玉米施肥技术与施肥机械的研究现状及趋势

我国幅员辽 阔、地 势 复 杂，不 同 区 域 间 的 地 形 地 貌、土 壤 等 环 境 差 异 较 大，导 致 在 农 业 生 产 上 产 生 较 大差异 。 就玉米生产 而 言 ，东 北 地 区 的 玉 米 产 量 普 遍 偏 高，相 对 应 的 该 地 区 玉 米 施 肥 量 在 全 国 居 高 不 下 ； 不同农户对玉米施 肥 的 认 识 不 同 ，导 致 一 些 农 民 玉 米 施肥不足，一些农民玉米施肥过量。总 之 而 言，我 国 的农业生产国情是产生这一现象的主要原因之一。 1． 2． 3 化肥损失多，环境污染大
玉米种肥可为玉米生产初期种子的萌发提供相应 的养分 。 玉米机械施 肥 时 ，我 国 常 用 的 方 法 是 在 玉 米 播 种 机 上 另 加 一 施 肥 装 置，一 边 播 种 一 边 播 施 肥 料。 按肥料与玉米种子 的 位 置 关 系 ，现 有 的 玉 米 种 肥 施 用 技术主要有以下 3 种［6］：
玉米穴施肥技术通常与玉米穴播技术同时应用。 玉 米 穴 播 是 指 按 一 定 行 距 和 穴 距 ，将 种 子 成 穴 播 种， 每穴可播 1 粒或者数粒种子； 而玉米穴施肥技术是将 化肥呈穴状施入土 壤 ，并 且 化 肥 处 于 穴 播 种 子 的 侧 下 方或正下方位置 ，两 者 之 间 有 一 定 的 间 距 。 穴 播 穴 施 肥效果如图 1 所示［7］。
测土配方施肥技 术 由 土 壤 肥 料 检 测 、施 用 肥 料 配 制和进行 施 肥 3 个 环 节 顺 序 构 成，各 个 环 节 紧 密 结 合 ，缺一不可 。 测土 配 方 施 肥 技 术 虽 然 可 以 提 高 化 肥 利 用 率、降 低 农 业 生 产 成 本，但 由 于 测 土 方 法 的 落 后 降低了施肥作业的 时 效 性 且 应 用 面 积 小 ，同 时 同 一 地 块需要配置不同肥 料 进 行 施 用 ，导 致 环 节 之 间 的 连 接 较为困难 。 尤为突出 的 是 ，现 阶 段 该 技 术 与 机 械 生 产 加工水平相脱节 ，我 国 还 不 能 生 产 出 与 该 技 术 相 适 应 的机具进行玉米田间生产管理作业。 1． 1． 4 玉米穴施肥技术
了我 国 玉 米 施 肥 机 械 化 技 术 的 发 展 趋 势 。通 过 以 上 分 析 ，最 后 得 出 现 有 施 肥 技 术 落 后 、施 肥 机 械 缺 乏 ，施 肥 机 械
将向智能化等方向发展的结论。
关键词： 施肥技术； 施肥机械； 研究现状； 发展趋势
中图分类号： S233．年 1 月
农机化研究
第1 期
用 。 由于所施肥料主 要 集 中 在 种 子 一 侧 ，根 系 两 侧 的 肥效不均 ，所以幼 苗 根 系 容 易 向 一 侧 生 长 。 玉 米 种 肥 侧 位 分 施 时，种 肥 不 同 沟，可 以 为 种 子 发 芽 提 供 良 好 的条 件，但 需 要 两 个 开 沟 器 完 成 开 沟 工 作 ，增 加 了 对 地表的破坏； 同时，由于开沟器间的间隙较小，开沟器 之间可能会堵塞田间作物秸秆。
2017 年 1 月
农机化研究
第1 期
玉米施肥技术与施肥机械的研究现状及趋势
李 坤，袁文胜，张文毅，张礼钢，祁 兵
（ 农业部 南京农业机械化研究所，南京 210014）
