作物杂志,2022, 第5期: 111–117 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2022.05.015

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

氮磷钾配施对制种玉米产量及经济效益的影响

李龙1(), 肖让2(), 张永玲2   

  1. 1高台县农业技术推广中心,734300,甘肃张掖
    2河西学院土木工程学院/河西走廊水资源保护利用研究所,734000,甘肃张掖
  • 收稿日期:2021-07-09 修回日期:2021-10-18 出版日期:2022-10-15 发布日期:2022-10-19
  • 通讯作者: 肖让,研究方向为作物水肥调控理论与技术,E-mail:xiaorang999@163.com
  • 作者简介:李龙,从事农业技术推广工作,E-mail: 421816894@qq.com
  • 基金资助:
    张掖市甘州区旱作农业节水技术推广与耕地质量提升技术研究(H2018005);张掖市甘州区耕地质量提升与化肥减量增效技术研究(H2019009);甘州区玉米制种绿色高质高效关键技术研究(H2019033);河西绿洲灌区玉米制种水肥高效利用与连作土壤障碍治理技术研究(H2020024)

Effects of Combined Application of Nitrogen, Phosphorus and Potassium on Seed Maize Yield and Economic Benefit

Li Long1(), Xiao Rang2(), Zhang Yongling2   

  1. 1Agricultural Technology Extension Center of Gaotai County, Zhangye 734300, Gansu, China
    2School of Civil Engineering, Hexi University/Institute of Water Resources Protection and Utilization in the West Corridor, Zhangye 734000, Gansu, China
  • Received:2021-07-09 Revised:2021-10-18 Online:2022-10-15 Published:2022-10-19

摘要:

为完善甘肃省张掖市制种玉米施肥体系,探究氮磷钾配方施肥对氮、磷和钾肥利用率的提升效果及其对制种玉米生长与产量的调控效应,明确氮磷钾配施对土壤肥力的影响。以制种玉米为供试作物,地表滴灌为供水方式,设置配方缺氮(T1)、配方缺磷(T2)、配方缺钾(T3)、氮磷钾配方施肥(T4)、常规缺氮(T5)、常规缺磷(T6)、常规缺钾(T7)、常规施肥(T8)和不施肥(T9)9个施肥处理。结果表明,T4与T8处理产量分别为7158.9和6638.9kg/hm2,显著高于相应的缺素施肥处理;T4处理水分利用率较T8处理提高7.33%(P<0.01),N、P、K化肥利用率分别提高5.9%、67.3%和70.2%(P<0.05),经济效益提高9.94%,土壤养分综合指数提高20.00%。氮磷钾配方施肥能显著促进作物生长,释放高产潜力,提高水肥利用效率,提升经济效益和土壤肥力,为推荐的施肥模式。

关键词: 氮磷钾配施, 制种玉米, 水肥利用率, 经济效益, 土壤肥力

Abstract:

In order to improve the fertilization system of seed production maize in Zhangye, Gansu, the improvement effect of N、P、K formula fertilization on the utilization rate of N, P and K, the regulation effect on the growth and yield of seed production maize were explored, and the influence of N, P, K combined application on soil fertility was clarified. Seed maize was used as the test crop and surface drip irrigation was used as water supply method. Formulation nitrogen deficiency (T1), formulation phosphorus deficiency (T2), formulation potassium deficiency (T3), formula fertilization (T4), conventional nitrogen deficiency (T5), conventional phosphorus deficiency (T6), conventional potassium deficiency (T7), conventional fertilization (T8) and no fertilization (T9) treatments were set. The results showed that the yields of T4 and T8 treatments were 7158.9 and 6638.9kg/ha, respectively, which were significantly higher than that of the corresponding nutrient deficiency fertilizer treatments. The water use efficiency of T4 was 7.33% (P < 0.01) higher than that of T8 treatment, and the fertilizer use efficiency of N, P and K was respectively increased by 5.9%, 67.3% and 70.2% (P < 0.05), economic benefit increased by 9.94%, soil nutrient comprehensive index increased by 20.00%. Formula fertilization can significantly promote crop growth, release high yield potential, improve water and fertilizer utilization efficiency, improve economic benefits and soil fertility, so itʼs the recommended fertilization mode.

