孫芝文

(長(zhǎng)順縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局種子科, 貴州 長(zhǎng)順 550700)

據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)[1]，2020年我國(guó)玉米播種面積4 126.0萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量26 067.0萬(wàn)t，單產(chǎn)6 317.74 kg/hm2。據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)展望報(bào)告[2]，2018年我國(guó)玉米消費(fèi)量28 500萬(wàn)t，其中飼用消費(fèi)量18 700萬(wàn)t、工業(yè)消費(fèi)量7 500萬(wàn)t、口糧消費(fèi)量940萬(wàn)t、種用消費(fèi)量190萬(wàn)t、庫(kù)存損耗0.114 5萬(wàn)t；預(yù)計(jì)到2025年我國(guó)玉米播種面積增加到4 447萬(wàn)hm2，單產(chǎn)增加到 6 870 kg/hm2，總產(chǎn)量增加到30 500萬(wàn)t，消費(fèi)量增加到31 700萬(wàn)t。由此可見(jiàn)，隨著我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展和工業(yè)消費(fèi)需求增加，玉米在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有越來(lái)越重要的地位，預(yù)計(jì)未來(lái)我國(guó)玉米生產(chǎn)仍將穩(wěn)定發(fā)展。但是，2014年以來(lái)我國(guó)玉米生產(chǎn)受成本上升和價(jià)格快速下降的雙重?cái)D壓，生產(chǎn)虧損嚴(yán)重[3]，嚴(yán)重影響種植者收入的提高，進(jìn)而影響種植玉米的積極性。玉米生物量高，需肥量大，肥料作為玉米增產(chǎn)的一項(xiàng)重要措施，一直是玉米生產(chǎn)的第一大物質(zhì)投入。如2018年玉米生產(chǎn)的肥料費(fèi)為2 258.85元/hm2，占物質(zhì)費(fèi)用的比重達(dá)40.52%，其中化肥費(fèi)和農(nóng)家肥費(fèi)分別為2 062.95元/hm2和195.90元/hm2、占比分別為91.33%和8.67%[3]。肥料投入對(duì)我國(guó)玉米增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率達(dá)46.2%[4]，玉米穩(wěn)定發(fā)展依靠肥料，特別是化肥的依賴(lài)在短期內(nèi)不可能改變，只有通過(guò)科學(xué)施肥，大幅提高化肥利用率，才能在保證不降低玉米產(chǎn)量的情況下，降低玉米物質(zhì)投入成本。為此，簡(jiǎn)要介紹目前玉米施肥存在的問(wèn)題與科學(xué)施肥技術(shù)要點(diǎn)如下，以期為現(xiàn)代玉米綠色高效生產(chǎn)施肥提供參考。

1 玉米施肥存在的問(wèn)題

我國(guó)玉米施肥經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，特別是近年在“穩(wěn)糧增收調(diào)結(jié)構(gòu)，提質(zhì)增效轉(zhuǎn)方式”工作方針指導(dǎo)下，逐步建立科學(xué)施肥管理技術(shù)體系，優(yōu)化施肥關(guān)鍵技術(shù)，取得了較大成效，但受多種因素影響，生產(chǎn)中仍存在施用量、施用品種、施用方式等不合理或不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。

