王 寅，高 強(qiáng)*，馮國忠，焉 莉，李翠蘭，宋立新，劉振剛，房 杰

（1 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院/吉林省商品糧基地土壤資源可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長春 130118；2 吉林省土壤肥料總站，吉林長春 130012）

21世紀(jì)以來我國糧食生產(chǎn)穩(wěn)定增長，2004—2015年實(shí)現(xiàn)了糧食總產(chǎn)量的“十二連增”，創(chuàng)造了中國乃至世界糧食史上的奇跡，有力保障了國家糧食安全[1]。這其中，玉米種植面積增加和單產(chǎn)提高作出了重要貢獻(xiàn)[2–3]。但是，近年來糧食生產(chǎn)與耕地、資源、環(huán)境及農(nóng)民收益之間的矛盾逐漸突出，不合理種植與施肥所造成的負(fù)面影響日益受到關(guān)注[4–9]。為此，國家提出綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，并在2015年制定了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》，目標(biāo)在于改變當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍的過量施肥、粗放管理而造成的資源浪費(fèi)、效率低下、環(huán)境污染的現(xiàn)狀，通過優(yōu)化肥料用量與品種結(jié)構(gòu)、改進(jìn)施肥方式、推動有機(jī)肥替代化肥等措施，實(shí)現(xiàn)合理施肥、提高肥效。

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)的優(yōu)化對實(shí)現(xiàn)化肥零增長目標(biāo)具有重要意義，而明確其養(yǎng)分需求量和利用效率則是優(yōu)化養(yǎng)分管理、實(shí)現(xiàn)減肥增效的重要基礎(chǔ)[10–11]。國內(nèi)已有的大量研究表明[11–21]，生產(chǎn)百公斤玉米籽粒的氮素需求量在N 1.68～2.68 kg之間，磷素需求量在P2O50.73～1.14 kg之間，而鉀素需求量在K2O 1.14～2.77 kg之間，三種養(yǎng)分需求量的高低值之差分別為1.6、1.5和2.4倍。養(yǎng)分利用率方面，張福鎖等[22]通過總結(jié)2001—2005年我國華北和西北地區(qū)349個試驗(yàn)提出，玉米的氮、磷、鉀養(yǎng)分當(dāng)季回收利用效率分別為26.1%、11.0%和31.9%。閆湘等[23]總結(jié)2002—2005年全國32個監(jiān)測點(diǎn)的田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，玉米的氮、磷、鉀養(yǎng)分當(dāng)季回收利用效率分別為32.4%、14.9%和30.5%。2013年，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》提出，目前我國玉米的氮、磷、鉀養(yǎng)分當(dāng)季回收利用效率分別達(dá)到32%、25%和43%[24]?？梢?，玉米的養(yǎng)分需求量和養(yǎng)分利用率在不同年代、地區(qū)間存在較大差異，主要是由于受到種植區(qū)氣候特征、土壤肥力、品種特性、養(yǎng)分管理及栽培措施等多方面影響[11,18–19,25–27]。因此，為更加準(zhǔn)確定量玉米的養(yǎng)分需求，應(yīng)針對性地開展區(qū)域研究[11]。目前，國內(nèi)玉米養(yǎng)分需求及利用率研究大多是基于全國尺度的大范圍試驗(yàn)或田塊尺度的單點(diǎn)試驗(yàn)，而省域尺度的研究還較少，對于區(qū)域養(yǎng)分管理的針對性和指導(dǎo)性不足。

為此，本文以我國玉米主產(chǎn)區(qū)吉林省為研究對象，通過收集整理測土配方施肥項(xiàng)目的大樣本“3414”肥效試驗(yàn)，研究明確春玉米的氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收狀況與需求規(guī)律，評估當(dāng)前生產(chǎn)條件下肥料的利用效率，為區(qū)域玉米科學(xué)施肥管理與決策提供技術(shù)參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