Key words: Combined application of N, P and K, Seed maize, Water and fertilizer utilization efficiency, Economic benefit, Soil fertility

图1

作物生长期间降雨量、平均气温和蒸发量

表1

供试土壤理化性质

土壤类型
Soil type
土层
Soil layer
(cm)
pH 有机质
Organic matter
(g/kg)
碱解氮
Available nitrogen
(mg/kg)
有效磷
Available phosphorus
(mg/kg)
速效钾
Available potassium
(mg/kg)
容重
Bulk density
(g/cm3)
沙壤土Sandy soil 0~20 8.33 16.30 42.35 4.45 118.59 1.38

表2

试验设计

施肥模式
Fertilization
model
处理
Treatment
施氮量
N
application
rate
施磷量
P
application
rate
施钾量
K
application
rate
配方施肥
Formula
fertilization
T1 0.0 138 75
T2 448.5 0 75
T3 448.5 138 0
T4 448.5 138 75
常规施肥
Conventional
fertilization
T5 0.0 207 45
T6 414.0 0 45
T7 414.0 207 0
T8 414.0 207 45
T9 0.0 0 0

表3

土壤养分指标评分及权重

养分指标
Nutrient indicator
Fi
High

Middle

Low
极低
Extremely low
权重
Weight
有机质Organic matter g/kg 25~20 20~15 15~10 <10 0.30
分值 80 60 40 20
碱解氮Alkali-hydrolyzable nitrogen g/kg 100~90 90~60 60~45 <45 0.25
分值 80 60 40 20
有效磷Available phosphorus g/kg 90~60 60~30 30~15 <15 0.25
分值 80 60 40 20
速效钾Available potassium g/kg 155~125 125~100 100~70 <70 0.20
分值 80 60 40 20

表4

土壤养分等级划分规则

等级Grade 综合指数Comprehensive index
极高Extremely high 100~95
高High 95~75
中Middle 75~50
低Low 50~30
极低Extremely low 30~0

表5

不同施肥处理玉米农艺性状、产量及水分利用效率

处理
Treatment
株高
Plant height
(cm)
穗位高
Ear height
(cm)
穗长
Ear length
(cm)
穗粒数
Kernels
per spike
秸秆生物量
Straw biomass
(kg/hm2)
产量
Yield
(kg/hm2)
水分利用效率
WUE
(kg/m3)
T1 179.0±0.7dD 97.5±0.7cdCD 13.7±1.3abA 285±0.8fF 7889.5±61.8eE 5846.7±37.2fF 1.32±0.01fF
T2 183.7±0.3cC 93.9±0.8efEF 13.7±0.4abA 314±1.2dD 8627.6±83.6cC 6718.6±37.2cC 1.51±0.01cC
T3 186.5±0.9bB 99.9±0.2cC 14.1±1.2abA 319±0.9cC 9058.5±74.8bB 6951.4±26.6bB 1.57±0.01bB
T4 192.9±0.1aA 139.4±1.0aA 15.0±0.9aA 336±0.8aA 9662.0±77.0aA 7158.9±27.2aA 1.61±0.01aA
T5 174.1±0.7eE 96.1±1.1dD 12.4±1.0bA 274±0.9gG 7846.2±64.1eE 5186.7±33.1gG 1.17±0.01gG
T6 179.9±0.7dD 92.1±1.7eE 12.4±1.4bA 311±1.6eE 8194.8±83.6dD 6100.3±56.1eE 1.37±0.01eE
T7 183.7±0.9cC 98.2±1.1cdCD 13.7±0.5abA 316±0.9dCD 9008.1±74.6bB 6471.5±55.2dD 1.46±0.01dD
T8 187.8±1.1bB 135.6±1.4bB 14.0±0.9abA 328±1.6bB 9638.7±75.7aA 6638.9±43.1cC 1.50±0.01cC
T9 170.7±1.2eE 87.1±1.3eE 12.3±0.9abA 256±2.2hH 7120.8±70.7fF 4357.7±23.6hH 0.98±0.01hH

