日照市夏玉米肥效试验

日照市夏玉米肥效试验
惠海滨1王纪国1盛萍萍1韩伟2*刘廷航1尚晓阳1葛晓梅1刘奎祝3
（1日照市农业农村局，山东日照276826；
2山东省农业技术推广中心，山东济南250000；
3金星农业发展有限公司，山东日照276826）
摘要为研究鲁东南沿海地区夏玉米肥料利用率，探究不同一次性施肥方式对夏玉米产量的影响，进一步完善区域施肥指标体系和施肥配方，特在日照市岚山区开展了夏玉米肥效试验。

结果表明：配方施肥条件下夏玉米氮肥、磷肥和钾肥的当季利用率分别为22.8%、19.0%和36.0%；与传统习惯施肥相比，配方施肥、施用控释肥和有机肥替代部分化肥均可明显提高夏玉米生物产量，其中有机肥替代10%化肥的施肥方案可同时实现化肥减量和夏玉米生物产量的提高，是本试验条件下的最优施肥方案。

关键词夏玉米；肥料利用率；产量；山东日照
中图分类号S513；S147.5文献标识码A
文章编号1007-5739（2023）24-0014-04
DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.24.004开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
二十大报告提出全面推进乡村振兴，坚持农业农
村优先发展，加快建设农业强国，全方位夯实粮食安
全基础，确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中。

日照
市地处山东省东南部，东临黄海，是典型鲁东南沿海
土壤酸化区，境内常年种植小麦、玉米等粮食作物。

近年来，日照市全面落实藏粮于地、藏粮于技战略，大
力开展化肥减量增效行动，通过实施一批土肥水项
目，广泛推广应用配方施肥、有机肥替代化肥、施用控
释肥、水肥一体化等化肥减量增效技术。

据统计显
示，2021年日照市化肥（折纯）使用量为7.7万t，较2015年的12.14万t下降36.6%，下降幅度居全省前列。

“十四五”期间日照市化肥使用量目标下降6%，这
将有助于进一步筑牢全市农业绿色发展基础，为打造
乡村振兴齐鲁样板贡献日照力量。

近年来，许多研究
表明，在当前玉米种植技术条件下，通过一次性施肥
可以同时实现玉米生产的化肥减量和产量提升[1-3]。

为研究鲁东南沿海地区夏玉米肥料利用率，探究不同一次性施肥方式对夏玉米产量的影响，在日照市岚山区开展了夏玉米肥效试验，通过持续的田间试验不断
完善区域施肥指标体系和施肥配方，因地制宜制定科学的化肥减量增效施肥方案，促进全市化肥减量增效工作再上新台阶。

1材料与方法
1.1试验地概况
试验地选在山东省日照市岚山区袁家庄村，地块地势平坦，土壤类型为褐土。

试验前对地块耕作层（0~20cm）土壤取土化验，土壤pH值为5.67，有机质含量为12.4g/kg，碱解氮含量为86.4mg/kg，有效磷含量为58.7mg/kg，速效钾含量为106.5mg/kg。

试验地耕作制度为小麦—玉米两年三作制，作物秸秆还田。

试验地播种时间为2022年6月10日，收获时间为2022年10月16日。

1.2试验材料
供试肥料氮肥为尿素（纯N46%），磷肥为过磷酸钙（P2O512%），钾肥为硫酸钾（K2O50%），控释肥（25-
5-10），有机肥为生物有机肥（有机质≥40%、功能微生物≥3亿个/g）。

供试玉米品种为大京九166。

1.3试验设计
本次研究共设3组试验，具体如表1所示。

第一组和第二组各5个处理，第三组4个处理。

3次重复，共计42个试验小区，小区面积40m2（10m×4m），小区间隔离带宽1m。

每个试验小区设置标识牌，随机区组排列，试验地面积3500m2。

基金项目山东省农业重大技术协同推广计划项目（SDNY XTTG-2022-19）；国家重点研发计划课题（2019YFE0197100）。

第一作者惠海滨（1986—），男，硕士，农艺师，从事农技推广工作。

E-mail：*****************
*通信作者
收稿日期2023-04-10
14
1.4试验方法
试验过程中所有肥料均于种植前一次性施入，后期不追肥。

玉米株距30cm，行距50cm。

除施肥外，各小区其他田间管理措施与当地田间管理习惯相同。

按照试验方案记录玉米生物学性状，收获时按小区单收、实打测产。

全氮采用凯氏定氮法测定，全磷采用钒钼黄比色法测定，全钾采用火焰光度法测定。

相关指标计算方法如下：
作物养分吸收量=（籽粒养分含量×籽粒产量）+（植株养分含量×植株产量）；
肥料利用率（%）=（施肥区养分吸收量-缺素区养分吸收量）/养分施用量×100；
肥料农学效率=（施肥区作物经济产量-缺素区作物经济产量）/养分施用量。

