氮磷钾配施对糯玉米农艺性状、产量与养分吸收利用的影响

(贵州省习水县农业农村局，贵州 习水 564600)

糯玉米(ZeamaysL.certainaKulesh)是16世纪传入我国，在西南地区栽培种植过程中发生变异而产生的一种新类型[1]，籽粒所含淀粉几乎全为支链淀粉，食用消化率高，营养物质丰富。糯玉米用途广泛，鲜果穗用于青食和速冻加工、制作糯玉米罐头等，广受消费者青睐；籽粒中的支链淀粉可提取作工业原料[2-4]，鲜穗收获后的茎叶是畜牧养殖的优质青饲料[5]。中国是糯玉米起源中心，也是全球第一大糯玉米及鲜食玉米生产国和消费国，糯玉米种植面积约80万hm2[6-9]。目前，糯玉米正成为贵州山区农村产业革命中传统种植业调减普通籽粒玉米的新型高效替代产业之一，具有良好的发展潜力和市场前景。京科糯2000是高产、优质、多抗、广适性的优良糯玉米品种[10]，是我国鲜食玉米种植面积最大、范围最广的主导品种[8-9]，作为鲜食糯玉米适宜贵州推广种植，并表现出产量高、品质优、风味佳的特点[11]。鲜食糯玉米以采收鲜穗青食为主，生长特性与普通籽粒玉米不同，养分吸收也存在差异[12]，栽培技术有其自身特点[13]。糯玉米种植中氮磷钾肥料施用对农艺性状和产量、肥料利用效率影响较大。生产实际中为追求高产，存在盲目施肥和不合理施肥现象，增大了投入成本和环境污染。目前贵州山区糯玉米施肥研究的文献较为缺乏，研究报道多为其他地区[5，14-19]。为促进鲜食糯玉米产业发展，提升种植效益，增加农民收入，以京科糯2000为代表性品种，开展氮磷钾配施试验，探讨氮磷钾配施对糯玉米农艺性状、产量和养分吸收利用的影响，摸清本区域糯玉米氮肥、磷肥和钾肥的利用率现状，优化糯玉米氮磷钾施用，提高糯玉米产量和肥料利用效率，促进糯玉米种植增产增效。

表1 试验各处理肥料施用量

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地点位于习水县程寨镇石门村4组石门果蔬农民专业合作社种植基地，106°16′38.7″E，28°22′48.5″N，海拔858 m。土壤为紫色土，地势平坦，肥力中等，均匀一致，冬季空闲。年均温14.7 ℃，年均降雨量1 000 mm，年有效积温4 500 ℃，年无霜期284 d。土壤养分：有机质18.4 g/kg，全N 0.94 g/kg，有效P 50.0 mg/kg，速效K 128 mg/kg，缓效K 213 mg/kg，pH值为6.14。

1.2 试验材料

作物品种：京科糯2000(贵州省习水县种子站提供)。

供试肥料：氮肥为尿素(含N 46%，赤天化集团生产)，磷肥为过磷酸钙(含P2O512%，开磷集团生产)，钾肥为氯化钾(含K2O 60%，俄罗斯生产)。

1.3 试验设计

试验设5个处理。处理1：氮磷钾配施区；处理2：无氮区；处理3：无磷区；处理4：无钾区；处理5：无肥区(不施肥)。试验采用随机区组设计，3次重复排列，小区面积20 m2(长4.8 m，宽4.17 m)。各小区间走道宽50 cm，四周设置保护行。

肥料施用：按本地区推荐施肥方案，氮肥20%、磷肥100%、钾肥70%作底肥，移栽后10 d施用20%氮肥作提苗肥，在小喇叭口期施用20%氮肥作第2次追肥，氮肥40%、钾肥30%在大喇叭口期施用。各处理施肥量见表1。

1.4 试验过程

糯玉米采用漂盘育苗单株移栽，2018年3月26日播种，4月8日移栽，种植密度3 400株/667 m2，行距80 cm，株距24.5 cm。除施肥外，各处理耕作管理措施一致。7月12日(鲜食最佳时期-乳熟期)收获，分小区采收计产，并按2点取样法，每点取20株糯玉米样品进行考种。

