不同有機(jī)肥對(duì)土壤肥力及鮮食玉米農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

中圖分類(lèi)號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-4330（2025）03-0619-08

0引言

【研究意義】化肥對(duì)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)保供發(fā)揮了重要作用，但化肥對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)已呈下降趨勢(shì)[1-6]有機(jī)肥替代化肥等農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展行動(dòng)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)走綠色發(fā)展之路[1]。鮮食玉米以其清甜鮮嫩、軟糯多汁的口感和豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值深受消費(fèi)者喜愛(ài)[7]。有機(jī)肥能夠影響土壤理化性質(zhì)和作物產(chǎn)量。施用有機(jī)肥能夠明顯提升土壤速效氮、速效磷、速效鉀、全氮等土壤養(yǎng)分[8-9]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】Geng等[10]對(duì)有機(jī)肥替代玉米施肥的研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)比例的有機(jī)替代能提供足夠的養(yǎng)分并改善土壤環(huán)境，同時(shí)提高產(chǎn)量。有機(jī)肥替代部分化肥用于糯玉米能夠增加籽粒總淀粉和支鏈淀粉含量，降低籽粒蛋白質(zhì)和可溶性糖含量[\"]。隨著有機(jī)肥等氮替代比例的增加，可溶性糖、淀粉的含量不斷增加[12]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】齊齊哈爾市位于黑龍江省西南部，種植鮮食玉米具有得天獨(dú)厚的地域和資源優(yōu)勢(shì)。目前，關(guān)于施用不同有機(jī)肥對(duì)鮮食玉米產(chǎn)量、品質(zhì)的影響研究鮮見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。需探索不同有機(jī)肥對(duì)鮮食玉米的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題以2種鮮食玉米為材料，以5種不同類(lèi)型的有機(jī)肥為處理，通過(guò)對(duì)土壤肥力和玉米農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)，探索不同有機(jī)肥料對(duì)鮮食玉米的影響，篩選適宜不同種植需求的有機(jī)肥料，為鮮食玉米有機(jī)種植提供技術(shù)支持。

材料與方法

1.1材料

試驗(yàn)于 2022～2023 年在農(nóng)業(yè)科技園區(qū)（ 47^°55^′N ，125^°15^′E ）進(jìn)行，海拔 193m 。玉米生育期內(nèi)平均氣溫 15.1^°C ，降水量 560.4mm ，日照時(shí)數(shù)1377.7h。試驗(yàn)地為淡黑鈣土，地勢(shì)平整，土壤肥力均勻，2 年試驗(yàn)前茬均為玉米。

試驗(yàn)鮮食玉米品種選用農(nóng)科糯336（ ΔV₁ ）和黑珍珠 （V₂） ，分別由北京華奧農(nóng)科玉育種開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司、荊州市恒彩農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。

有機(jī)肥料包括農(nóng)家肥和商品有機(jī)肥。農(nóng)家肥通常采用傳統(tǒng)方法將不同來(lái)源的畜禽糞便、動(dòng)植物殘?bào)w等發(fā)酵腐熟，均一性較差，因此試驗(yàn)中采用的均為商品有機(jī)肥。參試肥料共6個(gè)：

（1）化肥（黑龍江倍豐農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料集團(tuán)有限公司），尿素： N?46% ，磷酸二銨： N?18% ！P₂O₅gtrsim46% ，硫酸鉀： K₂O?50% ：（2）生物質(zhì)有機(jī)肥（金正大生態(tài)工程集團(tuán)股份有限公司）， N：P₂O₅：K₂O=6：4：4 ，有機(jī)質(zhì) ≥22% ：（3）氨基酸有機(jī)肥（內(nèi)蒙古紫牛生物科技有限公司）， ，有機(jī)質(zhì) ?90% ;（4）黃腐酸有機(jī)肥（山東泉林嘉有現(xiàn)代農(nóng)業(yè)股份有限公司）， ，有機(jī)質(zhì) ? 46% ，黃腐酸 ≥25% ;（5）海藻有機(jī)肥（青島海大生物集團(tuán)有限公司）， ，有機(jī)質(zhì) ≥40% ;（6）微生物菌劑（北京衍微科技有限公司），枯草芽孢桿菌有效活菌 ?5×10⁸/mL ，海藻提取物含量 ?85g/L 。