摘 要： 化 学 肥 料 在 玉 米 生 产 中 有 重 要 作 用 ： 合 理 的 施 肥 方 式 可 以 提 高 作 物 产 量 ，增 加 农 民 收 益 ； 不 合 理 的 施 肥
方式 会 导 致 肥 料 利 用 率 降 低 ，农 业 生 产 成 本 增 加 ，并 且 多 余 的 化 肥 会 污 染 生 态 环 境 。 为 理 清 玉 米 施 肥 技 术 现 状
及 发 展 趋 势 ，为 玉 米 施 肥 机 械 化 技 术 研 究 提 供 参 考 ，在 广 泛 调 研 和 资 料 分 析 的 基 础 上 ，概 述 了 玉 米 施 肥 方 式 及 施
1） 种肥混施技术。即施肥后，肥料和种子混合在
收稿日期： 2015－12－09 基金项目： 江 苏 省 自 然 科 学 基 金 项 目 （ SBK201221161 ） ； 公 益 性 行 业
（ 农业） 科研专项（ 201503130） ； 江苏省农业科技自主创新 资金项目（ CX［15］1004） 作者简介： 李 坤（ 1989 －） ，男，山 东 潍坊 人，助 理 研 究 员，硕士，（ E － mail） ddlikun19891119@ 163． com。 通讯作 者： 袁 文 胜 （ 1978 － ） ，男，山 东 曹 县 人，副 研 究 员，硕 士，（ E － mail） ywensheng@ sohu． com。
玉米一次性施肥 技 术 ，是 指 在 玉 米 的 整 个 生 长 发 育过程中，只施用一次肥料。该技术 施 用 肥 料 时，是 与播 种 同 时 进 行，但 由 于 肥 料 的 特 殊 性，肥 料 可 以 为 玉米生长的前 、中 、后 期 持 续 提 供 营 养 ，不 需 要 另 外 的 后期追肥 。 该技术的 出 现 简 化 了 施 肥 工 作 ，不 仅 可 以 保证 玉 米 苗 期 用 肥，而 且 减 少 了 施 肥 量、节 约 了 化 肥 生产原料（ 煤、电、天然气） 、提高了肥料利用率、减少 了生态环境污染 。 但 是 ，玉 米 一 次 性 施 肥 技 术 对 肥 料 的要求比较高 ，所用 肥 料 品 种 大 多 为 高 氮 复 混 肥 或 是 缓 / 控释肥，肥料价格比普通肥料偏高。 1． 1． 3 测土配方施肥技术
3） 种肥正位分施技术。即施肥后，化肥处于玉米 种子的正下方位置 ，种 子 与 肥 料 之 间 间 隔 有 一 定 厚 度 的土层 ，溶解于土壤 中 的 肥 料 养 分 再 被 玉 米 幼 苗 根 系 吸收利用。由于所施肥料主要集中种子正下方的土 壤，这 将 引 导 玉 米 幼 苗 根 系 向 下 生 长 ，从 而 减 少 倒 伏 现象的 发 生。玉 米 种 肥 正 位 分 施 时，种 子 和 肥 料 同 沟，提 高 了 机 具 在 前 期 作 物 秸 秆 覆 盖 地 上 的 通 过 性 ； 但由于种子和肥料之间隔有 3 ～ 5cm 的土壤，这就要 求种肥正位分施时开沟深度一般在 10cm 左右，对牵 引机具的功率要求相对较大。 1． 1． 2 玉米一次性施肥技术
过程中所需的养分 ，另 一 方 面 可 以 解 决 因 化 肥 使 用 不 当而对环境造成的 农 业 污 染 问 题 ，以 满 足 可 持 续 发 展 的要求。玉米施肥技术有多种，以种 肥 施 用 技 术、一 次性施肥技术 、测土 配 方 施 肥 技 术 与 穴 施 肥 技 术 的 应 用较为广泛。 1． 1 玉米施肥技术 1． 1． 1 种肥施用技术