表2 糯玉米氮磷钾配施的农艺性状

注：同列数据后不同大小写字母分别表示处理间差异达1%和5%显著水平。下同。

1.5 记载与测试

田间记载参照肥料效应鉴定田间试验技术规程(NY/T 497)执行，试验前采集耕层土样进行测定，收获期每小区选择2株代表性样株，风干后脱粒，60 ℃恒温烘干后分别粉碎籽粒和茎叶，分析检测氮、磷、钾含量[20]。土壤和植株样品分别按农业部《测土配方施肥技术规范》(2011年修订版)和《植物中氮、磷、钾的测定(NY/T 2017-2011)》规定的测试方法，由贵州省农科院农业资源与环境检测中心进行分析检测。

1.6 数据处理与统计分析

用Excel 2007软件进行处理数据与统计分析，按有关公式[20]计算相关参数。

2 结果与分析

2.1 氮磷钾配施对糯玉米农艺性状的影响

从表2可看出，糯玉米综合农艺性状比较，氮磷钾区优于缺素区各处理，缺素区中无磷区、无钾区处理优于无肥区和无氮区。氮磷钾区(处理1)玉米植株生长发育健壮，农艺性状显著或极显著优于无肥区，植株高53.1 cm，果穗增长9.3 cm，增粗0.9 cm，穗行数增加0.7行，行粒数增加17.9粒，穗粒数增多279.7粒，百粒重增加7.3 g。比缺素区各处理植株高5.4～23.2 cm，果穗增长0.6～8.1 cm，平均穗粒数增多31.8～238.8粒，百粒重增加0.2～7.8 g，植株高度与穗长、穗粗、行粒数、穗粒数、百粒重均极显著高于无氮区，百粒重极显著高于无钾区。表明氮磷钾配合施用，改善鲜糯玉米农艺性状，提高糯玉米产量和鲜穗商品性，鲜穗增粗变长和增重，籽粒饱满粒大。

缺素区各处理中，无磷区、无钾区、无氮区鲜糯玉米农艺性状逐次变差，无磷区、无钾区多项性状表现极显著或显著优于无氮区，说明氮、磷、钾3因素中，氮对鲜糯玉米农艺性状的影响作用最为突出，氮与磷或钾配施效果优于磷钾配施。

2.2 氮磷钾配施对糯玉米产量的影响

各试验处理鲜穗和籽粒产量结果(表3)表明，氮磷钾区>无磷区>无钾区>无氮区>无肥区。氮磷钾区鲜穗和籽粒产量均为最高，鲜穗单产达988.3 kg/667 m2，比缺素区和无肥区增产58.9～662.6 kg/667 m2，增产率6.3%～203.4%；籽粒产量320.8 kg/667 m2，增产29.5～231.9 kg/667 m2，增产率10.1%～260.9%。氮磷钾3要素配合施用产量比氮、磷、钾两两施用产量高，其增产效应：氮>钾>磷。方差分析结果表明，氮磷钾区糯玉米鲜穗产量极显著高于无氮区、无肥区，显著高于无钾区；籽粒产量极显著高于无氮区、无钾区、无肥区。缺素区处理间，无磷区、无钾区鲜穗和籽粒产量均极显著高于无氮区，无磷区与无钾区籽粒产量差异显著。说明氮磷钾配施和氮与磷、钾配施可极显著提升糯玉米鲜穗和籽粒产量，缺氮对糯玉米产量的影响极显著，在本试验条件下，氮是第一限制因子，优化氮肥的施用对糯玉米鲜穗和籽粒产量提升有极明显的促进作用。

从表3可见，糯玉米，氮磷钾区>无磷区>无钾区>无氮区>无肥区，氮磷钾区、无磷区、无钾区产量均极显著高于无氮区和无肥区，其3个处理间产量差异均达到极显著水平，说明施用肥料可以极显著提高糯玉米茎叶产量，氮磷钾配合施用又比氮、磷、钾两两施用产量高，其增产效应：氮>钾>磷。

