36期

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衣哄纪
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1 中国农学通报 2013,29(36): Chinese Agricultural Science Bulletin 云南滇西玉米施肥现状分析范茂攀 1 1,2, 郑毅, 汤利 1 1, 刘润梅 ( 1 云南农业大学资源与环境学院, 昆明 ; 2 西南林业大学, 昆明 ) 摘要 : 为了更好地指导农户施肥, 采用实地农户访问和田间调查典型区的设点方式, 对云南省滇西地区的县区和县玉米种植农户进行调查, 分析了玉米施肥现状和偏生产力结果表明 : 滇西地区玉米施肥主要以化肥为主, 有机肥仅占 12.3%~14.2% 县区县化肥施用量 (+ P 2O 5 + K 2O) 分别为 kg/hm kg/hm kg/hm 2, 玉米产量分别为 kg/hm kg/hm kg/hm 2 化肥 (+P 2O 5+K 2O) 偏生产力分别为 23.9 kg/kg 15.5 kg/kg 24.3 kg/kg 以 150~250 kg/hm 2 为氮养分的合理施用量,18.8% 农户合理, 而过量的农户占 70.3%; 以 45~135 kg/hm 2 为磷养分的合理施用量, 施磷不足和过量的农户分别占 29.7% 和 20.3%; 以 30~90 kg/hm 2 为钾素养分的合理施用量, 有 26.6% 农户合理, 不足的农户占 51.6% 因此, 在滇西地区应减少玉米化肥氮的施用, 提高玉米氮的偏生产力 ; 增加磷钾肥的施用, 提高其产量, 获得较高的玉米磷钾偏生产力关键词 : 滇西 ; 玉米 ; 农户调查 ; 施肥现状 ; 化肥偏生产力中图分类号 :S 文献标志码 :A 论文编号 : The Investigation and Analysis of Fertilization Rate of Maize in the West Yunnan Province Fan Maopan 1, Zheng Yi 1,2, Tang Li 1, Liu Runmei 1 ( 1 College of Resources and Environment, Yunnan Agricultural University, Kunming ; 2 Southwest Forestry University, Kunming ) Abstract: In order to guide the farmers' fertilization, the farmer household survey on fertilization of maize was carried out in Eryuan, Longyang and Yongsheng, Yunnan Province. Based on fertilization survey of maize from selecting farmer household and analyzing partial factor productivity (PFP), the results showed that: most of maize fertilization were chemical fertilizer, and only 12.3%-14.2% were organic fertilizer in the West of Yunnan Province. The rates of chemical fertilizer, yield and PEP were kg/hm 2, kg/hm 2 and 23.9 kg/kg in Eryuan, kg/hm 2, kg/hm 2 and 15.5 kg/kg in Longyang, kg/hm 2 and kg/kg and 24.3 kg/kg in Yongsheng, respectively. Taking kg/hm 2 as the recommended amount of nitrogen fertilizers, 18.8% of farmer households were in the rational applying rate, and 70.3% surpassed recommended amount of fertilizer. At the same time, when taking kg/hm 2 as the recommended amount of phosphorus fertilizers, 