施肥對甜玉米產(chǎn)量品質(zhì)及土壤肥力的影響

李昌博

摘要：【目的】研究施肥對甜玉米產(chǎn)量品質(zhì)及土壤肥力的影響，為甜玉米高效栽培提供理論依據(jù)?！痉椒ā恳詮V東化州甜玉米品種穗優(yōu)甜1號試驗(yàn)田為研究對象，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置了尿素（氮肥）、過磷酸鈣（磷肥）、硫酸鉀（鉀肥）、磷酸二氫鉀（鉀肥）、腐殖酸鈣、微肥6種肥料18種配比的施肥處理，分析了不同施肥處理甜玉米產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力的變化?！窘Y(jié)果】6種肥料中尿素（氮肥）對甜玉米產(chǎn)量影響最大，缺氮或高氮施肥甜玉米產(chǎn)量較低，而采用中氮并輔以高鉀和適量磷肥、微肥的施肥方式，產(chǎn)量最高，比純高氮施肥處理提高了49.9%。在中氮用量基礎(chǔ)上，輔以高磷與適量鉀肥、腐殖酸鈣和微肥的施肥處理，甜玉米可溶性糖、淀粉、蛋白質(zhì)含量最高，品質(zhì)最佳。在上述兩種以中氮為基礎(chǔ)的施肥方式作用下，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效氮、有效磷、有效鉀含量明顯偏高?！窘Y(jié)論】科學(xué)合理施肥方式能顯著提升甜玉米產(chǎn)量品質(zhì)，且有效減輕了濫施化肥對土壤肥力的破壞，建議在今后甜玉米高效栽培的施肥管理中應(yīng)控制氮肥用量，且須輔以磷鉀肥、微肥、腐殖酸等多種肥料的混合性使用。

關(guān)鍵詞：甜玉米；科學(xué)施肥；復(fù)混肥；產(chǎn)量品質(zhì)；土壤肥力

甜玉米屬禾本科玉米屬的一個(gè)亞種，被稱為蔬菜玉米，營養(yǎng)豐富，口感鮮甜、脆嫩，市場潛力巨大[1]。然而近年來，為提高產(chǎn)量，出現(xiàn)了肥料濫施濫用的現(xiàn)象，施肥管理措施的不科學(xué)性嚴(yán)重破壞了土壤結(jié)構(gòu)，造成玉米種植區(qū)生態(tài)環(huán)境日趨脆弱[2]。以保障玉米產(chǎn)量、質(zhì)量為前提，并兼顧農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境平衡，建立科學(xué)、合理、高效的施肥方法尤為重要[3-4]。

我國東、南部為甜玉米的主產(chǎn)區(qū)，其中廣東省是甜玉米種植面積最大的省份。廣東化州市具有自然氣候條件的優(yōu)勢，是全國著名的冬種大市。作為廣東省糧食及北運(yùn)蔬菜的主產(chǎn)區(qū)，該市近年來冬玉米種植規(guī)模發(fā)展迅速，但整體上由于栽培管理缺乏規(guī)范性，產(chǎn)量質(zhì)量均有待大幅提升[5]。玉米為高需肥作物，施肥種類與用量將直接影響其產(chǎn)量與品質(zhì)。基于此，本研究以化州市作為試驗(yàn)區(qū)，通過研究不同配比復(fù)混肥處理下甜玉米產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力的變化，探索甜玉米的科學(xué)施肥方法，以期為甜玉米高效栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)大田位于廣東化州市東山街道江岸大山尾村勞康養(yǎng)責(zé)任田，地理位置110°40′48″E，21°40′12″N，屬于南亞熱帶海洋季風(fēng)氣候，氣候溫和、雨量充沛。供試玉米為廣東省市場銷售的優(yōu)良玉米品種穗優(yōu)甜1號。供試肥料種類包括氮肥（尿素，含氮量46%）、磷肥（過磷酸鈣）、鉀肥（硫酸鉀、磷酸二氫鉀）、腐殖酸鈣、微肥（1∶1螯合態(tài)硼鋅微量元素肥）。

1.2 試驗(yàn)方法

10月上旬采用等行距種植方式，按照株行距35cm×55cm、種植密度約3500株/畝進(jìn)行種植。以尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀、磷酸二氫鉀、腐殖酸鈣、微肥6種肥料混合物作為復(fù)混肥，每種肥料均設(shè)3個(gè)水平，即對應(yīng)3種施肥量（表1）。

