控釋肥施用量對鮮食玉米生長的影響

摘要：為探究控釋肥施用量對鮮食玉米（Zea mays L.）生長狀況的影響，以仲甜5號和西星五彩鮮糯為材料，開展不同肥力的田間小區(qū)試驗，比較不同生育時期玉米的生長指標(biāo)，并篩選最佳的控釋肥施用量。結(jié)果表明，控釋肥施用量與鮮食玉米除糖度外的各指標(biāo)的擬合模型決定系數(shù)均在0.8以上，均達(dá)極顯著水平（P＜0.01），說明施用控釋肥能顯著增加鮮食玉米各生長指標(biāo)。600 kg/hm2為本試驗條件下的最佳控釋肥施用量；當(dāng)過量施肥時，大部分指標(biāo)呈下降趨勢，肥料利用率降低。

關(guān)鍵詞：控釋肥；鮮食玉米（Zea mays L.）；農(nóng)藝性狀；影響

中圖分類號：S513；S143.1+5" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2023）06-0006-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.06.002 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effects of different application rates of slow and controlled-release fertilizer on the growth of fresh corn

HUANG Yun1， XU Tian-cheng1， ZHAN Wei-yu1，GAO Zi-wei1， LIN Si-yuan1，

DENG Se-yuan2， YANG Bo3， YANG Zhong-bo3， CHEN Qing-chun1

（1. College of Agriculture and Biology， Zhongkai University of Agriculture and Engineering， Guangzhou 510225， China；

2. Guangdong Keze Agriculture Co.， Ltd.， Foshan" 528200， Guangdong， China； 3. Boji Vegetable Planting Professional Cooperative of Qingcheng District， Qingyuan City， Qingyuan" 511500， Guangdong， China）

Abstract： In order to explore the effect of controlled-release fertilizer application rate on the growth status of fresh corn（Zea mays L.）， field plot experiments with different fertility were carried out with ‘Zhongtian No.5’ and ‘Xixing Wucai Xiannuo’ as materials， the growth indexes of maize in different growth periods were compared， and the best controlled-release fertilizer application rate was screened. The results showed that， the determination coefficient of the fitting model between the application amount of controlled-release fertilizer and each index of fresh corn except sugar content was above 0.8， which reached a very significant level （Plt;0.01）， indicating that the application of controlled-release fertilizer could significantly increase the physiological indexes of fresh corn. The 600 kg/hm2 application rate was the best fertilization amount of controlled-release fertilizer under this experimental condition. When excessive fertilization occurred， most indexes showed a downward trend， and the fertilizer utilization rate decreased.

Key words： controlled-release fertilizer； fresh corn（Zea mays L.）； agronomic trait； effect

鮮食玉米（Zea mays L.）富含多種人體所需的微量元素，與普通玉米相比營養(yǎng)成分含量高，且比普通玉米易于消化，具有多種生理功能和防癌效果［1］。鮮食玉米現(xiàn)已發(fā)展成為中國快速發(fā)展的一項新興產(chǎn)業(yè)，在國內(nèi)外都有較大的市場需求，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，市場前景良好［2］。肥料雖然能增加農(nóng)作物產(chǎn)量，但在實際生產(chǎn)中，肥料過量施用不僅導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量減少、品質(zhì)降低，還會降低肥料利用率和引發(fā)環(huán)境污染等［3］?；适┯昧康牟粩嘣黾与m然一定程度上能增加作物產(chǎn)量，但由此引發(fā)的土壤酸化和板結(jié)、土壤結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重和土傳病害頻發(fā)等問題嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［4，5］。有研究表明，在農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展中控釋肥是能減少環(huán)境污染的一個重要手段［6］。控釋肥采用控制養(yǎng)分釋放速率的方式，根據(jù)作物的生育規(guī)律進(jìn)行養(yǎng)分的釋放，在植物需要養(yǎng)分時能及時供給，不需要時存留于土壤中，使養(yǎng)分的釋放與作物需求養(yǎng)分的時間一致［7，8］。雖然目前測土配方施肥技術(shù)和點穴點播技術(shù)逐漸在玉米生產(chǎn)實踐中得以應(yīng)用，但仍存在肥料施用量的增速高于玉米產(chǎn)量增速的問題［9］，且在玉米生長過程中需要進(jìn)行多次追肥才能滿足其生長發(fā)育的需要，施肥次數(shù)的增加不僅耗費了大量人力物力，且效果尚不顯著［10］。因此，合理的施肥對鮮食玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)都有較大影響，研究適合鮮食甜玉米栽培的肥料施用量具有重要意義。

