川水地膜玉米商品有机肥部分替代化肥试验分析

瞿慧萍

(青海省海东市乐都区农业技术推广中心，青海 乐都 810799)

随着化肥的大量施入，一方面造成土壤团粒结构破坏，降低了土壤的通透性。另一方面造成土壤保水保肥能力下降，土壤板结。商品有机肥替代化肥，是改良土壤环境，增加绿色优质农产品供给和促进农业节本增效的重要措施。结合化肥减量增效行动项目的实施，在川水地膜玉米生产上开展商品有机肥部分替代化肥的田间试验，探索商品有机肥部分替代化肥在川水地膜玉米上的应用效果，为获得有机肥替代化肥最佳技术参数和玉米品质提升提供科学施肥依据。

1.1试验地点

试验地点选在青海省海东市乐都区洪水镇姜湾村王少华的承包地上，海拔1 891 m，东经102°33′40.6″，北纬36°26′19.5″，前茬作物为马铃薯，土壤为灌於灰钙土，土层深厚、肥力中等、地势平坦，具有代表性。

1.2播前土壤养分状况

土壤pH值8.2、有机质16.34 g/kg、全氮1.15 g/kg、碱解氮56 mg/kg、速效磷46 mg/kg、速效钾191 mg/kg、全磷2.8 g/kg、缓效钾950 mg/kg、全钾22 g/kg。

1.3供试材料

供试肥料：商品有机肥(有机质≥45%，有机肥总养分N+P2O5+K2O≥5%)青海化青生物科技有限公司生产；
磷酸二铵(N：18%、P2O5：46%)中海石油化学股份有限公司生产；
尿素(N：46%)云南祥丰化肥股份有限公司生产。

供试作物：玉米(品种为中地9988)

供试农膜：(厚度≥0.01 mm，宽幅90 cm)青海恩泽农业技术有限公司生产。

1.4田间试验设计

1.4.1试验设计

试验共设6个处理，各处理如下：

处理1(CK)：(不施用任何化肥和有机肥)

处理2：农民习惯施肥(磷酸二铵50 kg/亩，尿素10 kg/亩为底肥，尿素10 kg/亩为追肥)

处理3：全施有机肥(有机肥500 kg/亩)

处理4：30%习惯施肥+70%有机肥

处理5：50%习惯施肥+50%有机肥

处理6：70%习惯施肥+30%有机肥

1.4.2试验重复与小区面积

为保证试验精度，减少人为因素、土壤肥力和气候因素的影响，田间试验设3次重复，采用随机区组排列，区组内土壤、地形等条件相对一致，除施肥不同外，各处理管理措施相同。小区面积为20 m2，试验四周设1 m宽保护行，处理小区间、小区与保护行之间起宽30 cm田埂，防止串肥串水和便于观察记载。

1.4.3肥料施用方法

试验于2021年4月5日整地施肥覆膜，商品有机肥作基肥一次撒施到地表，再深翻入土中，习惯施肥遵从以往的施肥方式。施肥方案见表1，各施肥处理按田间示意图对应小区施肥，不错施、漏施，追肥时间视玉米长势和农事管理而定。

1.4.4种植及田间管理：

种植技术及田间管理措施(除施肥外)均同当地大田玉米种植一致，出苗后严格控制各小区基本苗一致。

1.4.5试验田间布置(见图1)

图1 田间布置排列图

1.5试验田间记载及考种

1.5.1玉米生育期和农事操作记载

表2 玉米生育期记载(日/月)

表3 农事操作记载表(日/月)

1.5.2不同施肥处理对玉米生育动态及经济性状的影响

从表4可看出，不同施肥处理对玉米综合经济性状影响不同，对株高、穗粒数、百粒重、籽粒理论产量等各项指标都影响较大，玉米株高以处理5最高，为310 cm，其他处理依次为处理6、4、2、3，分别为312 cm、300 cm、290 cm、286 cm，处理1为最矮，为273 cm；
穗粒数以处理6最大，为573粒，其他处理依次为处理5、2、4、3，分别为566粒、534粒、514粒、490粒，处理1最小，为442粒；
百粒重以处理6为最高，为39.2 g，其他处理依次为处理5、2、4、3，分别为38.4 g、37.2 g、37.0 g、36.6 g，处理1最小，为35.8 g；
理论亩产量以处理6最高，为853.54 kg，其他处理依次为处理5、2、4、3，分别为825.91 kg、754.86 kg、722.68 kg、681.49 kg，处理1最小，为601.3 kg。其他参数见表4，无论是从株高、穗粒数、百粒重、籽粒理论产量等均以处理1最小，处理3次之，说明有机肥部分替代化肥能通过增加玉米穗长、穗粗、穗粒数和百粒重，降低秃顶长，从而有效改善了玉米生物学特性，提高了玉米产量构成因子，使得理论产量显著高于处理2(常规施肥)和处理1(不施肥)，而有机肥全替代(处理3)增产不明显。

