滨海盐碱地夏玉米化肥利用率试验

王惠滨，位国峰，张翠玉，张小娣，丁 洁

(山东省滨州市农业技术推广中心，山东 滨州 256600)

滨海盐渍土作为盐化渍土壤重要的类型之一，主要分布于沿海地区，属于典型中低产田,其盐碱含量高、土壤瘠薄结构差、淡水资源匮乏是制约粮食增产的主要因素[1-2]。夏玉米作为该区主要的粮食作物，近年来，在轻度盐碱地上玉米种植面积呈明显增长趋势，为了追求高产，农民大量施用化肥，但由于土壤盐渍化的影响和不合理的施肥方式，玉米总产量仍然较低。因此，探讨不同施肥模式对夏玉米生长及化肥利用率的影响，对改善农田生态环境、实现玉米持续稳定丰收和增加农民的经济效益具有十分重要的意义。

1 材料与方法

1.1 试验点基本情况

试验在山东省滨州市无棣县小泊头镇吴筛罗坡村进行，该地区地处渤海湾沿海区域，属北温带东亚季风区域大陆性气候，年平均气温12 ℃左右，试验地土壤类型为潮土，含盐量在2‰以上，前茬作物为冬小麦，冬小麦收获后秸秆全部机械化粉碎还田，肥料撒施后免耕播种，供试夏玉米品种为鑫研156，播种日期为2020年6月25日。试验地耕层0～20 cm土壤碱解氮含量为36.80 mg/kg，有效磷含量为11.78 mg/kg，速效钾含量为167.00 mg/kg，有机质含量为14.15 g/kg，pH值为8.55，EC值为0.90 mS/cm。

1.2 试验设计

试验共设置6个处理，分别为：PK(不施氮肥，磷钾同优化施肥)，NK(不施磷肥，氮钾同优化施肥)，NP(不施钾肥，氮磷同优化施肥)，OPT(优化施肥，测土配方施肥推荐配方、用量及施肥方式)，SCR(缓控释肥料一次性施肥，氮磷钾用量同配方肥处理，氮肥采用缓控释肥料，一次性使用)，SCR-15%N(新型主体施肥模式，磷钾用量同配方肥处理，氮肥采用缓控释肥料一次性施肥减少氮用量15%)，处理1～4每个小区面积40 m2，每个处理3个重复，处理5～6每个小区面积为200 m2，不设重复，小区随机排列，处理2～4氮肥的1/3播种前一次性基肥撒施，喇叭口期2/3氮肥追肥，其他管理措施保持一致。

1.3 田间试验

1.3.1土壤样品的采集、测试

采集作物种植前试验地0～20 cm土壤，风干、过筛，测定其碱解氮、速效磷钾、有机质、pH值、EC。

试验结束后的土壤取样，每小区取3个样品，为3个剖面点的同层混合样，取样深度分别为0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm 3层。分别测定其水分、碱解氮、速效磷钾、有机质、pH值、EC。

1.3.2植株样品的采集、测试

在夏玉米收获时测定产量及其三要素(穗数、穗粒数、千粒重)，实收测定产量，取植株样品测定籽粒和秸秆的氮、磷、钾含量。

1.3.3计算方法

氮肥利用率(%)=[(施氮区吸氮量-不施氮区吸氮量)÷施氮量]×100%

磷肥利用率(%)=[(施磷区吸磷量-不施磷区吸磷量)÷施磷量]×100%

钾肥利用率(%)=[(施钾区吸钾量-不施钾区吸钾量)÷施钾量]×100%

经济系数=籽粒重量÷(籽粒重量+秸秆重量)

1.3.4数据统计方法

采用Microsoft Excel 2007软件进行数据分析。

2 结果分析

2.1 不同施肥处理对夏玉米产量的影响

从表1可以看出，与OPT相比，PK夏玉米产量下降16.47%，NK夏玉米产量下降12.79%，NP夏玉米产量下降7.94%，SCR夏玉米产量下降0.96%，SCR-15%N夏玉米产量下降4.99%。不同施肥处理的夏玉米经济系数较低，优化施肥和控释肥处理的夏玉米经济系数最大，各处理夏玉米经济系数在0.42～0.49之间，平均0.45。由此可见，不平衡施肥会引起夏玉米产量和经济系数明显下降，下降幅度为7.94%～16.47%，施用控释氮肥或控释氮肥减量对夏玉米产量影响较小，夏玉米产量增减幅度都小于5%。

表1 不同处理下夏玉米产量统计分析结果

2.2 不同施肥处理对夏玉米养分吸收和肥料利用率的影响

2.2.1不同施肥处理对夏玉米氮吸收和氮肥利用率的影响

从表2可以看出，与OPT相比，PK夏玉米籽粒和地上部吸氮量分别下降27.62%和30.06%，NK夏玉米籽粒和地上部吸氮量分别下降21.04%和7.25%，NP夏玉米籽粒和地上部吸氮量分别下降15.59%和12.02%，SCR夏玉米籽粒和地上部吸氮量分别下降1.24%和3.82%，SCR-15%N夏玉米籽粒地上部吸氮量分别下降8.52%和2.93%。OPT氮肥利用效率为45.07%，SCR和SCR-15%N氮肥利用率分别为39.30%和40.68%。可见，不平衡施肥会引起夏玉米吸氮量的显著下降，下降幅度为7.25%～30.06%，施用控释氮肥或控释氮肥减量对夏玉米吸氮量影响不大，夏玉米吸氮量下降幅度都小于4%。

