有機肥氮替代化肥氮對甜玉米產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

馮劍　胡小斌　何臻鑄　王華　萬惠燕

摘要 研究有機肥氮替代不同比例化肥氮對甜玉米產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，為廣東省甜玉米主產(chǎn)區(qū)有機-化學肥料的合理施用提供一定參考。以甜玉米品種超甜金銀粟2號為供試材料開展田間試驗，共設置5個處理：CK（不施氮肥）、CF（單施化肥氮）、MF1（20%有機肥氮+80%化肥氮）、MF2（40%有機肥氮+60%化肥氮）、MF3（60%有機肥氮+40%化肥氮），研究不同處理下甜玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的變化。結(jié)果表明，有機肥氮替代化肥氮可提高甜玉米鮮穗產(chǎn)量。與CF處理相比，MF1～MF3處理甜玉米鮮穗產(chǎn)量均有不同程度的提高，以MF1處理增幅最大，為11.74%，隨著替代比例的升高，鮮穗產(chǎn)量呈降低趨勢，但MF1～MF3處理間無顯著差異。有機肥氮替代化肥氮可改善甜玉米品質(zhì)。與CF處理相比，有機肥氮替代化肥氮處理增加了甜玉米籽粒淀粉含量和可溶性糖含量，隨著替代比例的增加淀粉含量逐漸升高，最大值為6.00%（MF3處理）。同時，相比于CF處理，有機肥替代處理可溶性糖含量分別提升了13.52%、15.76%、11.73%。供試條件下，在甜玉米生產(chǎn)上有機肥氮替代化肥氮比例以20%～40%為適宜。

關(guān)鍵詞 有機肥替代化肥;氮;甜玉米;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號 S 513文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2020）16-0157-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.16.043

Effect of Nitrogen in Organic Manure Replacing Chemical Nitrogen Fertilizer on Yield and Quality of Sweet Corn

FENG Jian，HU Xiao-bin，HE Zhen-zhu et al

（Dongguan Agricultural Technique Extension Management Office， Dongguan， Guangdong 523010）

Abstract Effects of different rates of nitrogen in organic manure replacing chemical fertilizer on yield and quality of sweet corn were studied to provide reference for the rational application of organic-inorganic fertilizer in the main producing area of Guangdong Province. The field experiment was carried out using sweet corn cultivar of super sweet gold and silver millet 2 as experimental materials，five treatments were set up， including CK（non-N fertilization）， CF（100% chemical N）， MF1（organic manure replacing 20% chemical N），MF2（organic manure replacing 40% chemical N），MF3（organic manure replacing 60% chemical N）， the variation of yield and quality was studied. The result showed the nitrogen in organic manure replacing chemical fertilizer increased fresh ear yield of sweet corn. Compared to CF， the replacing treatments increased the fresh ear yield of sweet corn of different degrees， and the MF1 treatment increased the most （11.74%）. With the increase of replacing ratio， the fresh ear yield showed a trend of decrease， but there was no significant difference between MF1-MF3 treatments.The nitrogen in organic manure replacing chemical fertilizer improved the quality of sweet corn. Compared to CF， the replacing treatments increased the starch content and the soluble sugar content， the starch content increased gradually with the increase of replacing ratio， and MF3 was the largest，6.00%. At the same time， compared with CF treatment， the soluble sugar content of the replacing treatments increased by 13.52%，15.76% and 11.73%， respectively. In this experiment under the condition， the equal nitrogen in organic manure replacing chemical fertilizer at 20%-40% was the appropriate substitution rate in the production of sweet corn.

Key words Organic manure replacing chemical fertilizer;Nitrogen;Sweet corn;Yield;Quality

基金項目 省、市地力監(jiān)測點建設項目（B02080003）。

作者簡介 馮劍（1990—），男，河北邢臺人，農(nóng)藝師，碩士，從事養(yǎng)分資源管理與新肥料研制研究。

收稿日期 2020-01-13;修回日期 2020-03-27

甜玉米作為玉米的一個種，具有果蔬兼用、營養(yǎng)豐富、效益高等特點，深受廣大消費者和種植戶的青睞。廣東作為甜玉米主消費區(qū)，進一步促進了廣東省甜玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。玉米作為生物量較大的作物，適宜的養(yǎng)分供給是其高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的保障，實際生產(chǎn)中往往存在重氮肥、輕有機肥施肥現(xiàn)象。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有機肥不僅能提升土壤肥力，改善作物根系環(huán)境，還能提高作物品質(zhì)[1-2]，氮作為影響作物生長的重要營養(yǎng)元素，對玉米生物量、產(chǎn)量及品質(zhì)的形成起著重要調(diào)節(jié)作用[3-6]，而氮肥的不合理施用不僅會降低氮素利用率，還會導致一系列環(huán)境問題[7-10]。研究表明，有機肥替代化肥可提高氮利用效率及作物產(chǎn)量，但過高的替代比例并不利于作物產(chǎn)量及品質(zhì)的形成[11-14]。目前，針對廣東省甜玉米主產(chǎn)區(qū)有機肥氮替代化肥氮相關(guān)研究鮮見報道，且有機肥替代化肥對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

