乐陵市冬小麦－夏玉米施肥管理现状与对策

张伶波，田晓红，李建丽，杨顺利，陈广锋*

(1．中国农业大学资源与环境学院，北京 100193;2．山东省乐陵市农业局，山东乐陵 253600;3．山东省庆云县农业局，山东庆云 253700)

山东作为农业大省，2010年粮食产量为4．34×107t，占全国粮食总产的8%。作为山东省主要粮食作物的小麦、玉米，由于栽培技术的不断提高，近年来单产一直居全国前列，而且生产中高产、超高产面积还在不断增加，对推动我国的粮食生产发挥巨大作用。与此同时，山东省化肥用量也在逐年增加，2010年化肥用量为4．75×106t，居全国第2位，约占全国用量的1/11［1］。然而，肥料用量的不断增加，不仅导致肥效降低，而且给环境施加很大的压力，如水体的富营养化、地下水的污染以及温室气体排放［2］等。了解并掌握养分管理的现状和摸清存在的现实问题，对于实现作物高产、养分高效具有重要的现实意义。

为此，以乐陵市为例，利用乐陵市科技小院的便利条件，对当地冬小麦和夏玉米的施肥现状展开农户调查，针对问题提出合理化施肥建议，为促进乐陵市粮食高产和资源高效利用提供科技支撑。

1 材料与方法

该次调查区域为乐陵市3个粮食主产乡镇的史家、后屯、郭迪村、河流、鞠家等5个自然村。以冬小麦－夏玉米为调查对象，以单个农户为样本，随机抽样，共调查122户农户，冬小麦、夏玉米的有效调查问卷分别为90和91份。

2 结果与分析

2．1 小麦玉米肥料投入量 根据张福锁等［3］对我国华北平原冬小麦－夏玉米轮作施肥的指南，对冬小麦、夏玉米肥料施用量分为不足、适宜量、过量、超量4个范围［4］，据此分析乐陵的肥料投入状况。

由表1可知，冬小麦平均施氮量为335．8 kg/hm2，最高量为660．0 kg/hm2，最低为54．0 kg/hm2;施氮量不足的农户占3．3%，适量的占 1．1%，过量的占 35．6%，超量的占60．0%;农户平均施磷量为 201．6 kg/hm2，最高量为 690．0 kg/hm2，最低量为不施磷肥，过量和超量的占72．2%;钾肥的平均施用量为19．1 kg/hm2，不施钾的农户所占比例高达72．2%。

根据山东鲁西北地区冬小麦技术规程，在小麦产量7 500～9 000 kg/hm2目标下，氮磷钾推荐施肥量分别为225、75、80 kg/hm2［5］，由此可知当地农户氮磷肥平均投入量分别高出推荐量的49．2%和168．8%，钾肥投入量低于推荐量的76．1%。所以，当地农户在冬小麦上施肥整体表现为“氮磷肥过量，钾肥不足”。

由表2可知，农户夏玉米的平均施氮量为376．9 kg/hm2，施氮量不足的农户占3．3%，过量和超量的占91．2%;农户的平均施磷量为 187．0 kg/hm2，最高量为 621．0 kg/hm2，最低量为不施磷肥，过量和超量的占81．3%;钾肥平均施用量为19．2 kg/hm2，最高量为 112．5 kg/hm2，不施钾的农户所占比例高达70．3%。

根据山东鲁西北地区夏玉米技术规程，在玉米产量9 000～10 500 kg/hm2目标下，氮磷钾推荐施肥量分别为225、60、105 kg/hm2［5］。由此可知，当地农户氮磷肥平均投入量分别高出推荐施肥量的67．5%和211．7%，钾肥投入量低于推荐施肥量的81．7%。氮肥投入过量，不仅肥料利用率降低，甚至导致作物减产［6］。

表1 冬小麦肥料投入状况

表2 夏玉米肥料投入状况

2．2 施肥量与小麦玉米产量的关系 由图1可知，随着施氮量的增加，农户小麦产量趋势线基本为一条平线，说明农户小麦产量和施氮量之间并没有相关关系。由图2可知，随着施磷量的增加，小麦产量变化不明显。这说明在现阶段生产条件下，氮磷肥量并不是限制产量的关键因素。粮食进一步增产还需考虑其他限制因素，比如农户的播期、灌溉、植保等综合因素。

由图3、4可知，玉米产量与氮、磷肥料用量之间无显著正相关关系，大部分农户玉米的产量并不受氮磷肥料的限制。这说明在以后的研究中，仍需考虑其他的限制因素。

2．3 冬小麦、夏玉米肥料使用类型 由图5可知，冬小麦、夏玉米基肥施用情况相似，磷酸二铵所占比例最大，分别占调查样本的67．0%、53．6%;其次为复合肥，分别占调查样本总量的27．9%、35．7%;施用控释肥和尿素的比例均很小。此外，没有农户对夏玉米施用有机肥，有29．9%的农户对冬小麦施用有机肥。肥料种类为农家肥，使用量达15 000～22 500 kg/hm2。在冬小麦和夏玉米追肥上，80%以上的农户使用尿素，其余农户使用磷酸二铵或碳酸氢铵，极少数农户使用复合肥。