本研究整理2005—2013年在吉林省布置的春玉米“3414”肥效試驗(yàn)共680個，研究區(qū)域覆蓋吉林省所有市、州，試驗(yàn)田塊土壤類型主要包括黑土、黑鈣土、白漿土、暗棕壤、沖積土和草甸土等，耕層土壤pH為3.7～8.8 (平均6.7 ± 1.0)，有機(jī)質(zhì)6.2～110.0 g/kg [平均 (24.4 ± 13.7) g/kg]，堿解氮36.1～346.3 mg/kg [平均 (131.0 ± 52.9) mg/kg]，有效磷 1.4～135.1 mg/kg [平均 (29.3 ± 22.1) mg/kg]，速效鉀 24.0～374.1 mg/kg [平均 (127.2 ± 48.0) mg/kg]。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究選取“3414”試驗(yàn)的處理1 (N0P0K0)、處理2 (N0P2K2)、處理4 (N2P0K2)、處理6 (N2P2K2) 和處理8 (N2P2K0)，分別記為不施肥 (CK)、減氮 (–N)、減磷 (–P)、氮磷鉀配施 (NPK) 和減鉀 (–K) 處理。氮磷鉀配施處理的施肥量與施肥方式由當(dāng)?shù)赝寥婪柿蠈＜一蜣r(nóng)技推廣人員根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量水平、作物養(yǎng)分需求、土壤肥力狀況及施肥習(xí)慣等綜合確定，代表當(dāng)?shù)刈罴咽┓使芾硭絒28]。全省氮磷鉀配施處理的平均氮、磷、鉀肥用量分別為N (171.2 ± 23.5) kg/hm2(130.5～319.5 kg/hm2)、P2O5(70.7 ± 8.9) kg/hm2(54.0～120.0 kg/hm2) 和 K2O (72.3 ± 9.4) kg/hm2(37.5～180.0 kg/hm2)。缺素處理為氮磷鉀配施處理基礎(chǔ)上不施相應(yīng)肥料。試驗(yàn)所用肥料品種為尿素 (N 46%)、過磷酸鈣 (P2O512%) 和氯化鉀 (K2O 60%)。施肥運(yùn)籌方面，40%氮肥和全部磷、鉀肥作基肥，剩余60%氮肥于玉米七葉期追施。

試驗(yàn)所用玉米品種包括先玉335、鄭單958、吉單198、丹玉638、良玉11、郝育21等當(dāng)?shù)刂鞣N品種，種植密度為6.0～7.0萬株/hm2，播種期在4月下旬至5月上旬，收獲期為9月下旬至10月上中旬，主要為雨養(yǎng)種植，生育期內(nèi)一般不進(jìn)行補(bǔ)充灌水。除施肥措施外，其它田間栽培管理措施均與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣保持一致。

1.3 樣品采集與測定

玉米播種前，試驗(yàn)田取0—20 cm耕層土壤按常規(guī)法測定土壤的基本理化性質(zhì)[29]：用電位法測定pH(水土比2.5∶1)；重鉻酸鉀容量法測定有機(jī)質(zhì)；1 mol/L NaOH擴(kuò)散法測定堿解氮；0.5 mol/L NaHCO3浸提―鉬銻抗比色法測定有效磷；1 mol/L NH4OAc浸提―火焰光度法測定速效鉀。

玉米成熟后，對試驗(yàn)田所有小區(qū)去掉邊行后進(jìn)行實(shí)打?qū)嵤諟y產(chǎn)，籽粒產(chǎn)量以14%含水量計(jì)。同時，每小區(qū)取代表性植株5株分秸稈和籽粒兩部分稱取干重后粉碎，采用H2SO4–H2O2消煮，用流動分析儀測定氮、磷含量，用火焰光度計(jì)測定鉀含量[29]。

1.4 參數(shù)計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析

采用以下公式計(jì)算玉米的氮、磷、鉀養(yǎng)分需求與利用效率等相關(guān)參數(shù)[30–32]：

百公斤籽粒養(yǎng)分需求量 (nutrient requirement to produce 100 kg grain，kg) = U × 100/Y，U 為玉米植株養(yǎng)分吸收量，Y為玉米籽粒產(chǎn)量。

養(yǎng)分回收利用效率 (nutrient recovery efficiency，%) = (Uf– U0) × 100/F，Uf為施肥區(qū)玉米植株養(yǎng)分吸收量，U0為缺素區(qū)玉米植株養(yǎng)分吸收量，F(xiàn)為施肥量。

養(yǎng)分生理利用效率 (nutrient physiological efficiency，kg/kg) = (Yf– Y0)/(Uf– U0)，Yf為施肥區(qū)玉米籽粒產(chǎn)量，Y0為缺素區(qū)玉米籽粒產(chǎn)量。

