玉米“2+X”田间肥效试验研究

陈爱晶 秦光蔚 （江苏省盐城市耕地质量保护站 224002）

玉米“2+X”田间肥效试验研究

陈爱晶 秦光蔚 （江苏省盐城市耕地质量保护站 224002）

为确定玉米生产上适宜的氮肥用量和合适的氮磷钾肥配比，进一步完善沿海地区玉米施肥指导体系，为玉米高产、经济、环保施肥提供科学依据，特进行了“苏玉20”在轻盐黄泥土上氮肥总量控制试验。结果表明，在磷、钾肥一定的情况下，随氮肥施用量的增加，玉米产量呈先增加后减少的趋势。在施纯N 300 kg/hm2、P2O5 60 kg/hm2、K2O 54 kg/hm2时，“苏玉20”的产量、增产率和经济效益均最高，分别为9 046 kg/hm2、57.82%和4971元/hm2。

苏玉20；氮肥；2+X；肥效；产量

玉米是世界上种植最广泛的粮食作物之一，具有粮食、饲料、经济三元结构属性[1,2]。随着市场对玉米需求量的不断增加，江苏沿海地区玉米种植面积逐年递增，仅2014年盐城市玉米种植面积就达99 390 hm2左右[3]，占江苏省种植总面积的23.09%以上。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，大量施用氮肥已成为土壤乃至地下水潜在的污染源[4-7]，因此，科学合理地施用氮肥已成为玉米获得高产高效的重要措施[8-10]。

“苏玉20”（原代号“苏试50138”）是江苏省农业科学院利用自选系“苏951-2”为母本和外引系“651”为父本杂交育成的高产优质多抗玉米新品种，是2013年农业部的主推玉米品种，适宜在江苏沿江、沿海地区和苏皖淮河流域种植[11]。为进一步促进“苏玉20”的高产稳产，特研究与评价了在一定磷、钾肥条件下，不同水平的氮肥处理对玉米产量、增产率、氮肥农学效率及配方施肥氮肥产投比的影响，旨在筛选出最佳氮肥用量，提高氮肥利用率，减少农民成本，减少肥料流失，保护环境，为面上生产提供技术依据，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 试验地点

试验设在盐城市步凤镇伍新村进行，试验田土壤类型为轻盐黄泥土，质地为轻壤，前茬为小麦，肥力中上等。试验前用不锈钢土钻按“S”法采集耕作层（0～20 cm）混合土样2 kg，并进行土壤常规分析，具体分析方法参见《土壤农化分析》[12]。土壤养分为有机质含量14.81 g/kg、全氮1.61 g/kg、碱解氮88 mg/kg、有效磷17.9 mg/kg、速效钾154 mg/kg、pH值7.32，地力在当地有一定的代表性。

1.2 供试材料

供试肥料为46%尿素（南京）、12%过磷酸钙（双仓）、60%氯化钾（红四方）。供试玉米品种为“苏玉20”。

1.3 试验设计

本试验采用“2+X”氮肥总量控制试验方案[13]。各肥料处理设计（见表1）。每处理重复3次，随机区组排列，每小区面积50 m2。测土配方施肥推荐的N2P2K2用肥量为纯N 300 kg/hm2（折合尿素653 kg/hm2）、P2O560 kg/hm2（折合过磷酸钙500 kg/hm2）、K2O 54 kg/hm2（折合氯化钾90 kg/hm2），1水平用肥量为2水平用肥量的50%，1.5水平用肥量为2水平用肥量的75%，2.5水平用肥量为2水平用肥量的125%，3水平用肥量为2水平用肥量的150%。常规施肥用肥量为纯N 345 kg/hm2（折合尿素750 kg/hm2）、P2O590 kg/hm2（折合过磷酸钙750 kg/hm2）。各处理磷、钾肥全部作基肥一次性施入，氮肥分基肥40%、穗肥60%施入。小区间单独设置排灌水沟，防串水串肥，四周设保护行，保护行不施肥，每小区确定定期观测苗情与生育动态的植株。玉米种植株距25 cm、行距70 cm，播种深度3～5 cm。