筆者通過開展大田試驗，探究有機肥氮替代不同比例化肥氮對甜玉米產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，探明有機肥與化肥的適宜配比用量，以期為廣東省甜玉米有機-化學肥料合理施用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年8—10月在東莞市高埗鎮(zhèn)冼沙村進行，供試土壤質(zhì)地為輕壤土，前茬作物為水稻，0～20 cm 耕層土壤基本農(nóng)化性狀：pH 5.69，有機質(zhì)9.63 g/kg，堿解氮52.06 mg/kg，有效磷173? mg/kg，速效鉀186 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試肥料：尿素（N，46%）、過磷酸鈣（P2O5，12%）、氯化鉀（K2O，60%），有機肥選用精制有機肥（N：5.73%;P2O5：1.30%;K2O：1.69%;有機質(zhì)：39.03%）。

供試品種：超甜金銀粟2號。

1.3 試驗設計

共設置5個處理：①CK（不施氮肥）;②CF（單施化肥氮）;③MF1（20%有機肥氮+80%化肥氮）;④MF2（40%有機肥氮+60%化肥氮）;⑤MF3（60%有機肥氮+40%化肥氮），每個處理3次重復，隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積10.55 m2，每壟雙行，行距40 cm，株距33 cm，密度為49 289株/hm2。各處理肥料養(yǎng)分施用量見表1?；实?次施入，20%作基施，45%拔節(jié)期追施，35%抽雄期追施。各處理磷肥和鉀肥用量均保持一致，有機肥、磷肥、鉀肥作基肥一次性施入。試驗于2019年8月17日播種，8月24日移栽，10月18日收獲。

1.4 樣品采集與測定

生長期分別在每小區(qū)選取植株樣品5株測量株高、莖粗、SPAD值，玉米收獲時，分別在每小區(qū)采集植株樣品5株，將玉米植株齊地收割，按葉片、莖稈、穗部營養(yǎng)體（苞葉、穗軸和籽粒）依次分開，現(xiàn)場測定鮮穗產(chǎn)量。采集的鮮玉米穗測定籽粒的可溶性糖、淀粉含量等品質(zhì)性狀。

樣品理化性質(zhì)的測定：土壤pH采用電位法測定;有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定;堿解氮采用堿解擴散法測定;速效磷采用0.5 mol/L碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定;速效鉀采用1 mol/L中性醋酸銨浸提-火焰光度法;籽粒的可溶性糖和淀粉含量用蒽酮-硫酸比色法測定[15]。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計

采用DPS14.10統(tǒng)計軟件[16]和Microsoft Excel 2010對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析及繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對甜玉米葉片SPAD值的影響

由圖1可知，CF～MF3處理葉片SPAD值均高于CK處理，較CK處理分別增加了15.46%、11.66%、10.98%、9.64%，與CF處理相比，MF1～MF3處理葉片SPAD值均有所下降，有機肥氮替代化肥氮在一定程度上降低了葉片SPAD值，隨著替代比例的增加葉片SPAD值呈逐漸降低的趨勢。

2.2 不同施肥處理對甜玉米鮮穗產(chǎn)量的影響

由圖2可知，氮肥的施用可明顯增加甜玉米鮮穗產(chǎn)量，CF～MF3處理鮮穗產(chǎn)量均與CK處理達顯著差異，在施氮處理中，MF1～MF3處理甜玉米鮮穗產(chǎn)量均高于CF處理，增幅分別為11.74%、8.95%、7.27%，有機肥氮替代化肥氮各處理較單施化肥氮處理更利于鮮穗產(chǎn)量的形成，替代比例以MF1處理鮮穗產(chǎn)量最高，為20.46 t/hm2，在等氮量條件下，隨著替代比例的增加，鮮穗產(chǎn)量呈降低趨勢。

2.3 不同施肥處理對甜玉米生物量的影響

由圖3可知，施用氮肥各處理甜玉米生物量較CK處理增幅明顯，且均與CK處理達顯著差異。與單施化肥氮CF處理相比，有機肥氮替代化肥氮各處理均不同程度地增加了甜玉米生物量，隨著有機肥氮替代化肥氮比例的升高，甜玉米生物量呈逐級遞減趨勢。

