肥料是玉米高产稳定的保障，然而，生产中玉米施肥存在施用量、施用品种、施用方式等不合理或不当的问题[1]。生产中，减少肥料的不合理施用，提高肥料利用率是实现作物增产丰收及农业绿色可持续发展的关键[2]。测土配方施肥在这方面发挥着不可忽视的作用。测土配方施肥是以土壤测试和田间试验为基础，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用品种、数量、施肥时期和施用方法，以经济的肥料用量和配比，获取最佳的农产品产出效益[3]。测土配方施肥可实现玉米增产、节本、增效的目的，提高肥料的利用率[4]。当前玉米测土配方施肥相关研究以氮、磷、钾为主要营养元素，通过田间试验，探究不同地区测土配方施肥对玉米产量、肥料效益与肥料利用率的影响[5-7]。李龙等[8]研究表明，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。为了解安徽亳州市谯城区玉米测土配方施肥情况下，氮、磷、钾肥料利用率的差异，进一步优化配方，促进研究区农业增产增收，开展田间试验，分析测土配方施肥对玉米生长和氮、磷、钾肥利用率的影响。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
试验于2023年6月在亳州市谯城区大杨镇大杨村进行。试验田地势平坦，土壤肥力均匀，灌溉排水条件良好。供试土壤为普通砂姜黑土，肥力中等，质地为黏壤土，耕层深度16～20 cm，地下水位2.0～3.0 m，0～20 cm的耕作层土壤pH 8.28，有机质21.1 g/kg，全氮1.64 g/kg，碱解氮92.1 mg/kg，有效磷12.2 mg/kg，速效钾211 mg/kg。试验实行小麦—玉米轮作制，前茬种植作物为玉米。
1.2 试验材料
本试验选择单质肥料作为试验用肥，选用河南省安阳市产尿素（46%）；云南省个旧市产过磷酸钙（16%）；湖北省枝江市产氯化钾（60%）。供试作物为玉米，品种为航星007，产量水平9 000 kg/hm2左右。
1.3 试验方法
1.3.1 试验处理
本试验共设置5个处理，处理1为测土配方施肥区（NPK），处理2为测土配方施肥无氮区（PK），处理3为测土配方施肥无磷区（NK），处理4为测土配方施肥无钾区（NP），处理5为不施肥区（CK）。除了施肥以外，各小区其他田间管理措施相同。各处理氮、磷、钾肥料用量分别为尿素180 kg/hm2，过磷酸钙90 kg/hm2，氯化钾75 kg/hm2。磷肥和钾肥全部作为基肥，氮肥的70%作基肥，30%作追肥，按各小区的施肥量一次性施入，由人工耕翻入土壤中，在玉米拔节期由人工进行追施。试验设3个重复，小区面积40 m2，小区间有明显的边界分隔，完全随机区组排列。整好地后，划小区，小区长8 m、宽5 m，小区间隔距离0.5 m，区组间设走道，宽度1 m，四周设保护行，宽度2 m。各小区施肥后，进行人工翻地。
1.3.2 试验管理
试验于2023年6月下旬开始实施，2023年6月20日使用大型旋耕机进行整地，21日划小区和按小区用肥量施肥，22日进行机械播种，播量45 kg/hm2。玉米播种后加强田间管理。玉米生育期间适时喷施化学除草剂，及时防治玉米田间杂草。大喇叭口期（7月20日）以尿素的形式追施剩余的30%氮肥。玉米生长期间及时有效防治玉米病虫害；其他栽培管理措施同当地玉米田一致。
1.4 测定指标及方法
玉米成熟期收获前，每个处理小区选取具有代表性的10株样品，带回实验室进行室内考种，测定穗数、穗粒数和百粒重等性状指标；考种完成后保留植株样品，包括秸秆和籽粒，测定全氮、全磷和全钾含量。随后实施人工收获，每小区单收、单脱粒，单晒，计实产。收获完成后，按照市场玉米价格计算投入产出比。植株全量氮磷钾采用H2SO4—H2O2消煮，开氏半微量定氮法测全氮，钒钼黄比色法测定全磷，火焰光度计法测全钾[8]。计算如式（1 ）～（3 ）。
常规施肥区作物吸氮（磷或钾）总量=常规施肥区产量×施氮（磷或钾）下形成100 kg经济产量养分吸收量/100
无氮（磷或钾）区作物吸氮（磷或钾）总量=无氮（磷或钾）区产量×无氮（磷或钾）下形成100 kg经济产量养分吸收量/100
氮（磷或钾）肥利用率（%）=[（常规施肥区作物吸收氮（磷或钾）总量－无氮（磷或钾）区作物吸氮总量）]/所施肥料中氮（磷或钾）素的总量×100
1.5 数据处理
试验数据采用Microsoft Excel软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 产量及产量构成因素