kg 以上的目标。这一目标的实现很大一部分需要依 种子、玉米根系附近，在不伤害种子、根系的条件下被
靠玉米。因此，在我国耕地面积不断 减 少、人 口 老 龄 其吸收利用。合理的施肥一方面可以满足玉 米 生 长
化不断加剧的情况 下 ，如 何 提 高 玉 米 产 量 对 粮 食 生 产 和粮食安全等方面具有十分重要的意义。
1． 种子 2． 成穴肥料 图 1 种子肥料位置分布图 Fig． 1 Distribution of fertilizer and seed
玉米穴播穴施肥 技 术 ，既 可 避 免 传 统 的 种 肥 混 施 时烧种 、烂种现象 ，又 可 以 避 免 种 肥 侧 位 、正 位 分 施 时 化肥没有针对特定 种 子 而 导 致 肥 料 浪 费 、利 用 率 不 高 的现象 ，同时它的实 现 比 测 土 配 方 施 肥 技 术 的 实 现 更 为容易。穴施肥时，肥料集中施用，有 针 对 性 地 在 每 穴种子旁边施用 一 定 量 肥 料 。 穴 播 穴 施 肥 技 术 ，不 仅 提高 肥 料 利 用 率、减 少 化 肥 的 使 用 量，也 缓 解 了 因 化 肥施用不当而引 起 农 业 污 染 问 题 。 但 是 ，当 前 我 国 穴 播穴施肥机械中的 某 些 关 键 技 术 水 平 不 够 高 ，尤 其 是 穴施肥排肥技术 ，目 前 比 较 成 熟 的 玉 米 穴 播 穴 施 肥 机 具比较少，导致该技术不能在全国大面积推广应用。 1． 2 我国玉米施肥现状分析
影响玉米产 量 的 因 素 比 较 多，如 玉 米 的 品 种、施 用肥料 、种植方式 、田 间 管 理 和 机 械 化 作 业 水 平 等［1］。 由 于 玉 米 植 株 高 大、光 合 效 率 高，对 养 分 的 需 求 相 对 较 高［2－3］，因 而 施 用 化 肥 是 提 高 玉 米 产 量 的 重 要 保 证 。 化肥配制 、施肥技术 与 施 肥 机 械 是 施 肥 的 三 大 组 成 部 分［4］。 在我国政府的 扶 持 下 ，化 肥 研 制 已 取 得 较 大 成 就 ，而玉米的施肥技 术 与 施 肥 机 械 和 发 达 国 家 相 比 差 距较大 。 两者的落后 不 仅 导 致 了 化 肥 利 用 效 率 低 、损 失大 ，随着时间的 推 移 ，进 而 导 致 土 壤 生 产 力 下 降 、水 体污染及农产品 品 质 下 降 等 各 种 问 题［5］。 因 此 ，改 变 我国玉米 施 肥 技 术 与 施 肥 机 械 落 后 的 现 状，积 极 研
一起 ，处于同一沟 底 中 。 由 于 种 肥 混 施 技 术 会 使 玉 米 种子 与 肥 料 直 接 相 接 触，容 易 腐 蚀 伤 害 种 子，产 生 缺 苗现象，因而该技术已经被逐步淘汰。
2） 种肥侧位分施技术。即施肥后，化肥处于玉米 种 子 一 侧 的 偏 下 位 置，种 子 与 肥 料 不 相 互 直 接 接 触， 溶解于土壤中的肥料养分再被玉米幼苗根系吸收利
肥 机 械 的 研 究 现 状 。首 先 总 结 了 几 种 玉 米 施 肥 方 式 的 特 点 ，然 后 分 析 了 玉 米 施 肥 存 在 的 问 题 ，并 重 点 分 析 了 施