表2 不同施肥处理下夏玉米吸氮量和氮肥利用率

2.2.2不同施肥处理对夏玉米磷吸收和磷肥利用率的影响

从表3可以看出，与OPT相比，PK夏玉米籽粒和地上部吸磷量分别下降12.15%和13.05%，NK夏玉米籽粒和地上部吸磷量分别下降25.81%和27.92%，NP夏玉米籽粒和地上部吸磷量分别下降17.43%和16.91%，SCR夏玉米籽粒和地上部吸磷量分别下降0.86%和9.29%，SCR-15%N夏玉米籽粒吸磷量分别下降5.24%和8.37%。OPT磷肥利用效率为21.57%，SCR和SCR-15%N磷肥利用率分别为14.39%和15.10%。可见，不平衡施肥、控释氮肥和控释氮肥减量都会引起夏玉米吸磷量的显著下降，下降幅度为8.37%～27.92%；SCR和SCR-15%N都降低了磷肥利用率，降低幅度为6.47～7.18个百分点。

2.2.3不同施肥处理对夏玉米钾吸收和钾肥利用率的影响

从表4可以看出，与OPT相比，PK夏玉米籽粒和地上部吸钾量分别下降19.71%和18.40%，NK夏玉米籽粒和地上部吸钾量分别下降19.99%和6.40%，NP夏玉米籽粒和地上部吸钾量分别下降11.81%和18.90%，SCR夏玉米籽粒和地上部吸钾量分别下降2.76%和4.67%，SCR-15%N夏玉米籽粒和地上部吸钾量分别下降8.39%和1.63%。OPT钾肥利用效率为60.63%，SCR和SCR-15%N磷肥利用率分别为45.66%和55.41%。可见，不平衡施肥、控释肥和控释减氮都会引起夏玉米吸钾量的显著下降，下降幅度为1.63%～18.90%；SCR和SCR-15%N都降低了钾肥利用率，降低幅度为5.22～14.97个百分点。

表4 不同施肥处理下夏玉米吸钾量和钾肥利用率

2.3 不同施肥处理对土壤表层养分的影响

从表5可以看出，不同施肥处理对土壤表层养分具有不同影响。不施氮肥处理，土壤碱解氮最低，土壤pH值和有机质含量最高；不施磷肥处理，EC最低，其他养分含量居中；不施钾肥处理，速效钾最低，碱解氮最高，其他养分含量居中；优化施肥处理EC、有效磷、速效钾最高，有机质最低，其他养分含量居中；控释氮肥和控释减氮处理养分含量居中。

表5 不同施肥处理下土壤表层理化性质

可见，在土壤肥力水平较低的条件下，土壤养分状况受肥料投入的影响较大，氮肥施用不仅直接影响土壤碱解氮的含量，也会显著影响土壤其他养分含量，不平衡施肥造成作物对土壤养分的不均衡吸收，土壤养分呈现差异性分布，优化施肥和控释氮肥都能保持土壤肥力和土壤养分均衡分布。从土壤养分平衡来说，应适当增加氮磷投入。

3 结论和讨论

通过2020年在滨海盐碱地进行的夏玉米化肥利用率田间试验，初步得出以下结论：

不平衡施肥会引起夏玉米产量和经济系数明显下降，施用控释氮肥或控释氮肥减量对夏玉米产量影响较小，夏玉米产量增减幅度都小于5%。本试验表明，配方施肥较不平衡施肥有明显的增产作用，这与前人[3-4]研究一致。目前，当地主要施肥方式是基施和追施相结合，但是在大面积作物生产上，后期追肥大多依据生产经验进行，缺少时效性和针对性，农民无法确定准确的追肥时期和追肥量，不仅导致肥料利用率偏低，而且还会造成环境污染。研究表明，相对常规施肥，配方施肥明显提高氮、磷、钾肥的利用率[4-5]。本试验表明，不平衡施肥处理显著降低夏玉米对氮磷钾养分的吸收，控释肥和控释减氮处理对夏玉米吸氮量影响不大，显著降低吸磷量和吸钾量。控释肥处理(SCR)和控释减氮处理(SCR-15%N)降低了氮、磷、钾肥利用率。

在土壤肥力水平较低的条件下，土壤养分状况受肥料投入的影响较大，不平衡施肥造成作物对土壤养分的不均衡吸收，土壤养分呈现差异性分布，优化施肥和控释氮肥都能保持土壤肥力和土壤养分均衡分布。从土壤养分平衡来考虑，应适当增加氮磷投入。

综上，在滨海盐碱地区特有的土壤和水文条件以及现有的夏玉米栽培技术下，测土配方施肥是当前该区域夏玉米保持稳产、增产的主要施肥方式。为了更好地提高该地区的玉米产量和肥料利用率，应根据当地自然条件，进一步对肥料种类、施肥量等农艺措施开展深入研究。