丁亨虎 劉克芝 吳家瓊
摘要? ? 為探索“行端”“行邊”邊際效應(yīng)對玉米產(chǎn)量的影響,進(jìn)行了春玉米氮磷鉀肥料效應(yīng)及肥料利用率試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,土壤地力中等以上、前茬為蔬菜田塊種植春玉米,配方施肥應(yīng)調(diào)氮、減磷、增鉀,以提高肥料利用率。在氮、磷、鉀肥配施條件下,玉米100 kg籽粒氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量為4.473 kg,其中純N為2.487 kg、P2O5為0.342 kg、K2O為1.644 kg;氮肥利用率為31.36%,磷肥利用率為9.99%,鉀肥利用率為41.59%,氮磷鉀肥協(xié)同利用率為30.69%。此類田塊種植春玉米肥料邊際效應(yīng)明顯,配方施肥表現(xiàn)為向外輸運(yùn)養(yǎng)分,行端(邊)邊際效應(yīng)為 -13.91%;不施肥表現(xiàn)為向外吸取養(yǎng)分,行端(邊)邊際效應(yīng)為13.64%;缺氮、磷表現(xiàn)為向外吸取養(yǎng)分,行端(邊)邊際效應(yīng)分別為10.61%、15.80%;缺鉀表現(xiàn)為向外輸運(yùn)養(yǎng)分,行端(邊)邊際效應(yīng)平均為-3.83%。
關(guān)鍵詞? ? 玉米;氮;磷;鉀;肥料效應(yīng);利用率
中圖分類號? ? S513;S147.5? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739(2019)01-0008-04
隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,潛江市玉米種植呈發(fā)展態(tài)勢,其種植模式主要有2種,分別為蔬菜/春玉米、夏糧/夏玉米。春玉米由于前茬多為蔬菜,其土壤養(yǎng)分相對較高,前季化肥也有一定的殘留效應(yīng),若施肥不合理,輕則造成化肥浪費(fèi),重則產(chǎn)生面源污染。
近年來,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)把農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)保列為重點(diǎn),解決好資源、環(huán)境及農(nóng)民收益問題,減少不合理種植結(jié)構(gòu)與施肥造成的負(fù)面影響日益受到關(guān)注[1-4]。
玉米作為我國第一大糧食作物,其養(yǎng)分管理與施肥技術(shù)優(yōu)化對實(shí)現(xiàn)化肥零增長具有重要意義,而明確氮、磷、鉀養(yǎng)分利用率則是實(shí)現(xiàn)減量增效的基礎(chǔ)[5-9]。玉米是側(cè)根系、高稈作物,其邊際效應(yīng)十分明顯,邊際效應(yīng)對氮、磷、鉀肥的利用也是需要研究的問題之一[10-12]。探索前茬作物為蔬菜土壤養(yǎng)分具有一定化肥殘留效應(yīng)時(shí),“行端”“行邊”邊際效應(yīng)對玉米產(chǎn)量的影響;以“小區(qū)中心”籽粒、莖葉實(shí)測值計(jì)算氮、磷、鉀肥料利用率,并探討氮磷鉀協(xié)同利用率計(jì)算方法。本試驗(yàn)在《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》肥料利用率試驗(yàn)基礎(chǔ)上,增設(shè)不施肥處理,減少氮、磷、鉀肥施用總量,增設(shè)3次重復(fù),以期適度消除“行端”“行邊”邊際效應(yīng)對肥料利用率的影響,分析此等土壤養(yǎng)分及種模式下玉米氮、磷、鉀肥料利用效果[13-14],為春玉米科學(xué)施肥、提高肥料利用率提供依據(jù)。
1? ? 材料與方法