潘丹等[5]基于利潤(rùn)最大化原理，采用C-D生產(chǎn)函數(shù)，依據(jù)《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》中的單位面積產(chǎn)量、化肥施用量、化肥單價(jià)以及勞動(dòng)投入等數(shù)據(jù)，對(duì)2002—2015年我國(guó)黑龍江、吉林等20個(gè)主產(chǎn)省(區(qū))過(guò)量施肥程度的測(cè)算結(jié)果，我國(guó)玉米生產(chǎn)過(guò)量施肥程度平均為32.76%，認(rèn)為農(nóng)戶(hù)的化肥投入已經(jīng)超過(guò)經(jīng)濟(jì)學(xué)最優(yōu)施肥量，農(nóng)戶(hù)增加的化肥成本大于其所帶來(lái)的增產(chǎn)收益。高強(qiáng)等[6]2008年對(duì)吉林省、內(nèi)蒙古通遼、黑龍江哈爾濱和佳木斯443個(gè)農(nóng)戶(hù)的調(diào)查結(jié)果，春玉米N、P2O5、K2O平均施用量分別為207 kg/hm2、100 kg/ hm2、65 kg/ hm2，比例為1∶0.5∶0.3，認(rèn)為N、P2O5、K2O施用量適宜的農(nóng)戶(hù)占比分別只有38.9%、22.3%和38.5%，農(nóng)戶(hù)施P2O5量偏高與施K2O量偏低問(wèn)題突出，二者的比例分別為58.9%與48.6%；同時(shí)施用有機(jī)肥的農(nóng)戶(hù)很少，僅占調(diào)查農(nóng)戶(hù)數(shù)量的6%；根據(jù)習(xí)慣、地力和技術(shù)手冊(cè)來(lái)確定肥料用量的農(nóng)戶(hù)比例分別為69%、37%和3%。王緣怡等[7]2014年對(duì)吉林省44個(gè)縣市5 142個(gè)農(nóng)戶(hù)的調(diào)查，施用有機(jī)肥的僅為3.5%，施用化肥的為100%；化肥以單施復(fù)合肥、復(fù)合肥+單質(zhì)肥配施為主，其中一次性施入和分次施入(基肥+追肥)分別占53.5%和46.5%；玉米產(chǎn)量平均為9 100 kg /hm2，N、P2O5、K2O施用量平均分別為244.6 kg/hm2、130.8 kg/hm2和104.4 kg/hm2，比例平均為1∶0.53∶0.43；認(rèn)為吉林省各地農(nóng)戶(hù)化肥施用量均高于適宜值，尤其在吉林中部地區(qū)化肥總施用量高達(dá)540.6 kg/hm2。陳尚洪等[8]2016—2017年對(duì)西南4省10縣202個(gè)農(nóng)戶(hù)的調(diào)查，玉米生產(chǎn)基肥以施復(fù)合(混)肥為主，追肥以施尿素和復(fù)合(混)肥為主，有機(jī)肥、玉米專(zhuān)用肥、緩(控)釋肥等新型肥料使用率低；化肥N、P2O5、K2O平均施用量分別為323.52 kg/hm2、80.93 kg/hm2和 56.55 kg/hm2，總體表現(xiàn)出N施用過(guò)量和K2O施用不足，農(nóng)戶(hù)N肥超量施用的占62.38%、鉀肥施用不足的占60.89%，且不同區(qū)域差異較大；玉米基肥以穴施覆土為主，但追肥施用粗放，第 1 次和第 2 次追肥采用穴施不覆土的農(nóng)戶(hù)分別為63.22% 和 59.76%，采用表土撒施的農(nóng)戶(hù)分別為10.34%和25.61%。沈玉芳等[9]2018—2019年對(duì)陜西省長(zhǎng)武縣7個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、21個(gè)村、126個(gè)農(nóng)戶(hù)調(diào)查，長(zhǎng)武縣春玉米生產(chǎn)以平作覆半膜栽培為主，平均產(chǎn)量7 800～8 200 kg/hm2，126戶(hù)中只有5戶(hù)施用有機(jī)肥，96%的農(nóng)戶(hù)只施用化肥，其中僅1戶(hù)施用緩控釋肥；施肥分別在播種期和喇叭口期，基肥有90%的農(nóng)戶(hù)施用復(fù)合肥、5%的農(nóng)戶(hù)施用單質(zhì)肥，追施有95%的農(nóng)戶(hù)施用單質(zhì)肥、5%的農(nóng)戶(hù)施用復(fù)合肥；農(nóng)戶(hù)N、P2O5、K2O平均施用量分別為 375 kg/hm2、150 kg/hm2、75 kg/hm2，N最高施用量達(dá)525 kg/hm2、最低施用量為187.5 kg/hm2，過(guò)量的農(nóng)戶(hù)達(dá)57.1%，適量的農(nóng)戶(hù)僅占33.3%，主要存在氮肥施用量過(guò)大問(wèn)題。王永亮等[10]2018年對(duì)山西應(yīng)縣12個(gè)村137戶(hù)、161個(gè)樣本的調(diào)查，玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)模式選擇施用緩控釋肥的僅占8.7%，施用農(nóng)家肥的僅占3.7%，絕大部分農(nóng)戶(hù)選擇施用的是尿素、磷酸二銨和速效復(fù)合肥等；農(nóng)戶(hù)加權(quán)施肥總量為465 kg/hm2，較推薦的化肥適宜量360 kg/hm2超29.2%，其中總施用量過(guò)量的占總樣本數(shù)的87%、不足的占總樣本數(shù)的4.9%；農(nóng)戶(hù)平均施N量為261.7 kg/hm2，最低和最高施用量分別為101 kg/hm2和622.5 kg/hm2，75%的農(nóng)戶(hù)施N量超過(guò)推薦量(225 kg/hm2)；農(nóng)戶(hù)平均施P2O5量為123.2 kg/hm2，最低和最高施用量分別為15 kg/hm2和345 kg/hm2，81%的農(nóng)戶(hù)施P2O5量超過(guò)推薦量(90 kg/hm2)；農(nóng)戶(hù)平均施K2O量為84.4 kg/hm2，最高施用量為270.8 kg/hm2，13%的農(nóng)戶(hù)沒(méi)有施用鉀肥，93%的農(nóng)戶(hù)施K2O量超過(guò)推薦量(45 kg/hm2)。趙建華等[11]2018 年對(duì)張掖市小滿(mǎn)鎮(zhèn)河南閘村、2019年對(duì)張掖市新敦鄉(xiāng)新敦村，共61戶(hù)灌溉玉米施肥的調(diào)查，玉米產(chǎn)量平均為12 589 kg/hm2，N肥投入偏高(438～584 kg/hm2)和很高(>584 kg/hm2)等級(jí)以上的占47%(2018年)和76%(2019年)，P2O5投入偏高(187～250 kg/hm2)和很高(>250 kg/hm2)等級(jí)以上的占88%(2018年)和38%(2019年)，K2O投入偏低(104～208 kg/hm2)和很低(<104 kg/hm2) 等級(jí)的占26%(2018年)和68%(2019年)。據(jù)農(nóng)業(yè)部公布的數(shù)據(jù)[12]我國(guó)玉米N、P2O5、K2O的利用率分別只有32%、25%、43%，總體均低于美國(guó)玉米生產(chǎn)的利用水平。

