王激清， 刘社平， 张宝悦

(1.河北北方学院 农林科技学院, 河北 张家口 075000; 2.河北北方学院 经济管理学院, 河北 张家口 075000)

冀西北坝下地区农户春玉米施肥现状调查与分析

王激清1， 刘社平1， 张宝悦2

(1.河北北方学院 农林科技学院, 河北 张家口 075000; 2.河北北方学院 经济管理学院, 河北 张家口 075000)

为了解冀西北坝下地区春玉米施肥现状，指导农户科学施肥，2014年通过问卷调查方式，对春玉米产量和肥料养分资源投入状况进行调查分析。结果表明：冀西北坝下地区春玉米平均产量10 244 kg/hm2；N、P2O5、K2O的平均施用量分别为209.0 kg/hm2、106.7 kg/hm2和56.2 kg/hm2，N∶P∶K=1∶0.51∶0.27；春玉米氮肥施用不足和过量问题同时存在，施磷量偏高与施钾量偏低的农户比例分别为47.2%与52.8%，施用有机肥的农户仅占总调查农户数量的11.3%；磷酸二铵基肥配合尿素追肥的传统施肥模式在冀西北坝下地区仍占主导地位，春玉米氮肥和磷肥偏生产力分别为49.0 kg/kg和96.0 kg/kg。建议：冀西北坝下地区春玉米种植一方面应通过选择优良品种和改进栽培技术充分挖掘产量潜力；另一方面应建立高产高效的施肥调控技术体系。

冀西北坝下地区； 春玉米； 施肥现状； 产量

冀西北张家口地区地处华北平原与内蒙高原的过渡地带，位于北纬39°30′～42°10′，东经113°50′～116°30′。该区域为干旱半干旱大陆性季风气候区，四季分明、雨热同季、昼夜温差大，是北方重要的春玉米生产区，玉米常年的播种面积稳定在13.30万hm2以上，2013年玉米种植面积达17.89万hm2，占农作物总播种面积的25.4%。冀西北坝下春玉米种植区是张家口的粮食主产区，玉米是当地主要的粮、经、饲兼用作物，不但产量高而且质量好，种植面积占张家口玉米面积的50%，粮食产量占张家口粮食产量的三分之二，尤其以郑单958大面积推广种植以来，河川区高产田单位面积产量可达12 000～16 500 kg/hm2[1]。

玉米在我国粮食生产中占有越来越重要的地位，中国平均玉米氮肥单位面积施用量在过去几十年内持续增长，在1980年以前，全国平均值不足100 kg/hm2，2000—2010年,已经高达238.2 kg/hm2，平均每10年增加近50 kg/hm2[2]。受施肥越多产量越高以及要高产就必须多施肥等传统观念的影响，为了获得作物高产，大量施用化肥，不合理甚至盲目过量施肥现象相当普遍[3]。对东北地区春玉米农户施肥现状的调查表明，农户施磷量偏高与施钾量偏低成为肥料施用量不合理的突出问题，施用有机肥的农户很少，这些因素将影响玉米产量的长期稳定提高[4]。前人对陕西榆阳区农户春玉米施肥情况进行调查分析指出，该地区春玉米施肥存在问题主要包括农户养分投入差别大，肥料利用率很低，肥料品种单一[5]。目前，针对冀西北坝下地区春玉米农户施肥现状尚无系统的调查研究。为此，笔者以冀西北坝下地区为研究对象，通过农户调查了解该区域春玉米肥料施用现状并进行分析，探寻冀西北坝下地区春玉米生产中存在的问题，寻找解决途径，旨在促进农业生产可持续发展。

1 调查研究方法

1.1 调查区域

以冀西北张家口坝下春玉米种植区怀来县、涿鹿县、宣化县、万全县、怀安县、阳原县、蔚县和下花园区为调查区域。该区域农作物种植制度以一年一熟制为主，春玉米为主要种植作物，一般于4月底至5月初播种，9月底至10月初收获。

1.2 调查方法

调查于2014年3月10日—4月10日在冀西北坝下地区7个县和1个区进行，每个县(区)选择有代表性的4个村，每个村随机选择10个玉米种植户进行调查，调查内容主要包括当地春玉米种植品种和产量，春玉米基肥及追肥施用的种类与数量，施肥方式及习惯等，共得到有效调查问卷320份。

