云南红壤旱坡地玉米氮磷钾肥效应表 1 供试土壤化学性状 OM 养分含量 ( 毫克 / 升 ) ph (%) NH + 4 -N NO - 3 -N P K Mg S Fe Cu Mn Zn

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国际植物营养研究所系列期刊 BETTER CROPS 中文版专刊高效施肥 2011 年第 1 期总第 26 期云南红壤旱坡地玉米氮磷钾肥效应* 刘建香 1 张国建 2 郭云周 1 杨袁刚 2 吴杏红 2 1. 云南省农业科学院农业环境资源研究所昆明 650205 2.

1 国际植物营养研究所系列期刊 BETTER CROPS 中文版专刊高效施肥 2011 年第 1 期总第 26 期云南红壤旱坡地玉米氮磷钾肥效应* 刘建香 1 张国建 2 郭云周 1 杨袁刚 2 吴杏红 2 1. 云南省农业科学院农业环境资源研究所昆明云南农业职业技术学院昆明摘要通过田间试验研究了云南省昆明市小哨红壤旱坡地氮磷钾肥配合施用对玉米产量和养分吸收的影响结果表明钾肥的农学效率磷肥的农学效率氮肥的农学效率施氮 4 公斤 / 亩玉米产量最高为 653 公斤 / 亩氮肥的农学效率最高每公斤氮肥增产玉米 20.7 公斤随着施氮量的增加氮肥的农学效率迅速下降玉米产量随施磷量的增加而增加施 6 公斤 P2O 5/ 亩磷肥的农学效率最高每公斤 P 2O 5 增产玉米 30.1 公斤磷肥的农学效率随着施磷量的增加逐渐下降玉米产量随着施钾量的增加而增加施 6 公斤 K 2O/ 亩钾肥的农学效率最高每公斤 K 2O 增产玉米 32.4 公斤钾肥的农学效率随着施钾量的增加趋于下降关键词玉米氮磷钾肥产量农学效率玉米是云南省主要旱粮作物常年种植面积约 1500 万亩总产 500 余万吨 [1] 玉米生产的施肥习惯上人们往往偏施氮肥而忽视了磷钾肥配合施用对玉米生长发育产量构成和养分吸收的促进作用从而导致玉米产量不高种植玉米的经济潜力得不到充分发挥 [2] 玉米品质受到影响 [3] 施用氮肥是提高作物产量的重要手段 1996 年以来全球氮肥用量超过 8000 万吨我国氮肥施用量 1995 年以来在万吨之间 [4] 尽管我国已经是化肥生产和施用大国但由于生态气候类型多种多样各地生产条件和生产水平千差万别合理施肥任重而道远首先是化肥合理用量的快速准确确定还面临不少的技术难题其次是化肥施用方法尚待改进本试验基于中 - 加实验室土壤 ASI 测定结果在施用等量镁锌的条件下研究不同氮磷钾肥配合施用与玉米产量和养分吸收的关系为玉米高产提供合理的施肥依据 1 材料与方法 1.1 基本情况试验地点试验设在云南省昆明市官渡区大板桥街道办事处小哨村云南农业职业技术学院教学农场的旱坡地上供试土壤红壤养分状况见表 1 * 国际合作项目云南持续农业的坡地管理 NMS-YN 国际植物营养研究所资助作者简介刘建香 1968 女云南河口人高级实验师从事土壤农化及作物栽培研究推广通迅作者郭云周 gyzhou3959@sina.com 50