前人研究表明，控釋肥相較于傳統(tǒng)肥料，養(yǎng)分釋放更加符合作物的需肥規(guī)律，在對普通飼用玉米施用控釋肥的相關(guān)研究中證明了其具有諸多良好效應(yīng)，不僅可以減少對土壤及大氣的污染，而且能達(dá)到增產(chǎn)增收、節(jié)本增效的目的［11，12］。然而關(guān)于控釋肥對鮮食甜玉米農(nóng)藝性狀影響的研究鮮有報道。本研究以鮮食玉米品種仲甜5號和西星五彩鮮糯為材料，研究在大田條件下施用控釋肥對鮮食玉米農(nóng)藝性狀的影響，以期明確二者的相關(guān)關(guān)系和最適控釋肥的施用量，為進(jìn)一步改善鮮食玉米的生長狀況及緩解環(huán)境污染提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

田間試驗于2019年9—12月在仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院作物研究所梅田基地進(jìn)行，當(dāng)?shù)貫閬啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，秋季炎熱多雨，冬季溫和濕潤，9月平均氣溫為28～29 ℃，降雨量豐富，適合玉米生長。土壤為黏土，前茬為玉米，農(nóng)耗期2個月。土壤有機(jī)質(zhì)含量為10.6 g/kg，pH 5.41，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為 97.7、199.0、73.0 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試材料為仲甜5號（甜玉米）和西星五彩鮮糯（糯玉米）。供試控釋肥為廣東科澤農(nóng)業(yè)有限公司的普利安摻混肥，N含量為25.1%，其中控釋氮（N）占51%，P2O5含量為8.4 %，K2O含量為18.3%。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)3次重復(fù)，采用一壟雙行，行長5 m，壟寬100 cm，株距30 cm，種4壟，小區(qū)面積為20 m2。設(shè)6種控釋肥施用量處理，施用量分別為 0、375、450、525、600、675 kg/hm2，分別記為 CK、C1、C2、C3、C4、C5；除施肥量不同以外，其他田間栽培管理措施與一般高產(chǎn)田相同。

1.4 測量項目與方法

每個處理隨機(jī)選取5株有代表性的玉米植株于拔節(jié)前期掛牌標(biāo)記，分別在玉米的拔節(jié)前期、拔節(jié)后期、抽雄期、開花期、吐絲期、灌漿期進(jìn)行測量。①株高。使用分度值為1.00 cm的標(biāo)尺每周測量已標(biāo)記的5株掛牌植株自然株高（植株冠層最高處距離地面高度）和生理株高（植株器官拉伸后最高處與地面的距離）。②單葉葉面積。采用長寬系數(shù)法測定植株頂三葉的葉面積，抽穗后改為測量穗位三葉的葉面積。單葉葉面積=長×寬×0.7（校正系數(shù)）［13］。③葉綠素的相對含量（SPAD值）。與單葉葉面積測量同步，使用日本產(chǎn)SPAD-502便攜式葉綠素儀分上、中、下3點測定相應(yīng)葉片SPAD值。⑤產(chǎn)量。玉米鮮穗收獲期收取鮮穗（每小區(qū)取10穗），使用精度為0.1 g的電子天平和PAL-1迷你數(shù)顯折射儀糖度計測量帶苞葉的單穗質(zhì)量（苞穗重）和不帶苞葉的單穗質(zhì)量（凈重）、糖分含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel 2010、SPSS 22.0和Origin Pro 2018軟件進(jìn)行整理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同控釋肥施用量對株高的影響