1.3 数据分析与处理

1) 肥料偏生产力。指单位投入的肥料所能生产的作物籽粒产量，可以反映当地土壤基础养分水平和化肥施用量的综合效应[3]。

PFP=Y/F

式中，Y为某一种特定的化肥施用下作物的产量，单位为kg/hm2；F代表化肥的投入量，单位为kg/hm2。

2) 产量分级指标。根据农户调查结果和该区域试验研究结果[6-8]，明确调查区农户春玉米产量分级指标，即9 000～10 500 kg/hm2为适中，10 500～12 000 kg/hm2为高，超过12 000 kg/hm2为很高，7500～9 000 kg/hm2为低，低于7 500 kg/hm2为很低。

3) 数据处理。调查数据用Excel进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 春玉米种植品种及产量

调查结果表明，目前张家口市籽粒用玉米包括中晚熟及中早熟类型品种，中晚熟品种以郑单958、先玉335、巡天969、纪元1号、沈单16等为主，其中郑单958和先玉335仍为农户种植的主要品种，种植农户占总调查农户的35.0%；中早熟品种以吉单27、巡天16、佳禾7、四单19、张单206等为主，其中吉单27种植农户占调查农户的15.6%，为主栽品种。

对320户农户春玉米产量结果分级(表1)表明，产量适中的农户占37.2%，平均产量为9 681 kg/hm2；产量高和很高的农户分别占25.3%和13.8%，平均产量分别为11 381 kg/hm2和13 943 kg/hm2；产量低和很低的农户分别占12.5%和11.3%，平均产量分别为8 276 kg/hm2和7 208 kg/hm2。调查区春玉米总体平均产量为10 244 kg/hm2。

表1 调查区农户春玉米产量分布

2.2 春玉米肥料施用现状

2.2.1 化肥施用量及氮磷钾肥比例 调查结果表明，大多数农户对蔬菜、马铃薯、西(甜)瓜类等经济效益相对较高的作物普遍重视施用有机肥，而在春玉米上施用有机肥的农户很少。在所调查的320户农户中，只有36户在春玉米上施用有机肥，占总调查农户的11.3%，且这些农户基本是畜禽养殖户和种植大户，平均投入量为15 000～30 000 kg/hm2。

从表2看出，调查区农户春玉米氮肥(N)平均用量为209.0 kg/hm2，最高值为485.0 kg/hm2，最低值仅为60.0 kg/hm2；磷肥(P2O5)平均用量为106.7 kg/hm2，最高值为190.0 kg/hm2，最低值仅为38.0 kg/hm2；钾肥(K2O)平均用量为56.2 kg/hm2，与氮、磷相比，农户在春玉米的钾肥用量差距更大，施用最高值为150.0 kg/hm2，在320户农户中有67户不施用钾肥，占比为20.9%。调查区域春玉米N∶P2O5∶K2O=1∶0.51∶0.27，钾肥施用比例明显低于春玉米的合理投入比例(N∶P2O5∶K2O=1∶0.45～0.60∶0.45～0.60)[9]。

2.2.2 春玉米化肥用量分布 根据春玉米种植区农户肥料施用现状和冀西北坝下地区春玉米肥料试验结果[4-5,7]，将农户春玉米氮肥(N)施用分为5级(表3)，并按此分级标准对农户氮肥施用量进行分级。结果表明：氮肥施用量适中的农户占32.5%，施用量低的农户占21.3%，很低的农户占15.9%，施用量高的农户占20.3%，很高的农户占10.0%。说明，在冀西北坝下地区春玉米氮肥施用不足和施用过量的问题同时存在。对于氮肥用量过高或过低的农户应通过合理引导，科学施用氮肥，提高氮肥利用率，实现高产高效。

表2 调查区农户春玉米的化肥施用量

表3 调查区农户春玉米的化肥用量分布

磷肥(P2O5)施用量适中的农户占33.1%，高和很高的农户分别占24.1%和23.1%，低和很低的农户分别占15.6%和4.06%。说明，该区域高于47%的春玉米种植户磷肥用量过大，因此，减少磷肥用量，提高磷肥利用率是该区域平衡施肥工作的重点。钾肥(K2O)施用量适中农户占36.9%，有24.7%和28.1%的农户施用量为低和很低，而只有4.38%和5.94%的农户施用量为高和很高的水平，因此在该区域仍需要进一步增加钾肥的投入。

2.2.3 肥料种类和施肥方式 调查区域春玉米化肥施用品种包括尿素、碳酸氢铵、磷酸二铵、过磷酸钙、氯化钾或硫酸钾、三元复合肥(含玉米专用肥)，部分高产田农户还施用锌肥(硫酸锌)和铁肥(硫酸亚铁)。从表4看出，春玉米基肥种类以磷酸二铵比例为最大，用户比例占总调查样本的48.4%；其次为三元复合肥(含春玉米专用肥)，用户比例为44.7%；第三为氯化钾或硫酸钾，用户比例为34.4%；第四为尿素，用户比例为25.6%；施用碳酸氢铵和过磷酸钙的农户少，用户比例分别为6.56%和6.88%。