2 云南红壤旱坡地玉米氮磷钾肥效应表 1 供试土壤化学性状 OM 养分含量 ( 毫克 / 升 ) ph (%) NH + 4 -N NO - 3 -N P K Mg S Fe Cu Mn Zn 试验设计试验设置 10 个,4 次重复, 随机区组排列, 小区规格 6.25 米 3.20 米, 面积 20 平方米 10 个分别是 :N 0 P 2 K 2 N 1 P 2 K 2 N 2 P 2 K 2 N 3 P 2 K 2 N 2 P 0 K 2 N 2 P 1 K 2 N 2 P 3 K 2 N 2 P 2 K 0 N 2 P 2 K 1 N 2 P 2 K 玉米播种立夏节令播种, 选用会单 -4 号杂交玉米品种, 播种行距 80 厘米, 开浅沟条播, 每行播种 70 粒, 出苗后定苗, 株距 20 厘米, 每个小区 4 行, 每行 31 株, 每个小区玉米定苗 124 株 1.4 施肥量及施肥方法以中 - 加试验室肥料推荐用量 (OPT)N 4 公斤 / 亩 P 2 O 5 6 公斤 / 亩 K 2 O 6 公斤 / 亩硫酸锌 0.1 公斤 / 亩石灰 40 公斤 / 亩碳酸镁 14 公斤 / 亩, 试验肥料用量 :N 0 N 1 N 2 N 3 分别为纯氮公斤 / 亩,P 0 P 1 P 2 P 3 分别为 P 2 O 5 用量公斤 / 亩,K 0 K 1 K 2 K 3 分别为 K 2 O 用量公斤 / 亩施肥方法 : 试验小区划分好以后, 施入石灰和碳酸镁, 并与耕层土壤混合 ; 全部磷肥 20% 的氮肥 20% 钾肥作底肥,80% 的氮肥 80% 钾肥和全部锌肥作追肥其中, 五叶期追施 30% 的氮肥 50% 钾肥和 100% 的锌肥, 大喇叭口期追施 50% 的氮肥 30% 钾肥氮肥采用尿素, 磷肥采用普通过磷酸钙, 钾肥采用氯化钾, 锌肥采用硫酸锌 1.5 田间管理玉米从播种到收获, 田间管理的中心任务是培育壮苗, 适时追肥和防治病虫害 1.6 调查记载玉米灌浆期穗位叶长和宽取样考种收获测产籽粒和秸秆氮磷钾含量测定 2 结果与分析 2.1 施氮量对玉米产量氮肥农学效率和氮素吸收的影响施用五氧化二磷 12 公斤 / 亩氧化钾 12 公斤 / 亩的基础上, 不同施氮条件下玉米产量氮肥的农学效率回收率见表 2 51

3 国际植物营养研究所系列期刊 BETTER CROPS 中文版专刊表 2 不同施氮条件下玉米产量氮肥农学效率与氮素吸收量施氮量籽粒产量氮的农学效率氮吸收量 ( 公斤 / 亩 ) ( 公斤 / 亩 ) ( 公斤 / 亩 ) ( 公斤 / 公斤 N) 总氮籽粒氮氮回收率 % N 0 P 2 K a 12.1a 8.0a N 1 P 2 K a a 8.1a 18.0 N 2 P 2 K a a 9.1a 31.3 N 3 P 2 K a a 8.0a 8.3 不同施氮量玉米产量差异不显著, 其中以施氮量 4 公斤 / 亩玉米产量最高, 为 653 公斤 / 亩, 之后再增施氮肥, 玉米产量不增反降施氮量为 4 公斤 / 亩时, 氮肥的农学效率最高, 每公斤氮素可增产玉米 20.7 公斤, 而后随着施氮量的升高, 氮肥的农学效率大幅降低不同施氮量玉米吸收氮素差异不显著, 收获籽粒带走氮素差异也不显著, 施氮量为 8 公斤 / 亩时, 氮的回收率最高, 达到 31.3% 以上结果表明, 有机质含量较高的红壤旱坡地上, 多施氮肥并没有产生相应的产量回报, 相反氮肥浪费明显 2.2 施磷量对玉米产量磷肥农学效率和磷素吸收的影响施用纯氮 8 公斤 / 亩氧化钾 12 公斤 / 亩的基础上, 不同施磷条件下玉米产量磷肥的农学效率回收率见表 3 表 3 不同施磷量条件下玉米产量磷肥农学效率与磷素吸收量施磷量籽粒产量磷的农学效率 P 2 O 5 吸收量 ( 公斤 / 亩 ) ( 公斤 P 2 O 5 / 亩 ) ( 公斤 / 亩 ) ( 公斤 / 公斤 P 2 O 5 ) 总量籽粒磷磷回收率 (%) N 2 P 0 K b 3.8b 2.2b N 2 P 1 K a a 3.9a 27.3 N 2 P 2 K a a 3.8a 16.9 N 2 P 3 K a a 3.9a 16.6 与不施磷肥相比, 施磷玉米增产显著, 且玉米产量随着施磷量的增加而增加, 但施磷由 6 公斤 / 亩增至 12 公斤 / 亩 18 公斤 / 亩时, 玉米产量增加不显著从磷肥的农学效率来看, 以施磷 6 公斤 / 亩最高, 每公斤五氧化二磷可增产玉米 30.1 公斤, 而后随着施磷量的升高而降低施磷处理玉米吸收磷素籽粒带走磷素显著高于不施磷, 随着施磷量的增加, 玉米吸收磷素籽粒带走磷素呈增加趋势施磷量为 6 公斤 / 亩时, 磷的回收率最高, 为 27.3% 2.3 施钾量对玉米产量钾肥农学效率和钾素吸收的影响施用纯氮 8 公斤 / 亩五氧化二磷 12 公斤 / 亩的基础上, 不同施钾条件下玉米产量钾肥的农学效率回收率见表 4 表 4 不同钾量条件下玉米产量钾肥农学效率与钾素吸收量施钾量籽粒产量钾的农学效率 K 2 O 吸收量 ( 公斤 / 亩 ) ( 公斤 K 2 O/ 亩 ) ( 公斤 / 亩 ) ( 公斤 / 公斤 K 2 O) 总量籽粒钾钾回收率 (%) N 2 P 2 K b 3.7d 1.2b N 2 P 2 K a c 1.8a 65.6 N 2 P 2 K a b 2.0a 75.5 N 2 P 2 K a a 1.8a