1.2 方法

1. 2. 1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

共設(shè)置7個(gè)處理，施用量為前期篩選出的各肥料適宜鮮食玉米的最佳施肥量。表1

1.2.2 樣品采集與測(cè)定

試驗(yàn)小區(qū)面積 22m² ，按照60000株 ?hm² 密度播種。設(shè)3次重復(fù)，2年試驗(yàn)區(qū)域保持一致。

播種前、收獲后分別采集對(duì)應(yīng)小區(qū) 0～20cm 土樣。

表1 肥料處理

采收期每小區(qū)取10株調(diào)查試驗(yàn)材料的株高、穗位高、莖粗、穗長(zhǎng)、穗粗、軸粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖長(zhǎng)、單穗凈重、單苞鮮重和軸重等農(nóng)藝性狀，小區(qū)全區(qū)收獲測(cè)量產(chǎn)量（折合為公頃產(chǎn)量）。調(diào)查、考種方法參照《玉米種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[13] O

蛋白質(zhì)：GB5009.5-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》第一法；

淀粉：GB5009.9-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中淀粉的測(cè)定》第二法；

脂肪：GB5009.6-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》第二法；

可溶性糖：GB/T37493-2019《糧油檢驗(yàn)谷物、豆類(lèi)中可溶性糖的測(cè)定銅還原-碘量法》；

花青素：NY/T2640-2014《植物源性食品中花青素的測(cè)定高效液相色譜法》。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用MicrosoftExcel2022對(duì)2年數(shù)據(jù)平均值進(jìn)行整理及制作圖表，采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)分析。

隸屬函數(shù)值的計(jì)算：

若性狀或指標(biāo)與鮮食玉米生長(zhǎng)呈正相關(guān)，計(jì)算公式為：3，…，n 若性狀或指標(biāo)與鮮食玉米生長(zhǎng)呈負(fù)相關(guān)，則計(jì)算公式為：U（X_i）=1-（X_i-X_min）/（X_max-X_min），i=1， （202，3，…，n 。

式中， X_i 為性狀或指標(biāo)測(cè)定值， X_min 和 X_max 為相應(yīng)性狀或指標(biāo)的最小值和最大值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料處理對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)的影響

研究表明，不同肥料對(duì)2種鮮食玉米的土壤營(yíng)養(yǎng)影響相近。施加不同肥料后，與試驗(yàn)前土壤營(yíng)養(yǎng)含量相比，CK的各土壤營(yíng)養(yǎng)成分均表現(xiàn)出逐漸下降趨勢(shì)；除有機(jī)質(zhì)逐年下降外， F₀ 的其他土壤營(yíng)養(yǎng)成分均表現(xiàn)出逐漸上升； F₁?F₂ 等5個(gè)有機(jī)肥料處理對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)成分的影響趨勢(shì)相近。速效鉀含量隨年份出現(xiàn)緩慢上升后下降的趨勢(shì)，其中 F₁、F₃、F₅ 處理開(kāi)展試驗(yàn)2年后土壤速效鉀含量低于試驗(yàn)前；其他土壤營(yíng)養(yǎng)成分均表現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì)。

F₂ 提升了最多的有機(jī)質(zhì) （0.32% 含量，其次為 F₁;F₀ 提升了最多的堿解氮 （4.75mg/kg） ）、有效磷 （2.24mg/kg） 、速效鉀（ 13.55mg/kg ）、全氮（119 0.72mg/kg ）、全磷（ 33.28mg/kg 、全鉀1 1384.18mg/kg ）含量，其次為 F₂ 。圖1，圖2