春玉米追肥品种为尿素和碳酸氢铵，其中追施尿素的农户为249户，占总调查样本的比例为77.8%；追施碳酸氢铵的农户为42户，占总调查样本的比例为13.1%。此外，在所调查的320户农户中，有29户未追肥，其中13户施用缓释玉米专用肥，16户以普通三元复合肥作基肥。

表4 调查区农户春玉米施用化肥的种类

Table 4 Fertilizer varieties on spring maize in the investigation areas

肥料品种Fertilizervariety基肥Basefertilizer户数/户比例/%追肥Topdressing户数/户比例/%尿素Urea8225．624977．8碳酸氢铵ABC216．564213．1磷酸二铵DAP15548．400过磷酸钙SSP226．8800氯化钾(硫酸钾)MOP(SOP)11034．400三元复合肥NPKfertilizer14344．700

2.3 春玉米肥料偏生产力

根据调查区农户氮、磷、钾的平均投入量与平均产量获得冀西北坝下地区农户春玉米氮、磷、钾的偏生产力分别为49.0 kg/kg、96.0 kg/kg和182.2 kg/kg。从表5看出：氮肥偏生产力在40～50 kg/kg的农户比例最大，占调查样本的31.3%；其次是50～60 kg/kg，占27.2%。磷肥偏生产力以70～90 kg/kg和90～110 kg/kg的农户比例最大，占调查样本的比例均为35.0%。总养分偏生产力以25～30 kg/kg的农户比例最大，占调查样本的比例为38.1%；其次是20～25 kg/kg，占25.0%。

表5 调查区域春玉米化肥偏生产力的分级

3 结论与讨论

3.1 充分挖掘春玉米产量潜力

充分挖掘作物产量潜力，提高作物产量是国家粮食安全和可持续发展的重大需求[10]。冀西北地区农户调查结果表明：春玉米产量适中的农户占37.2%，产量高和很高的农户分别占25.3%和13.8%，平均产量达10 244 kg/hm2。但该产量和全国、世界平均水平仍有较大差距，产量还有很大的潜力。第一，选择优良品种提高玉米的产量。陈范骏等[11]研究表明，目前东华北玉米主推品种中，在高产栽培条件下，高产氮高效品种的增产幅度为8%～10%；在低氮胁迫下,耐低氮品种具有增产12%的潜力，选育高产氮高效玉米品种是实现增产节氮的可行途径。利用农业生产系统模型分析也得到1961—2010年在玉米品种更替条件下，吉林省梨树县春玉米产量潜力的多年平均值为11 537 kg/hm2，近50年产量潜力呈显著上升的趋势；不同年代育成的玉米品种平均增产贡献率为46.1%～79.0%，且随育成年代后移呈增大的趋势[12]。目前，冀西北坝下地区郑单958和先玉335仍为农户种植主要品种，种植面积占调查面积的35.0%，这2个品种推广前期在丰产性、稳定性、抗病性等方面表现较好，但到目前为止，郑单958和先玉335该地区种植将近10年，已开始退化，因此，急需高产稳产多抗的玉米新品种替代，如近年来河北巡天农业科技有限公司筛选推广的巡天969、巡天1102、农单903等品种种植面积在逐渐扩大。第二，必须进一步完善春玉米高产栽培技术，提高玉米整体单产水平。目前国内农业科研往往可以在特定地区小面积耕地上不断刷新作物单产记录，但却难在大面积实现。我国优良作物品种产量潜力的发挥往往低于60%,而发达国家可达85%[10]，因此研究区域面积上的作物高产栽培技术更有利于品种产量潜力的发挥。有研究表明，春玉米高产关键技术包括采用耐密型高产稳产品种，合理提高密度，充足的水肥供给，科学管理和地膜覆盖等[13]。冀西北雨养补灌地区春玉米获得高产突破是产量性能综合指标优化配合，其中密植条件下维持光合性能与产量构成的有效配置十分重要，通过有效密植高产栽培，冀西北雨养补灌地区玉米可获得高于18 450 kg/hm2的产量[14]。

3.2 实现春玉米平衡合理施肥

研究结果表明，调查区农户春玉米氮肥(N)平均用量为209.0 kg/hm2，介于春玉米合理施氮量195～225 kg/hm2[7]；施用量适中农户占32.5%，施用量低和很低的农户占37.2%，施用量高和很高的农户占30.3%。磷肥(P2O5)平均用量为106.7 kg/hm2，施用量适中农户占33.1%，高和很高的农户占47.2%。钾肥(K2O)平均用量为56.2 kg/hm2，施用量适中农户占36.9%，低和很低的农户占52.8%，虽然冀西北地区土壤受成土母质的影响，土壤钾素水平较高[15]，但由于近年来氮、磷肥的大量使用和春玉米产量的增加，高产条件下对土壤钾的供应容量与强度有了更高的要求。因此，合理引导这一区域种植户尤其是高产农户增加钾肥用量对春玉米增产具有重要作用。

