摘要:【目的】因土壤類型、養分管理措施不同導致施肥后作物的增產效應不同，由此影響經濟效益。通過研究當前我國北方玉米產區氮、磷、鉀施用對玉米的增產效應和經濟效益，分析給定施肥效應、肥料和玉米價格情況下玉米的經濟效益變化，為我國北方玉米科學施肥和經濟施肥提供一定的借鑒意義。【方法】20102012年在我國北方七省玉米種植區開展373個田間試驗。試驗設置基于產量反應和農學效率的推薦施肥(NutrientExpert，簡稱NE)，在此基礎上設置減素處理包括不施氮、不施磷和不施鉀處理，以農民習慣施肥為對照。依據產量和試驗期間玉米和肥料價格計算了肥料氮、磷、鉀施用的產投比。【結果】玉米各試驗點產量效應變異很大，黑龍江、吉林、遼寧、河北、河南、山東和山西各點的施氮產量效應分別為3040、2314、2324、981、2139、1184和1244kg/hm2，施磷產量效應分別為1463、1216、1425、635、944、376和620kg/hm2，施鉀產量效應分別為1454、1063、1532、877、910、383和592kg/hm2。氮、磷、鉀素產量效應變化范圍分別為3417900kg/hm2，115381kg/hm2以及94097kg/hm2，依次平均為1889、954和973kg/hm2，表明不施氮對產量影響最大、其次為鉀，不施磷對產量影響最小。經濟效益分析結果表明，施用氮、磷和鉀平均產投比(VCＲ)分別為2.8、7.8和4.6，即投入單位金額的氮、磷和鉀養分可分別獲得2.8、7.8和4.6倍的收益。預測不同肥料價格和玉米價格下的VCＲ表明，隨著施肥增產效應的增加，即使施肥量增加，VCＲ也增加。收益多少隨增產效應、施肥量、肥料和玉米價格而變化。采用專家系統推薦的N－P2O5－K2O用量(157－56－67kg/hm2)獲得的籽粒產量為10255kg/hm2、經濟效益為18903yuan/hm2，同樣地點農民習慣施肥N－P2O5－K2O(225－61－47kg/hm2)獲得的產量和經濟效益分別為9996kg/hm2和18154元/hm2。專家系統推薦施肥多獲益748yuan/hm2，其中1/3來自節約的肥料，2/3來自增產帶來的效益。【結論】我國北方玉米產區玉米的增產效應以氮最高，其次是鉀，磷最小。依據肥料價格因素，單位氮磷鉀養分收益磷最高，其次是鉀，最低是氮。依據玉米價格和肥料價格綜合考慮，基于NE專家系統的推薦N－P2O5－K2O用量(157－56－67kg/hm2)是北方各地獲得高產和高收益的施肥用量。

　　關鍵詞:玉米;產量效應;經濟效益;NutrientExpert

　　玉米作為重要的糧飼兼用作物以及重要的工業原材料，在保障糧食安全方面具有重要倡議意義。2010年玉米的種植面積達到3250萬公頃，占糧食作物種植面積的29.5%，使玉米成為我國第一大糧食作物［1］。在我國東北地區種植的春玉米和在華北地區種植的夏玉米其種植面積已達到玉米總種植面積的61%。

　　1材料與方法

　　1.1試驗設計

　　試驗于20102012年在東北和華北玉米種植區的373個田塊上進行，用于評價氮、磷、鉀在玉米上的施肥效應以及驗證NE專家系統。所有373個田塊中，分別有43、58、41，49、112、33和37個試驗是在黑龍江、吉林、遼寧、河北、河南、山東和山西進行。黑龍江、吉林、遼寧、河北、河南、山東和山西的供試土壤分別為黑土、黑土、棕壤、潮土、潮土、褐土和棕壤。在每個田塊上(每個處理小區面積90100m2，不設重復)設置以下5個處理:8831

　　1.2數據分析

　　施肥產量效應采用NE推薦施肥小區產量減去減素小區的產量。施肥產投比為施肥效益與肥料投入的比值，施肥效益為產量效應乘以玉米價格，肥料投入為肥料用量乘以肥料價格。在設定不同產量效應的施肥效益分析中，采用第25個、第50個和第75個百分位數觀測數值作為產量效應低、中和高水平［7，13］，而把20102012年玉米最低價格、中間價格、最高價格以及最高價格的125%和最高價格的150%作為現在和將來的可能的價格變化。不同產量效應下的施肥量是根據NE專家進行推薦確定的。肥料價格和玉米價格來源于全國農產品成本收益資料匯編［14］。

　　2結果與分析

　　2.1施肥的增產效應

　　與農民習慣施肥比較，NE專家系統顯著提高了河南、黑龍江、吉林和遼寧四個省份籽粒產量(P＜0.05)，七省平均籽粒產量也顯著提高(P＜0.05)［6］。為便于討論，文中產量效應中主要依據NE小區產量與各減素小區產量差來計算。

　　2.2經濟效益分析

　　七省373個試驗點的經濟效益分析結果表明，肥料氮、磷、鉀施用的產投比(VCＲ)分別為2.8(0.512.1)、7.8(0.143.7)和4.6(018.6)，表明每投入1元的氮、磷、鉀肥料分別能夠產生2.8、7.8和4.6元的經濟效益(圖2)。雖然玉米施用氮磷鉀肥料的產量效應是N＞K＞P，而氮磷鉀施用后的經濟效益則表現為施磷獲得的VCＲ最大，其次為施鉀，施氮VCＲ最低。施磷VCＲ高的原因與較低的施磷量和較低的磷肥價格有關。雖然施氮的產量效應較大，但是較高的施氮量是施氮VCＲ低的主要原因。在373個試驗點中，分別有30、39和43個試驗點的VCＲ小于或等于1.0，其相對百分比分別為8%、10%和11%。表明在當前的養分管理和市場條件，約有90%的試驗點施用氮、磷、鉀肥料能夠獲得經濟效益。

　　結論北方七省份玉米施用氮、磷、鉀肥料的平均產量效應分別為1889、954和973kg/hm2。施肥經濟效益與產量效應略有不同，施磷肥玉米的產投比最大，施鉀肥次之，施氮肥最低。不施用氮、磷、鉀肥料產量和經濟效益均降低。在給定產量效應、施肥量以及肥料和玉米價格條件下，施肥效應隨產量效應增加而增加。即使肥料價格增長，施肥仍有一定的獲利空間，該收益隨施肥產量效應、玉米價格增加而增加。與北方玉米產區農民習慣施肥比較，基于NE專家系統的N－P2O5－K2O推薦施肥量157－56－67kg/hm2能夠增產增收，是一種方便使用的推薦施肥方法。

　　參考文獻:

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　　［2］HeP，LiST，JinJYetal．Performanceofanoptimizednutrientmanagementsystemfordouble-croppedwheat-maizerotationsinNorth-CentralChina［J］．AgronomyJournal，2009，(101):1489－1496.

　　［3］何萍，金繼運，PampolinoMF，等．基于作物產量反應和農學效率的推薦施肥方法［J］．植物營養與肥料學報，2012，18(2):499－505．HeP，JinJY，PampolinoMFetal．Fertilizerrecommendationmethodbasedonyieldresponseandagronomicefficiency［J］．PlantNutritionandFertilizerScience，2012，18(2):499－505.

　　何萍1，2，徐新朋2，仇少君2，趙士誠2