分析玉米施肥產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收量與土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)能力的關(guān)系時，通過進(jìn)行多種方程的擬合對比，分別選用對數(shù)方程和線性方程為最優(yōu)模型。

采用Excel 2013軟件計(jì)算和處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，用SPSS 17.0軟件統(tǒng)計(jì)分析，LSD法檢驗(yàn)處理間在P＜0.05水平的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮磷鉀肥對吉林春玉米產(chǎn)量和植株養(yǎng)分吸收量的影響

氮、磷、鉀肥施用顯著提高吉林春玉米的籽粒產(chǎn)量和植株養(yǎng)分吸收量 (表1)。施肥處理中以氮磷鉀配施處理表現(xiàn)最好，平均產(chǎn)量為9.62 t/hm2，植株氮、磷、鉀吸收量平均分別為N 190.8 kg/hm2、P2O587.0 kg/hm2和K2O 215.1 kg/hm2。氮磷鉀配施處理比不施肥處理平均增產(chǎn)42.5%，氮、磷、鉀吸收量平均分別增加57.5%、64.2%和49.5%。圖1顯示，所有試驗(yàn)點(diǎn)減氮處理的玉米氮素吸收量均低于氮磷鉀配施處理，而部分試驗(yàn)點(diǎn)減磷、減鉀處理的磷、鉀素吸收量高于氮磷鉀配施處理。總體上，養(yǎng)分缺乏均顯著降低玉米產(chǎn)量和植株養(yǎng)分吸收量 (表1)，減氮、減磷、減鉀處理產(chǎn)量比氮磷鉀配施處理平均分別降低 1.73 t/hm2(18.0%)、1.09 t/hm2(11.4%) 和 0.93 t/hm2(9.7%)，氮、磷、鉀吸收量比氮磷鉀配施處理平均分別減少N 57.2 kg/hm2(30.0%)、P2O519.2 kg/hm2(22.1%) 和K2O 32.1 kg/hm2(14.9%)。不同養(yǎng)分缺乏的影響程度存在差異，各處理產(chǎn)量高低順序?yàn)楱CK ＞–P ＞ –N，而各處理植株氮、磷、鉀吸收量高低順序分別為–K ≈ –P ＞ –N、–K ＞ –N ≈ –P、–P ≈ –K ＞ –N。

2.2 吉林春玉米施肥產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收量與土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)能力的關(guān)系

缺素處理作物植株養(yǎng)分吸收量可反映土壤養(yǎng)分的基礎(chǔ)供應(yīng)能力。圖2顯示，氮磷鉀配施處理玉米籽粒產(chǎn)量隨土壤基礎(chǔ)氮、磷、鉀養(yǎng)分供應(yīng)能力的變)化趨勢均符合正向的對數(shù)關(guān)系，函數(shù)方程分別為y=5951 ln(x) – 19344，R2= 0.720**；y= 6207 ln(x) –16385，R2= 0.767**和y= 5893 ln(x) – 20925，R2=0.685**。玉米產(chǎn)量隨單位土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)能力的提升先呈現(xiàn)快速提高，而達(dá)到產(chǎn)量潛力的60%～70%后增速逐漸降低。其中，土壤單位磷素養(yǎng)分供應(yīng)能力的提升對玉米籽粒產(chǎn)量的促進(jìn)效果明顯高于氮素和鉀素。氮磷鉀配施處理玉米養(yǎng)分吸收量隨土壤相應(yīng)養(yǎng)分基礎(chǔ)供應(yīng)能力的變化趨勢均符合正向線性關(guān)系，氮、磷、鉀養(yǎng)分的函數(shù)方程分別為y=1.00x+ 61.3，R2= 0.774**；y= 0.96x+ 22.0，R2=0.844**和y= 0.95x+ 40.3，R2= 0.872**(圖 1)?？梢?，在目前的春玉米產(chǎn)量范圍內(nèi)，植株養(yǎng)分吸收量隨土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)能力的提高呈直線上升，養(yǎng)分吸收量增幅以氮素高于磷素和鉀素。

表 1 不同施肥處理的玉米產(chǎn)量和植株養(yǎng)分吸收量Table 1 Grain yields and plant nutrient uptakes of maize in different fertilization treatments

圖 1 玉米氮磷鉀配施處理養(yǎng)分吸收量與土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)能力之間的關(guān)系Fig. 1 Relationships between maize nutrient uptakes in the NPK treatment and soil indigenous nutrient supply