由表1可知，不同控釋肥施用量下甜玉米仲甜5號和糯玉米西星五彩鮮糯的生理株高和自然株高都隨著生育期不斷推進(jìn)而增加，在吐絲期（GS5）或灌漿期時達(dá)到峰值。在同一個生育期內(nèi)，仲甜5號和西星五彩鮮糯的株高在CK與其他處理間差異均達(dá)顯著水平（Plt;0.05），仲甜5號中C1處理與其他處理間在各時期也存在顯著差異（Plt;0.05），而西星五彩鮮糯中除C1處理的GS2時期和CK外其他處理間差異不顯著。在玉米各生育期內(nèi)，隨著控釋肥施用量的增加，玉米的株高呈先上升后下降的趨勢，其中仲甜5號峰值均為C4處理，西星五彩鮮糯的峰值為C3或C2處理（除拔節(jié)前期的生理株高）。株高與控釋肥施用量的關(guān)系可用二次函數(shù)擬合，結(jié)果表明，擬合模型決定系數(shù)均達(dá)0.9以上，仲甜5號及西星五彩鮮糯的株高與控釋肥施用量呈極顯著相關(guān)關(guān)系 （圖 1，僅以灌漿期自然株高為例作圖），且西星五彩鮮糯的相關(guān)性高于仲甜5號。

2.2 不同控釋肥施用量對單葉葉面積和葉綠素相對含量的影響

2.2.1 控釋肥施用量與單葉葉面積的關(guān)系 由圖2可知，各處理的單葉葉面積隨生育期的推進(jìn)而增加，普遍在吐絲期時達(dá)到峰值，吐絲期后呈下降趨勢，但開花期后的生育時期普遍變化不明顯。開花期時，仲甜5號和西星五彩鮮糯均為C4處理的單葉葉面積最大。在同一個生育期內(nèi)，不同處理間單葉葉面積變化較大，其中CK處理的仲甜5號和西星五彩鮮糯的單葉葉面積與其他處理相比差異較大。仲甜5號在GS6時期CK的單葉葉面積有所增加可能是由于對照玉米缺肥造成生長遲緩，當(dāng)大多數(shù)處理達(dá)到灌漿期時，對照仍然處于營養(yǎng)生長與生殖生長并進(jìn)期，尚未完全進(jìn)入灌漿期，因此對照玉米在該階段單葉葉面積有小幅增加，但尚未達(dá)顯著水平。開花期時控釋肥施用量與仲甜5號和西星五彩鮮糯的單葉葉面積均呈極顯著相關(guān)（r＞0.9，P＜0.01），在C4處理達(dá)到峰值（圖3）。

2.2.2 控釋肥施用量與葉綠素SPAD值的關(guān)系 由圖4可知，仲甜5號和西星五彩鮮糯葉綠素SPAD值隨生育期的變化而變化，在同一個生育期內(nèi)，不同處理間葉綠素SPAD值變化較大，其中CK的仲甜5號和西星五彩鮮糯的葉綠素SPAD值與其他處理相比差異較大，吐絲期仲甜5號葉綠素SPAD值最大的是C4處理，西星五彩鮮糯SPAD值最大的是C3處理。開花期時控釋肥施用量與仲甜5號和西星五彩鮮糯的葉綠素SPAD值均呈極顯著相關(guān)（P＜0.01），其中與西星五彩鮮糯的相關(guān)系數(shù)高于仲甜5號（圖5）。