2.4 不同施肥處理對甜玉米可溶性糖含量的影響

由圖4可知，不同施肥處理甜玉米籽粒可溶性糖含量在11.4%～14.2%，不同處理間籽?？扇苄蕴呛看嬖谝欢ú町?，有機肥氮替代化肥氮處理可溶性糖含量均高于單施化肥氮處理，隨著有機肥氮替代化肥氮比例的升高，可溶性糖含量呈先升高后降低的趨勢，以MF2處理最高，為12.90%，但處理間未達顯著差異。

2.5 不同施肥處理對甜玉米籽粒淀粉含量的影響

不同施肥處理甜玉米籽粒淀粉含量存在一定差異（圖5），淀粉含量表現(xiàn)為MF3>MF2>MF1>CF>CK，CF、MF1、MF2、MF3處理淀粉含量較CK處理分別增加了1.41%、2.18%、2.18%、6.01%，隨著有機肥氮替代化肥氮比例的增加，淀粉含量呈逐漸升高趨勢，有機肥的施用促進了淀粉含量的增加。

3 討論

3.1 不同施肥處理對甜玉米產(chǎn)量和SPAD值的影響

甜玉米作為生物量較大的作物，對養(yǎng)分有著較高的需求量，氮肥的施用是保障作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要措施。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，氮肥的供給主要通過肥料投入，化肥具有肥效快、易吸收，有機肥具有養(yǎng)分全、長效性等特點，有機肥化肥結(jié)合使用可平衡養(yǎng)分供給，更利于作物生長[17-18]。該試驗條件下，各施肥處理玉米產(chǎn)量、生物量均表現(xiàn)為MF1>MF2>MF3>CF>CK，氮肥的施用明顯增加了玉米產(chǎn)量和生物量，相比單施化肥處理，有機肥氮替代化肥氮能提高玉米產(chǎn)量及生物量，這與前人研究結(jié)果一致[19-21]。周蕓等[22]研究表明，有機肥等氮替代化肥隨著替代比例的增加，玉米產(chǎn)量呈先升高后降低的趨勢，替代比例以30%產(chǎn)量最高。謝軍紅等[23]研究表明，對玉米增產(chǎn)效果較好的處理中，有機肥氮替代化肥氮比例以50%和37.5%為適宜水平。該試驗中，隨著替代比例的升高鮮穗產(chǎn)量逐漸降低，但差異不顯著，替代比例以20%～40%為宜，這與前人研究結(jié)果存在一定異同之處，適宜的替代比例差異產(chǎn)生原因可能與區(qū)域土壤性質(zhì)、玉米品種、有機肥種類及替代比例設置梯度等因素有關(guān)，使產(chǎn)量峰值形成時的替代比例不一致，具體原因有待進一步研究。

葉綠素含量是植物光合能力和氮營養(yǎng)狀況的重要反映指標[24-25]，該研究結(jié)果表明，氮肥的施用明顯提高了玉米葉片葉綠素含量，相比單施化肥氮處理，有機肥氮替代化肥氮各處理均降低了葉片葉綠素含量，且隨著替代比例的增加葉綠素含量逐漸降低，這與李玲玲[26]的研究結(jié)果相一致。

3.2 不同施肥處理對甜玉米品質(zhì)的影響

研究表明，施用有機肥對玉米籽?？扇苄蕴呛烤哂忻黠@提高效果[27]，周蕓等[22]研究表明，相比于單施化肥氮處理，有機肥氮替代20%～40%化肥氮可顯著提高玉米籽?？扇苄蕴呛偷矸酆?，隨著有機肥等氮替代比例的增加，淀粉、可溶性糖含量不斷增加。該研究結(jié)果表明，不同施肥處理籽?？扇苄蕴呛勘憩F(xiàn)為CK>MF2>MF1>MF3>CF，MF1～MF3處理籽粒可溶性糖含量較CF處理分別提高了13.52%、15.76%、11.73%，各處理籽粒淀粉含量表現(xiàn)為MF3>MF2>MF1>CF>CK，淀粉含量隨著等氮替代比例的增加而增加，有機肥氮替代化肥氮提高了可溶性糖和淀粉含量，改善了玉米品質(zhì)，這與前人研究結(jié)果一致。

綜合而言，在廣東省甜玉米主產(chǎn)區(qū)，針對甜玉米超甜金銀粟2號品種，該研究結(jié)果表明施用氮肥可顯著提高甜玉米鮮穗產(chǎn)量及生物量，有機肥氮替代化肥氮可增加鮮穗產(chǎn)量，提高甜玉米籽粒淀粉含量和可溶性糖含量，結(jié)合產(chǎn)量和品質(zhì)因素，等氮量條件下，有機肥氮替代化肥氮比例以20%～40%適宜。

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