由以上事例可見(jiàn)，我國(guó)從東到西、由南到北，無(wú)論何種生產(chǎn)模式，目前玉米施肥都存在施用有機(jī)肥(農(nóng)家肥)很少，化肥施用過(guò)量或不足，施用品種單一，施用方式粗放等，重化肥輕有機(jī)肥、重氮磷肥輕鉀肥、重復(fù)(混)肥輕緩釋肥、重基肥輕追肥等問(wèn)題。我國(guó)玉米施肥還有很大的提升空間。

2 玉米科學(xué)施肥技術(shù)

玉米科學(xué)施用肥料能提高玉米生產(chǎn)N、P2O5、K2O的利用率、培肥地力、減少浪費(fèi)、增加效益、改善環(huán)境。盡管我國(guó)玉米生產(chǎn)因各地自然條件、經(jīng)濟(jì)水平的不同，形成了多種不同的生產(chǎn)模式，但玉米生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量形成對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求規(guī)律是相同的，因此玉米科學(xué)施肥的內(nèi)涵是一致的，只是不同生產(chǎn)模式的施肥操作要針對(duì)其自身特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。玉米科學(xué)施肥技術(shù)的主要內(nèi)容：一是根據(jù)區(qū)域土地營(yíng)養(yǎng)成分有效供給狀況和產(chǎn)量水平，以玉米產(chǎn)量形成對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的總需求為依據(jù)，確定合理的N、P2O5、K2O、中微量元素的施用總量和配比；二是根據(jù)區(qū)域土壤質(zhì)地、生產(chǎn)季水分供給狀況、生產(chǎn)模式，以玉米生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)鍵期對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的需求為依據(jù)，選用適宜的肥料品種、確定合理的施肥次數(shù)和精確的施用時(shí)間；三是根據(jù)綠色持續(xù)生產(chǎn)要求，以區(qū)域種植制度、生產(chǎn)模式為依據(jù)，采用種植綠色、秸稈還田、商品有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥搭配、化肥深施方式。

2017年、2021年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種植業(yè)管理司、全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科學(xué)施肥指導(dǎo)專(zhuān)家組對(duì)我國(guó)春玉米生產(chǎn)區(qū)提出的科學(xué)施肥指導(dǎo)意見(jiàn)[13-14]。

