肥料類(lèi)型和施用量對(duì)陜北地區(qū)玉米干物質(zhì)積累量、氮素效率及品質(zhì)的影響

摘要：為探明施用化肥氮與有機(jī)肥氮及其用量對(duì)陜北地區(qū)玉米干物質(zhì)累積量、氮素效率、品質(zhì)的影響，為陜北地區(qū)玉米高品質(zhì)高效種植提供參考依據(jù)，以鄭單958為試驗(yàn)玉米品種，設(shè)置11個(gè)試驗(yàn)處理，即對(duì)照不施氮（CK）、化肥氮（N） 60 kg/hm2（N1） 、化肥氮（N）120 kg/hm2（N2）、化肥氮（N）180 kg/hm2（N3）、化肥氮（N）240 kg/hm2（N4）、化肥氮（N）300 kg/hm2（N5）、有機(jī)肥氮（N）60 kg/hm2（Y1）、有機(jī)肥氮（N）120 kg/hm2（Y2）、有機(jī)肥氮（N）180 kg/hm2（Y3）、有機(jī)肥氮（N）240 kg/hm2（Y4）、有機(jī)肥氮（N）300 kg/hm2（Y5），研究不同處理對(duì)玉米干物質(zhì)量、氮素累積量、氮肥產(chǎn)量貢獻(xiàn)率、還原糖含量、可溶性總糖含量、淀粉含量等的影響。結(jié)果表明，與CK相比，不同施肥處理玉米莖部干物質(zhì)累積量在吐絲期、成熟期分別提高3.29%～26.33%、0.74%～41.27%。拔節(jié)期氮素主要集中分布在莖稈與葉片中，吐絲期氮素主要集中在葉片中，成熟期氮素主要集中在籽粒中。Y3處理下的氮肥產(chǎn)量貢獻(xiàn)率顯著高于其他處理。Y3處理下還原糖含量顯著高于其他處理，分別較CK、N3提高18.20%、19.66%?？扇苄钥偺呛孔兓秶?0.719%～36.149%，其中Y3處理下可溶性總糖含量最高，分別較CK、N3提高138.31%、118.34%。Y5處理下的淀粉含量較CK顯著提高46.04%。綜合玉米氮素效率、品質(zhì)進(jìn)行主成分分析，同時(shí)考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益，建議當(dāng)?shù)厥褂贸Ｒ?guī)磷鉀肥料配合施用有機(jī)肥氮，施用量以180 kg/hm2為宜。

關(guān)鍵詞：玉米；氮素效率；品質(zhì)；主成分分析

中圖分類(lèi)號(hào)：S513.06" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）14-0120-08

收稿日期：2023-10-22

基金項(xiàng)目：國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃（編號(hào)：202210719010）；陜西省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃（編號(hào)：S202210719103）。

作者簡(jiǎn)介：李 源（1999—），男，陜西延安人，碩士研究生，主要從事農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)研究。E-mail：today4560@163.com。

