玉米肥料利用率试验研究

●王光勇（山东省阳谷县农业农村局 山东 聊城 252300）

为探明阳谷县种植大户中等肥力水平地块，优化施肥条件下玉米氮肥、磷肥和钾肥的利用率，2020年通过田间玉米氮、磷和钾的三要素试验，研究玉米氮磷钾肥的肥料利用率，以期为阳谷县玉米优化施肥和减肥增效工作的推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地点在阳谷县侨润办事处八里营村（种植合作社），种植模式为小麦和玉米一年两作，秸秆还田，试验地块土壤肥力状况，有机质含量13.231 g/kg，全氮含量1.011 g/kg，碱解氮含量85.0 mg/kg，速效含量17.1 mg/kg，速效钾含量135.0 mg/kg。

1.2 供试肥料

供试肥料包括：尿素（N 46%，齐鲁石化公司生产）；过磷酸钙（P2O516%，湖南省石门县的石门裕丰化工有限公司生产）；氯化钾（K2O 60%，加拿大产，经销商：黑龙江倍丰农业生产资料集团有限公司）。

1.3 供试品种

试验用玉米品种为“登海605”。

1.4 试验设计

2020年开展玉米肥料利用率田间试验，采用三要素试验，试验设4个处理，分别为处理1：氮磷钾区（NPK）；处理2：无钾区（NP）；处理3：无磷区（NK）；处理4：无氮区（PK）。试验地块长55 m，畦宽6 m，每畦为1个处理小区，面积为330 m2。具体施肥量见表1，其中50%氮肥和全部磷钾肥作为底肥一次性施入，在玉米大喇叭口期追施剩余50%的氮肥[1]。除施肥外各小区其他田间管理措施均相同[3-4]。

表1 试验各处理区施肥设计

1.5 调查内容及方法

收获时各处理区内取3个样点，每样点的面积10 m2，重复3次，鲜样称重，样点的数据用于测产[2]；各点取相当于3.25 m2的全株，风干后称重脱粒，进行籽粒、秸秆养分化验和计算样点产量及经济系数。

1.5.1 土壤养分测定方法土壤养分测定方法，见表2。

表2 土壤养分测定方法

1.5.2 植物体和籽粒中氮磷钾养分测定方法H2SO4-H2O2法一次消煮，用于氮磷钾的测定。氮含量的测定采用凯式法；磷含量的测定采用钒钼黄比色法；钾含量的测定采用火焰光度计法[5-6]。

1.5.3 玉米氮磷钾养分植株吸收量测定方法根据小区3个样点的实测生物学产量、经济产量和经济系数，化验测定玉米茎叶和籽粒中氮磷钾养分百分含量，计算形成100 kg玉米产量氮磷钾养分吸收量[7]。

1.5.4 氮磷钾肥料利用率计算方法

氮肥利用率（%）=（氮磷钾区氮吸收量-磷钾区氮吸收量）/施氮量×100；

磷肥利用率（%）=（氮磷钾区磷吸收量-氮钾区磷吸收量）/施磷量×100；

钾肥利用率（%）=（氮磷钾区钾吸收量-氮磷区钾吸收量）/施钾量×100。

施磷量和磷吸收量均以P2O5表示，施钾量和钾吸收量均以K2O表示[2，8-9]。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理下玉米茎叶和籽粒养分含量分析

各处理玉米秸秆和籽粒中氮磷钾养分含量，见表3。

表3 各处理玉米秸秆和籽粒中氮磷钾养分含量

从表3可以看出，各处理中无氮区茎叶、籽粒中的氮含量均最低，分别为0.743%和1.359%，由此可知氮肥量可对玉米茎叶、籽粒中的氮含量产生直接影响；无磷区茎叶、籽粒中的磷含量均最低；无钾区的变化趋势与无氮区、无磷区相同；且茎叶内的钾含量高于籽粒，籽粒中的氮、磷含量高于茎叶。

2.2 不同施肥处理下玉米单位产量养分吸收量分析

根据本试验研究取样化验实测的玉米茎叶和籽粒中氮磷钾养分含量（表3）和经济系数（表4）等指标数据，计算得出生产100 kg玉米中氮磷钾等养分吸收量，见表4。

表4 各处理100 kg玉米产量中氮磷钾养分的吸收量

据表4可知，氮磷钾区每100 kg玉米产量中吸收的氮、磷、钾养分含量分别为2.331，1.229，2.151 kg，均高于其他处理，其中氮吸收量，氮磷钾区比无钾区、无磷区、无氮区分别增加6.10%，4.71%，14.10%，磷吸收量分别增加1.91%，10.42%，5.13%，钾吸收量分别增加12.5%，4.77%，8.36%。

2.3 不同施肥处理下氮磷钾肥料利用率分析

肥料利用率是指当季作物吸收利用的养分量占所施肥料养分总量的百分比[2，10]。肥料的利用率受施肥水平、土壤肥力水平、管理水平、植物生长状况、产量高低和天气气候等多种因素的影响，一般随施肥水平的升高，肥料利用率呈降低趋势，肥力水平越高土壤供肥能力越强，肥料利用率下降[11]。据氮磷钾三要素田间试验结果，用施肥区养分吸收量减去缺素区养分吸收量占养分施用量的百分比即为氮磷钾各种肥料利用率[9]。当季肥料利用率见表5。

表5 玉米氮磷钾养分吸收量及养分利用率

由表5可知，本试验条件下玉米生产中钾肥的利用率最高，为58.76%，氮肥、磷肥利用率分别为43.03%、25.10%。氮磷钾区的产量分别比无钾区、无磷区、无氮区增加12.19%，13.31%，44.52%，表明氮肥对玉米经济产量的贡献率远大于磷肥、钾肥，磷肥的贡献率稍高于钾肥。

3 讨论

通过优化配方施肥，提高化肥利用效率，发挥减肥增效的作用，提高施肥效益。发挥好秸秆还田的作用，尤其是秸秆中钾素含量较高，减少钾素化肥的施用，提高钾肥利用效率，起到减肥增效的作用。针对各地土壤肥力状况，合理制定优化配方施肥和减肥增效方案。

4 结论

通过优化施肥和肥料三要素试验研究表明，目前阳谷县中等肥力水平地块，玉米氮肥、磷肥和钾肥的利用率分别为43.03%，25.10%，58.76%；生产100 kg玉米氮、磷和钾等养分的吸收量分别为氮2.043～2.331 kg、五氧化二磷1.133～1.229 kg和氧化钾1.912～2.151 kg；玉米经济系数为49.21%～52.06%。