桑建榮

（奇臺縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆 昌吉 831800）

玉米是我國種植面積最大的農(nóng)作物，是我國主要的糧食作物和經(jīng)濟作物，在保障我國糧食安全方面發(fā)揮著巨大作用[1-2]。在玉米的整個生長周期內(nèi)，其正常以及優(yōu)質(zhì)生長過程對肥料價值的要求較高，如何科學合理地施肥，不斷提高肥料利用率，逐步成為當代農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展重點關注的問題[3]。在玉米的生長過程中，不同區(qū)域土壤質(zhì)地有所不同，土壤中養(yǎng)分所缺失的具體元素類型和含量大小也有所不同，在此條件下，根據(jù)區(qū)域內(nèi)土壤所含營養(yǎng)價值的大小肥力條件，在玉米的種植和生長周期內(nèi)做好科學合理的施肥計劃，對提高玉米肥料利用效率有著難以估量的價值[4-6]。對此，筆者就奇臺縣玉米肥料利用效率進行相關研究與討論。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

本文進行的玉米肥料利用率測試研究，整個試驗過程在新疆農(nóng)科院奇臺麥類試驗站進行，地理位置為89°44′48″E、43°59′6″N，海拔 843 m，是我國溫帶大陸性干旱氣候的典型代表區(qū)域，年均氣溫 5.5 ℃左右，積溫3 300 ℃，平均降水量為176 mm，年平均蒸發(fā)量高達2 141 mm，無霜期平均156 d，年日照時數(shù)2 840 h～3 230 h，整個土壤類型為壤質(zhì)灰漠土，土壤理化性狀如表1所示。

表1 0～20 cm 供試土壤的養(yǎng)分狀況

在玉米肥料利用率測試過程中，試驗采用隨機區(qū)組設計方式，將上述試驗地隨機分為4個區(qū)塊[7-9]：一個是無氮區(qū)塊，在玉米的生長周期內(nèi)完全不施加氮肥，僅施加磷肥和鉀肥；一個是無磷區(qū)塊，在玉米的生長周期內(nèi)完全不施加磷肥，僅施加氮肥和鉀肥；一個是無鉀區(qū)塊，在玉米的生長周期內(nèi)完全不施加鉀肥，僅施加磷肥和氮肥；最后一個是全肥區(qū)塊，在玉米的生長周期內(nèi)施加氮肥、磷肥和鉀肥的全部肥料。在設置玉米肥料測試試驗時，各試驗小區(qū)地勢平整、地力均衡，避免后期由于土壤不同而導致的對試驗結(jié)果產(chǎn)生的不良反應，且試驗過程中的各小區(qū)隨機排列，4個區(qū)塊的試驗組每組都重復3次試驗，避免試驗隨機性造成的不良后果，小區(qū)面積為4.8 m×10 m =48 m2。

在整個試驗過程中，氮肥為常規(guī)尿素（N≥46%），磷肥為重過磷酸鈣（P2O5≥47%），鉀肥為顆粒硫酸鉀（K2O≥50%），20%的氮肥、全部的磷肥和鉀肥作基肥施用，剩余70%氮肥作追肥隨水滴施，其中大喇叭口期、孕穗期、揚花期和灌漿期的施氮比例分別35%、15%、15%和20%，各處理施肥量如表2所示。在整個玉米肥料利用效率試驗過程中，供試材料為鄭單958，播種量3 kg/畝（1畝≈667 m2，下同），采取滴灌覆膜種植方式，全生育期總灌溉量為 320 m3/畝，滴灌帶布置為一管二行，行距配置40 cm×80 cm，株距22 cm，其他各項管理與大田生產(chǎn)相同，無明顯病蟲草害。

表2 各處理施肥量 單位：kg/畝

1.2 樣品采集與分析

在奇臺縣玉米肥料利用效率試驗過程中，玉米播種前，試驗研究人員應在不同試驗點取0～20 cm耕層土壤，進一步測定種植區(qū)域土壤的理化性質(zhì)。在此過程中，土壤pH測定，水資源和土壤比例應嚴格按照2.5 ∶1的比例設置，設置合理后利用電位法測試土壤酸堿值；土壤中有機物質(zhì)含量的測定，需借用重鉻酸鉀容量法，堿解氮營養(yǎng)物質(zhì)的測定時，利用1 mol/L的NaOH 溶液，利用擴散法求得最終值，有效磷營養(yǎng)物質(zhì)的測定時，利用0.5 mol/L 的NaHCO3溶液，采取浸提-鉬銻抗比色法求得最終值，速效鉀物質(zhì)的測定時，利用1 mol/L的NH4OAc溶液，采取浸提-火焰光度法求得。在玉米農(nóng)作物成熟后，試驗人員還應進一步對不同試驗點所有小區(qū)內(nèi)的農(nóng)作物去邊后進行實打?qū)嵤諟y產(chǎn)，求得最終的玉米產(chǎn)值。