表1 玉米氮肥用量试验设计

1.4 试验过程

试验于2014年6月20日播种，每667 m2播种量为45 kg，播种均匀，3叶期间苗，种植密度为5.7万株/hm2。7月20日（玉米大喇叭口期）施用尿素作穗肥，结合施肥进行病虫害防治。10月10日测产、收获，分小区单收单打。

2 结果与分析

2.1 产 量

从表2、3可看出，施用肥料能显著增加玉米产量，各处理玉米产量从高到低依次为处理（4）＞处理（5）＞处理（6）＞处理（8）＞处理（3）＞处理（2）＞处理（1）＞处理（7）。本试验处理的重复间F值＜F0.05和F0.01，说明重复间产量差异较小，表明试验地的土壤肥力水平没有显著差异；各处理间的F值＞F0.05和F0.01，表明各处理间产量差异达极显著水平。多重比较（LSD法）显示，随施氮量的增加，玉米产量呈先增加后减少的趋势，优化氮区处理（4）的产量最高，且极显著高于常规施肥处理（8），表明在磷、钾肥水平一定的情况下，

优化氮区的玉米产量最高；无氮区处理（1）、50%优化氮区处理（2）、75%优化氮区处理（3）和优化氮区处理（4）间产量存在极显著差异，表明施用氮肥能极显著提高玉米产量，且施用量越多，玉米产量越高；优化氮区处理（4）、125%优化氮区处理（5）和150%优化氮区处理（6）间产量存在极显著差异，表明过量施用氮肥会造成玉米减产。此外，优化氮区的玉米产量最高，基本处于玉米增产和减产的拐点上，进一步证明了玉米测土配方施肥推荐方案的科学性。

表2 玉米氮肥用量试验的产量结果

表3 方差分析

2.2 经济效益

从表4可看出，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）、常规施肥区处理（8）增产率分别为21.35%、31.40%、42.29%、57.82%、50.10%、45.25%、45.01%，分别增收1 836、2 700、3 636、4 971、4 308、3 891、3 870元/ hm2。表明试验所在地块采用优化氮区施肥方案的增产率（57.82%）和增收（4 971元/hm2）均为最高，经济效益最佳。

表4 玉米氮肥用量试验的投入产出分析

2.3 产投比

从表4可看出，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）的氮肥偏生产力分别为50.2、36.2、30.2、22.9、18.5；氮肥农学效率分别为3.84、5.33、6.97、4.39、3.04；产投比分别为9.67、8.37、7.74、6.31、5.34。氮肥偏生产力及产投比大体上呈随施氮量的增加而降低的趋势；50%优化氮区处理（2）的氮肥农学效率和产投比最高，优化氮区处理（4）次之，这可能与玉米单价及其肥料价格有关。

3 结论与讨论

于立芝等[14]对氮肥施用量和玉米产量进行二次函数模拟，相关系数R=0.9506，施氮处理的玉米产量明显高于不施氮处理，且增产效果显著。郭玉炜[15]从土壤硝态氮含量看，各生育期0～40 cm土壤硝态氮含量大体上是施氮处理均高于不施氮处理，施氮能有效提高土壤硝态氮的含量，在玉米生长发育期合理施氮是提高籽粒产量的一个重要因素。本试验结果与赵萍萍[16]、薛泽民[17]等的研究结论（夏玉米产量、增产率、效益、氮肥农学效率、产投比）略有不同，试验所在区域采用测土配方施肥推荐N2P2K2方案，即施纯N 300 kg/hm2、P2O560 kg/hm2、K2O 54 kg/hm2，“苏玉20”产量、增产率和效益均为最高。

本试验结果与梁青[18]等的研究一致，在磷、钾肥一定的情况下，随氮肥施用量的增加玉米产量呈先增加后减少的趋势。其机理是随施氮量的增加，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，最终影响籽粒对碳、氮等营养元素的输送，从而影响了产量和氮肥利用率的提高[19-20]。因此，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[21]。

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2016-04-20