摘 要:采用“3414”試驗(yàn)設(shè)計(jì),在高肥力土壤條件下,研究了玉米最佳施肥量。結(jié)果表明,在土壤有機(jī)質(zhì)為1.54%和堿解氮98.4 mg/kg、有效磷40.5 mg/kg的條件下,夏玉米666.7m2目標(biāo)產(chǎn)量高于650 kg的推薦施肥量為純N 3.79 kg,P2O5 2.06 kg,K2O 7.47 kg,既可減少肥料流失和對(duì)地下水的污染,又可提高肥料利用率。
關(guān)鍵詞:施肥;氮磷減量化;玉米
中圖分類號(hào):S513.062(252)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A文章編號(hào):1001-4942(2010)02-0067-03
據(jù)統(tǒng)計(jì),2005年我國(guó)以占世界9%的耕地,用去了世界32%的化肥,單位面積用量是世界平均水平的3.7倍。由于過(guò)量施用化肥導(dǎo)致氮肥當(dāng)季利用率僅為30%~35%,低于發(fā)達(dá)國(guó)家20個(gè)百分點(diǎn),每千克養(yǎng)分所增產(chǎn)的糧食不及世界的1/2。過(guò)量施用化肥不僅浪費(fèi)資源而且污染環(huán)境,導(dǎo)致氮素流失和地下水硝酸鹽含量超標(biāo)[1]。因此,如何在高肥力條件下,減少氮、磷化肥用量,提高作物產(chǎn)量和氮、磷養(yǎng)分利用率,是農(nóng)業(yè)科技工作亟需解決的問(wèn)題。
平度市是全國(guó)糧食生產(chǎn)的先進(jìn)標(biāo)兵,農(nóng)田培肥工作走在全國(guó)前列。農(nóng)民一直重視秸稈還田,重施有機(jī)肥和高量施用化肥,使部分農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分迅速提高。結(jié)合農(nóng)業(yè)部配方施肥項(xiàng)目,布置了氮、磷、鉀三要素試驗(yàn),對(duì)高肥力條件下玉米氮、磷肥減量施用進(jìn)行了探討和研究,從而為同類型地區(qū)玉米高效施肥提供依據(jù)。
1 材料與方法
試驗(yàn)位于山東省平度市蓼蘭鎮(zhèn),本區(qū)屬溫帶季風(fēng)氣候,年均氣溫為11.9℃,年均無(wú)霜期195.5天,多年平均降水量為610 mm,常年有效積溫為4 074℃。土壤屬砂姜黑土,土壤質(zhì)地為輕壤,前茬為小麥。土壤有機(jī)質(zhì)為1.54%,堿解氮98.4 mg/kg,有效磷40.5 mg/kg,速效鉀120 mg/kg。玉米品種為金海5號(hào)。磷鉀肥在播種前全部基施,氮肥為50%基施,50%在大喇叭口期追施。
本試驗(yàn)采用“3414”試驗(yàn)設(shè)計(jì)[8],氮磷鉀3因素4水平,共14個(gè)處理,小區(qū)面積20 m2。隨機(jī)區(qū)組排列,各因素設(shè)計(jì)水平及編碼見(jiàn)表1。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和DPS軟件進(jìn)行分析。
在常量施肥水平下,氮磷具有負(fù)交互作用,磷鉀表現(xiàn)正交互作用,氮鉀表現(xiàn)為正交互作用。
2.2 最佳栽培方案的確定
采用單變量函數(shù)模擬法在計(jì)算機(jī)上模擬,得到666.7m2各產(chǎn)量區(qū)段的組合數(shù)為:<600 kg的組合994個(gè),占60.54%;600~650 kg的組合478個(gè),占31.0%;650~700 kg的組合共66個(gè),占4.28%;>700 kg的組合2個(gè),占0.13%。我們重點(diǎn)分析>650 kg的68個(gè)組合,可以得出,在本區(qū)段內(nèi),氮的用量區(qū)段每666.7m2為0~21 kg,均值為3.79 kg,95%置信區(qū)間為2.37~5.22 kg;磷的用量區(qū)段每666.7m2為0~6 kg,均值為2.06 kg,95%置信區(qū)間為1.65~2.47 kg;鉀的用量區(qū)段每666.7m2為0~9 kg,均值為7.47 kg,95%置信區(qū)間為6.83~8.11 kg;產(chǎn)量均值為666.27 kg,95%置信區(qū)間為663.83~670.72 kg。
生產(chǎn)上追求最高產(chǎn)量,最主要的是追求最高凈產(chǎn)值,根據(jù)玉米籽粒價(jià)格和肥料價(jià)格及其它物化成本計(jì)算得出666.7m2凈產(chǎn)值方程為:
根據(jù)凈產(chǎn)值計(jì)算的最佳施肥量與根據(jù)產(chǎn)量計(jì)算的最高產(chǎn)量施肥量相一致。
3 結(jié)論與討論
3.1 根據(jù)多年的生產(chǎn)實(shí)踐和本試驗(yàn)的具體條件,結(jié)合方程運(yùn)算,在土壤肥力較高的地塊,其施氮量和施磷量可以比以往推薦的肥料用量大幅下降。
根據(jù)養(yǎng)分循環(huán)和平衡理論,如施肥量不能滿足玉米高產(chǎn)要求,一般認(rèn)為玉米在土壤速效磷較高(大于30 mg/kg)時(shí),施磷效果不明顯[2,3,7],應(yīng)補(bǔ)施氮肥。但本試驗(yàn)結(jié)果表明,在土壤有機(jī)質(zhì)含量較高的情況下,可以適當(dāng)降低氮的用量。我國(guó)以往的研究大多是在土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較低的情況下進(jìn)行的,與現(xiàn)在的土壤有機(jī)質(zhì)含量有較大的差異。同時(shí)與國(guó)際上的氮、磷用量相比,我國(guó)用量仍然偏高,從而導(dǎo)致了肥料利用率下降和地下水污染等一系列問(wèn)題。據(jù)張維理等(2004)[3]報(bào)道,西歐國(guó)家自20世紀(jì)80年代以來(lái),各國(guó)逐步實(shí)施農(nóng)業(yè)氮磷總量控制,氮磷肥用量分別下降了大約30%和50%。所以在重施有機(jī)肥或高肥力條件下,可以把氮、磷肥的用量減下來(lái),從而減少能源的浪費(fèi)及對(duì)環(huán)境的污染。
3.2 在本試驗(yàn)條件下,夏玉米666.7m2目標(biāo)產(chǎn)量高于650 kg的推薦施肥量為純氮 3.79 kg,P2O5 2.06 kg,K2O 7.47 kg。
3.3 在本試驗(yàn)條件下,鉀的增產(chǎn)作用明顯,磷與鉀、氮與鉀都存在正交互作用。
3.4 本試驗(yàn)只是一年的結(jié)果,是在特定土壤、氣候條件下進(jìn)行的,需要進(jìn)一步進(jìn)行多年多點(diǎn)驗(yàn)證。
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