1.1? ? 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)設(shè)在潛江市竹根灘鎮(zhèn)朱湖村,土壤類型為潮土,土種為灰油砂土,耕層質(zhì)地為砂壤。用常規(guī)法檢測土樣,測得土壤含有機(jī)質(zhì)33.4 g/kg,堿解氮88.7 mg/kg,有效磷27.8 mg/kg,速效鉀171 mg/kg,pH值7.66,土壤肥力中等以上[14]。前茬作物為冬春大白菜,施用51%復(fù)合肥1 125 kg/hm2,產(chǎn)量達(dá)90 t/hm2。
1.2? ? 供試材料
供試作物為玉米,品種為蠡玉16。供試肥料:氮肥為尿素(純N≥46%),磷肥為過磷酸鈣(P2O5≥12%),鉀肥為氯化鉀(K2O≥60%),鋅肥為硫酸鋅(Zn≥34.5%)。
1.3? ? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理,分別為不施肥(N0P0K0)、配方施肥無氮(N0P2K2)、配方施肥無磷(N2P0K2)、配方施肥無鉀(N2P2K0)、配方施肥(N2P2K2)(每處理養(yǎng)分的下標(biāo)0、2,表示配方施肥養(yǎng)分用量)。其中N2(純N)=180 kg/hm2,P2(P2O5)=81 kg/hm2,K2(K2O)=72 kg/hm2(N、P、K養(yǎng)分下標(biāo)0,表示不施該肥料),純鋅用量3.15 kg/hm2。3次重復(fù),隨機(jī)排列,小區(qū)面積50 m2。株行距為32.65 cm×56.25 m,小區(qū)基本苗272株(小區(qū)共8行,每行34株,小區(qū)行端(邊)80株、小區(qū)中心192株),密度為5.44萬株/hm2,四周留有保護(hù)行,保護(hù)區(qū)為常規(guī)種植。
施肥方法:磷肥全部作基肥,氮肥、鉀肥60%作基肥、40%作追肥(6∶4)。在苗期、大喇叭口期分2次追施氮肥,在穗期(大喇叭口期)一次性追施鉀肥。各處理鋅肥作基肥一次性施用。
1.4? ? 試驗(yàn)經(jīng)過
試驗(yàn)于3月24日營養(yǎng)缽育苗,3月27日整田劃小區(qū),4月2日施基肥,4月3日大田移栽,4月10日、4月28日人工除草2次;4月18日(苗期)、5月17日(大喇叭口期)追肥2次;4月8日選用1%阿維菌素450 mL/hm2+15%三唑酮1.5 kg/hm2及5月13日、5月27日選用20%甲維·甲蟲肼900 mL/hm2+2.5%高效氯氟氰菊酯2 250 mL/hm2防治玉米小斑病和玉米螟。7月22日小區(qū)實(shí)收實(shí)測產(chǎn)量。
1.5? ? 調(diào)查內(nèi)容與方法
試驗(yàn)于6月1日、6月3日各小區(qū)中心隨機(jī)抽查2行,每行抽查10株,記載其抽雄數(shù)。試驗(yàn)于7月22日收獲前,隨機(jī)齊地采割各小區(qū)中間2行10株,分別記載其株高、穗位高、莖稈粗、穗長、穗粗、禿尖長、鮮穗重、莖稈鮮重。試驗(yàn)于7月22日收獲,收獲時(shí)行端(邊)、中心區(qū)分別收獲稱重計(jì)產(chǎn),按小區(qū)基本苗272株、密度5.44萬株/hm2計(jì)算,風(fēng)干后剝粒。
在玉米成熟收獲后,實(shí)打計(jì)(風(fēng)干重)籽粒產(chǎn)量和玉米莖稈產(chǎn)量、玉米芯量。玉米收獲前分別采取各小區(qū)植樣10株,將籽粒和莖葉(玉米芯)烘干后分別制樣檢測籽粒、莖稈(玉米芯)養(yǎng)分含量。運(yùn)用試驗(yàn)小區(qū)(中心)籽粒產(chǎn)量、莖葉(玉米芯)產(chǎn)量結(jié)果,按差減法[15]計(jì)算玉米100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量。根據(jù)玉米100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量,按差減法計(jì)算玉米氮、磷、鉀肥利用率和氮、磷、鉀肥綜合利用率。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式如下:
玉米氮(磷、鉀)養(yǎng)分吸收總量(kg/hm2)=玉米籽粒產(chǎn)量(kg/hm2)×玉米籽粒氮(磷、鉀)養(yǎng)分含量(%)+玉米莖葉產(chǎn)量(kg/hm2)×玉米莖葉氮(磷、鉀)養(yǎng)分含量(%)+玉米芯產(chǎn)量(kg/hm2)×玉米芯氮(磷、鉀)養(yǎng)分含量(%);
玉米100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量氮(磷、鉀)養(yǎng)分吸收量(kg)=玉米氮(磷、鉀)養(yǎng)分吸收總量(kg/hm2)÷玉米籽粒產(chǎn)量(kg/hm2)×100 kg;
常規(guī)區(qū)作物吸氮(磷、鉀)總量(kg/hm2)=常規(guī)施肥區(qū)產(chǎn)量×施氮(磷、鉀)下形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量÷100;
無氮(磷、鉀)區(qū)作物吸氮(磷、鉀)總量(kg/hm2)=無氮(磷、鉀)區(qū)產(chǎn)量×無氮形成100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量吸收量÷100;
氮(磷、鉀)肥利用率(%)=(常規(guī)施肥區(qū)作物吸氮(磷、鉀)總量-無氮(磷、鉀)區(qū)作物吸氮(磷、鉀)總量)÷所施肥料中氮(磷、鉀)素的總量×100;
氮磷鉀肥協(xié)同利用率(%)=(配方施肥區(qū)作物吸氮(磷、鉀)總量-無氮磷鉀區(qū)作物吸氮(磷、鉀)總量)÷所施肥料中氮磷鉀素的總量×100;
缺素區(qū)相對產(chǎn)量(%)=缺素區(qū)籽粒實(shí)收產(chǎn)量÷全肥區(qū)籽粒產(chǎn)量×100;
小區(qū)行端(邊)邊際效應(yīng)(%)=(小區(qū)行端(邊)籽粒產(chǎn)量÷行端(邊)總株數(shù)-小區(qū)中心籽粒產(chǎn)量÷小區(qū)中心總株數(shù))÷(小區(qū)中心籽粒產(chǎn)量/小區(qū)中心總株數(shù))×100;
小區(qū)行端(邊):小區(qū)兩端謂行端,小區(qū)兩邊行謂行邊,統(tǒng)稱小區(qū)行端(邊)。
2? ? 結(jié)果與分析
2.1? ? 不同施肥處理對玉米抽雄率的影響
雄穗抽出3~5 cm即玉米進(jìn)入抽雄期,其生育特點(diǎn)是營養(yǎng)生長減緩,生殖生長加快,土壤養(yǎng)分缺素對其抽雄影響明顯。
從表1可以看出,6月1日調(diào)查,缺氮素處理(N0P2K2)抽雄率最高,為50.00%,其次是不施肥處理(N0P0K0),為31.67%,缺鉀素處理(N2P2K0)、缺磷素處理(N2P0K2)分別為26.67%、21.67%,抽雄率最低的是配方施肥處理(N2P2K2),為18.33%。從缺素處理間均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差綜合分析,對抽雄影響較大的為缺氮素處理,其次是缺鉀素處理,缺磷素處理對抽雄影響較小。6月3日調(diào)查,缺氮素處理(N0P2K2)抽雄率仍為最高,為81.67%;其次是配方施肥處理(N2P2K2),抽雄率為65.00%;第3位是不施肥處理(N0P0K0),為63.33%;缺鉀素處理(N2P2K0)、缺磷素處理(N2P0K2)分別位于第4、5位。由此說明,平衡施肥能促進(jìn)玉米抽雄;同時(shí)還表現(xiàn)缺氮素或缺氮磷鉀玉米抽雄期也會適度提前,缺鉀素、缺磷素則會推遲玉米抽雄期。綜合分析,缺氮素的影響最大,鉀素次之,磷素最小。
2.2? ? 不同施肥處理對玉米農(nóng)藝性狀的影響