4 云南红壤旱坡地玉米氮磷钾肥效应与不施钾肥相比, 施钾玉米增产显著, 且玉米产量随着施钾量的增加而增加, 但施钾量由 6 公斤 / 亩增至 12 公斤 / 亩 18 公斤 / 亩时, 玉米产量增加不显著从钾肥的农学效率来看, 以施钾 6 公斤 / 亩最高, 每公斤氧化钾可增产玉米 32.4 公斤, 而后随着施钾量的升高而降低施钾玉米吸收钾素籽粒带走钾素显著高于不施钾, 随着施钾量的增加, 玉米吸收钾素籽粒带走钾素呈增加趋势施钾量为 12 公斤 / 亩时, 钾的回收率最高, 为 75.5% 3 讨论与小结玉米对氮肥敏感, 施氮增产效果明显, 且其耐肥性较强, 需氮肥较多, 因此近年来随着用于玉米 [5, 氮肥数量的逐年增加, 出现了玉米氮肥超量施用问题, 氮肥的增产效果逐年降低 6], 我国氮肥的当季利用率仅为 30% ~ 35% [7, 8] 造成氮肥肥效降低的因素很多, 其中主要因素是施肥过量和施用方法不当, 如玉米所需要的必需营养元素供给不平衡 [9] 华北平原夏玉米 - 冬小麦轮作体系中, 氮肥超量施用现象十分普遍,1997 年的调查表明, 北京地区夏玉米田平均施肥量为 N 17 公斤 / 亩, 有的达 20 公斤 / 亩以上 [10], 造成氮肥利用率显著下降, 北京地区一般为 16% ~ 22% [11], 黄淮海平原吴桥试区甚至仅为 3.5% ~ 11.6% [12 ] 氮肥在提高作物产量的同时, 也对环境造成了极大的威胁, 已经引起了人们的高度重视 [4], 张淑香等在北京昌平褐潮土上进行的冬小麦和夏玉米轮作施用包膜尿素试验, 玉米的氮肥表观利用率为 55% ~ 140%, 高于小麦的氮肥表观利用率 (30.0% ~ 45.3%) [13], 蔡祖聪等在河南封丘潮土上进行的小麦玉米轮作长期肥料试验结果, 在等 N P K 的情况下, NPK NP 1/2OM(1/2 氮用有机肥 ) 和 OM( 全部氮用有机肥 ) 的氮回收率达到 66% ~ 75%, 其中以 1/2 OM 最高, 其次为 OM [4] 云南小哨红壤旱坡地上, 施用 P 2 O 5 K 2 O 各 12 公斤 / 亩的条件下, 施氮 4 公斤 / 亩时, 玉米产量最高, 为 653 公斤 / 亩, 氮肥农学效率最高, 每公斤氮素可增产玉米 20.7 公斤, 随着施氮量的增加, 氮肥的农学效率迅速下降, 氮肥回收率则以施氮 8 公斤 / 亩时最高, 为 31.3% 玉米是典型磷敏感型作物, 尤其苗期施用磷肥对提高土壤磷素供应增加作物产量具有重要作用, 施磷促进氮肥吸收, 减少土壤氮素的耗竭, 施 N 素 10 公斤 / 亩不配施磷的氮肥利用率只有 11.6%, 配施 P 2 O ~ 15 公斤 / 亩后氮肥利用率达到 26.5% ~ 39.4% ; 施 N 7.5 公斤 / 亩不配施磷的氮肥利用率 19.0%, 配施 P 2 O ~ 10 公斤 / 亩后氮肥利用率达到 23.5% ~ 33.2%, 施磷促进氮的吸收, 随配施磷量的增加氮肥利用率提高 4.5% ~ 27.7%, 随施磷量的增加磷肥利用率降低 [14], 缺磷是红壤旱地的主要障碍因子, 施磷增产显著 ; 补施磷肥后, 缺钾逐渐成为主要障碍因子, 补施钾肥有显著增产效果 ; 磷肥必须与农家肥和钾肥配合施用, 否则, 随着年限延长, 只施用氮磷肥将会导致地力下降, 最后绝产 [15] 刘建玲等报道, 磷肥的当季利用率一般只有 10% ~ 25%, 而 75% ~ 90% 的磷肥以不同形态的磷酸盐积累在土壤中, 小麦 - 玉米轮作长期定位试验中单施磷肥及氮磷肥配合施用小麦玉米均表现出显著的增产作用,12 年间, 与不施磷肥相比, 年施磷 4.5 公斤 / 亩小麦春玉米的平均增产率分别为 79.3% 96.9%,1 公斤 P 2 O 5 增产小麦春玉米分别为公斤, 在年施磷 4.5 公斤 / 亩基础上增施 1 倍的磷肥, 磷肥增产效应显著下降,1 公斤 P 2 O 5 增产小麦夏玉米分别为公斤 [16] 云南小哨红壤旱坡地上, 施氮 8 公斤 / 亩 K 2 O 12 公斤 / 亩的条件下, 玉米产量随着施磷量的增加而增加, 磷肥的农学效率和回收率以施 P 2 O 5 6 公斤 / 亩时最高, 每公斤 P 2 O 5 可增产玉米 30.1 公斤, 磷的回收率为 27.3%, 磷肥的农学效率和回收率随着施磷量的增加逐渐下降刘英等报道, 江淮丘陵区下蜀黄土发育的马肝土上, 施钾 9 公斤 / 亩时, 每千克 K 2 O 增产玉米最 53