2.3 氮磷鉀肥對吉林春玉米百公斤籽粒養(yǎng)分需求量的影響

百公斤籽粒養(yǎng)分需求量指生產(chǎn)100 kg籽粒時作物植株所吸收的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量，是評估一定目標(biāo)產(chǎn)量水平下作物養(yǎng)分需求量的重要指標(biāo)。圖3顯示，氮磷鉀肥施用顯著影響玉米百公斤籽粒養(yǎng)分需求量。CK處理玉米百公斤籽粒的平均氮、磷、鉀需求量分別為N 1.80 kg (1.46～2.44 kg)、P2O50.79 kg(0.63～1.08 kg) 和 K2O 2.14 kg (1.47～3.40 kg)。氮磷鉀配施處理玉米的養(yǎng)分需求比CK處理顯著增加，百公斤籽粒的平均氮、磷、鉀需求量分別為N 1.98 kg (1.72～2.32 kg)、P2O50.90 kg (0.78～1.07 kg) 和K2O 2.24 kg (1.72～2.89 kg)。缺素處理玉米對相應(yīng)養(yǎng)分的需求較氮磷鉀配施處理顯著下降，減氮、減磷、減鉀處理百公斤籽粒的平均氮、磷、鉀需求量分別為N 1.69 kg (1.40～2.26 kg)、P2O50.79 kg(0.63～1.04 kg) 和 K2O 2.11 kg (1.54～2.52 kg)。其中，減氮處理氮素需求量下降最大，甚至大幅低于CK處理。另外，氮磷鉀配施處理玉米養(yǎng)分需求量的高低變幅明顯低于CK和缺素處理，說明適量養(yǎng)分供應(yīng)有利于穩(wěn)定作物生長發(fā)育和養(yǎng)分吸收，是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。

圖 2 玉米氮磷鉀配施處理產(chǎn)量與土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)能力之間的關(guān)系Fig. 2 Relationships between maize grain yields in the NPK treatment and soil indigenous nutrient supply

圖 3 不同施肥處理的玉米百公斤籽粒氮、磷、鉀養(yǎng)分需求量Fig. 3 N, P and K requirement to produce 100 kg maize grain in different fertilization treatments

2.4 吉林春玉米的氮、磷、鉀養(yǎng)分利用效率

以回收利用率和生理利用率為指標(biāo)評估吉林春玉米的氮、磷、鉀養(yǎng)分利用效率。養(yǎng)分回收利用率反映作物植株總養(yǎng)分吸收量中來自肥料養(yǎng)分的比例。目前，吉林春玉米施用氮、磷、鉀肥的平均養(yǎng)分回收利用率分別為33.7%、27.5%和45.3%(圖4)。頻率分布顯示，氮素回收利用率主要分布在20%～45%之間，占總試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)的72.4%，而低于20%和高于50%的試驗(yàn)點(diǎn)分別占7.6%和2.6%。磷素回收利用率主要分布在20%～32%之間，占比達(dá)50%，低于16%和高于40%的試驗(yàn)點(diǎn)比例分別為10.3%和8.1%。鉀素回收利用率主要分布在30%～60%之間，占比52.2%，低于20%和高于80%的試驗(yàn)點(diǎn)比例分別為11.0%和5.6%。

養(yǎng)分生理利用率反映施肥后單位養(yǎng)分吸收增量帶來的增產(chǎn)量。目前吉林春玉米施用氮、磷、鉀肥的平均生理利用率分別為28.8、52.8和28.3 kg/kg(圖5)。分布頻率顯示，氮素生理利用率主要分布在25～35 kg/kg之間，占比51.0%，低于10 kg/kg和高于40 kg/kg的試驗(yàn)點(diǎn)比例分別為5.4%和3.8%。磷素生理利用率主要分布在40～80 kg/kg之間，占比62.8%，低于10 kg/kg和高于90 kg/kg的試驗(yàn)點(diǎn)比例分別為7.8%和4.4%。鉀素生理利用率主要分布在20～40 kg/kg之間，占比58.8%，而低于1 kg/kg和高于60 kg/kg的試驗(yàn)點(diǎn)比例分別為8.1%和3.3%。

圖 4 吉林省玉米氮、磷、鉀養(yǎng)分回收利用效率的頻率分布Fig. 4 Distribution frequency of N, P and K recovery efficiencies of maize in Jilin Province