通信作者：王秀康，博士，教授，主要從事旱地水肥栽培理論與技術(shù)研究。E-mail：wangxiukang@126.com。

玉米作為我國(guó)四大主要糧食作物之一，因具有適應(yīng)性強(qiáng)、栽培范圍廣等特點(diǎn)而被大面積種植。玉米籽?？梢怨┙o食用，也是動(dòng)物飼料的成分，同時(shí)在工業(yè)方面可充當(dāng)主要原料［1］。根據(jù)相關(guān)報(bào)道，與小麥和大米一起，玉米為多個(gè)發(fā)展中國(guó)家人口提供至少30%的食物卡路里。目前，玉米在125個(gè)發(fā)展中國(guó)家的產(chǎn)量接近1億hm2，且在其中75個(gè)國(guó)家是種植最廣泛的3種作物之一。因此，玉米在全球糧食安全中發(fā)揮著舉足輕重的作用。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們對(duì)玉米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的需要在逐年提升［2］。黃土高原大部分為厚層黃土，經(jīng)流水長(zhǎng)期侵蝕，漸漸形成千溝萬(wàn)壑，其黃土顆粒細(xì)，土壤質(zhì)地松軟，含有非常豐富的礦物質(zhì)養(yǎng)分，利于耕作［3］。對(duì)比傳統(tǒng)的施肥方式，有機(jī)肥的施入可以更大程度地促進(jìn)作物生長(zhǎng)，提高作物抗病能力，且能在一定程度上提高肥料利用效率［4-5］，提升土壤肥力水平［6］。關(guān)于施入有機(jī)肥對(duì)玉米的影響前人的研究結(jié)果不一。朱利霞等研究表明，有機(jī)肥部分替施化肥較單施方式下玉米土壤脲酶和過(guò)氧化氫酶活性有所提高［7］。施用有機(jī)肥可顯著增加可培養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量［8］，有效增加土壤酶活性，0～20 cm土層土壤酶活性高于20～40 cm［9］。于躍躍等研究指出，有機(jī)肥處理較對(duì)照處理下土壤脲酶活性增幅明顯［10］。趙吉霞等研究指出，利用有機(jī)肥代替化肥可提高玉米籽粒產(chǎn)量［6］。何浩等研究表明，有機(jī)肥替代常規(guī)肥料施用可增加玉米株高、莖粗等生理指標(biāo)，并且可以提高土壤速效磷、堿解氮、有機(jī)質(zhì)等的含量，改善土壤理化性質(zhì)［11］。施用有機(jī)肥可增加玉米、向日葵和秸稈的產(chǎn)量［12］。逄娜等研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥的施入可改善土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力以及土壤酶活性，且使玉米呈現(xiàn)出增產(chǎn)現(xiàn)象［13］。有機(jī)肥的施入在改善土壤環(huán)境、維持良好生態(tài)平衡方面也發(fā)揮著一定的積極作用［14］。

黃土高原區(qū)是我國(guó)玉米適宜生長(zhǎng)區(qū)，對(duì)推動(dòng)玉米高產(chǎn)高效生產(chǎn)具有明顯的地域優(yōu)勢(shì)［15］。目前，關(guān)于有機(jī)肥對(duì)玉米品質(zhì)和氮素利用的研究，尤其是關(guān)于陜北地區(qū)當(dāng)?shù)赜衩灼贩N的研究較少。陜北干旱地區(qū)過(guò)量化肥施入會(huì)導(dǎo)致土壤酸化、板結(jié)，造成土壤退化，進(jìn)一步可能會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)安全，更會(huì)引起部分生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，有機(jī)肥的生產(chǎn)投入使用可以平衡土壤有益微生物菌群，優(yōu)化根圈微生態(tài)環(huán)境，恢復(fù)土壤自?xún)舻裙δ埽瑢?duì)于玉米產(chǎn)量提升效果顯著。因此，本研究通過(guò)開(kāi)展化肥氮和有機(jī)肥氮施用對(duì)比試驗(yàn)，探究?jī)烧叩氖┯脤?duì)于當(dāng)?shù)赜衩灼焚|(zhì)及氮肥利用的影響，旨在為陜北地區(qū)玉米高產(chǎn)高效高品質(zhì)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2022年4月在陜西省延安市安塞區(qū)高橋鎮(zhèn)（109°11′E，36°39′N(xiāo)）普通農(nóng)田進(jìn)行，該地屬中溫帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候，海拔高度1 371.9 m，年平均氣溫9.8 ℃，年平均降水量660 mm，降水主要集中在7—9月，年日照時(shí)數(shù)達(dá)2 395.6 h，全年無(wú)霜期180 d左右，前茬作物為玉米。

1.2 供試材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試玉米品種為鄭單958，供試化肥為尿素（含氮量為46%）、過(guò)磷酸鈣（P2O5含量為12%）、硫酸鉀（K2O含量為52%）、有機(jī)肥（主要為羊糞，含氮量為2.14%）。試驗(yàn)設(shè)施化肥氮（N）、有機(jī)肥氮（N）2個(gè)因素，5個(gè)施肥量梯度，并設(shè)置空白對(duì)照樣地，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)田間試驗(yàn)，重復(fù)3次，共33個(gè)小區(qū)，各小區(qū)之間設(shè)置保護(hù)行，每個(gè)小區(qū)面積為90 m2，玉米種植行距為60 cm、株距為25 cm，施肥模式為基肥加追肥，基肥（120 kg/hm2磷肥、200 kg/hm2鉀肥）于種植前施入，追肥于6月底施用。