從表2可以看出,配方施肥處理(N2P2K2)平均株高為262.97 cm,較不施肥處理(N0P0K0)高13.90 cm、增幅5.58%,較缺氮處理(N0P2K2)高5.94 cm、增幅2.31%,較缺磷處理(N2P0K2)高2.77 cm、增幅1.06%,較缺鉀處理(N2P2K0)高5.47 cm、增幅2.12%。穗位高除處理N0P0K0略低外,其他各處理間基本持平。處理N2P2K2莖稈粗較處理N0P0K0粗0.15 cm,與其他處理基本持平。處理N2P2K2單株莖稈鮮重最高,為412 g,較處理N0P0K0增重86 g、增幅26.38%,較處理N0P2K2增加49 g、增幅13.50%,較處理N2P0K2增加63 g、增幅18.05%,較處理N2P2K0增加45 g、增幅12.26%。
試驗(yàn)結(jié)果表明,氮、磷、鉀配方施肥能促進(jìn)植株正常生長,與缺素比較,株高、莖粗、莖稈鮮重方差分析差異不顯著。綜合分析,缺氮素對玉米生長影響最大,缺鉀素次之,缺磷素最小。
從表3可以看出,處理N2P2K2與處理N0P0K0比較穗長、穗粗、穗鮮重差異顯著,與處理N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0比較穗長、穗粗、穗鮮重差異不顯著。處理N2P2K2穗長為18.68 cm,較處理N0P0K0長1.30 cm、增幅7.48%,較處理N0P2K2長0.93 cm、增幅5.24%,較處理N2P0K2長0.71 cm、增幅3.95%,較處理N2P2K0長0.60 cm、增幅3.32%。處理N2P2K2穗粗為5.40 cm,較處理N0P0K0粗0.27 cm、增幅5.26%,較處理N0P2K2粗0.19 cm、增幅3.65%,較處理N2P0K2粗0.15 cm、增幅2.86%,較處理N2P2K0粗0.19 cm、增幅3.65%。處理N2P2K2禿尖長為1.43 cm,較處理N0P0K0短0.42 cm、減幅22.70%,較處理N0P2K2長0.32 cm、增幅28.83%,較處理N2P0K2長0.31 cm、增幅27.68%,較處理N2P2K0長0.27 cm、增幅23.28%。
處理N2P2K2穗鮮重單穗為311.04 g,較處理N0P0K0單穗重55.26 g、增幅21.60%,較處理N0P2K2單穗重32.14 g、增幅11.52%,較處理N2P0K2單穗重29.27 g、增幅10.39%,較處理N2P2K0單穗重24.67 g、增幅8.61%。
試驗(yàn)結(jié)果表明,配方施肥能促進(jìn)玉米增大穗、壯籽粒。單穗重與不施肥比較增幅達(dá)20%以上,與缺素處理比較增幅8%以上。穗長、穗粗均大于不施肥處理與缺素處理,穗長增幅3.32%~7.48%,穗粗增幅2.86%~5.28%。
從表2、3可以看出,處理N2P2K2與處理N0P0K0比較干粒重、莖稈干重、百粒重差異顯著,與處理N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0比較干粒重、莖稈干重、百粒重差異不顯著,處理N2P2K2干芯重與各處理比較差異均不顯著。處理N2P2K2單穗籽粒重為175.91 g,較處理N0P0K0單穗籽粒重增加29.88 g、增幅20.46%,較處理N0P2K2單穗籽粒重增加13.06 g、增幅8.02%,較處理N2P0K2單穗籽粒重增加11.99 g、增幅7.31%,較處理N2P2K0單穗籽粒重增加9.46 g、增幅5.68%。處理N2P2K2單株莖稈重為145.00 g,較處理N0P0K0單株莖稈重增加18.33 g、增幅14.47%,較處理N0P2K2單株莖稈重增加3.33 g、增幅2.35%,較處理N2P0K2單株莖稈重增加10.00 g、增幅7.41%,較處理N2P2K0單株莖稈重增加11.67 g、增幅8.75%。處理N2P2K2百粒重為28.04 g,較處理N0P0K0百粒重增加3.21 g、增幅12.93%,較處理N0P2K2百粒重增加2.31 g、增幅8.98%,較處理N2P0K2百粒重增加2.13 g、增幅8.22%,較處理N2P2K0百粒重增加1.77 g、增幅6.74%。