29.7% of farmer households were lower recommendation, and 20.3% exceed recommend amount. And, 26.6% of farmer households lied in the rational applying rate, 51.6% lower the recommendation if taking kg/hm 2 as the recommended amount of potassium fertilizer. So the decrease of nitrogen fertilization amount would improve the PFP of nitrogen on maize. The increase of phosphorus and 基金项目 : 公益性行业 ( 农业 ) 科研专项农作物最佳养分管理技术研究与应用 ( , ); 云南省高校科技创新团队支持计划农业资源与环境第一作者简介 : 范茂攀, 男,1977 年出生, 云南宣威人, 讲师, 在读博士研究生, 主要从事土壤和植物营养方面的研究通信地址 : 云南省昆明市北郊黑龙潭云南农业大学资源与环境学院,Tel: , mpfan@126.com 通讯作者 : 汤利, 女,1964 年出生, 教授, 博士生导师, 博士, 主要从事植物营养与病害控制施肥与环境和固体废弃物资源化利用方面的研究通信地址 : 云南省昆明市北郊黑龙潭云南农业大学资源与环境学院,Tel: , ltang@ynau.edu.cn 收稿日期 : , 修回日期 :

2 110 中国农学通报 potassium fertilizer input would improve production, to achieve higher PFP of phosphorus and potassium on maize. Key words: the west Yunnan; maize; the farmer household survey; the current status of fertilization; partial factor productivity 0 引言玉米不仅是重要的饲料和粮食作物, 而且是重要的能源作物, 是中国最重要的禾谷类作物之一 [1] 近 20 年来, 玉米的播种面积呈逐年上升的趋势, 在中国禾谷类作物的增产份额中玉米贡献了 76%, 因此在中国农业生产中占举足轻重的地位 [2] 云南玉米生产在中国排第 10 位, 在西南 6 省 ( 市自治区 ) 中仅次于四川省而位居第 2 位, 玉米已成为云南省种植面积第一总产量第二的大田作物 [3] 据联合国粮农组织 (FAO) 的资料, 在发展中国家, 施肥可提高粮食作物单产 55% ~57%, 总产 30% ~ 31% [4] 玉米吸肥能力强, 需肥量大, 提供充足的养分 [5] [6] 是玉米获得高产的关键王激清等通过全国 26 个地区多个农户调查数据得出, 中国目前水稻小麦和玉米农户条件下的氮肥偏生产力分别为 28.4 kg/kg 23.9 kg/kg 和 27.4 kg/kg, 低于世界平均水 [7] 平 (47.7 kg/kg 33.7 kg/kg 和 57.8 kg/kg) 刘润梅等研究结果表明, 云南省玉米的总化肥偏生产力为 17.8 kg/kg, 其中化肥氮 () 的偏生产力为 21.8 kg/kg 表现出云南玉米氮肥偏生产力低于全国和世界的平均水平云南省化肥利用差异很大, 地区间发展不平衡, 在肥料使用方面存在着很多亟待解决的问题 [8] 范茂 [9] [10] [11] 攀唐芳杨森针对云南省不同地区玉米的施肥现状进行调查, 其化肥施用量表现为滇中 > 滇东南 > 滇西滇西北 > 滇东北, 同时表现出农户间的施肥与试验存在一定差异笔者针对农户的施肥状况进行田间访问式调查, 了解农户玉米施肥与产量, 通过对玉米的化肥偏生产力分析, 研究滇西地区调查区域农户在玉米施肥的差异, 分析农户在玉米施肥上的合理性, 充分发挥玉米的增产潜力, 达到高产高效的目的 1 材料与方法 1.1 调查方法采用农户抽样调查, 走访村小组村委会和肥料经销商的方法进行施肥现状调查在大理保山丽江土肥站县农技推广中心乡镇农科站等人员的帮助下, 亲自走访被调查农户调查样点根据玉米种植面积经济收入等, 通过等距离抽样和随机选取确定 [12] 具体根据云南省统计年鉴和相关资料按照播种面积从大到小排列, 选取播种面积较大的州 ( 市 ), 再将隶属于这些州 ( 市 ) 的县 ( 市 ) 按照人均收入从大到小排列, 再按等距离抽样的方式对每个州 ( 市 ) 