試驗(yàn)設(shè)置11個(gè)處理，分別為N1（化肥N 60 kg/hm2）、N2（化肥N 120 kg/hm2）、N3（化肥N 180 kg/hm2）、N4（化肥N 240 kg/hm2）、N5（化肥N 300 kg/hm2）、Y1（有機(jī)肥N 60 kg/hm2）、Y2（有機(jī)肥N 120 kg/hm2）、Y3（有機(jī)肥N 180 kg/hm2）、Y4（有機(jī)肥N 240 kg/hm2）、Y5（有機(jī)肥N 300 kg/hm2），并以不施氮作為對(duì)照（CK），其中N表示施用尿素，Y表示施用有機(jī)肥。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 樣品采集

分別于玉米拔節(jié)期、吐絲期、成熟期在各小區(qū)隨機(jī)挑選3～5株長(zhǎng)勢(shì)良好的植株進(jìn)行破壞性取樣，將每株玉米按不同器官分開(kāi)后于105 ℃殺青30 min，并在75 ℃烘干至恒重，將烘干后的植株樣品用塑封袋密封保存，放置待用。

1.3.2 樣品測(cè)定

測(cè)定烘干后的根、莖、葉、籽粒等器官的干物質(zhì)積累量。將烘干后的各器官粉碎后過(guò)篩，采用H2SO4-H2O2-靛酚藍(lán)比色法測(cè)定全氮含量。根據(jù)采樣株數(shù)和基本苗數(shù)計(jì)算氮素吸收量及累積量等相關(guān)值［16］。

氮素積累量=氮素含量×干物重；

氮素分配比例=各器官氮素積累量/總積累量×100%；

氮肥利用率=（施氮處理植株氮素積累量-對(duì)照處理植株氮素積累量）/施氮量×100%；

氮素收獲指數(shù)=成熟期籽粒氮素積累量/成熟期地上部氮素積累量；

氮肥偏生產(chǎn)力=施氮處理籽粒產(chǎn)量/氮肥施用量；

氮肥農(nóng)學(xué)效率=（施氮處理籽粒產(chǎn)量-對(duì)照處理籽粒產(chǎn)量）/氮肥施用量；

氮肥產(chǎn)量貢獻(xiàn)率=（施氮處理籽粒產(chǎn)量-對(duì)照處理籽粒產(chǎn)量）/施氮處理籽粒產(chǎn)量×100%。

采用3，5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定還原糖含量；采用硫酸-蒽酮比色法測(cè)定可溶性總糖含量；采用蒽酮法測(cè)定淀粉含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行錄入處理，SPSS 23.0軟件進(jìn)行單因素方差分析（Plt;0.05表示差異顯著），Origin 2021軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 肥料類(lèi)型和施用量對(duì)玉米拔節(jié)期干物質(zhì)積累量的影響

由表1可知，在拔節(jié)期玉米根部干物質(zhì)積累量范圍為15.329～31.684 g/株，其中N3處理較CK增加53.02%，N處理下N3處理顯著高于除N4處理外的其他處理，Y處理下各施肥量間無(wú)顯著性差異。對(duì)于莖部干物質(zhì)積累量，N5、N3、N4、Y3處理分別較CK增加11.21%、87.42%、37.31%、2.57%。Y處理下莖部干物質(zhì)累積量表現(xiàn)為Y3處理gt;Y1處理gt;Y5處理gt;Y2處理gt;Y4處理。對(duì)于葉片干物質(zhì)積累量，N3處理下最高，達(dá)51.734 g/株，較CK增加18.60%，Y3處理較CK增加11.56%。

2.2 肥料類(lèi)型和施用量對(duì)玉米吐絲期干物質(zhì)積累量的影響

由表2可知，吐絲期玉米根部干物質(zhì)累積量以CK最低，為25.127 g/株，N4處理最高，達(dá) 35.385 g/株，增幅為40.82%，各處理間無(wú)顯著性差異，Y5處理較N5處理增加2.08%，Y3處理較N3處理增加33.64%。莖部干物質(zhì)累積量以CK最低，為90.104 g/株，N4處理最高，為113.825 g/株，增幅為26.33%，Y3處理較N3處理增加7.58%，Y1處理較N1處理增加5.35%，Y2處理較N2處理增加4.43%。葉片干物質(zhì)累積量為47.714～64.130 g/株，N4處理較Y4處理增加26.11%，N處理下葉片干物質(zhì)累積量表現(xiàn)為N4處理gt;N2處理gt;N3處理gt;N5處理gt;N1處理。