1.3 數(shù)據(jù)分析與處理

由于玉米肥料利用效率試驗過程中，施加肥料后玉米作物接收到的不同元素營養(yǎng)物質(zhì)的計算方法基本相同，故本文以氮肥利用率為例進行計算和講解，其余肥料利用率的計算，均可參照相關方法。以氮肥利用率計算為例，首先應計算常規(guī)施肥區(qū)作物吸氮總量，其次計算無氮區(qū)作物吸氮總量和形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量，最后計算氮肥利用率，所有計算公式如下[10-12]：

1）常規(guī)施肥區(qū)作物吸氮總量=施肥區(qū)作物產(chǎn)量×施氮條件下形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量/100 ；

2）無氮區(qū)作物吸氮總量=無氮區(qū)作物產(chǎn)量×無氮區(qū)形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量/100 ；

3）形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量 =（籽粒產(chǎn)量×籽粒養(yǎng)分含量+莖葉產(chǎn)量×莖葉養(yǎng)分含量）/ 籽粒產(chǎn)量×100% ；

4）氮肥利用率=（常規(guī)施肥區(qū)作物吸氮總量 - 無氮區(qū)作物吸氮總量）/ 施加肥料中氮元素總量 × 100%。

2 結(jié)果與分析

1）分析奇臺縣玉米生物量，其試驗結(jié)果如表3所示。由表3可知，玉米農(nóng)作物在生長周期內(nèi)的不同化肥元素的缺失，都將在一定程度上降低玉米生物量參數(shù)，與NPK方式施肥的玉米農(nóng)作物相比，N0PK方式施肥的玉米農(nóng)作物最終測得生物量為73.6%，NP0K方式施肥的玉米農(nóng)作物最終測得的生物量為92.9%，NPK0方式施肥的玉米農(nóng)作物最終測得生物量為 98.7%。上述參數(shù)對比分析可知，不施加氮肥的施肥方案對玉米農(nóng)作物的生物量影響最大，其次是不施磷肥，不施鉀肥幾乎沒有影響。

表3 玉米生物量統(tǒng)計表 單位：kg/畝

2）分析奇臺縣玉米產(chǎn)量，其試驗結(jié)果如表4所示。由表4可知，N0PK方式施肥的玉米農(nóng)作物產(chǎn)量最低，為638 kg/畝，相當于NPK方式施肥的玉米農(nóng)作物產(chǎn)量的62.7%，即比NPK方式施肥的玉米農(nóng)作物減產(chǎn)37.3%。NP0K方式施肥的玉米農(nóng)作物的產(chǎn)量有所減少，相當于NPK方式施肥的玉米農(nóng)作物產(chǎn)量的90.8%，即比 NPK方式施肥的玉米農(nóng)作物產(chǎn)量的9.2%。NPK0方式施肥的玉米農(nóng)作物產(chǎn)量相當于NPK方式施肥的玉米農(nóng)作物產(chǎn)量的97.4%，即比 NPK方式施肥的玉米農(nóng)作物減產(chǎn)2.6%，上述試驗說明氮肥對玉米產(chǎn)量影響最大，其次是磷肥，再次是鉀肥。

表4 玉米產(chǎn)量統(tǒng)計表

3）分析奇臺縣玉米養(yǎng)分吸收參數(shù)，其試驗結(jié)果如表5所示。由表5可知，N0PK施肥的方式處理明顯降低了玉米的氮素吸收量，同時也降低了玉米的磷、鉀吸收量。NP0K施肥的方式處理明顯降低了玉米的磷吸收量，同時也降低了玉米的氮、鉀吸收量。NPK0施肥的方式處理明顯降低了玉米的鉀吸收量，同時玉米的氮、磷吸收量也有所減少。上述試驗結(jié)果說明不施氮肥對玉米養(yǎng)分吸收影響最大，其次是磷肥，再次是鉀肥。

表5 玉米養(yǎng)分吸收量 單位：kg/畝

4）分析奇臺縣玉米肥料利用率受到不同肥料類型的具體影響，其試驗結(jié)果如圖1所示。由圖可知，氮、磷、鉀肥的利用率分別為47.9%、25.6%、69.4%，其中鉀肥利用率偏高，這是與鉀肥用量較小有關。

圖1 肥料利用率

3 結(jié)論

通過對奇臺縣玉米肥料利用率試驗過程進行科學合理的設計，在探究樣品采集方法、數(shù)據(jù)處理過程等內(nèi)容的基礎上，筆者對玉米農(nóng)作物在無氮肥施肥方式、無磷肥施肥方式、無鉀肥施肥方式和全施肥方式等不同類型的肥料施加方法上進行了對比試驗，研究了奇臺縣基礎施肥條件下以玉米為例的氮肥、磷肥和鉀肥的利用率現(xiàn)狀，通過測土配方設計方法提高了提高氮肥、磷肥和鉀肥施肥利用率效果。試驗表明，玉米農(nóng)作物生長過程中，任何元素的缺失都會在不同程度上降低了最終玉米農(nóng)作物的產(chǎn)量，且缺氮元素造成的最終生長效果的影響最大，其次是缺磷，缺鉀元素的不良影響最小。試驗數(shù)據(jù)顯示，奇臺縣玉米生長過程中氮、磷、鉀肥的實際利用率分別為 47.9%、25.6%、69.4%。