选取一个县, 作为调查样点县, 再根据当地种植情况在县内选取种植面积较大的 2 个乡镇, 每个乡选取 2 个村, 每个村随机选取 5~6 个有代表性的玉米种植农户进行实地入户走访调查 1.2 调查地点及样本分布主要调查了滇西地区玉米主要种植县市大理市县保山市区丽江市县,2009 年玉米种植农户共调查 64 户 1.3 调查具体内容农户生产状况调查农户家庭基本情况承包土地数量水旱土地面积主要作物施肥情况农户玉米种植面积产量施肥品种施肥量施肥时间施肥方法施肥技术其他养分管理技术状况等 1.4 化肥偏生产力 (PFP) 化肥偏生产力 ( 化肥效率 )(Partial factor productivity from applied fertilizer,pfp), 它是指单位投 [13] 入的化肥所能生产的作物籽粒产量, 即 : PFP=Y/F Y 为施肥后所获得的作物产量 ;F 代表化肥的投入量国际农学界常用 PFP, 原因是它不需要通过实验测定空白区产量和养分吸收量, 简单明了易于运用, 尤其适合于用农户调研数据分析化肥效率 1.5 数据分析采用 SPSS 10.0 和 Excel 2003 软件进行数据处理与分析 2 结果与分析 2.1 滇西玉米调查农户化肥施用量由表 1 可知, 滇西地区玉米化肥投入量平均为 kg/hm 2, 氮磷钾投入量分别为 kg/hm kg/hm 2 和 72.5 kg/hm 2, 氮磷钾比例为 1:0.25:0.20 玉米平均化肥施用量 ( 纯养分量 ) 分别为 kg/hm kg/hm 2 和 kg/hm 2 ; 玉米平均产量分别为 kg/hm kg/hm 2 和 kg/hm 2 在调查农户中, 化肥施用量表现为 : > >, 而产量表现出为 : > > 调查农户中玉米施用化肥 (:P 2O 5:K 2O) 的比例在

3 范茂攀等 : 云南滇西玉米施肥现状分析 111 表 1 滇西玉米化肥施用状况项目滇西平均 361.0± ± ± ± 化肥投入量 94.3± ± ± ± ± ± ± ± 化肥用量产量 ± ± ± ± 和分别表现为 1:0.26:0.14,1:0.45:0.17,1: 0.16:0.24 根据相关研究认为, 玉米适宜的氮磷钾 (: P 2O 5:K 2O) 比分别为 1:0.4:0.9,1:0.4:0.6 [14] 因此, 在 3 个县区均表现为磷钾肥的不足从 3 个调查县区来看, 无论是氮磷钾肥, 农户间的施肥差异表现为 : > > 农户对氮磷钾 3 种化肥施用间差异表现为 : 钾肥 > 磷肥 > 氮肥, 滇西所有调查农户则表现为 : 磷肥 > 钾肥 > 氮肥化肥投入中氮肥用量占肥料用量的 89.0%~91.6%, 磷肥用量占肥料用量的 84.5%~92.8%, 钾肥用量占肥料用量的 60.5%~68.6% 2.2 滇西玉米调查农户有机肥施用量云南省有机肥在肥料结构中的比例 :1960 年为 95.22%,1990 年为 57.49%,2000 年为 34.10% [15] 2005 年保山市有机肥的比重为 34.4% [16] 滇西调查农户玉米有机肥在肥料中的比例为 13.9%, 因此有机肥的施用量较少调查农户中玉米施用有机肥 (:P 2O 5:K 2O) 的比例在和分别表现为 1:0.39:0.73 1: 0.28:0.89 1:0.27:0.99, 与化学肥料相比, 钾的比例明显增加, 从而使调查农户中玉米施用肥料 (:P 2O 5:K 2O) 的比例在和分别表现为 1:0.27:0.19 1: 表 2 滇西玉米调查农户有机肥施用状况项目滇西平均 33.3± ± ± ± 化肥投入量 13.1± ± ± ± ± ± ± ± 化肥用量产量 ± ± ± ± :0.25 1:0.17: 滇西不同县区调查农户化肥偏生产力从图 1 中可以看出, 滇西玉米化肥总氮磷钾的偏生产力在分别为 23.9 kg/kg 15.5 kg/kg 24.3 kg/kg, 表现为 > >, 与差异显著 (P<0.05), 与差异显著 (P< 0.05), 与差异不显著氮肥的偏生产力表现为 > >, 与差异显著 (P<0.05), 与差异不显著, 与差异不显著 ; 磷肥的偏生产力表现为 > >, 与间差异显著 (P<0.05), 而与与间差异均不显著 ; 钾肥的偏生产力表现为 > >, 与间差异显著 (P<0.05), 而与与间差异均不显著 P 2O 5 K 2O 化肥总量施肥类型图 1 不同县区调查农户化肥偏生产力 2.4 滇西玉米调查农户化肥施用合理性分析在目前的栽培技术和产量水平条件下,150~200 kg/hm 2