試驗(yàn)結(jié)果表明,配方施肥能促進(jìn)玉米干物質(zhì)的積累,同時(shí),能協(xié)調(diào)養(yǎng)分促進(jìn)籽粒飽滿,增加百粒重。
2.3? ? 不同施肥處理對玉米產(chǎn)量的影響
從表4可以看出,中心小區(qū)處理N2P2K2產(chǎn)量與處理N0P0K0比較差異顯著,與處理N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0比較差異不顯著;小區(qū)行端(邊)處理N2P2K2產(chǎn)量與各處理比較均無差異。小區(qū)中心處理N2P2K2產(chǎn)量為9 356.76 kg/hm2,較處理N0P0K0產(chǎn)量增加1 547.18 kg/hm2、增幅19.81%,較處理N0P2K2產(chǎn)量增加648.91 kg/hm2、增幅7.45%,較處理N2P0K2產(chǎn)量增加770.76 kg/hm2、增幅8.98%,處理N2P2K0產(chǎn)量增加677.25 kg/hm2、增幅7.80%。由此表明,此類種植模式(蔬菜/玉米)田塊雖然配方施肥與缺素田塊產(chǎn)量差異不顯著,但增產(chǎn)效果明顯,其增產(chǎn)幅度為7.45%~8.98%。
缺素區(qū)相對產(chǎn)量(%)=缺素區(qū)籽粒實(shí)收產(chǎn)量÷全肥區(qū)籽粒產(chǎn)量×100,通過(按中心小區(qū))計(jì)算得出缺氮相對產(chǎn)量為93.05%,缺磷相對產(chǎn)量為91.76%,缺鉀相對產(chǎn)量為92.75%。
2.4? ? 不同施肥處理玉米行端(邊)邊際效應(yīng)
對表4按小區(qū)行端(邊)邊際效應(yīng)(%)=(小區(qū)行端(邊)籽粒產(chǎn)量÷行端(邊)總株數(shù)-小區(qū)中心籽粒產(chǎn)量÷小區(qū)中心總株數(shù))÷(小區(qū)中心籽粒產(chǎn)量/小區(qū)中心總株數(shù))×100,差減法計(jì)算得表5。
因?yàn)樾^(qū)設(shè)置為隨機(jī)排列,各處理四周除保護(hù)行養(yǎng)分水平一致以外,其他相鄰行端(邊)基本不一致,因而所表現(xiàn)的行端(邊)邊際效應(yīng)也不一致。
從表5可以看出,處理N2P2K2行端(邊)邊際效應(yīng)為 -13.91%、高達(dá)-29.32%,表現(xiàn)為向外輸運(yùn)養(yǎng)分、玉米產(chǎn)量下降;處理N0P0K0行端(邊)邊際效應(yīng)為13.64%、高達(dá)33.93%,表現(xiàn)為向外吸取養(yǎng)分、玉米產(chǎn)量增加;處理N0P2K2行端(邊)邊際效應(yīng)平均為10.61%,2個(gè)小區(qū)為正數(shù)、1個(gè)小區(qū)為負(fù)數(shù),表現(xiàn)為向外吸取養(yǎng)分、玉米產(chǎn)量增加;處理N2P0K2行端(邊)邊際效應(yīng)平均為15.80%,2個(gè)小區(qū)為正數(shù)、1個(gè)小區(qū)為負(fù)數(shù),表現(xiàn)為向外吸取養(yǎng)分、玉米產(chǎn)量增加;處理N2P2K0行端(邊)邊際效應(yīng)平均為-3.83%,2個(gè)小區(qū)為負(fù)數(shù)、1個(gè)小區(qū)為正數(shù),表現(xiàn)為向外輸運(yùn)養(yǎng)分、玉米產(chǎn)量下降。
同時(shí),由三缺素行端(邊)邊際效應(yīng)說明,氮、磷素在土壤中的移動性明顯強(qiáng)于鉀素。
2.5? ? 玉米氮磷鉀肥料利用率