表6

不同施肥处理玉米氮、磷、钾养分吸收量

处理
Treatment
ωN (kg N/hm2) ωP2O5 (kg P2O5/hm2) ωK2O (kg K2O/hm2) ω100 (kg)
秸秆Straw 籽粒Grain 总量Total 秸秆Straw 籽粒Grain 总量Total 秸秆Straw 籽粒Grain 总量Total N P2O5 K2O
T1 180.2 123.7 303.9 26.0 27.5 53.5 223.3 37.6 260.9 5.2 0.9 4.5
T2 224.3 195.7 420.0 29.6 24.4 54.3 239.0 32.3 271.2 6.3 0.8 4.0
T3 219.8 214.5 434.4 27.2 33.1 60.3 214.7 31.3 246.0 6.0 0.9 3.5
T4 268.3 214.3 482.5 32.5 48.0 80.5 265.0 31.5 296.5 6.7 1.1 4.1
T5 160.8 115.0 275.9 25.1 24.4 49.5 223.4 32.7 256.0 5.3 1.0 4.9
T6 198.9 154.7 353.6 25.1 20.1 45.5 227.8 27.6 255.4 5.8 0.7 4.2
T7 212.0 181.7 393.7 27.0 31.3 58.3 203.6 32.8 236.4 6.1 0.9 3.7
T8 250.9 180.5 431.4 33.7 35.2 68.9 225.2 29.0 254.2 6.5 1.0 3.8
T9 156.8 108.6 259.1 21.5 15.1 35.8 164.0 10.2 167.5 5.9 0.8 3.8

表7

不同施肥模式肥料养分利用率参数

养分Nutrient 施肥模式 肥料利用率RE (%) 偏生产力PFP (kg/kg) 农学效率AE (kg/kg) 生理利用率PE (kg/kg)
N 配方施肥 39.8a 7.3A 2.9A 12.6a
常规施肥 37.6a 7.8A 2.5B 15.4b
P2O5 配方施肥 18.9a 23.9A 9.3A 88.9a
常规施肥 11.3b 14.8B 5.1B 96.5b
K2O 配方施肥 67.4a 47.7A 18.7A 21.7a
常规施肥 39.6b 55.3B 19.0A 26.4b

表8

氮磷钾配施模式下玉米的经济效益

施肥模式
Fertilization model
肥料成本(元/hm2
Cost of fertilizer (yuan/hm2)
产量
Yield (kg/hm2)
产值(元/hm2
Production value (yuan/hm2)
净产值(元/hm2
Net production value (yuan/hm2)
常规施肥Conventional fertilization 3258.80 6638.90 26 555.60 23 296.80
配方施肥Formula fertilization 3022.50 7158.90 28 635.60 25 613.10

表9

氮磷钾配施模式下玉米种植前后土壤肥力评价

时间
Time
施肥模式
Fertilization
model
有机质
Organic matter
(g/kg)
碱解氮
Alkali-hydrolyzable
nitrogen (mg/kg)
有效磷
Available
phosphorus (mg/kg)
速效钾
Available
potassium (mg/kg)
土壤养分综合指数
Comprehensive index
of soil nutrients
土壤养分等级
Soil nutrient
grade
种植前Preplanting 16.3 42.35 4.45 118.59 40
收获后After harvest 常规施肥 15.3 41.38 16.20 120.71 45
配方施肥 18.5 45.32 15.80 125.36 54
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