4 112 中国农学通报是专家们推荐的玉米施肥总量, 即使在高产条件下推荐量也不会超过 150~200 kg/hm 2[13] 一般将氮肥施用量分为 3 级,150~250 kg/hm 2 为适中, 小于 150 kg/hm 2 为不足, 大于 250 kg/hm 2 为超量 [13] 玉米化肥纯氮以 150~250 kg/hm 2 为合理施肥量, 合理施肥的农户仅只有 18.8%, 平均施肥量 kg/hm 2, 而施肥过量的农户达到了 70.3%, 平均施肥量 kg/hm 2, 是合理平均施肥量 (206.5 kg/hm 2 ) 的 2 倍多施肥不足的农户产量与施肥过量的农户产量相当, 而施肥合理的农户产量最高, 从 PFP 来看, 伴随着施肥量的增加,PFP 逐渐减小以玉米化肥纯磷 (P 2O 5)45~135 kg/hm 2 为合理施肥量, 合理施肥的农户占 50.0%, 平均施肥量 76.4 kg/hm 2, 近 30% 的施肥不足,20% 的施肥过量以玉米化肥纯钾 (K 2O)30~90 kg/hm 2 为合理施肥量, 合理施肥的农户占 26.6%, 平均施肥量 54.3 kg/hm 2, 不足农户占 51.6%, 而过量农户占 21.9%( 表 3) 在氮磷钾肥的合理施肥范围内表现为 : 钾肥的偏生产力 > 磷肥的偏生产力 > 氮肥的偏生产力, 因此在滇西地区应注重磷钾肥的施用但从偏生产力来看均表现为 : 不足偏生产力 > 合理施肥偏生产力 > 过量偏生产 [6] 力王激清通过对不同区域农户的化肥用量产量和化肥偏生产力进行对比分析, 西南地区玉米氮磷钾的偏生产力分别为 21.0 kg/kg 62.9 kg/kg 171 kg/kg, 中国玉米氮磷钾的偏生产力分别为 27.4 kg/kg 70.8 kg/kg kg/kg 而滇西地区调查农户中, 合理施肥范围内的氮磷偏生产力高于西南地区和全国, 钾肥合理施肥范围内的偏生产力低于西南地区和全国从产量来看, 氮磷肥的合理施肥范围内的产量均高于不足或过量的施肥量, 而钾肥的产量则表现为 : 过量施肥量 > 合理施肥量 > 不足施肥量表 3 滇西玉米调查农户化肥施用量分布养分范围 /(kg/hm 2 ) 比例 /% 施用量平均 /(kg/hm 2 ) 产量平均 /(kg/hm 2 ) PFP 平均 /(kg/kg) < ~ > < ~ > < ~ > 讨论通过对代表性农户的调查, 掌握农户的施肥状况, 分析农户施肥中存在的问题, 对农业生产施肥的指导具有重要意义长期施用有机肥有利于土壤中养分的积累和提高有效养分的作用, 改善土壤的物理性质, 提 [17] 高土壤的保水保肥能力李忠芳等采用产量可持续性指数 (SYI) 对中国 22 个长期试验点 5 种施肥模式下的玉米产量可持续性进行了研究, 施用 PK 和 PKM 的 SYI 相对稳定因此, 玉米施肥要注重有机与无机的结合, 注重氮磷钾养分间的平衡通过对选取玉米种植农户进行调查分析, 滇西地区有机肥所占比重较少, 仅为 13.9% 因此应加大有机肥的投肥强度, 有利于增加作物的产量滇西调查农户 :P 2O 5:K 2O 为 1:0.26:0.28, 表现为磷钾的不足高产田中对玉米施肥的研究表明 : 在不减少产量的前提下, 增加 P K 基施量, 减少追施量的优化施肥要比习惯施肥节约 40%, 氮肥利用率提高 [18] 程度最高达 44.30%, 养分资源得到合理利用因此注重有机肥和无机肥的比例, 调整氮磷钾的比例, 针对不同肥料采取不同的施肥方法和时期, 可以有效地提高玉米产量和肥料效益, 实现高产高效已有研究报道表明, 中国玉米化肥 ( 氮磷钾 ) 的偏生产力分别为 27.4 kg/kg 70.8 kg/kg kg/kg, 世界的偏生产力为 57.8 kg/kg 119.0kg/kg kg/kg [6] 云南省玉米化肥 ( 氮磷钾 ) 的偏生产力分别为 21.8 kg/kg kg/kg kg/kg [7] 滇西地区玉米调查农户化肥 ( 氮磷钾 ) 的偏生产力分别为 31.3 kg/kg kg/kg kg/kg, 因此氮肥偏生产力高于云南和全国, 而低于世界 ; 磷肥偏生产力高于全国和世界, 而低于云南全省 ; 钾肥偏生产力高于云南全国和世界滇西调查农