1) 東北冷涼春玉米區(qū)。按“測(cè)土配方施肥結(jié)果確定氮磷鉀肥合理用量，種肥和基肥配合施用，氮肥分次施用，高產(chǎn)田適當(dāng)增加鉀肥的施用比例；有機(jī)無(wú)機(jī)肥配合施用，秸稈適量碎粉方式還田，長(zhǎng)期秸稈還田地塊適當(dāng)減少施肥量；重視硫、鋅等中微量元素的施用，酸化嚴(yán)重土壤增施堿性肥料；實(shí)行玉米和大豆間作、套種或者輪作，同時(shí)減少化肥施用量，增施有機(jī)肥和生物肥料”的原則施肥。建議使用N-P2O5-K2O=14-18-13的配方或相近配方。其中：產(chǎn)量水平500～600 kg/667m2的施配方肥23～28 kg/667m2，7葉期追施尿素11～13 kg/667m2；產(chǎn)量水平600～700 kg/667m2的施配方肥28～32 kg/667m2，7葉期追施尿素13～16 kg/667m2，產(chǎn)量水平700 kg/667m2以上的施配方肥32～37 kg/667m2，7葉期追施尿素16～18 kg/667m2；產(chǎn)量水平500 kg/667m2以下的施配方肥18～23 kg/667m2，7葉期追施尿素9～11 kg/667m2。

2) 東北半濕潤(rùn)春玉米區(qū)。按“控制氮磷鉀肥施用量，氮肥分次施用，適當(dāng)降低基肥用量，充分利用磷鉀肥后效；一次性施肥的地塊，選擇緩控釋肥料，適當(dāng)增施磷酸二銨作種肥；有效鉀含量高、產(chǎn)量水平低的地塊在施用有機(jī)肥的情況下可以少施或不施鉀肥；土壤pH高、產(chǎn)量水平高和缺鋅的地塊注意施用鋅肥；長(zhǎng)期施用氯基復(fù)合肥的地塊改施硫基復(fù)合肥或含硫肥料；增加有機(jī)肥施用量，秸稈還田量大和長(zhǎng)期秸稈還田地塊，適當(dāng)減少化肥用量；秸稈覆蓋或條耕地塊，適當(dāng)增加種肥中磷肥所占比例；地膜覆蓋種植區(qū)，可考慮在施底(基)肥時(shí)，選用緩控釋肥料，以減少追肥次數(shù)；中高肥力土壤采用施肥方案推薦量的下限”的原則施肥。其中：基追結(jié)合施肥的建議使用N-P2O5-K2O =15-18-12配方或相近配方，產(chǎn)量水平550～700 kg/667m2的施配方肥24～31 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素13～16 kg/667m2，產(chǎn)量水平700～800 kg/667m2的施配方肥31～35 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素16～18 kg/667m2，產(chǎn)量水平800 kg/667m2以上的施配方肥35～40 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素18～21 kg/667m2，產(chǎn)量水平550 kg/667m2以下的施配方肥20～24 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素10～13 kg/667m2；一次性施肥的建議使用29-13-10(N-P2O5-K2O)或相近配方作基肥或苗肥一次性施用，產(chǎn)量水平550～700 kg/667m2的施配方肥33～41 kg/667m2，產(chǎn)量水平700～800 kg/667m2的施配方肥41～47 kg/667m2(要求有30%釋放期為50～60 d的緩控釋氮素),產(chǎn)量水平800 kg/667m2以上的施配方肥47～53 kg/667m2(要求有30%釋放期為50～60 d的緩控釋氮素)，產(chǎn)量水平550 kg/667m2以下的施配方肥27～33 kg/667m2。

3) 東北半干旱春玉米區(qū)。按“氮磷鉀比例協(xié)調(diào)供應(yīng)，有機(jī)-無(wú)機(jī)肥結(jié)合施肥，風(fēng)沙區(qū)域采用秸稈覆蓋免耕施肥；氮肥深施，施肥深度應(yīng)達(dá)8～10 cm;分次施肥，提倡大喇叭期追施氮肥；充分發(fā)揮水肥耦合，利用玉米對(duì)水肥需求效率期同步規(guī)律，結(jié)合補(bǔ)水施用氮肥；根據(jù)該區(qū)域的土壤特點(diǎn)，缺鋅地塊要注意鋅肥施用，采用生理酸性肥料，種肥宜采用磷酸一銨；中高肥力土壤采用施肥方案推薦量的下限；膜下滴灌種植，可考慮在施底(基)肥時(shí)，選用緩控釋肥料，以減少滴灌追肥次數(shù)”的原則施肥。建議使用N-P2O5-K2O =13-20-12配方或相近配方。其中：產(chǎn)量水平450～600 kg/667m2的施配方肥25～33 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素10～14 kg/667m2；產(chǎn)量水平600 kg/667m2以上的施配方肥33～38 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素14～16 kg/667m2；產(chǎn)量水平450 kg/667m2以下的施配方肥19～25 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素8～10 kg/667m2。