利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件，按6因素3水平進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以0～30kg/畝尿素+ 0～30kg/畝過磷酸鈣+ 0～30kg/畝硫酸鉀+ 0～30kg/畝磷酸二氫鉀+ 0～20kg/畝腐殖酸鈣+ 0～10kg/畝微肥構(gòu)成18種處理方案（表2）。采取完全隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)（小區(qū)），共54個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積24m2（4m×6m）。冬耕前7天，將各處理50%氮肥與全部的磷肥、鉀肥、腐殖酸鈣、微肥作為基肥采用撒施方式施入并翻勻，剩余的50%氮肥在拔節(jié)期采用溝施方式進(jìn)行人工追肥。其他栽培管理措施與常規(guī)大田相同，各處理一致。在1月中旬于雄花抽后4周進(jìn)行收獲，并測算各處理玉米產(chǎn)量。然后根據(jù)各方案的產(chǎn)量測算結(jié)果，以僅施氮肥處理1為對照（CK），15kg/畝尿素+ 0～30kg/畝過磷酸鈣+ 0～30kg/畝硫酸鉀+ 0～30kg/畝磷酸二氫鉀+ 0～20kg/畝腐殖酸鈣+ 0～10kg/畝微肥構(gòu)成的6種處理方案（處理4、5、6、13、14、15），進(jìn)一步分析不同配比復(fù)混肥處理下甜玉米品質(zhì)（可溶性糖、淀粉、蛋白質(zhì)含量）及土壤肥力（有機(jī)質(zhì)、全氮、有效氮、有效磷、有效鉀含量）的變化。

植株采樣通過在每個(gè)處理小區(qū)內(nèi)采用五點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)取10株，觀測各處理玉米產(chǎn)量及其品質(zhì)指標(biāo)的差異。土壤樣品采集是在甜玉米收獲后，用土鉆法采集0-20cm土樣，測定土壤肥力的變化。其中，籽粒的可溶性糖和淀粉含量采用蒽酮-硫酸比色法、蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測定[6]，而土壤有機(jī)質(zhì)含量的測定采用重鉻酸鉀-外加熱法、全氮含量測定采用凱氏定氮法、有效氮含量采用堿解擴(kuò)散法測定、全磷含量采用鉬銻抗比色法測定、有效磷含量采用鹽酸-氟化銨法測定、全鉀/有效鉀含量采用火焰光度法測定[7]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理分析，各處理間指標(biāo)差異性采用Duncan's多重比較進(jìn)行分析（p＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 甜玉米產(chǎn)量變化

根據(jù)表2中不同配比復(fù)混肥處理下甜玉米產(chǎn)量來看，肥料配比對甜玉米產(chǎn)量影響差異顯著，其中產(chǎn)量最高的施肥處理為：15kg/畝尿素+ 0kg/畝過磷酸鈣+ 15kg/畝硫酸鉀+ 30kg/畝磷酸二氫鉀+ 0kg/畝腐殖酸鈣+ 10kg/畝微肥（處理13），產(chǎn)量最低的為0kg/畝尿素+ 0kg/畝過磷酸鈣+ 15kg/畝硫酸鉀+ 0kg/畝磷酸二氫鉀+ 20kg/畝腐殖酸鈣+ 5kg/畝微肥（處理7）和0kg/畝尿素+ 30kg/畝過磷酸鈣+ 15kg/畝硫酸鉀+ 0kg/畝磷酸二氫鉀+ 10kg/畝腐殖酸鈣+ 10kg/畝微肥（處理18）。生產(chǎn)中甜玉米施肥大多以氮肥為主，因此與處理1（CK，僅施30kg/畝尿素，其他肥料用量為0）相比，不合理的施肥配比將直接導(dǎo)致產(chǎn)量產(chǎn)生顯著變化。

從表2中尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀、磷酸二氫鉀、腐殖酸鈣和微肥6種肥料極差分析結(jié)果可知，肥料種類對甜玉米產(chǎn)量影響大小為：尿素（R=929.8）＞腐殖酸鈣（R=95.9）＞磷酸二氫鉀（R=65.5）=微肥（R=65.5）＞硫酸鉀（R=43.4）＞過磷酸鈣（R=36.7）。這說明，從提升甜玉米產(chǎn)量這一角度來看，氮肥使用最為關(guān)鍵，其次是腐殖酸，然后是混合性磷鉀肥和微肥，而單一性的磷肥、鉀肥作用最小。以氮肥為主導(dǎo)因素觀測產(chǎn)量變化的結(jié)果表明，施用0、15、30kg/畝尿素時(shí)，甜玉米產(chǎn)量變幅分別206-393、1120-1365和810-1025kg/畝。這表明要提高產(chǎn)量必須使用氮肥，但過多施用氮肥不僅不能提高產(chǎn)量，還將導(dǎo)致產(chǎn)量下降。采用15kg/畝尿素作為氮肥施用量，再配合其他幾種肥料，產(chǎn)量整體較高。