2.3 肥料類(lèi)型和施用量對(duì)玉米成熟期干物質(zhì)積累量的影響

由表3可知，成熟期干物質(zhì)累積量根部變化范圍為17.110～27.589 g/株，各處理間無(wú)顯著性差異，Y5處理較N5處理增加30.35%，N3處理較Y3、CK分別高出20.76%、20.46%，Y4處理較N4處理提高1.99%，N2處理較Y2處理提高37.36%。對(duì)于莖稈干物質(zhì)累積量，CK下最小，為 46.026 g/株，其余處理增幅范圍為0.74%～41.27%，Y5處理較N5處理增長(zhǎng)6.03%，N3處理較Y3處理增加36.38%，Y處理下總體表現(xiàn)為Y5處理gt;Y1處理gt;Y4處理gt;Y3處理gt;Y2處理。葉片干物質(zhì)累積量變化范圍為46.005～63.675 g/株，N處理下表現(xiàn)為N5處理gt;N4處理gt;N2處理gt;N3處理gt;N1處理，Y處理下表現(xiàn)為Y5處理gt;Y1處理gt;Y4處理gt;Y2處理gt;Y3處理。各處理下籽粒干物質(zhì)累積量無(wú)顯著性差異，Y5處理下籽粒干物質(zhì)累積量達(dá)到最大，為263.290 g/株，較CK增加24.53%。

2.4 肥料類(lèi)型和施用量對(duì)玉米各時(shí)期氮素積累量的影響

如圖1所示，氮素積累量不同時(shí)期有所不同，在拔節(jié)期，N3處理下玉米根部氮素積累量顯著高于其他處理，達(dá)14.307 kg/hm2，較CK增加65.74%；莖稈氮素積累量變化范圍為23.366～68.246 kg/hm2，N5、N3、N1、N4處理分別較Y5、Y3、Y1、Y4氮素積累量增加7.86%、41.02%、158.26%、42.59%；葉片氮素積累量變化范圍為34.005～65.089 kg/hm2，其中N3處理較CK提高5.59%，Y3處理較CK提高1.27%，N處理下葉片氮素積累量表現(xiàn)為N3處理gt;N5處理gt;N4處理gt;N1處理gt;N2處理。拔節(jié)期氮素積累整體主要集中在莖、葉中，N處理下，除N2處理外，其余處理表現(xiàn)為莖氮素積累量gt;葉氮素積累量。Y處理下，除Y5處理外，其余表現(xiàn)為葉氮素積累量gt;莖氮素積累量。在吐絲期，CK下玉米根部氮素累積量最小，為8.158 kg/hm2，其余各處理較CK增幅范圍為0.67%～100.66%，N處理下根部氮素積累量普遍高于Y處理；莖部氮素累積量在N1處理下達(dá)到最大，為36.194 kg/hm2，較CK增加54.14%，Y3處理較N3處理增加16.16%，較CK增加16.85%，Y處理下莖部氮素積累量總體表現(xiàn)為Y3處理gt;Y2處理gt;Y4處理gt;Y1處理gt;Y5處理；葉氮素累積量變化范圍為35.980～73.144 kg/hm2，其中Y5、Y3處理較N5、N3處理分別增加28.49%、65.04%。吐絲期各處理氮素積累主要集中在葉片中，其規(guī)律是葉gt;莖gt;根。在成熟期，根部氮素積累量變化范圍為4.407～9.503 kg/hm2，Y處理下根氮素積累量表現(xiàn)為Y1處理gt;Y5處理gt;Y2處理gt;Y4處理gt;Y3處理。莖部氮素積累量變化范圍為4.442～13.773 kg/hm2，N處理下累積量表現(xiàn)為N2處理gt;N5處理gt;N3處理gt;N4處理gt;N1處理，其中N2處理下莖部氮素積累量較CK、Y2分別增加191.12%、131.71%。各處理下葉片氮素積累量無(wú)顯著性差異，其變化范圍在19.992～32.432 kg/hm2，其中Y4處理較CK、N4處理分別增加14.49%、8.69%。對(duì)于籽粒氮素累積量，除Y4處理外，其余各處理較CK均有所提高，其中N1處理籽粒氮素累積量最大，較CK、Y1處理分別提高36.46%、17.90%。成熟期氮素累積主要集中在籽粒，其規(guī)律為籽粒gt;葉gt;莖≈根。