由表1可知，施肥处理组的实产均高于不施肥处理（CK），产量由高到低依次为NPK>NP>NK>PK>CK，其中NPK处理的穗数、穗粒数、百粒重和实产均最高，分别为2 928.5穗/666.7 m2、567.8粒、35.2 g和585 kg/666.7 m2。说明氮磷钾肥的配合施用对玉米的生长发育具有良好的促进作用，玉米穗数和穗粒数明显增加，百粒重得到提高，经济性状得以改善。
表1 不同处理玉米产量及产量构成因素 |
| 处理 | 产量构成 | 小区 产量/kg | 折合实产/ （kg/666.7 m2） | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 穗数/ （穗/666.7 m2） | 穗粒数/粒 | 百粒重/g | |||
| NPK | 2 928.5 | 567.8 | 35.2 | 35.1 | 585 |
| PK | 2 847.2 | 434.5 | 33.4 | 24.8 | 413 |
| NK | 2 886.3 | 514.5 | 34.7 | 31.3 | 521 |
| NP | 2 871.3 | 518.6 | 34.3 | 32.1 | 535 |
| CK | 2 657.8 | 381.8 | 32.7 | 21.4 | 356 |
2.2 全氮、全磷和全钾含量及养分利用率
表2 不同处理玉米全氮、全磷、全钾含量 (%) |
| 处理 | 籽粒 | 秸秆 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 全氮 | 全磷 | 全钾 | 全氮 | 全磷 | 全钾 | |
| NPK | 9.20 | 3.42 | 5.53 | 10.10 | 3.80 | 14.40 |
| PK | 8.55 | 2.78 | 2.53 | 8.09 | 1.08 | 9.67 |
| NK | 9.27 | 3.35 | 3.23 | 11.40 | 2.37 | 14.40 |
| NP | 10.90 | 3.35 | 3.14 | 12.00 | 2.37 | 13.80 |
| CK | 8.54 | 2.84 | 2.79 | 8.01 | 1.35 | 13.20 |
表3 不同处理氮、磷、钾肥料利用率 |
| 处理 | 施肥量/ （kg/666.7 m2） | 养分吸收总量/kg | 肥料利用率/% | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 全氮 | 全磷 | 全钾 | 全氮 | 全磷 | 全钾 | 氮 | 磷 | 钾 | |
| NPK | 12 | 6 | 5 | 12.91 | 4.83 | 13.96 | 42.26 | 24.38 | 48.32 |
| PK | 6 | 5 | 7.84 | ||||||
| NK | 12 | 5 | 3.37 | ||||||
| NP | 12 | 6 | 11.54 | ||||||
| CK | 6.46 | 1.59 | 6.63 | ||||||
2.3 投入产出比
由表4可知，NPK、PK、NK、NP和CK产投比分别为5.33、4.15和5.18和5.25和4.58。说明氮、磷、钾肥配合施用提高玉米的产投比。
表4 不同处理的投入产出比较 |
| 处理 | 产量/ （kg/666.7 m2） | 产值/ （元/666.7 m2） | 投入/ （元/666.7 m2） | 产投比 |
|---|---|---|---|---|
| NPK | 585 | 1 579.5 | 296.1 | 5.33 |
| PK | 413 | 1 115.1 | 268.8 | 4.15 |
| NK | 521 | 1 406.7 | 271.5 | 5.18 |
| NP | 535 | 1 444.5 | 274.9 | 5.25 |
| CK | 356 | 961.2 | 210.0 | 4.58 |
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3 结论与讨论
综上，本试验探究了测土配方施肥对玉米产量和养分利用率的影响，结果表明，与不施肥相比，氮磷钾配合施用可有效提高玉米产量及产投比。因此在实际生产中，通过对土壤进行测试分析，确定土壤的营养情况，施用氮、磷、钾比例协调的配方肥料，因地制宜地进行科学合理施肥，可以减少肥料施用量，提高化肥利用率，同时起到降本增收的作用。