2.3 不同控釋肥施用量對單穗重和糖度的影響

帶有苞葉的鮮穗重是鮮食玉米測產(chǎn)的重要指標(biāo)，且在甜玉米生產(chǎn)過程中，常以去除苞葉的形式稱凈重出售。由圖6可知，施用控釋肥的玉米的單穗凈重和糖度均高于未施用控釋肥的對照（西興五彩香糯為糯玉米品種，糖度不是考察指標(biāo)），說明在一定條件下施用控釋肥可以有效提高鮮食玉米產(chǎn)量以及仲甜5號的糖度。仲甜5號的單穗凈重和苞穗重均表現(xiàn)為C4gt;C5gt;C3gt;C2gt;C1gt;CK，西星五彩鮮糯則均表現(xiàn)為C4gt;C3gt;C2gt;C5gt;C1gt;CK（圖6a）。仲甜5號中C2、C3、C4處理的糖度變化不大，均比C5處理和C1處理高（圖6b）。仲甜5號和西星五彩鮮糯的單穗凈重與控釋肥的施用量均呈極顯著相關(guān)（P＜0.01），其中與西星五彩鮮糯的相關(guān)系數(shù)高于仲甜5號（圖7）。

3 小結(jié)與討論

緩控釋肥料通過各種機(jī)制加工肥料來調(diào)節(jié)肥料的釋放速率，以實現(xiàn)養(yǎng)分的釋放規(guī)律與作物在不同生長時期的營養(yǎng)需求同步。在防止養(yǎng)分過剩、環(huán)境污染的同時，較普通肥料能更加顯著地促進(jìn)作物生長，因此控釋肥在普通玉米生產(chǎn)過程中被廣泛應(yīng)用。控釋肥在水稻、小麥、花生、番茄等作物也均有所研究，均能顯著增加作物的農(nóng)藝性狀［14-17］。

本試驗表明，控釋肥對生育前期的單葉葉面積影響較小，在吐絲期各施肥處理與對照的單葉葉面積差距達(dá)到最大，在營養(yǎng)生長和生殖生長并進(jìn)階段和生殖生長階段提高了玉米對光能的利用效率，增加了干物質(zhì)的積累；與光合作用有關(guān)的葉綠素含量指標(biāo)在使用控釋肥后在各生長階段與CK相比均有所提高，玉米生長進(jìn)入旺盛期的時候，葉綠素SPAD值就會有相應(yīng)的提高，凈光合速率相應(yīng)加快，說明控釋肥能根據(jù)玉米不同時期的營養(yǎng)需求特點進(jìn)行針對性釋放，同時延緩葉片衰老，延長葉片光合作用的功能，有利于灌漿和子粒干物質(zhì)的形成，與許海濤等［18］、高鵬［19］的研究結(jié)果相類似。

與前人［14，20-23］研究結(jié)果類似，本試驗也發(fā)現(xiàn)，仲甜5號和西星五彩鮮糯的株高與控釋肥的施用量有顯著的相關(guān)性（P＜0.01），在一定范圍內(nèi)隨著控釋肥施用量的增加，玉米的株高也同步增高；仲甜5號和西星五彩鮮糯的單穗凈重與控釋肥的施用量呈極顯著相關(guān)（P＜0.01）；在450～600 kg/hm2的控釋肥施用量下仲甜5號的糖度明顯高于CK；而過量施用控釋肥會降低玉米品質(zhì)及產(chǎn)量。在本試驗條件下，當(dāng)仲甜5號和西星五彩鮮糯在控釋肥施用量為600 kg/hm2時表現(xiàn)最優(yōu)。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 江均平，孫艷麗，裴志超，等.北京鮮食甜玉米營養(yǎng)成分分析與評價［J］.中國食物與營養(yǎng)，2020，26（8）：55-59.

［2］ 王麗仙.瀟湘鮮食甜玉米種植市場前景及效益分析［J］.農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2020（5）：29，37.

［3］ 韓繼良，李秋芹.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展中土壤肥料利用存在的問題與對策研究［J］. 現(xiàn)代農(nóng)機(jī)，2020（4）：44-45.

［4］ 潘昊東，田顯蕓，劉建萍，等.不同施肥措施對植煙土壤生物學(xué)特性和速效養(yǎng)分的影響［J］.中國煙草科學(xué)，2020，41（4）：20-25.