利用Excel2012进行数据和图表分析处理。

2结果与分析
2.1配方施肥对夏玉米生物产量的影响
由表2可知，不同处理夏玉米生物产量的高低顺序为处理NPK>处理NK>处理NP>处理PK>CK。

处理NPK的玉米籽粒平均产量最高，为9395kg/hm2，远高于CK的6860kg/hm2，增产率为36.95%。

处理
NPK的茎叶平均产量也最高，为12135kg/hm2；CK茎叶平均产量最低，为7805kg/hm2。

处理NPK较CK 茎叶增产4330kg/hm2，增产率为55.48%。

表1不同处理施肥方案
单位：（kg·hm-2）
组别
配方施肥试验
控释肥试验
有机肥替代化肥试验
处理
CK（空白对照）
PK（配方施肥无氮）
NK（配方施肥无磷）
NP（配方施肥无钾）
NPK（配方施肥）
NPK（配方施肥）
CRF（控释肥）
CRF-10%（控释肥减施10%）
MNPK（有机肥化肥配施）
MN-10%PK（有机肥化肥配施减氮10%）
NPK+50%（习惯施肥）
NPK（配方施肥）
MNPK-10%（有机肥替代10%化肥）
MNPK-20%（有机肥替代20%化肥）
施肥量
N
375.0
375.0
375.0
375.0
375.0
337.5
375.0
337.5
562.5
375.0
337.5
300.0
P2O5
75.0
75.0
75.0
75.0
75.0
67.5
75.0
75.0
112.5
75.0
67.5
60.0
K2O
150
150
150
150
150
135
150
150
225
150
135
120表2配方施肥试验不同处理夏玉米生物产量
CK PK NK NP NPK
Ⅰ
6930
7665
9015
8895
9465
Ⅱ
6630
7920
9420
8385
9105
Ⅲ
7020
7335
8865
9315
9615
平均
6860
7640
9100
8865
9395
Ⅰ
7860
9525
11310
10920
12435
Ⅱ
7245
9015
10815
10590
12135
Ⅲ
8310
9315
10440
10245
11835
平均
7805
9285
10855
10585
12135
2.2配方施肥对夏玉米肥料利用率及农学效率的影响
由表3可知，缺素处理（处理PK、NK、NP）夏玉米籽粒中氮、磷、钾含量依次为1.21%、0.31%、0.31%，处理NPK籽粒中氮、磷、钾含量依次为1.37%、0.38%、0.35%；缺素处理（处理PK、NK、NP）夏玉米茎叶中氮、磷、钾含量依次为0.54%、0.15%、1.41%，处理NPK夏玉米茎叶中氮、磷、钾含量依次为0.82%、0.19%和1.63%。

据此计算得出，配方施肥夏玉米氮肥、磷肥和钾肥当季利用率分别为22.8%、19.0%和36.0%，肥料
表3配方施肥试验不同处理夏玉米养分含量
NK NP NPK
˗2
9100
8865
9395
10855
10585
12135 1.37
0.31
0.38
0.31
0.350.82
0.15
0.19
1.41
1.63
15
农学效率氮肥为4.7kg/kg、磷肥为3.9kg/kg、钾肥为3.5kg/kg。

2.3控释肥对夏玉米生物产量的影响
由表4可知，本组试验中不同处理夏玉米籽粒产量和茎叶产量高低趋势表现基本一致，顺序为处理MNPK>处理MN-10%PK>处理CRF>处理CRF-10%>处理NPK。

与处理NPK相比，处理MNPK、MN-10%PK、CRF、CRF-10%夏玉米籽粒产量分别提高17.1%、14.9%、8.1%和4.9%，夏玉米茎叶产量分别提高22.2%、20.3%、9.2%和5.9%。

由此表明，与处理NPK相比，有机肥化肥配施和施用控释肥均可以提高夏玉米籽粒和茎叶产量，但控释肥增产效果不及有机肥化肥配施。

表4控释肥试验不同处理夏玉米生物产量
NPK CRF CRF-10% MNPK MN-10%PK
Ⅰ
9465
9810
9570
10635
10305
Ⅱ
9105
10620
10425
11055
10860
Ⅲ
9615
10035
9570
11310
11220
平均
9395
10155
9855
11000
10795
Ⅰ
12435
12585
13035
14805
13635
Ⅱ
12135
13395
12690
15645
14805
Ⅲ
11835
13770
12810
14040
15345
平均
12135
13250
12845
14830
14595表5有机肥替代化肥试验不同处理夏玉米生物产量
处理NPK+50% NPK MNPK-10% MNPK-20%
Ⅰ
9645
9465
10920
10680
Ⅱ
9165
9105
10545
10335
Ⅲ
9405
9615
10305
10140
平均
9405
9395
10590
10385
Ⅰ
12540
12435
14520
13260
Ⅱ
12210
12135
13185
13365
Ⅲ
12585
11835
15345
14085
平均
12445
12135
14350
13570
单位：（kg·hm-2）
2.4有机肥替代化肥对夏玉米生物产量的影响
由表5可知，不同施肥处理间籽粒产量和茎叶产量总体高低趋势基本一致，表现为处理MNPK-10%>处
理MNPK-20%>处理NPK+50%>处理NPK。