2.5 肥料類(lèi)型和施用量對(duì)玉米各時(shí)期氮素分配比例的影響

圖2為各時(shí)期玉米各器官氮素分配比例，其中拔節(jié)期根中氮素分配比例以N3處理最大， 為11.05%，較CK增加48.26%；莖部占比最大的處理是N1，較CK增加38.76%；Y1處理下葉片氮素占比最大， 較

CK增加12.29%。吐絲期根部氮素分配比例以N3處理最大，為15.267%，較CK增加62.97%；莖部以N3處理氮素分配比例最大，較CK增加22.88%；葉部氮素分配比例在Y5處理下最大，達(dá)66.84%。成熟期根部氮素分配比例在N2處理下達(dá)到最大值，為5.53%；莖部氮素分配比例以N2處理最大，為7.88%；Y4處理下葉片氮素分配比例達(dá)到最大值，為21.51%；N1處理籽粒氮素分配比例最大，達(dá)78.79%。

2.6 肥料類(lèi)型和施用量對(duì)玉米肥料利用的影響

由表4可知，Y1處理下氮肥利用率最大，且顯著高于N4處理；N1處理下氮素收獲指數(shù)達(dá)到最大值；N處理與Y處理下的氮肥偏生產(chǎn)力均隨著施氮量的增加而減少；N1處理下氮肥農(nóng)學(xué)效率達(dá)到最大值，顯著高于Y1的氮肥農(nóng)學(xué)效率；Y3處理下氮肥產(chǎn)量貢獻(xiàn)率顯著高于其余各處理，其中較N3處理提高94.53%。

2.7 肥料類(lèi)型和施用量對(duì)玉米品質(zhì)的影響

分別測(cè)定不同處理下玉米籽粒還原糖、可溶性總糖、淀粉含量，結(jié)果（圖3）顯示，其中對(duì)于還原糖含量，Y3處理顯著高于其他處理，較CK、N3處理分別高出18.20%、19.66%，Y處理中不同施肥量下還原糖含量表現(xiàn)為Y3處理gt;Y5處理gt;Y1處理gt;Y4處理gt;Y2處理。Y3處理下可溶性總糖含量也達(dá)到最大，較CK提高138.31%；N處理中，N1處理可溶性總糖含量顯著高于N4處理73.86%；Y處理下，除Y3處理外，其余處理無(wú)顯著性差異。N處理下，N2淀粉含量顯著低于其他處理，其規(guī)律為N4處理gt;N1處理gt;N5處理gt;N3處理gt;N2處理；Y處理下，Y5淀粉含量顯著高于其他處理，分別較Y1、Y2、Y3、Y4處理高98.71%、209.55%、39.11%、36.76%。

2.8 肥料利用效率與品質(zhì)相關(guān)性分析

由表5可知，氮肥利用率與氮素收獲指數(shù)呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.438；與氮肥偏生產(chǎn)力呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.622；與淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.356。氮素收獲指數(shù)與氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥產(chǎn)量貢獻(xiàn)率呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.507、0.507、0.515。氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學(xué)效率呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.506；與淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.357。氮肥農(nóng)學(xué)效率與氮肥產(chǎn)量貢獻(xiàn)率呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.621；與可溶性總糖含量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.383。氮肥產(chǎn)量貢獻(xiàn)率與還原糖含量、可溶性總糖含量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.420、0.400。還原糖含量與可溶性總糖含量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.576；與淀粉含量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.350。

2.9 肥料利用效率與品質(zhì)主成分分析

對(duì)肥料利用效率及品質(zhì)進(jìn)行主成分分析，選取特征值大于1的主成分，結(jié)果（表6）顯示，前2個(gè)主成分的特征值大于1，因此，選取前2個(gè)主成分進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。它們的特征值分別為2.847、2.126，貢獻(xiàn)率分別為40.672%、30.369%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)71.042%。通過(guò)SPSS 23.0對(duì)各指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)SPSS分析所得的2個(gè)主成分的得分系數(shù)矩陣等，最終得到如下線(xiàn)性關(guān)系：