由此得出，当地农民使用的肥料品种较单一，单质肥占主体，对有机肥的施用不够重视。前人研究表明，施用有机肥可以减少氮的淋失，提高耕层氮含量，利于土壤肥力的提高，说明增施有机肥有利于维持作物高产［7－8］。

2．4 冬小麦、夏玉米养分分期投入情况 由表3可知，农户冬小麦氮肥的基肥用量占总氮量的32．7%，农户第1次追肥一般在3月下旬返青期，占施氮总量的63．6%，扬花期追氮量占氮总量的 3．7%;大部分磷肥(96．2%)、钾肥(89．0%)为基肥(表3)。在冬小麦推荐施肥中，建议全部磷钾肥和40%氮肥用于基肥，60%氮肥用于2次追肥(拔节期40%、扬花期20%)［5］，则当地冬小麦氮磷钾基追比相对合理，但氮肥追肥分配存在追肥时期较早的问题。

由表4可知，夏玉米季氮肥基肥用量占总氮量的24．8%，追肥用量为 75．2%;大部分磷肥(86．8%)、钾肥(89．4%)用于基肥。氮磷钾基追比相对合理，但氮肥追肥分配仍存在追肥时期较早的问题。调研发现，90%以上农户在拔节期追肥，农户反映此时苗低，易进地，大喇叭口期苗高，追肥不方便。夏玉米追肥过早，会导致玉米茎叶生长过于旺盛、节间细长、植株过高、根系生长不良等问题，引起茎秆倒伏［9］。

表3 冬小麦时期养分投入时期情况

表4 夏玉米不同时期养分投入情况

2．5 冬小麦、夏玉米养分利用效率 由表5可知，当地农户冬小麦 N、P2O5、K2O 的 PFP 分别为 22．6、37．7、419．9 kg/kg，总养分的 PFP 为13．7 kg/kg;夏玉米 N、P2O5、K2O 的PFP 分别为 20．9、42．1、410．4 kg/kg，总养分的 PFP 为 13．5 kg/kg。张福锁等［10］对我国河北、天津和山东等七省(区)的小麦/玉米轮作试验结果进行分析，发现我国小麦N、P2O5、K2O 平均 PFP 分别为 43．0、63．7、72．2 kg/kg，夏玉米 N、P2O5、K2O 平均 PFP 分别为51．6、72．4、64．7 kg/kg。可见，乐陵市冬小麦夏玉米的氮肥、磷肥PFP较低，有较大提升空间。由于钾肥投入极少，PFP数据无意义。

表5 冬小麦、夏玉米养分平均投入量和平均PFP

3 结论

(1)适当调整肥料用量，氮肥后移。适当减少氮磷肥用量，增加钾肥用量。小麦玉米追肥要在当地习惯的基础上适当延迟。

(2)增施有机肥，提倡有机肥和无机肥配合使用。增加有机肥的使用。有机肥不仅可以调节土壤性质，提高土壤有机质含量和养分含量，而且改善籽粒品质［11］，促进根系对养分的吸收。

(3)加强测土配方施肥技术推广。加强测土配方施肥技术的服务力量，给农民更具体的指导，提高肥料利用率［12］。进一步推动土地规模化和组织化生产，减小因小农户管理措施变异而造成的技术到位率低、产量变异大的问题。

［1］武继承，杨永辉，康永亮，等．氮磷配施对玉米生长和养分利用的影响［J］．河南农业科学，2011(10):68 －71．

［2］王绪奎．江苏节水农业发展的思路与方向［M］//中国节水农业发展战略及技术对策．北京:中国农业出版社，2004:16－18．

［3］张福锁，陈新平，陈清，等．中国主要作物施肥指南［M］．北京:中国农业大学出版社，2009:15．

［4］牛新胜，张宏彦．华北平原冬小麦－夏玉米生产肥料管理现状分析［J］．耕作与栽培，2010(5):1 －4，8．

［5］张福锁，陈新平，崔振岭，等．主要作物高产高效技术规程［M］．北京:中国农业大学出版社，2010:12．

［6］赵营．冬小麦/夏玉米轮作体系下作物养分吸收利用与累积规律及优化施肥［D］．杨凌:西北农林科技大学，2006．

［7］MENG L，DING W X，CAI Z C．Long-term application of organic manure and nitrogen fertilizer on N2O emissions，soil quality and crop production in a sandy loam soil［J］．Soil Biology and Biochemistry，2005，37:2037 －2045．

［8］YADAV R L，DWIVEDI B S，PRASAD K，et al．Yield trends，and changes in soil organic-C and available NPK in a long-term rice-wheat system under integrated use of manures and fertilisers［J］．Field Crops Research，2000，68:219 －246．

［9］张福锁，崔振岭，李春俭，等．中国土壤和植物养分管理现状与改进策略［J］．植物学通报，2007，24(6):687 －689．

［10］张福锁，王激清，张卫锋，等．中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径［J］．土壤学报，2008(5):915 －924．

［11］宇万太，姜子绍，马强，等．施用有机肥对土壤肥力的影响［J］．植物营养与肥料学报，2009(5):1057－1064．

［12］刘治先．山东省玉米生产现状与科技对策［J］．玉米科学，1999(S1):130 －133．