5 国际植物营养研究所系列期刊 BETTER CROPS 中文版专刊高, 达 6.89 公斤 ; 每千克 N 增产公斤 ; 在 NP 肥充足时, 钾肥的增产效果极其显著 ; 而氮肥仍是玉米高产的首要限制因子 [17] 金凤霞等人在吉林蛟河市进行的玉米氮磷钾效应试验, 白浆土上氮磷钾的增产效果为氮 > 钾 > 磷, 且三要素间交互作用明显 ; 氮磷钾肥配合施用优于磷钾氮磷氮钾配合施用, 与对照相比, 其余均有极显著增产效果, 在该土壤条件下 N P 2 O 5 K 2 O 最高施用量为 14 公斤 / 亩 4.5 公斤 / 亩 4.3 公斤 / 亩 ; 最佳经济施肥量分别为 12.2 公斤 / 亩 4.2 公斤 / 亩 4 公斤 / 亩 [18] 云南小哨红壤旱坡地上, 施氮 8 公斤 / 亩 P 2 O 5 12 公斤 / 亩的条件下, 玉米产量随着施钾量的增加而增加, 钾肥的农学效率以施 K 2 O 6 公斤 / 亩时最高, 每公斤 K 2 O 增产玉米 32.4 公斤, 并随着施钾量的增加趋于下降, 钾肥的回收率以施 K 2 O 12 公斤 / 亩时最高, 为 75.5% 4 致谢云南持续农业的坡地管理, 长期得到国际植物营养研究所中国项目部的关心和支持, 以及成都代表处涂仕华博士的悉心指导, 在此致以衷心感谢参考文献 : [1] 中华人民共和国国家统计局. 中国统计年鉴 -2009[M]. 北京 : 中国统计出版社,2009 : [2] 武际, 郭熙盛, 王文军, 等. 磷钾肥配合施用对玉米产量及养分吸收的影响 [J]. 玉米科学, 2006,14(3) : [3] 王秀芳, 张宽, 王立春, 等. 科学管理与调控钾肥, 实现玉米高产稳产 [J]. 玉米科学,2004, 12(3) :92-95 [4] 蔡祖聪, 钦绳武. 华北潮土长期试验中的作物产量氮肥利用率及其环境效应 [J]. 土壤学报, 2006,43(6): [5] 易镇邪, 王璞. 包膜复合肥对夏玉米产量氮肥利用率与土壤速效氮的影响 [J]. 植物营养与肥料学报,2007,13(2) : [6] 游福欣, 王向阳, 王宗杰, 等. 夏玉米最佳施氮量研究 [J]. 安徽农业科学,2005,33(5) : [7] 朱兆良. 农田中氮肥的损失与对策 [J]. 土壤与环境,2000,(9) :1-16 [8] 李生秀. 植物营养与肥料学科的现状与展望 [J]. 植物营养与肥料学报,1999,5(3) : [9] 刘红霞, 张会民, 王定勋, 等. 氮锌配施对夏玉米的增产效应研究 [J]. 吉林农业大学学报, 2004,26(5) : [10] 赵久然, 郭强, 郭景伦, 等. 北京郊区粮田化肥投入和产量现状的调查分析 [J]. 北京农业科学, 1997,(2) :36-38 [11] 李新慧. 京郊粮田土壤氮素损失机制与提高氮肥利用率 [J]. 北京土壤学会简讯,1999,2(5) : 5-8 下接 66 页 54