2.2 不同肥料處理對(duì)鮮食玉米農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

2.2.1 不同肥料處理對(duì)株高、穗位高和莖粗的影響

研究表明，不同肥料對(duì)2種鮮食玉米的株高、穗位高和莖粗影響相近。 F₁ 處理的2種鮮食玉米的株高（ 294.7，309.7cm ）和穗位高（150.8、200.5cm）最高，分別比CK高 24.24%.44.86%;F₂ 處理的2種鮮食玉米其次，分別比CK高 21.25% ！43.52% ;CK處理的農(nóng)科糯（ ΔV₁ ）株高最低， F₅ 處理的農(nóng)科糯（ ΔV₁ ）穗位高最低， F₃ 處理的黑珍珠（ V₂ ）株高最低，CK處理的黑珍珠（ V₂ ）穗位高最低。F₀，F(xiàn)₅ 處理農(nóng)科糯（ ΔV₁ ）的莖粗最粗（ 3.3cm^? ，比CK高 6.45% F₃ 處理黑珍珠（ ）的莖粗最粗（3.1cm），比CK高 12.53% ： F₄ 處理的2種鮮食玉米其次； F₁ 處理的2種鮮食玉米莖粗最細(xì)。圖3

2.2.2 不同肥料處理對(duì)穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng)、穗粗和軸粗的影響

研究表明， F₂ 處理的農(nóng)科糯（ ΔV₁ ）穗長(zhǎng)最長(zhǎng)1 22.2cm） ，比CK長(zhǎng) 13.85% ;其次為 F₁;F₃ 的穗長(zhǎng)最短。 F₀ 處理的黑珍珠（ V₂ ）穗長(zhǎng)最長(zhǎng)（20.6cm），比CK長(zhǎng) 15.73% ;其次為 F₄ ;CK的穗長(zhǎng)最短。各處理下農(nóng)科糯（ ΔV₁ ）的禿尖長(zhǎng)無(wú)顯著差異。F₂ 處理的2種鮮食玉米的禿尖長(zhǎng)最長(zhǎng)（3、1.5cm），分別比CK長(zhǎng) 57.89%.47.89% ;其次為 F₁ 5F₅ 處理的2種玉米禿尖長(zhǎng)最短。 F₅ 處理的2種玉米穗粗最粗 （5.4cm，5.2cm） ，分別比CK粗5.88%.23.81% ;其次為 F₄;F₁ 處理的2種鮮食玉米穗粗最細(xì)。圖4

2.2.3不同肥料處理對(duì)鮮食玉米穗行數(shù)和行粒數(shù)的影響

研究表明，不同肥料對(duì)2種鮮食玉米的穗行數(shù)和行粒數(shù)的影響相近。 F₀、F₄、F₅ 處理的2種鮮食玉米的穗行數(shù)最多（18行、16行），分別比CK高 12.50%.14.29% ;其次為 F₃;F₁?F₂ 處理的穗行數(shù)最少。 F₁ 處理的2種鮮食玉米的行粒數(shù)最多（43.7粒、52.2粒），分別比CK高 28.53% 、30.50% ;其次為 F₂;F₄ 處理的農(nóng)科糯（ ΔV₁ ）行粒數(shù)最少， F₃ 處理的黑珍珠（ V₂ ）行粒數(shù)最少。圖5

2.2.4不同肥料處理對(duì)單穗凈重、單苞鮮重、軸重和產(chǎn)量的影響

研究表明， F₅ 處理的2種鮮食玉米的單穗凈重最高（ ^{291.1，172.2g} ），分別比CK高 12.61% ：51.31% ;其次為 F₀;F₁ 處理的單穗凈重最小。 F₅ 處理的2種鮮食玉米單苞鮮重最高（411.1、380.2g），分別比CK高 8.61%.32.06% ;其次為 F₀;F₁ 處理的單苞鮮重最小。 F₂ 處理的農(nóng)科糯 軸重最高（ _130.6g ）， F₅ 處理的黑珍珠（ V₂ ）軸重最高 （91.4g） ；其次為 F₄;F₁ 處理的軸重最小。 F₅ 處理的2種鮮食玉米的產(chǎn)量最高（15884.9、14690.9kg/hm² ）；其次為 F₀ F₁ 處理的產(chǎn)量最小。