近年来随着冀西北地区蔬菜、经济作物的种植面积逐渐扩大[16]，农户在这些经济效益相对较高的作物普遍重视施用有机肥，而在春玉米上有机肥投入量在逐渐减少。在春玉米上许多农户一直沿用磷酸二铵(基肥)+尿素(追肥)的施肥模式，虽然近年来部分农户开始施用三元复合肥、玉米专用肥和氯化钾(硫酸钾)，但是钾肥的用量仍显不足。

3.3 提高春玉米的肥料偏生产力

肥料偏生产力是评价肥料效应的适宜指标。Ladha等[17]对世界不同地区玉米的氮肥偏生产力进行归纳总结得出，玉米的氮肥偏生产力平均为72.0 kg/kg；杨小梅等[2]研究表明，我国玉米氮肥偏生产力在过去几十年内比较稳定，基本维持在40 kg/kg左右；张福锁等[3]研究表明，我国玉米的氮、磷、钾肥偏生产力分别为51.6 kg/kg、72.4 kg/kg和64.7 kg/kg。本研究通过调查分析得到春玉米的氮、磷、钾肥偏生产力分别为49.0 kg/kg、96.0 kg/kg和182.2 kg/kg，表明，冀西北地区春玉米的氮肥偏生产低于全国和世界水平，今后仍需通过减少氮肥用量和增加春玉米的产量提高氮肥偏生产力。因调查区域春玉米生产中钾肥投入很少，故冀西北地区春玉米的钾肥偏生产力显著高于全国水平。

目前，要充分协调春玉米产量、肥料投入量、肥料偏生产力这三方面的关系，以养分资源综合管理技术和测土配方施肥技术为基础，对传统施肥技术和管理措施进行综合、改进和发展，最终在建立以阶段性需求目标产量为前提，综合效益为准则，集土壤、作物和肥料管理于一体的春玉米高产高效施肥调控技术体系，实现春玉米高产与资源高效。

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(责任编辑： 姜 萍)

Investigation and Analysis of Present Situation of Household Fertilization on Spring Maize in Baxia Area of Northwest Hebei Province

WANG Jiqing1, LIU Sheping1, ZHANG Baoyue2

(1.CollegeofAgricultureandForestry，HebeiNorthUniversity，Zhangjiakou,Hebei075000; 2.CollegeofEconomicsandManagement，HebeiNorthUniversity，Zhangjiakou,Hebei075000,China)

In order to understand present situation of household fertilization on spring maize and to put forward the reasonable proposal of maize fertilization in Baxia area of northwest Hebei Province, investigation and analysis for yield and nutrients resource application were carried out by questionnaire method in 2014. The results showed average yield of spring maize was 10 244 kg/hm2, and fertilizer application rate of N, P2O5and K2O was 209.0 kg/hm2, 106.7 kg/hm2and 56.2 kg/hm2respectively, the proportion of fertilizer (N∶P2O5∶K2O) on spring maize was 1∶0.51∶0.27. Problems of surplus and deficiency existed in N fertilization input, P application rate was high and K application rate was low, the rate was 47.2% and 52.8% respectively, and only 11.3% farmers applied organic fertilizer. The traditional mode of diammonium phosphate as base fertilizer with urea as top dressing was still dominant in Baxia Area of Northwest Hebei Province.The average PFP (partial factor productivity) of nitrogen fertilizer and phosphate fertilizer were 49.0 kg/kg and 96.0 kg/kg respectively. Therefore, through fully analyzing relationship of yield, fertilizer application rate and PFP, on one hand fine varieties were selected and cultivation techniques should be fully improved for yield potential of spring maize, on the other hand fertilization technology system of high yield and high efficient should be set up.

Baxia area of northwest Hebei Province; spring maize; present situation of fertilizer application; yield

2015-07-30； 2016-03-07修回

河北北方学院创新人才培育基金项目“冀西北春玉米连作体系土壤硝态氮累积特征及施肥调控”(CXRC1305)； 张家口市科学技术研究与发展计划项目(1311017C-8)

王激清(1972-)，男，教授，博士，从事作物高产栽培和养分高效利用研究。E-mail：wjq-72@126.com

1001-3601(2016)04-0156-0043-05

S14-31； S513

A