4)東北溫暖濕潤(rùn)春玉米區(qū)。按“測(cè)土配方施肥結(jié)果確定合理的氮磷鉀肥用量，氮肥分次施用，盡量不采用一次性施肥，高產(chǎn)田適當(dāng)增加鉀肥施用比例和次數(shù)；加大秸稈還田力度，增加施用有機(jī)肥比例；重視硫、鋅等中微量元素的施用；肥料施用必須與深松、增密等高產(chǎn)栽培技術(shù)相結(jié)合；中高肥力土壤采用施肥方案推薦量的低限”的原則施肥。建議使用N-P2O5-K2O =17-17-12配方或相近配方。其中：產(chǎn)量水平500～600 kg/667m2的施配方肥24～29 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素14～16 kg/667m2；產(chǎn)量水平600～700 kg/667m2的施配方肥29～34 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素16～19 kg/667m2；產(chǎn)量水平700 kg/667m2以上的施配方肥34～39 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素19～22 kg/667m2；產(chǎn)量水平500 kg/667m2以下的施配方肥20～24 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素11～14 kg/667m2。

5) 西北雨養(yǎng)旱作春玉米區(qū)。按“有機(jī)無(wú)機(jī)結(jié)合，以腐熟和含水量偏大的有機(jī)肥為好；貫徹肥料深施原則，施肥深度達(dá)10～20 cm，播前表面撒施肥料要做到隨撒隨耕；平衡施肥，缺鋅地塊要注意鋅肥使用；根據(jù)春玉米需肥特性施肥，提倡大喇叭期追施氮肥”的原則施肥。其中：基追肥結(jié)合施用的建議使用N-P2O5-K2O =15-20-10配方或相近配方，產(chǎn)量水平450～600 kg/667m2的施配方肥30～35 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素12～16 kg/667m2，產(chǎn)量水平600～700 kg/667m2的施配方肥35～40 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素16～19 kg/667m2，產(chǎn)量水平700 kg/667m2以上的施配方肥40～45 kg/667m2、大喇叭口期追施尿素19～22 kg/667m2；一次性施肥的建議使用N-P2O5-K2O=26-13-6的配方作基肥或苗期追肥一次性施用，產(chǎn)量水平450～600 kg/667m2的施配方肥45-50 kg/667m2，產(chǎn)量水平600～700 kg/667m2的施配方肥50～55 kg/667m2，產(chǎn)量水平700 kg/667m2以上的施配方肥55～60 kg/667m2，產(chǎn)量水平450 kg/667m2以下的施配方肥推薦用量30～40 kg/667m2。

6) 西南山地丘陵玉米區(qū)[15]。建議使用N-P2O5-K2O =20-15-10配方或相近配方。其中：產(chǎn)量水平400～500 kg/667m2的施配方肥24～30 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素10～13 kg/667m2;產(chǎn)量水平 500～600 kg/667m2的施配方肥30～36 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素13～16 kg/667m2;產(chǎn)量水平600 kg/667m2以上的施配方肥 36～42 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素16～18 kg/667m2;產(chǎn)量水平400 kg/667m2以下的施配方肥18～24 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素 8～10 kg/667m2。

7)西南高原玉米區(qū)[15]。建議使用N-P2O5-K2O =19-15-11配方或相近配方。其中：產(chǎn)量水平400～550 kg/667m2的施配方肥24～33 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素10～13 kg/667m2;產(chǎn)量水平550～700 kg/667m2的施配方肥33～42 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素13～17 kg/667m2;產(chǎn)量水平700 kg/667m2以上的施配方肥 42～48 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素17～20 kg/667m2;產(chǎn)量水平400 kg/667m2以下的施配方肥18～24 kg/667m2，大喇叭口期追施尿素 7～10 kg/667m2。

3 小結(jié)

我國(guó)要實(shí)現(xiàn)玉米穩(wěn)定生產(chǎn)，保證國(guó)家糧食安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，玉米生產(chǎn)化肥減量、增效是減少物質(zhì)投入成本，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者增收、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的有效途徑之一。因此，各地應(yīng)大力加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)者玉米施肥技術(shù)的培訓(xùn)和指導(dǎo)，提高已有成熟技術(shù)的覆蓋率和到位率。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)代玉米生產(chǎn)發(fā)展需求，加大對(duì)各型生產(chǎn)模式精確施肥技術(shù)的研究，不斷提供費(fèi)省效宏，特別是能減少生產(chǎn)者人工投入、降低養(yǎng)分損失、滿(mǎn)足高產(chǎn)需求的多型肥料品種和方法供生產(chǎn)應(yīng)用，以提高我國(guó)玉米生產(chǎn)的產(chǎn)量和收益。