圖 5 吉林省玉米氮、磷、鉀養(yǎng)分生理利用效率的頻率分布Fig. 5 Distribution frequency of N, P and K physiological efficiencies of maize in Jilin Province

3 討論

作物生產(chǎn)一定籽粒產(chǎn)量時植株的養(yǎng)分需求量本質(zhì)上是由其生物學(xué)特性決定的，因此通常具有一個相對穩(wěn)定的范圍。研究發(fā)現(xiàn)[33]，大部分春玉米品種生產(chǎn)100 kg籽粒的植株氮、磷、鉀需求范圍分別是N 1.7～3.0 kg、P2O50.4～1.0 kg 和 K2O 1.4～2.3 kg。本研究顯示，吉林春玉米的氮、磷、鉀需求量范圍分別為N 1.72～2.32 kg、P2O50.78～1.07 kg和K2O 1.72～2.89 kg，平均分別為N 1.98 kg、P2O50.90 kg和K2O 2.24 kg。除部分試驗(yàn)點(diǎn)鉀素需求略高外，吉林大部分地區(qū)春玉米的養(yǎng)分需求量均處于前人研究范圍內(nèi)。近年來，吉林省農(nóng)戶玉米平均產(chǎn)量水平在7.4～7.9 t/hm2之間[34]，根據(jù)本研究結(jié)果推算其氮、磷、鉀養(yǎng)分需求量分別為N 151.3 kg/hm2、P2O568.8 kg/hm2和K2O 171.1 kg/hm2，考慮到土壤養(yǎng)分供應(yīng)與肥料利用效率，農(nóng)戶習(xí)慣施肥量與此相比氮、磷養(yǎng)分投入過多而鉀肥偏少，養(yǎng)分施用總體過量且不平衡[35]。

盡管作物的養(yǎng)分需求量相對穩(wěn)定，但也會受到各種因素的影響而發(fā)生變化，例如氣候特征、土壤肥力、品種特性、養(yǎng)分管理及栽培措施等，因此不同區(qū)域作物的養(yǎng)分需求存在差異[11,18–19,25–27]?？偨Y(jié)國內(nèi)外大尺度多點(diǎn)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn) (表2)，不同國家、地區(qū)間玉米的養(yǎng)分需求差異顯著，百公斤籽粒的氮素需求量在N 1.68～2.68 kg之間，磷素需求量在P2O50.57～1.14 kg之間，而鉀素需求量在K2O 1.14～2.77 kg之間，氮、磷、鉀比例為1∶0.31～0.50∶0.68～1.41。美國內(nèi)布拉斯加州玉米的氮、磷需求量與東南亞地區(qū)接近，但明顯低于伊利諾伊州，鉀素需求量則明顯高于以上兩地區(qū)[36–37]。而在我國，不同地區(qū)玉米的氮、磷、鉀需求由于生長期差異也出現(xiàn)不同，總體上以夏玉米的養(yǎng)分需求量高于春玉米。本研究中，吉林春玉米養(yǎng)分需求量略高于現(xiàn)有的區(qū)域研究結(jié)果(表2)，但與內(nèi)蒙古、吉林一些單點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果較為接近[12–14,17]。綜上可見，不同地區(qū)玉米的養(yǎng)分需求量差異明顯，因此提高我國玉米養(yǎng)分管理的針對性和準(zhǔn)確性需進(jìn)一步明確特定區(qū)域的養(yǎng)分需求參數(shù)。本研究以吉林省域?yàn)閷ο蠓治隽擞衩尊B(yǎng)分需求狀況，而吉林春玉米生產(chǎn)在生態(tài)區(qū)劃上分為東部濕潤山區(qū)、中部半濕潤平原區(qū)和西部半干旱平原區(qū)，因此生態(tài)區(qū)之間可能還存在一定差異，未來還需進(jìn)一步研究分析。