F1=0.186x1+0.395x2+0.500x3+0.515x4+0.355x5+0.410x6-0.024x7；

F2=-0.551x1-0.295x2-0.196x3+0.091x4+0.451x5+0.298x6+0.519x7。

其中：x1～x7分別代表氮肥利用率、氮素收獲指數(shù)、氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥產(chǎn)量貢獻(xiàn)率、還原糖含量、可溶性總糖含量、淀粉含量等7個(gè)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)。

由表7可知，對(duì)玉米氮素利用、品質(zhì)進(jìn)行綜合分析，Y3處理排名第1，說(shuō)明該處理下玉米生長(zhǎng)較優(yōu)。

3 討論與結(jié)論

氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)效率是分析農(nóng)田可持續(xù)利用的重要指標(biāo)，也是合理施用氮肥的重要參考指標(biāo)［17］。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，常規(guī)化肥配合商品有機(jī)肥可顯著提高氮素表觀(guān)利用率和生理利用率［18］。有機(jī)肥氮替代處理可顯著提高氮素生理利用率［19］。本研究發(fā)現(xiàn)，N處理下氮肥利用率隨肥料施用量的增加呈現(xiàn)先增加后減少再增加的趨勢(shì)，而Y處理下則呈先減后增的趨勢(shì)，當(dāng)施氮量為60 kg/hm2，表現(xiàn)為Y處理氮肥利用率gt;N處理氮肥利用率。N處理下的氮肥農(nóng)學(xué)效率隨著施肥量的增加呈先減少后增加再減少的趨勢(shì)，而Y處理下的氮肥農(nóng)學(xué)效率隨施肥量的增加呈先增后減的趨勢(shì)。Y3處理下的氮肥產(chǎn)量貢獻(xiàn)率顯著高于其他處理。

相比于傳統(tǒng)的化肥，有機(jī)肥的施入可以疏松土壤、根除板結(jié)、保水抗旱，有效促進(jìn)作物發(fā)育，提升作物品質(zhì)［20］。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥可顯著提高撂荒地建豆禾混播草地牧草品質(zhì)［21］。熊波等研究指出，有機(jī)肥替代化肥可提高整株玉米粗蛋白的水平［22］。方成等研究指出，減施化肥配合有機(jī)肥可顯著提高玉米維生素C含量［23］。本研究發(fā)現(xiàn)，N處理下玉米還原糖含量隨著施肥量的增加而降低，當(dāng)有機(jī)肥氮用量控制在180 kg/hm2時(shí)，還原糖含量顯著高于其余各處理。Y模式下各處理隨著肥料施用量的增加可溶性總糖含量呈現(xiàn)先減少后增加再減少的趨勢(shì)，其中Y3處理下玉米可溶性總糖含量顯著高于其他各處理。

本研究發(fā)現(xiàn)，高氮肥處理（N5、Y5）下氮肥農(nóng)學(xué)效率并不是隨肥料量的增加而增加，甚至出現(xiàn)“反效果”，說(shuō)明過(guò)多的氮素會(huì)對(duì)作物造成一定的負(fù)面影響［24-25］，如養(yǎng)分比例失調(diào)、抗逆能力下降等，同時(shí)會(huì)加劇土壤環(huán)境問(wèn)題的發(fā)生［26］，導(dǎo)致氮素供應(yīng)不足，作物生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)受到抑制［27-30］。本試驗(yàn)對(duì)于玉米品質(zhì)部分的研究結(jié)果表明，控制合適的施肥量會(huì)直接影響玉米的還原糖、可溶性總糖含量，高有機(jī)肥氮處理（Y5）下玉米的可溶性總糖含量會(huì)出現(xiàn)下降情況，相比CK降低18.76%。可見(jiàn)過(guò)多的氮肥投入，一方面會(huì)造成氮肥資源的浪費(fèi)，另一方面會(huì)造成一系列土壤問(wèn)題，如土壤板結(jié)酸化等，因此選擇合理的施肥量顯得尤為重要［31-32］。

綜合玉米氮肥利用情況、品質(zhì)分析結(jié)果，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)較高的氮肥農(nóng)學(xué)效率以及產(chǎn)量貢獻(xiàn)率，結(jié)合保護(hù)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的理念，建議當(dāng)?shù)厥┯贸Ｒ?guī)磷鉀肥配合施用有機(jī)肥氮，其中有機(jī)肥氮施用量以180 kg/hm2為宜。

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