2.3 不同肥料處理對(duì)鮮食玉米品質(zhì)的影響

2.3.1 不同肥料處理對(duì)糖度、淀粉和可溶性糖含量的影響

研究表明， F₂ 處理的2種鮮食玉米糖度最高（16.7、15.8Brix°），分別比CK高 29.77% ！8.97% ;其次為 F₁;F₅ 的糖度最低。各處理的黑珍珠（ |?₂， 淀粉含量無(wú)顯著差異。 F₂ 處理的2種鮮食玉米淀粉含量最高（47.6和 36.3g/100g^? ，分別對(duì)CK高 24.44%.23.05% ；農(nóng)科糯（ ΔV₁ ）淀粉含量第2高的是 F₁ ，黑珍珠（ V₂ 淀粉含量第2高的是 F₀ ;農(nóng)科糯（ ΔV₁ ）淀粉含量最低的是 F₅ ，黑珍珠（ ）淀粉含量最低的是 F₄ 。各處理的黑珍珠（ ）可溶性糖含量無(wú)顯著差異且高于 cK 。 F₁ 處理的2種鮮食玉米可溶性糖含量最高（ 1.5% ！1.1% ），分別比CK高 74.53% ） 62.12% ；農(nóng)科糯（ ΔV₁ ）可溶性糖含量第二高的是 F₂ ，黑珍珠（ V₂ ）可溶性糖含量第二高的是 F₅ ；農(nóng)科糯（ ΔV₁ ）可溶性糖含量最低的是 F₃ 。圖7

2.3.2不同肥料處理對(duì)鮮食玉米蛋白質(zhì)、脂肪和花青素含量的影響

研究表明， F₂ 處理的2種鮮食玉米蛋白質(zhì)含量最高 （4.8，4.2，g/100g） ，分別比CK高19.11% .18.87% ；農(nóng)科糯（ ΔV₁ ）蛋白質(zhì)含量第2高的是 F₁ ，黑珍珠（ V₂ ）蛋白質(zhì)含量第2高的是F₀ ；農(nóng)科糯（ ΔV₁ ）蛋白質(zhì)含量最低的是 ΔF₄ ，黑珍珠（ V₂ ）蛋白質(zhì)含量最低的是 F₅ 。各處理的黑珍珠（ V₂ ）脂肪含量無(wú)顯著差異。農(nóng)科糯（ ΔV₁. 脂肪含量最高的是 F₂（1.8g/100g） ，比CK高 32.70% ：黑珍珠（ V₂ ）脂肪含量最高的是 F₁（1. 1g/100g） ，比CK高 24.14% ；農(nóng)科糯 ΔV₁ 脂肪含量第2高的是 F₁ ，黑珍珠（ V₂ ）脂肪含量第2高的是 F₂ ；農(nóng)科糯 （V₁） 脂肪含量最低的是 F₅ ，黑珍珠（ （?V₂） 脂肪含量最低的是 F₀ 。各處理的黑珍珠（ V₂ ）花青素含量無(wú)顯著差異。 F₀ 處理的花青素含量最高（ 520.0mg/kg） ，比CK高 44.44% ;其次為 F₅ F₃ 處理的花青素含量最低。圖8

2.4 不同肥料處理對(duì)鮮食玉米農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)

研究表明，不同處理的隸屬函數(shù)值分別0.383、0.539、0.464、0.488、0.389、0.457和0.537。按照隸屬函數(shù)值越大對(duì)鮮食玉米促進(jìn)作用越強(qiáng)的規(guī)律，不同肥料處理對(duì)鮮食玉米促進(jìn)作用由強(qiáng)到弱排序?yàn)?F₀gt;F₅gt;F₂gt;F₁gt;F₄gt;F₃gt; CK。表2

表2 鮮食玉米農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)隸屬函數(shù)值

3討論

3.1除速效鉀外，施用有機(jī)肥料能夠提升土壤的有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、全氮、全磷和全鉀含量。這是由于有機(jī)肥中速效鉀轉(zhuǎn)化形成緩效鉀或被固定為難溶性K，保存率僅占施入量的 18% ＼～36% [14]。隨年際變化，農(nóng)科糯（ ΔV₁ ）的有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、全氮、全磷和全鉀含量增速減緩，黑珍珠（ V₂） 的上述指標(biāo)增速提升，表明土壤養(yǎng)分含量變化隨不同品種的需求量動(dòng)態(tài)變化。