2.5.1? ? 全株養(yǎng)分含量。從表6可以看出,不同施肥處理其莖葉養(yǎng)分含量檢測結(jié)果有一定的差異。處理N2P2K2莖葉養(yǎng)分含量檢測高于不施肥和缺素各處理,全氮含量平均為1.261%、高的達(dá)1.380%,全磷含量平均為0.122%、高的達(dá)0.134%,全鉀含量平均為1.301%、高的達(dá)1.371%。
從表7可以看出,不同施肥處理其玉米芯養(yǎng)分含量檢測結(jié)果有一定的差異。處理N2P2K2玉米芯養(yǎng)分含量檢測全氮、全磷均高于不施肥和缺素各處理,全鉀低于缺磷處理。全氮含量平均為0.508%、高的達(dá)0.519%,全磷含量平均為0.104%、高的達(dá)0.123%,全鉀含量平均為0.791%、高的達(dá)0.852%。
從表8可以看出,不同施肥處理其玉米籽粒養(yǎng)分含量檢測結(jié)果有一定的差異。處理N2P2K2玉米芯養(yǎng)分含量檢測均高于不施肥和缺素各處理。全氮含量平均為1.332%、高的達(dá)1.365%,全磷含量平均為0.221%、高的達(dá)0.226%,全鉀含量平均為0.406%、高的達(dá)0.426%。
2.5.2? ? 玉米100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量氮(磷、鉀)養(yǎng)分吸收量。從表9可以看出,不同施肥處理玉米100 kg籽粒養(yǎng)分吸收量有一定的差異。處理N2P2K2玉米100 籽粒氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量均高于不施肥和缺素各處理,平均為4.473 kg,其中純N 2.487 kg、P2O5 0.343 kg、K2O 1.644 kg。
2.5.3? ? 玉米氮磷鉀肥料利用率。由表10按差減法進(jìn)一步運(yùn)算得,配方施肥中氮肥利用率為31.36%、高的達(dá)38.76%,磷肥利用率為9.99%、高的達(dá)11.11%,鉀肥利用率為41.59%、高的達(dá)73.79%,氮磷鉀肥協(xié)同利用率為30.69%、高的達(dá)37.52%。
3? ? 結(jié)論與討論
氮、磷、鉀配方施肥能促進(jìn)玉米植株正常生長,與缺素處理比較其農(nóng)藝性狀有一定的差異。劉志琴[3]研究認(rèn)為,缺氮處理的玉米株高、根莖粗、穗長、穗位高均最低;測土配方施肥可延緩玉米過早進(jìn)入完熟期,有利于增產(chǎn);氮肥對玉米的產(chǎn)量影響最大,其次是磷肥,最后是鉀肥;配方施肥處理較傳統(tǒng)常規(guī)施肥處理成熟期延遲2 d,較常規(guī)缺氮處理玉米遲熟5 d。朱廣鋒等[8]、黃麗達(dá)等[9]研究認(rèn)為,缺素區(qū)拔節(jié)期和抽穗期較三元素配施區(qū)有不同程度延緩,尤其以無氮區(qū)和無鉀區(qū)延緩明顯,延緩4~5 d,無氮區(qū)由于后期供氮不足出現(xiàn)早衰,提早2 d成熟。本試驗(yàn)結(jié)果表明,配方施肥能促進(jìn)玉米抽雄;同時(shí)還表現(xiàn)缺氮素或缺氮磷鉀玉米抽雄期也會適度提前,缺鉀素、缺磷素則會推遲玉米抽雄期;配方施肥能促進(jìn)玉米增大穗、壯籽粒。單穗重與不施肥比較增幅達(dá)20%以上、與缺素處理比較增幅8%以上。
武少元等[4]將春玉米缺素相對產(chǎn)量劃分為五級,春玉米缺素區(qū)相對產(chǎn)量低于50%的養(yǎng)分值為極低,介于50%~75%范圍為低,介于75%~90%范圍為中,介于90%~95%范圍為高,大于95%為極高。本試驗(yàn)缺氮素相對產(chǎn)量為93.05%,缺磷素相對產(chǎn)量為91.76%,缺鉀素相對產(chǎn)量為92.75%;按上述劃分法此試驗(yàn)田塊養(yǎng)分為高,土壤養(yǎng)分[13-14]則處于“潛在缺乏”,合理施肥十分利于玉米生長。