2.2 甜玉米品質(zhì)變化

為進(jìn)一步分析施肥種類對甜玉米品質(zhì)的影響，以僅施氮肥的處理1（30kg/畝尿素）為對照，分析了15kg/畝尿素+ 0～30kg/畝過磷酸鈣+ 0～30kg/畝硫酸鉀+ 0～30kg/畝磷酸二氫鉀+ 0～20kg/畝腐殖酸鈣+ 0～10kg/畝微肥等6個(gè)處理和對照CK組（處理1）處理下甜玉米品質(zhì)的變化。表3研究結(jié)果表明，不同施肥處理下，甜玉米籽粒中可溶性糖、淀粉及蛋白質(zhì)含量差異顯著。其中，處理15（15kg/畝尿素+ 30kg/畝過磷酸鈣+ 0kg/畝硫酸鉀+ 15kg/畝磷酸二氫鉀+ 20kg/畝腐殖酸鈣+ 5kg/畝微肥）甜玉米品質(zhì)最高，可溶性糖含量高達(dá)20.8%、淀粉含量25.3%、蛋白質(zhì)含量13.8%，而對照處理1甜玉米品質(zhì)最差，可溶性糖含量僅為16.0%、淀粉含量17.3%、蛋白質(zhì)含量7.3%。這說明，在氮肥用量合理的情況下，配合其他肥料種類施用能明顯改善甜玉米籽粒的品質(zhì)。

2.3 土壤肥力變化

從表4可以看出，不同配比復(fù)混肥施肥處理對大田土壤肥力影響顯著。其中，玉米品質(zhì)最高的處理15土壤中有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、有效氮含量、有效磷含量整體處于較高水平，玉米產(chǎn)量最高的處理13土壤中機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、有效氮含量、有效磷含量較低，但有效鉀含量明顯偏高，而對照處理1土壤中除全氮、有效氮含量最高外，其他各項(xiàng)土壤肥力指標(biāo)明顯偏低。這進(jìn)一步說明，高氮施肥對提升玉米產(chǎn)量品質(zhì)無明顯改善作用，且單一性過多地施用氮肥還會導(dǎo)致土壤中有機(jī)質(zhì)及磷、鉀元素含量的減少。

3 結(jié)論與討論

科學(xué)施肥管理措施是實(shí)現(xiàn)甜玉米高效栽培的關(guān)鍵[8-9]。本試驗(yàn)通過不同配比復(fù)混肥處理發(fā)現(xiàn)，氮肥對甜玉米產(chǎn)量影響最大，缺氮施肥會導(dǎo)致甜玉米產(chǎn)量大幅下降，但氮肥用量較大時(shí)，產(chǎn)量也出現(xiàn)下降趨勢。以15kg/畝尿素+ 15kg/畝硫酸鉀+ 30kg/畝磷酸二氫鉀+ 10kg/畝微肥的肥料配比，甜玉米產(chǎn)量最高，較僅施30kg/畝尿素對照處理提高了49.9%，高達(dá)1365.1kg/畝。這表明相較高氮施肥，中氮高鉀再輔以適量的磷肥與微肥的施肥方式，更適合于甜玉米產(chǎn)量的提升。

在采用中氮施肥基礎(chǔ)上，本試驗(yàn)還觀測了不同配比磷肥、鉀肥、腐殖酸鈣及微肥對甜玉米品質(zhì)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，與僅施高氮對照相比，15kg/畝尿素+ 30kg/畝過磷酸鈣+ 15kg/畝磷酸二氫鉀+ 20kg/畝腐殖酸鈣+ 5kg/畝微肥的施肥方式，顯著提升了玉米品質(zhì)，其中可溶性糖含量增加30.0%，達(dá)20.8%。這表明了中氮高磷再輔以適量鉀肥、腐殖酸鈣與微肥的施肥方法有利于甜玉米品質(zhì)的改善。本研究施肥方式除氮肥外，其他肥料均是作為基肥采用一次性施入的方式，綜合甜玉米產(chǎn)量品質(zhì)施肥優(yōu)化處理篩選結(jié)果來看，肥料配比完全不同，這說明，為實(shí)現(xiàn)甜玉米高產(chǎn)高質(zhì)，應(yīng)根據(jù)甜玉米全生育期（苗期、穗期、花粒期）的劃分，進(jìn)行動(dòng)態(tài)性施肥，如前期中氮高鉀、后期中氮高磷，同時(shí)還應(yīng)注重腐殖酸鈣與硼鋅微肥的適時(shí)輔助性使用。

作物高產(chǎn)栽培中化肥的大量使用對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的破壞一直以來是人們關(guān)注的熱點(diǎn)[10-12]。作為高需肥作物，合理科學(xué)的施肥方式是實(shí)現(xiàn)甜玉米產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的重要保障。本研究中純高氮施肥處理導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、有效鉀含量明顯偏低，而在中氮高磷高鉀并輔以腐殖酸鈣與微肥的復(fù)混肥處理下，土壤中有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀含量明顯偏高。在生產(chǎn)中尿素是最為常用且主要的肥料，然而長期大量使用尿素，一方面會出現(xiàn)植株徒長帶來的營養(yǎng)生長過于旺盛，而結(jié)實(shí)量不高的現(xiàn)象，另一方面會導(dǎo)致土壤酸化、板結(jié)，磷、鉀等營養(yǎng)元素吸收利用循環(huán)代謝失衡，從而出現(xiàn)植株矮小、品質(zhì)差，土壤肥力下降等問題。

綜上所述，為實(shí)現(xiàn)甜玉米高效栽培，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量品質(zhì)雙增，需在控制氮肥使用量基礎(chǔ)上，根據(jù)甜玉米生育期進(jìn)行科學(xué)施肥。

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