養(yǎng)分利用率是衡量作物養(yǎng)分管理是否高效合理的重要指標(biāo)，實(shí)際生產(chǎn)中通常受環(huán)境、土壤、作物品種、施肥及栽培等一系列因素的影響[23,25–26]。與養(yǎng)分需求量相比，作物的養(yǎng)分利用率受施肥量及施肥方法等養(yǎng)分管理措施的影響更為顯著，因而也具有更大變幅。朱兆良等[38]評估我國主要作物的氮肥利用率變幅在9%～72%之間，平均為30%～40%。張福鎖等[22]收集2001—2005年我國華北和西北地區(qū)349個試驗(yàn)，提出玉米的氮、磷、鉀肥當(dāng)季回收利用率范圍分別為1.7%～81.6%、3.2%～45.3%和7.2%～81.8%，平均分別為26.1%、11.0%和31.9%。閆湘等[23]總結(jié)2002—2005年全國32個監(jiān)測點(diǎn)田間試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)玉米的氮、磷、鉀肥當(dāng)季回收利用率范圍分別為9.6%～50.0%、5.8%～28.7%和16.7%～49.6%，平均分別為32.4%、14.9%和30.5%?；跍y土配方施肥項(xiàng)目結(jié)果，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，我國目前玉米的氮、磷、鉀養(yǎng)分當(dāng)季回收利用效率分別達(dá)到32%、25%和43%。另外，于飛等[39]基于文獻(xiàn)數(shù)據(jù)評估當(dāng)前我國玉米的平均氮肥當(dāng)季回收利用率為29.1%。國外研究方面，Ladha等[40]總結(jié)全球36個試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)玉米的平均氮素當(dāng)季回收利用率為65%，而Cassman等[41]和Terry[42]在美國的研究均表明玉米當(dāng)季回收利用率為37%。本研究中，吉林春玉米的氮、磷、鉀肥當(dāng)季回收利用效率范圍分別為7.6%～82.8%、0～49.7%和0～127.7%，平均分別為33.7%、27.5%和45.3%。可見，吉林春玉米的肥料回收利用在國內(nèi)處于較高水平，但與國外相比還有較大差距。養(yǎng)分生理利用效率也是重要的肥料利用率指標(biāo)，全國范圍的田間試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)玉米的平均氮、磷、鉀肥生理利用率分別為33.8、66.6和28.0 kg/kg[23]，而文獻(xiàn)分析結(jié)果表明玉米的平均氮肥生理利用率為40.5 kg/kg[39]。本研究顯示吉林春玉米的平均氮、磷、鉀肥生理利用率分別為28.8、52.8和28.3 kg/kg，與國內(nèi)已有研究相比在氮、磷肥的生理利用率方面還有進(jìn)一步的提升空間。

表 2 不同國家和地區(qū)百公斤玉米籽粒養(yǎng)分需求量和氮磷鉀比例Table 2 Nutrient requirement of 100 kg-grain production of maize in different countries and regions

目前，我國正在大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效，并提出化肥零增長戰(zhàn)略，以實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。在此形勢下，吉林春玉米的養(yǎng)分管理研究和推廣工作還需繼續(xù)加強(qiáng)，應(yīng)盡快把以往只追求高產(chǎn)的目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾暩弋a(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效的協(xié)同，針對區(qū)域自然環(huán)境和作物種植特點(diǎn)，在明確養(yǎng)分需求規(guī)律的基礎(chǔ)上研究提出最佳養(yǎng)分管理技術(shù)，并結(jié)合品種、栽培及植保等方面進(jìn)行綜合調(diào)控管理，從而提高養(yǎng)分利用效率和生態(tài)環(huán)境效益。

4 結(jié)論

吉林春玉米在氮磷鉀肥配施條件下獲得最高產(chǎn)量 (9.6 t/hm2) 和植株養(yǎng)分吸收量 (N 190.8 kg/hm2、P2O587.0 kg/hm2和K2O 215.1 kg/hm2)，較CK處理增產(chǎn)42.5%，氮、磷、鉀吸收量分別提高57.5%、64.2%和49.5%。增施氮、磷、鉀肥平均分別增加氮素吸收量N 57.2 kg/hm2(42.9%)、磷素吸收量P2O519.2 kg/hm2(28.4%) 和鉀素吸收量K2O 32.1 kg/hm2(17.5%)。隨著土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)能力的提高，氮磷鉀肥配施處理的玉米產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收量均呈對數(shù)增長趨勢。目前，吉林春玉米在氮磷鉀肥配施條件下百公斤籽粒的氮、磷、鉀需求量平均分別為N 1.98 kg、P2O50.90 kg和K2O 2.24 kg，比例為1∶0.45∶1.13。氮、磷、鉀肥的平均養(yǎng)分回收利用率分別為33.7%、27.5%和45.3%，平均生理利用率分別為28.8、52.8和28.3 kg/kg。

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