金華市丘陵地區秋玉米的定氮結果試驗
計量施肥、在種植之前即行基本框定一季作物的總需肥量,乃是施肥科學發展的大勢所趨與主要方向。計量施肥常用方法為:(1)田間試驗與生物統計法;(2)測土施肥法。前一種方法工作量很大,試驗結果適用的范圍不易明確,已逐漸不適于常規工作中應用;后一種方法只要預先做好研究就易于推廣應用。它不受土壤肥力多變的限制,且易于重新做。
測土施肥法的最大限制乃是對土壤速效氮測定迄今缺乏快速而又準確的方法,特別對早地土壤為如此。因此,對氮肥用量的事前框定不得不想其他辦法,在全世界范圍內,這一直是一個有待解決的間題。
王竺美與周鳴錚于1982年提出從水稻不施肥區的產量(基礎產量)來計算其最高可得產量的曲線與公式r“,周鳴錚與王竺美于1985年在定產的基礎上進一步提出水稻的因產定氮公式,為確定氮肥用量另辟一條獨特的道路”;該式于發表前已經過5年以上的實踐考核,證明其結果相當準確,方法易于推廣。
近年來,我們與兄弟省市一起,把上述“定產定氮”原理試行于其它糧食作物上,已可初步認為這種“因土定產、因產定氮”原理也基本適用于其它糧食作物;特別是對缺少測定速效氮方便方法的早地土壤及其作物,可以推行這種方法。
本文為我們在浙江金華地區丘陵紅壤早地上以秋玉米為對象所進行的四年施肥研究工作的一部分,以初步提出“定產定氮”的式子與方法為目的。本法使用KDN系列定氮儀計算施氮量的結果與田間試驗肥效方程法的結果作了比較。
據表中數字可以認為用x/y對x的曲線回歸式在玉米的“定產定氮,過程中基本可用來規范玉米的最高可得產量。
一、秋玉米因土定產的兩個公式
陸允甫與周鳴錚于另一篇論文中己提出了一個對秋玉米定產的較為簡單的直線回歸式‘,;:y二472.6+o.74X(n=35,r二0.761**)。式中:x為無肥區玉米籽粒產量t斤/畝〕;y為該土壤上NPK區玉米的最高可得產量(斤/畝)。用這個式子來框定估產測土施肥中磷、鉀肥的用量己足夠準確,而在框定氮肥用量時則還希望算得更精確些,因為抵肥過多或過少均會導致產量損失。我們于1982與1983兩年做了35個田間試驗,根據所得結果把x/y比值作為縱座標,x作為橫座標進行回歸分析,其結果如圖1所示。
從圖中可知,x對y的比值隨x的增大而呈增長;從10%左右(x<100斤/畝)直至70%左右(x在700斤/畝時)。兩者的關系曲線符合雙曲線方程模式,其相關程度很高。用此式對y定產時的平均誤差約為10%左右。表1的數據可用來檢查兩個定產式子的準確率。據表中數字可以認為用x/y對x的曲線回歸式在玉米的”定產定氮,過程中基本可用來規范玉米的最高可得產量。
二、定產定氮基本數式的推導
于x與y的關系得到規范以后,就可利用x與y之差來消除土壤供氮所創造的產量,從而解決了土壤供氮難以測定的困難。留下來的y一x乃是肥料供氮所創造的產量。但是,我們尚須考慮下述幾個重要間題。
1.對x的值作出調整周鳴錚與王竺美原來對水稻的定產定氮式子為:
N需二w(y一x)/E肥。式中:N需為一季作物豐產足肥情況下的需施氮量,w為豐產田中單斤籽粒(含秸稈)的吸氮量;E肥為所用肥料的當季利用率。由于w的值只有一個,它是以豐產足肥區為標準的,而x產量則是在無肥區吸氮的,其單斤吸氮必然小于W;現將x移植于豐產田中作為土壤供氮所創造的產量,丈的值必將因單斤吸氮之增高而作出調整。調整時應考慮到足肥豐產田中的土壤供氮大于空白田中的土壤供氮;其主要原因乃是施肥后所引起的土壤激發供氮。對水稻來說,激發供氮占原空白田土壤供氮的5一6%,但對玉米來說可高達原空白田土壤供氮的10%.詳細研究要應用1,N同位素標記盆栽試驗,將不在本文范圍內討論。此時,倘維持W的值統一(不分成兩個),則x的值于從空白田移植到豐產田后應升值10%.或:N需=w(y一1.lx)/E肥。