1.4 ( ) 公斤 N/ 亩, 3.7 ( ) 公斤 P 2 O 5 / 亩, 以及 4.5 ( ) 公斤 K 2 O / 亩 ;(2) -N: 不施氮, 磷钾肥用量同 NE 处理 ;(3) -P: 不施磷, 氮钾肥用量同 NE 处理 ;(4)

1.4 ( ) 公斤 N/ 亩, 3.7 ( ) 公斤 P 2 O 5 / 亩, 以及 4.5 ( ) 公斤 K 2 O / 亩 ;(2) -N: 不施氮, 磷钾肥用量同 NE 处理 ;(3) -P: 不施磷, 氮钾肥用量同 NE 处理 ;(4) 我国北方玉米施肥产量效应和经济效益分析何萍 1 谢佳贵 2 李玉影 3 王宜伦 4 贾良良 5 崔荣宗 6 王宏庭 7 邢月华 8 孙克刚 ( 1. 国际植物营养研究所北京办事处, 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 北京 181;2. 吉林省农业科学院农业资源与环境研究所, 长春 1333;3. 黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所, 哈尔滨 1586;4. 河南农业大学资源与环境学院,

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云南红壤旱坡地玉米氮磷钾肥效应表 1 供试土壤化学性状 OM 养分含量 ( 毫克 / 升 ) ph (%) NH + 4 -N NO - 3 -N P K Mg S Fe Cu Mn Zn