［5］ 王家嘉，鄔 剛，張 建，等.安徽省西甜瓜主栽區(qū)域施肥現(xiàn)狀調(diào)查與評價［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（13）：144-146.

［6］ VERSINO F， URRIZA M， GARCíA M A.Eco-compatible cassava starch films for fertilizer controlled-release［J］.International journal of biological macromolecules， 2019，134： 302-307.

［7］ 劉俊松，吳雅萍，左思杰，等.控釋肥養(yǎng)分釋放機(jī)理及其影響因素研究進(jìn)展［J］.湖北大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2020，42（4）： 464-470.

［8］ 姚先榮.緩/控釋肥料的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019（2）：133，135.

［9］ 劉 蘋，李慶凱，林海濤，等.不同緩控釋肥品種對玉米養(yǎng)分吸收、氮肥利用率及產(chǎn)量的影響［J］.江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2020，32（4）：73-77.

［10］ 徐全民.控釋肥在玉米上的應(yīng)用效果探索［J］.農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2017（3）：93.

［11］ 郭術(shù)敏.金正大緩控釋肥在玉米上的應(yīng)用效果研究［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2020（7）：21.

［12］ 王和君，史 磊，徐 亮，等.控釋肥對玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響［J］.遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020（2）：73-75.

［13］ 胡 林.植物葉面積系數(shù)法改進(jìn)研究［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2015，31（5）：228-233.

［14］ 陳 萍，王素梅，張 萍，等.不同配比控釋肥對水稻植株生長及產(chǎn)量的影響［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，58（15）：22-25.

［15］ 盧海燕，薛小勤，沈軍華，等.緩控釋肥在小麥上的應(yīng)用效果研究［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019（22）：1，5.

［16］ 鄭國棟，黃金堂，龔 屾.不同緩控釋肥對花生農(nóng)藝性狀·產(chǎn)量及品質(zhì)的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（6）：163-165，177.

［17］ COLE J C， SMITH M W， PENN C J， et al. Nitrogen， phosphorus， calcium， and magnesium applied individually or as a slow release or controlled release fertilizer increase growth and yield and affect macronutrient and micronutrient concentration and content of field-grown tomato plants［J］. Scientia horticulturae，2016，211： 420-430.

［18］ 許海濤，王成業(yè)，劉 峰，等.緩控釋肥對夏玉米198主要生產(chǎn)性狀及耕層土壤性狀的影響［J］.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，16（10）：66-70.

［19］ 高 鵬.緩控釋肥對夏玉米產(chǎn)量及其農(nóng)藝性狀的效應(yīng)［D］.陜西楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2019.

［20］ 王 龍，賈莉莉，陳劍秋.新疆區(qū)域控釋肥對玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019（23）：3-4.

［21］ 陶振水，周 輝，王 濤.控釋肥對玉米性狀及產(chǎn)量的影響［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2018（21）：5-6.

［22］ ZHANG W S， LIANG Z Y， HE X M， et al. The effects of controlled release urea on maize productivity and reactive nitrogen losses： A meta-analysis［J］.Environmental pollution， 2019， 246： 559-565.

［23］ 李宗新，王慶成，劉 霞，等.控釋肥對夏玉米的應(yīng)用效應(yīng)研究［J］.玉米科學(xué)，2007，15（6）：89-92.

收稿日期：2022-07-02

基金項目：清城區(qū)科技計劃項目（2020A02；QC210202）；廣東省2019年度省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（S201911347036）；廣州市特色作物種質(zhì)資源研究與利用重點實驗室項目（202002010010）

作者簡介：黃 允（1998-），女，云南昆明人，在讀碩士研究生，研究方向為作物精確栽培管理與資源高效利用，（電話）18389482341（電子信箱）huangyun6341@163.com；通信作者，陳青春，副教授，主要從事作物精確栽培管理與資源高效利用研究，（電子信箱）chenqingchun0414@163.com。