5 范茂攀等 : 云南滇西玉米施肥现状分析 113 户中, 合理施肥范围内氮磷钾的偏生产力为 41.4 kg/kg kg/kg kg/kg, 从而使得氮肥的偏生产力提高了, 磷钾肥的偏生产力降低了中国的化肥 ( 最主要是氮磷养分 ) 施用量处于一个高水平, 而产量水平不高, 因此中国的玉米的化肥偏生产力比较低 [6] 滇西玉米调查农户, 化肥氮过量施用的占 70.3%, 如何降低过量氮肥的施用, 提高玉米氮肥的偏生产力 [19] 是十分必要的孙义祥等施用配方肥比农户习惯的氮肥偏生产力提高 55%, 显著提高了资源利用效率本研究选取代表性农户依据统计资料对种植面积进行排序, 按照等距离的方式进行抽样调查, 克服了调查的主观性随意性, 使样本更具有代表性但在不同区域的土壤养分和种植习惯存在差异 [9-11] 在今后的调查中, 可以把农户调查和土壤养分调查有机地结合起来, 对农户进行指导施肥更具有实践意义在有条件的区域, 测土配方施肥和田间试验结合进行最佳养分管理是减少化肥施用提高肥料利用效率和玉米生产力, 实现高产高效的重要途径建立肥料调查使用制度和养分循环模型, 在不同的生态区域实时监控养分循环状况, 有利于对今后的肥料使用预测, 利于肥料结构的调整, 充分发挥肥料在农业生产中的作用, 为实现精确农业奠定基础 [16] 4 结论选取滇西的县区县进行调查分析, 县区县化肥施用量分别为 kg/hm kg/hm kg/hm 2, 产量分别为 kg/hm kg/hm kg/hm 2, 化肥偏生产力分别为 23.9 kg/kg 15.5 kg/kg 24.3 kg/kg 化肥偏生产力中与差异显著, 与差异显著有机肥在肥料中所占的比例较低, 仅为 13.9% 增施有机肥料可以提高施肥效益以 150~250 kg/hm 2 为氮素养分的合理施用量, 有 18.8% 农户合理, 而过量的农户占 70.3% ; 以 45~ 135 kg/hm 2 为磷素养分的合理施用量, 有 50.0% 农户合理, 不足的农户占 29.7%; 以 30~90 kg/hm 2 为钾素养分的合理施用量, 有 26.6% 农户合理, 不足的农户占 51.6% 氮磷钾肥合理范围内的偏生产力分别为 41.4 kg/kg kg/kg kg/kg, 无论是氮磷钾肥, 均随施肥量的增加, 而 PFP 减小参考文献 [1] 陈宗龙. 云南玉米科学 [M]. 昆明 : 云南科技出版社,2007: [2] 中国科学技术协会. 作物学学科发展报告 [M]. 北京 : 中国科学技术出版社,2008:55. [3] 黄吉美. 云南省玉米产业发展对策研究 [J]. 中国种业,2012(6):8-13. [4] 闫湘. 我国化肥利用现状与养分资源高效利用研究 [D]. 北京 : 中国农业科学院,2008. [5] 王宜伦, 韩燕来, 张许, 等. 氮磷钾配比对高产夏玉米产量养分吸收积累的影响 [J]. 玉米科学,2009,17(6): [6] 王激清. 我国主要粮食作物施肥增产效应和养分利用效率的分析与评价 [D]. 北京 : 中国农业大学,2007. [7] 刘润梅, 范茂攀, 汤利, 等. 云南省玉米施肥量与化肥偏生产力的关系研究 [A]. 面向未来的土壤科学 ( 中册 ) 中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集 [C]. 北京 : 电子科技大学出版社,2012: [8] 唐芳, 郑毅. 云南省化肥利用现状与提高化肥利用率的措施 [J]. 云南农业大学学报,2004,19(2): [9] 范茂攀. 云南保山丽江主要农作物的施肥状况与农田养分平衡 [D]. 昆明 : 云南农业大学,2007. [10] 唐芳. 滇中地区主要作物施肥状况及其经济效益分析 [D]. 昆明 : 云南农业大学,2004. [11] 杨森. 滇东南滇东北地区主要农作物肥料施用及其对环境的影响 [D]. 昆明 : 云南农业大学,2004. [12] 刘润梅, 范茂攀, 汤利, 等. 云南省水稻生产中的肥料偏生产力分析 [J]. 云南农业大学学报,2012,27(1): [13] 张福锁, 王激清, 张卫峰, 等. 中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径 [J]. 土壤学报,2008,45(5): [14] 林继雄. 我国主要作物养分配比和施肥技术 [J]. 磷肥和复肥,2001, 16(5): [15] 黄兆贞, 王文富. 云南化肥使用情况问题及对策 [A]. 银龄睿智为十一五规划建言献策论文选编,2006: [16] 范茂攀, 郑毅, 李少明, 等. 保山市农田生态系统养分循环与平衡研究 [J]. 云南农业大学学报,2004,20(3): [17] 李忠芳, 徐明岗, 张会民, 等. 长期不同施肥模式对我国玉米产量可持续性的影响 [J]. 玉米科学,2009,17(6): [18] 彭利欣, 杨仁鹏. 玉米优化施肥效应研究 [J]. 磷肥与复肥,2009,24 (2): [19] 孙义祥, 袁嫚嫚, 郭熙盛. 玉米专用肥配方设计与效果验证 [J]. 中国农学通报,2012,28(18):

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,