与处理NPK 相比，处理MNPK-10%、MNPK-20%、NPK+50%玉米籽粒产量分别提高12.7%、10.5%和0.1%，玉米茎叶产量分别提高18.3%、11.8%和2.6%。

由此表明，与单纯施用化肥相比，适当地减施化肥并配施有机肥有利于提高夏玉米产量，其中以有机肥替代10%化肥增产效果较为理想。

3结论与讨论
测土配方施肥、有机肥替代化肥、施用控释肥等是当前农业生产中广泛推广和应用的化肥减量增效技术。

“十三五”以来，日照市在夏玉米生产中持续推进配方施肥技术的应用，目前全市测土配方施肥技术覆盖率稳定在90%以上。

曹群等[1]研究认为，配方施肥是实现夏玉米化肥减量增效的技术基础，因地制宜地结合土壤肥力状况不断优化施肥配方，可以促进夏玉米肥料利用率提高。

本研究结果表明，在当前试验条件下，配方施肥夏玉米氮肥、磷肥和钾肥当季利用率分别为22.8%、19.0%、36.0%。

与前人的玉米肥料利用率结果相比，本试验中氮肥利用率偏低，说明在本试验条件下氮肥使用量还需进一步优化。

肥料农学效率结果表明，氮肥、磷肥和钾肥对夏玉米产量的贡献从高到低依次为氮肥>磷肥>钾肥，保证充足的氮肥有助于鲁东南沿海区域夏玉米稳产增产，这与当地土壤中氮含量较低可能有一定关系。

本研究中，与配方施肥相比，习惯施肥处理夏玉米籽粒产量和茎叶产量有一定提高，但增幅不大，且习惯施肥情况下夏玉米茎叶产量增加幅度要高于籽粒。

这说明习惯施肥降低了肥料利用率，而测土配方施肥可以有效发挥土壤养分的作用，进而减少农业生产中化学肥料的投入。

任寒等[2]研究认为，夏玉米生产中通过施用配方控释肥既可以达到满足夏玉米整个生育期对氮肥的需求，又能实现夏玉米当季氮肥利用率的提升，进而达到当季夏玉米化肥减量增效生产的目的，这与本研究结果一致。

杨岩等[3]通过试验发现，在黄淮海区域的夏玉米生产中通过优化控释肥施用量，在氮肥用量降低20%的情况下可实现黄淮海区域夏玉米生产化肥减量和产量提高。

本研究中，控释肥处理和控释肥减施10%处理较配方施肥处理籽粒产量和茎叶产量均有明显提高。

说明与普通配方施肥相比，控释肥既能满足夏玉米全生育期的肥料需求，又能进一步促进化肥减量。

在条件允许的情况下，鼓励和提倡在规模化农业生产中应用控释肥。

另外，在本组试验中，有
16
机肥化肥配施处理夏玉米生物产量最高，较控释肥处理夏玉米籽粒产量和茎叶产量分别提高8.3%和11.9%，说明增施有机肥可以进一步挖掘夏玉米生物产量。

前人通过开展25年的肥料长期定位试验发现，采用有机肥和化肥配施是最适合砂姜黑土的施肥方法，可以显著提高砂姜黑土中微生物的数量以及酶的活性[3-5]。

吴长昊[6]通过在夏玉米上开展不同有机肥替代化肥比例研究发现，施用有机肥尤其是长期施用有机肥可以显著提高土壤中的有机质含量，提高土壤养分含量，从而实现夏玉米产量的提升。

本研究发现，与习惯施肥和配方施肥处理相比，2个不同有机肥替代化肥比例的处理夏玉米籽粒产量和茎叶产量均明显提高，这与前人研究一致。

综合来看，与施用控释肥和单纯增施有机肥处理相比，在配方施肥基础上通过采用有机肥替代部分化肥，可在降低夏玉米化肥使用量的同时，实现籽粒产量最大化提高和茎叶产量的适度增加，但对有机肥的最佳替代比例还有待进一步研究。

大量研究表明，作物秸秆还田在改良土壤结构的同时，可以促进土壤中有机碳含量的提高，进而促进作物产量增加[7-10]。

也有学者研究表明，在小麦—玉米轮作的砂姜黑土上实施秸秆还田，可以明显提高当季玉米产量[11-13]。

结合本次研究，建议在夏玉米生产中，尤其是在规模化种植的小麦—玉米轮作中，夏玉米宜采用秸秆还田+深翻+有机肥替代部分化肥的种植模式，有利于实现耕地土壤质量和作物产量的双提升，同时实现节本增效。

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