏
生产力＼&氮肥农
学效率＼&增收
（元/667m2）＼&产投
比＼&1＼&464.0＼&38.92＼&21.34＼&＼&＼&173.2＼&＼&2＼&502.3＼&77.92＼&31.35＼&50.2＼&11.99＼&233.8＼&6.99＼&3＼&544.0＼&97.42＼&42.26＼&36.3＼&10.77＼&322.7＼&6.18＼&4＼&603.4＼&116.92＼&57.79＼&30.2＼&11.05＼&457.7＼&6.37＼&5＼&573.9＼&136.42＼&50.08＼&23.0＼&7.66＼&361.5＼&4.11＼&6＼&555.3＼&155.92＼&45.21＼&18.5＼&5.76＼&293.6＼&2.84＼&7＼&382.4＼&＼&＼&＼&＼&＼&＼&8＼&554.4＼&122.70＼&44.98＼&24.1＼&7.48＼&324.5＼&3.99＼&]
注：N：3.9元/kg；P2O5：3.9元/kg；K2O：3.9元/kg；玉米：3.9元/kg。
2.3 不同处理对玉米产投比的影响 从表4可以看出，与不施肥（处理7）相比，50%优化氮区（处理2）、75%优化氮区（处理3）、优化氮区（处理4）、125%优化氮区（处理5）、150%优化氮区（处理6）和常规施肥区（处理8）氮肥偏生产力分别为50.2、36.3、30.2、23.0、18.5和24.1；氮肥农学效率分别为11.99、10.77、11.05、7.66、5.76和7.48；产投比分别为6.99∶1、6.18∶1、6.37∶1、4.11∶1、2.84∶1和3.99∶1。氮肥偏生产力、氮肥农学效率以及产投比大致呈随施氮量的增加而降低的趋势；50%优化氮区（处理2）氮肥农学效率和产投比最高，优化氮区（处理4）次之，可能与玉米及其肥料价格有关。
3 结论与讨论
由本次试验可知，施用肥料能极显著增加玉米产量，这与刘敏等[9]的研究结论夏玉米产量、增产率、效益、氮肥农学效率、产投比均达到最高值略有不同。试验所在区域采用测土配方施肥推荐N2P2K2方案，即每667m2施用纯N20kg、P2O54kg、K2O3.6kg，苏玉20产量、增产率和经济效益一样最高，分别为603.4kg/667m2、57.79%和457.7元，与农民习惯施相比分别提高了8.84%、28.49%和41.04%；而氮肥偏生产力、氮肥农学效率和产投比虽与农民习惯施相比分别提高了25.31、47.76%和59.75%，但与50%的优化氮区相比分别降低了39.84%、7.84%和8.96%，这与刘敏[9]、梁青[10]等的研究一致。本试验项目区，在磷、钾肥一定的情况下，随着氮肥施用量的增加，玉米产量呈现先增加后减少的趋势，其机理是随着施氮量的增加，玉米营养器官的氮素运转率呈先增加后降低的趋势，过量的氮素运转则导致叶片早衰及光合能力下降，最终可能影响到正在发育的子粒的碳、氮的输送，从而不利于产量和氮肥利用率的提高[11-12]。只有适宜的施氮量才能既保持较高的碳、氮运转率，又避免生育后期叶片早衰，从而维持玉米生长中后期叶片的高光合能力，为产量与氮肥利用率达到协同提高奠定基础[13]。 （下转65页）
（上接63页）参考文献
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（责编：张宏民）