3.2 F₂ 處理的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分含量在有機(jī)肥料處理中普遍處于較高水平。EfthimiadouA等的研究表明，通過(guò)增施氨基酸有機(jī)肥能夠提升玉米蛋白質(zhì)含量，提升幅度為 3%～6% [15]，是通過(guò)改善光合作用和養(yǎng)分吸收進(jìn)一步影響了谷物品質(zhì)，這些養(yǎng)分最終轉(zhuǎn)移到谷物種子，改善了氨基酸、淀粉、碳水化合物和蛋白質(zhì)等等谷物營(yíng)養(yǎng)[16-22] 。

3.3試驗(yàn)中 F₅ 的產(chǎn)量指標(biāo)均優(yōu)于 F₀ 。采用模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)法對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)后， F₀ （0.539）的隸屬函數(shù)值高于 F₅ （0.537）， F₂ （0.488）處于第3位，表明施用化肥的鮮食玉米綜合表現(xiàn)優(yōu)于單獨(dú)使用有機(jī)肥，同時(shí)海藻有機(jī)肥+ 微生物菌劑的組合具有追平或超越化肥的潛力，施用氨基酸有機(jī)肥能夠在獲得較高品質(zhì)的同時(shí)保持較優(yōu)的綜合性狀。

4結(jié)論

不同肥料處理對(duì)鮮食玉米促進(jìn)作用由強(qiáng)到弱排序?yàn)?F₀gt;F₅gt;F₂gt;F₁gt;F₄gt;F₃gt;CK 。有機(jī)肥料處理中， F₅ （海藻有機(jī)肥 + 微生物菌劑）綜合促進(jìn)鮮食玉米能力最強(qiáng)，其次為 F₂ （氨基酸有機(jī)肥）。 F₂ （氨基酸有機(jī)肥）同時(shí)具有較高的土壤養(yǎng)分及鮮食玉米營(yíng)養(yǎng)成分促進(jìn)作用。因此，如果以鮮食玉米產(chǎn)量為主的有機(jī)種植，可選用 F₅ （海藻有機(jī)肥 + 微生物菌劑）應(yīng)用；如果以鮮食玉米營(yíng)養(yǎng)成分及土壤改良為主，同時(shí)兼顧產(chǎn)量的有機(jī)種植，可選用 F₂ （氨基酸有機(jī)肥）。

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Abstract：【Objective】 In order to explore the effects of different organic fertilizers on fresh corn and determine suitable organic fertilizers for different planting needs.【Methods】two varieties of fresh corn were used as the experimental materials and five different types of organic fertilizers were used as treatments. Soil fertility，agronomic traits，yield，and qualitywere conduct by comprehensive evaluation.【Results】The resultsshowed thatthe applicationofdiffrentorganicfertilizers over two years led toa slow increase followed by a decrease in soil available potassium content，while other nutrient components increased annually.Amino acid organic fertilizer had the highest increase in organic matter content （0.32%） ，followed by microbial organic fertilizer. Chemical fertilizer had the highest increase in available nitrogen （ 4.75mg/kg ），available phosphorus （ 2.24mg/kg ），available potassium （ 13.55mg/kg ），total nitrogen（ 119.72mg/kg ），total phosphorus （33.28mg/kg ），and total potassium（ 1384.18mg/kg ）content，followed by amino acid organic fertilizer.Different organicfertilizers hadvarying effectson the agronomic traits of fresh corn，with the yield index of seaweed organic fertilizer combined with microbial agents being superior to chemical fertilizer.The nutrient content of amino acid organic fertilizer was generallyata higher level in the organic fertilizer treatments.【Conclusion】The results of comprehensive evaluation using membership function method showed that the combination of seaweed organic fertilizer and microbial agents was found to most effctively promote the abilityoffresh corn，whileamino acidorganic fertilizercould maintain high yieldswhileenhancing the nutritional content of fresh corn and soil fertility.

Key words：organic fertilizer；soil； fresh corn；agronomic traits；yield；quality