基于測土配方施肥項(xiàng)目結(jié)果,2013年10月10日,農(nóng)業(yè)部發(fā)布《中國三大糧食作物肥料利用率研究報(bào)告》指出,目前玉米的氮、磷、鉀養(yǎng)分當(dāng)季回收利用率分別達(dá)到32%、25%和43%。王? 寅等[5]研究認(rèn)為,吉林春玉米氮磷鉀配方處理生產(chǎn)100 kg籽粒平均需吸收純N 1.98 kg、P2O5 0.90 kg、K2O 2.24 kg,比例為1.00∶0.45∶1.13;吉林春玉米生產(chǎn)中氮、磷、鉀肥的平均養(yǎng)分回收利用效率分別為33.7%、27.5%和45.0%,高于全國平均水平。有研究[4-7]認(rèn)為,地塊肥力不同肥料的利用率不同,地塊肥力越高利用率越低。要想提高化肥利用率,必須改變化肥的使用方法和方式,才能提高化肥利用率,減少化肥使用量,實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效。
當(dāng)下對肥料邊際效應(yīng)報(bào)道較少,而邊際效應(yīng)是一種普遍存在的自然現(xiàn)象,對肥料利用率影響極大,適度消除邊際效應(yīng)的影響,更接近肥料利用的實(shí)值。有研究[10-13]認(rèn)為,玉米測產(chǎn)“實(shí)踐中多采用收獲小區(qū)中間2~4行(總6行)的全部有效株測產(chǎn),或去除行端1~3株后,收中間2~4行測產(chǎn)”其產(chǎn)量更接近實(shí)際產(chǎn)量。本試驗(yàn)參照玉米品種試驗(yàn)把小區(qū)行端(邊)納入邊際效應(yīng)范圍。
氮磷鉀配方施肥能促進(jìn)植株正常生長,增產(chǎn)效果明顯。配方施肥較不施肥株高增加5.58%、莖稈粗增加6.05%、莖稈重增加14.47%、穗長增加7.48%、穗粗增加5.26%、穗重增加21.60%、百粒重增加12.93%、產(chǎn)量增加19.83%,產(chǎn)量達(dá)9 356 kg/hm2。與缺素處理比較增產(chǎn)明顯,較缺氮處理增加7.47%,較缺磷處理增加8.98%,較缺鉀處理增加7.81%。
此種種植模式(蔬菜/玉米)田塊其土壤養(yǎng)分處于“潛在缺乏”,肥料邊際效應(yīng)明顯。本試驗(yàn)配方施肥表現(xiàn)為向外輸運(yùn)養(yǎng)分、玉米產(chǎn)量下降,行端(邊)邊際效應(yīng)為-13.91%、高達(dá)-29.32%;不施肥處理表現(xiàn)為向外吸取養(yǎng)分、玉米產(chǎn)量增加,行端(邊)邊際效應(yīng)為13.64%、高達(dá)33.93%;缺氮處理表現(xiàn)為向外吸取養(yǎng)分、玉米產(chǎn)量增加,行端(邊)邊際效應(yīng)平均為10.61%;缺磷處理表現(xiàn)為向外吸取養(yǎng)分、玉米產(chǎn)量增加,行端(邊)邊際效應(yīng)平均為15.80%;缺鉀處理表現(xiàn)為向外輸運(yùn)養(yǎng)分、玉米產(chǎn)量下降,行端(邊)邊際效應(yīng)平均為-3.83%。
由三缺素行端(邊)邊際效應(yīng)說明,氮素、磷素在土壤中的移動性明顯強(qiáng)于鉀素。
在氮、磷、鉀肥配施條件下,玉米100 kg籽粒氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量高于不施肥和缺素各處理,為4.473 kg,其中純N為2.487 kg、P2O5為0.342 kg、K2O為1.644 kg。配方施肥中氮肥利用率為31.36%、高的達(dá)38.76%,磷肥利用率為9.99%、高的達(dá)11.11%,鉀肥利用率為41.59%、高的達(dá)73.79%,氮磷鉀肥協(xié)同利用率為30.69%、高的達(dá)37.52%。由于土壤有效養(yǎng)分利用率與土壤有效含量均成較好的負(fù)相關(guān)[16],前茬為蔬菜田塊應(yīng)調(diào)氮、減磷、增鉀,以提高肥料利用率。
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