表4 玉米生育动态及经济性状表现 单位：cm、株/亩、粒、g、kg/亩

2.1不同施肥处理对玉米产量的影响

由表5可知，不同施肥处理对玉米实际产量结果依次为6>5>2>4>3>1，处理1产量最低，为543.36 kg，处理6最高，达843.38 kg，各处理较处理1(对照)增产300.02 kg、271.13 kg、190.01 kg、155.56 kg、71.12 kg，增幅在13.09%～55.22%之间；
各处理较处理2(不施有机肥)增产-190.01 kg、-118.89 kg、-34.45 kg、81.12 kg、110.01 kg，增幅在-26%～15%之间，以上试验结果表明，在该试验条件下，30%有机肥+70%习惯施肥是玉米的最佳施肥量，随着有机肥替代比例的上升，玉米的产量呈下降趋势，所以有机肥替代化肥需要一个合适的比例。经对各处理产量结果方差分析(表6)，重复间差异不明显，处理间差异达极显著水平，从多重比较来看(表7)，处理6同处理3和处理1之间存在显著性差异，处理6同处理5、处理4、处理2无显著差异，说明有机肥部分替代化肥对玉米产量有一定的影响。

2.2将小区产量进行随机区组设计试验方差分析得到

表5 玉米实际产量结果记载表 单位：kg、%

表6 小区玉米产量方差分析

表7 最小显著极差法(LSR-SSR)多重比较

2.3不同处理下土壤肥力变化

在玉米收获后对各小区随机取土样，化验0～20 cm土层中各养分含量，将三次重复结果平均得出各处理养分含量，结果显示：有机肥部分替代化肥的各处理土壤pH值降低，呈中碱性，土壤中有机质、碱解氮、速效钾、速效磷、全氮含量较处理1(对照)和处理2(不施有机肥)均有所增加，同时土壤容重降低，含水量增加。说明施用商品有机肥能够提高土壤肥力，并改善了土壤理化性质。其详情见表8。

表8 土壤养分分析结果

2.4经济效益分析

从效益上看，不同施肥处理对玉米的亩产值影响不同，亩收益以处理6最高，为1 329.66元，处理2、5、1、4、3的亩收益依次减少，分别为1 213.74元、1 202.48元、1 086.72元、901.94元、628.96元，与对照处理1比较，处理6亩增收242.94元，增幅22.36%，处理2亩增收127.02元，增幅11.69%，处理5亩增收115.76元，增幅10.65%，处理3亩减收457.76元，减幅42.12%，处理4亩减收184.78元，减幅17%，由此说明，适量的有机肥替代化肥能够最大程度发挥优势，降低化肥用量，减轻农业面源污染，提高玉米产量，实现高产、高效、优质的施肥模式。见表9(仅从肥料因素考虑，其它因素不考虑)。

表9 各处理对玉米经济效益的影响

2.5品质性状分析

从表10玉米品质分析结果看，有机肥的替代施用明显提高了玉米的粗蛋白、淀粉、脂肪含量。粗蛋白含量处理5最高，达9.25%，依次为处理5>6>3>4>1>2；
淀粉含量处理6最高，达68.32%，依次为处理6>4>5>3>2>1；
脂肪含量处理3最高，达3.834%，依次为处理3>4>6>5>2>1。

表10 玉米品质分析结果

3.1从产量性状和经济效益方面看，处理6(70%习惯施肥+30%有机肥)产量最高，效益最好，与处理1(不施肥)、处理3(全施有机肥)和处理2(习惯施肥)相比，每亩产量分别提高300.02 kg、228.9 kg、和110.01 kg，每亩收益增加242.94元、700.7元、115.92元。可见有机肥部分替代化肥能够有效的改良玉米的经济性状，提高玉米的产量，增产效果明显，但不是有机肥越多越好，过量减少化肥用量或有机肥全替代化肥对玉米增产效果都不明显，是不可行的，只有最佳量替代才可以推进化肥减量增效，适宜推广应用。

3.2从土壤培肥效益来看，商品有机肥部分替代化肥能够改善土壤理化性质，提高土壤含水量，降低土壤pH值和土壤容重，提高土壤有机质、碱解氮、速效钾、速效磷、全磷、全氮的含量，从而提高了肥料利用率和土壤肥力，可以为玉米增产增效创造基础。

3.3从产量、经济效益、土壤肥效和品质分析，本次试验虽然取得了一些施肥参考数据，在生产中可以建议施用有机肥150 kg、磷酸二铵35 kg、尿素14 kg。但这只是一年的结论，因为不同的土壤类型、不同肥力的田块和不同的玉米品种对施肥量的要求还不一样，要得出有机肥替代化肥对玉米经济性状、产量和产值影响的最佳施肥量，还需进一步通过多年多点继续试验来获得，以为大面积推广应用提供科学的试验数据。