2.w值的基礎:玉米豐產單斤吸氮皿w為NPK區玉米籽實(含秸稈)的單斤吸氮量。
對于這一數值,我們擁有大量的分析數據。表2所示為1983年試驗數據的一部分。
從表2數據可知:玉米籽粒單斤吸氮從0.024斤到0.03叫子,平均值為0.0275斤。可見玉米是吸氮很高的作物于取用0.0275這個平均數時,上述據以施用氮肥的瑟本式就成為:
N需=0.0275(y一1.lx)/E肥3.玉米田其它氮豪來源的調查研究在水稻施氮問題中,除本田的肥料氮以外,我們尚需考慮:(1)秧苗帶入的氮;(2)水田中目生固氮作用所增加的氮;(3)雨水及灌溉水中所帶入的氮。對玉米栽培,上述中(1)是根本沒有的,(2)小到可以忽略;故只要考慮雨水滅灌溉水中帶入的少量氮。據魯如坤與史陶鈞1979年在金華地區三個縣的研究結采,雨水帶入土壤的氮平J護2·5斤/畝/年N〔們;據St即hens于1962年對全世界紅地區雨水帶入土壤的氮作出大概沾計則為11.藝公斤/公項/年N,折合1.5斤/畝/年N〔5,.我們取用國內的較大數字。玉米在田間生長達任個月,但因金華紅壤地區秋季降雨量較少,在整個生長季節中約占全年雨量的四分之一。故由雨水帶入玉米田的氮至多5斤/畝/季玉米,對豐產玉米單斤吸氮的影響是很小的。按玉米平均豐產產量以900斤/畝計,則總吸氮為9x2.75=24.75斤/畝。24.75一0.5二24.25斤/畝;24.25*900二027.這就是修正雨水帶入氮之后的98玉米一單斤吸氮量,亦即調整至最后可以應用的W值。
三、對氮肥利用率問題的探討
1.氮肥刊用率的試驗及計算式上式中還留下一個氮肥當季利用率有待試驗決定。試驗時可應用盆,N同位素盆栽法或田間差減法。
目前正確意見認為田間差減法的結果更符合田間實際幻。由于任何作物的施肥不能避免有機肥的應用,經本文作者與王竺美的研究設計,在試驗中除設無肥區外再增設一個單施用常量有機肥的處理,就可同時計算出有機氮與化肥氮的利用率。有關的式子如下:這兩個式子的原理是與上述定氮公式完全一致的。但因施肥差異縮小,且肥料當季利用率還受其它因子影響,不可能很精確,故對x或y有均不乘以調整系數。
式中:了代表單施用常量有機肥處理的產量;F有代表有機肥用量(擔/畝),其含N平均按0.5%計算(較為粗放),N化為一般豐產時的N用量(斤/畝)、其余符號的意義均同前。
上述兩式中的分子均為肥料N的吸收量,分母均為N的施用量,故其比值乘以10.即為肥料的當季利用率。
2.有機氮當攀利用率的估溯有機肥的種類與成分均十分復雜,應經過實地試驗與含氮量分析始能確定其利用率。但倘以廄肥為代表,則當季利用率一般在18一25%之間;質量愈優則含氮量與利用率均愈高。于進行生產推廣工作(不包括科學研究工作)時,亦可根據廄肥質量進行估定。
3.化肥氮當攀利用率的試驗結果1982一1083兩年我們在紅壤旱地上進行玉米試驗,土壤質地從粘土一壤質粘土,化肥以尿索為代表,肥料用量分別為N25斤/畝,P:10斤/畝,K:020斤/畝。兩年32個試驗點的計算,氮的當季利用率平均為36%.根據1983年19個試驗點的結果統計表明:化肥氮當季利用率與無氮區產量呈顯著負相關,r值為一0.677**.與此同時,我們再根據氮的肥效方程式,結合定產定氮的結果對化肥氮當季利用率與元氮區產量之間的關系曲線作了校正。校正后可以應門的回歸式見于表3,也可應用表3的的分檔產量數據來查考。