基于产量反应和农学效率的玉米推荐施肥方法研究

摘要：我国非常重要的粮食作物之一就是玉米，在当前市场中受到人们的广泛欢迎和喜爱，玉米拥有很高的营养价值，为了更好的满足市场需求，提升玉米种植产量和品质至关重要，而要想要保证玉米高产、稳产，并且经济、环保，则需要合理的对其进行施肥控制。但是近年来我国玉米种植时不合理施肥问题越来越严重，导致肥料利用率下降，同时限制了玉米产量的提升，因此如何科学合理的进行玉米施肥，成为当前玉米作物种植研究的主要内容。本篇文章将主要基于产量反应与农学效率相关方法，对玉米的推荐施肥方法进行研究，仅供参考。

关键词：产量反应；农学效率；施肥推荐

引言

近年来，人们生活水平不断提升，对于食品安全问题非常关注，在市场当中玉米是非常重要的粮食作物，受到人们的欢迎，因此玉米产量被不断的提升，而这一过程使用了大量的化肥材料，虽然在一定程度上提高了玉米产量，但是却并不理想，这一过程造成的化肥使用率降低的情况，以及对土壤环境造成的污染，已经不利于玉米种植的可持续发展，所以我国不同区域单位对这一问题加强和重视，并开始使用相应的研究方法来对玉米推荐施肥方法进行研究。近年来，推荐施肥技术已经出现，虽然可以提高玉米的产量和养分利用率，但是施肥和养生管理方面的应用并不足够便捷，在实际推广应用时很难被农民所接受，这会限制玉米产量的提升，所以对相关施肥方法进行深入的研究是非常有必要的。

1 材料与方法

1.1 玉米养分专家系统施肥原则

我国在十年之前就开始进行了多点田间试验，玉米养分专家利用QUEFTS模型分析玉米地上部和籽粒的养分吸收情况，相关数据得到收集，并进行模拟可以对我国不同种类的玉米潜在产量和目标产量的养分吸收情况进行曲线图分析。利用不同的施肥方法进行对照实验，比如氨氮钾全施处理以及不施某种养分处理的施肥方法可以对比出不同的产量反应。而相对产量则是利用不施某种养分处理作物籽粒和施加全部营养元素的肥料的籽粒产量进行比值获取。整个过程主要利用的是产量反应、农学效率、土壤基础养分供应以及相对产量的分布特征，对他们之间的联系建立起来，从而让养分专家对相应的数据进行全面的分析。

在玉米养分专家系统中，氮肥推荐主要是依据氮素产量反应(目标产量与不施氮小区的产量差)和氮素农学效率确定，在有产量反应相关试验时可将产量反应数据直接填入系统，系统会根据已有的关系式进行氮肥推荐。在无氮素产量反应数据时，系统会依据相应的参数如可获得产量、土壤质地、有机质含量和土壤障碍因子等信息确定土壤肥力和相对产量，再由可获得产量得到产量反应，并计算氮肥施用量。即无论目标产量为多少，施氮量=产量反应/农学效率。

磷肥推荐除了产量反应外，还考虑了养分平衡，如果有土壤素测试值，则根据磷素分级确定产量反应。土壤磷为高时，产量反应为低，土壤磷为中时，产量反应为中，土壤磷为低时，产量反应为高。如果没有土壤磷素测试值时，则根据土壤肥力分级确定土壤磷素分级。一堆肥力确定同氮。如果土壤磷素分级为低，且前茬作物磷素平衡为高，磷产量反应因素为中等，如果土壤磷素分级为中，且前茬作物磷素平衡为高，磷产量反应因素为高等，如果土壤磷素分级为高，且前茬作物素平衡为低，磷产量反应因素为中等，通过一系列的土壤磷素水平与前茬作物磷素平衡组合对磷素产量反应等级进行判定。不考虑前季作物残留时，土壤磷素产量反应因素等级同土壤磷素分级。在没有磷素产量反应数据时根据以上步骤估算，如果有产量反应数据直接输入。此时磷产量反应:

磷素产量反应=可获得产量x磷产量反应因素;

磷素产量反应因素=1-磷素相对产量。

磷肥推荐中的养分平衡部分是依据QUEFTS模型得出的地上部和籽粒中的磷素吸收进行计算，即维持土壤磷素平衡部分相当于需要归还一定目标产量下籽粒的养分移走量。因此，施磷量计算公式:施磷量=产量反应部分吸磷量+作物收获移走磷量(维持土壤肥力部分)

当上季和当季作物的综合磷素平衡大于零时需要考虑磷素盈亏平衡，即:施磷量=维持土壤磷素平衡部分-磷素综合平衡(上季作物磷素平衡+当季作物磷素平衡)+产量反应部分。

2试验设计

每个试验处理包含:处理1，玉米养分专家系统推荐施肥处理(NE)首先进行农户问卷调查，包括试验地块过去3~5年的产量、施肥量、施肥措施、若秆处理，是否施用有机肥和地块的质地、颜色等，将调查内容输入玉米养分专家系统形成施肥套餐。处理2，农民习惯施肥处理(FP)依据农民自己的措施进行管理，在农民地里直接进行，不单独设置小区，记录农民所使用的肥料品种、施肥量、施肥次数等信息，收获时采集祥品测定产量和养分含量等。处理3、4、5基于NE处理的不施氮、不施磷和不施钾处理。NE处理肥料使用尿素、过磷酸钙和氧化钾，FP处理肥料为复合肥或掺混肥，具体依据农民习惯而定。NE处理的氮肥分两次施用(追肥时期在拔节期)，碳肥和钾肥做基肥一次性施用，而FP处理的氮、磷和钾肥为一次性施用。

3养分测定及数据分析

每个试验点的样品采集采用相同标准，在每个小区的中央位置随机选取3个10 m的区域测定产量，并选取均匀的玉米5~10株测定水分含量，最终折合成含水量为15.5%的产量。取3~10株长势均匀的植株烘干测定子粒和秸秆的干物质重，用于计算收获指数，并选取一部分烘干样品粉碎测定子粒和桔秆中N、P和K养分含量。秸秆和子粒中的全量氮、磷和钾含量采用HSO4-0方法消煮，并分别采用凯氏法、钒钥黄比色法和原子吸收法测定。

4总结

综上所述，在当前时代之下，人们对于粮食需求量不断增加，为了更好保证我国粮食安全相应的种植方法也应当更加科学合理，玉米作为重要的农作物，受到人们的广泛欢迎，要想提升其产量和品质，就需要合理的对其进行施肥，但是盲目的施肥方式已经成为农民在种植时的主要问题，如何实现推荐施肥和养分管理，是我们当前必须要考虑的问题，通过以上的实验我们可以总结出施肥方法可以变得更加科学，具有推荐性。随着各种技术融入到农业生产中，各种依据土壤和植株测试进行推荐施肥和养分管理的方法应运而生。我国政府对测土配方施肥也给予支持。依据玉米主要生育期土壤氮素含量进行根层养分调控，以及依据土壤测试和目标产量法进行养分管理等方法，在不增加氨肥施用量的情况下能够显著增加作物产量和养分利用率。NE系统中的推荐施肥和养分管理采用的是“4R"养分管理策略，最大限度的优化养分供给和作物需求间的关系，以达到养分平衡。相对依据土壤测试的推荐施肥方法，NE系统在没有十壤测试值情况下可以依据作物地上部产量反应或相对产量来表征土壤肥力进行推荐施肥，并目根据目标产量和气候类型如春玉米和夏玉米、灌溉和降雨等条件给出不同施肥推荐量。NE系统可以依据前季土壤养分残留、土壤基础养分供应、产量与养分吸收关系，以及产量反应和农学效率关系等对施肥量进行调整。

参考文献：

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