表3 糯玉米氮磷钾配施的产量(kg/667 m2)

表4 糯玉米植株氮磷钾养分含量

表5 糯玉米植株氮磷钾养分吸收积累量 (单位：kg/667 m2)

2.3 氮磷钾配施对糯玉米养分吸收利用的影响

玉米植株养分含量测试结果(表4)表明，各处理玉米籽粒氮、磷含量均高于茎叶，而钾含量低于茎叶。施肥对籽粒和茎叶中磷含量影响最小，各处理籽粒磷含量差异为0.013%～0.082%，茎叶磷含量差异为0.048%～0.107%；对茎叶钾含量影响最大，含量差异为0.375%～1.830%。施用钾对籽粒与茎叶钾含量氮、磷比例影响较大，无钾区茎叶含钾量最高，显著或极显著高于各处理，但籽粒中含钾量为最低，极显著低于其他施肥处理；其籽粒与茎叶的含钾量比为1∶3.91，其余施肥处理为1∶1.35～2.77，施钾可提高籽粒中钾含量与氮、磷比例。

氮磷钾肥配施，其籽粒钾含量最高，显著或极显著高于其他处理，钾含量多0.04%～0.325%；茎叶氮、磷含量均为最高，尤其含磷量极显著高于其他处理，氮、磷含量分别多0.037%～0.689%、0.048%～0.107%。比无肥区籽粒和茎叶中氮含量提高21.34%、2.16%，茎叶中磷含量提高29.09%，籽粒和茎叶中钾含量提高32.61%、12.5%，除籽粒氮含量差异未达显著水平外，其余差异均极显著。氮磷钾配施促进提高糯玉米籽粒含钾量和茎叶氮、磷含量。

由表5可见，氮磷钾配施的糯玉米全株吸收各养分数量，钾最多，氮次之，磷最少。各处理植株氮磷钾养分总吸收量大小：氮磷钾区>无钾区>无磷区>无肥区>无氮区。氮磷钾配施与各缺素区相比，籽粒和茎叶的氮、磷、钾吸收量和全株氮磷钾养分吸收总量均为最高，氮吸收量增加3.56～8.37 kg/667 m2，增幅187.37%～203.81%，磷吸收量增加0.23～0.49 kg/667 m2，增幅22.12%～63.41%，钾吸收量增加1.69～4.68 kg/667 m2，增幅39.55%～76.13%，差异均达极显著水平；养分吸收总量增加10.48～20.39 kg/667 m2，增幅为56.50%～236.00%。与氮磷钾区和无磷、无钾区相比，不施氮的处理2籽粒、茎叶和全株氮磷钾各养分吸收量和总吸收量均最少，差异显著。表明氮磷钾配合施用，有利于促进糯玉米对氮磷钾养分吸收利用和贮存积累，其作用大小：氮>钾>磷。

由表6可看出，糯玉米形成100 kg籽粒(干)所需吸收养分量，无肥区消耗氮、磷、钾和总养分量均为最高，无氮区高于施氮各处理需氮量。氮磷钾区(处理1)与无肥区相比较，需N量差异达到显著水平，P2O5、K2O和总养分消耗量差异达到极显著水平；N、P2O5需要量低于无氮区，K2O与总养分消耗量高于无氮区，但差异均未达显著水平，各养分与总养分消耗量均极显著高于无磷区、无钾区。本试验条件下，氮磷钾配施的糯玉米N、P2O5、K2O吸收比例为1∶0.35∶1.37，肥料利用率大小：氮>钾>磷，农学效率：氮>钾>磷。

3 讨论与结论

糯玉米施用氮磷钾是提升产量、品质和效益的重要技术措施，陈惠阳等研究氮与磷、钾配施对糯玉米主要品质成分的影响，认为鲜食糯玉米平衡施用氮磷钾，才能获得优质高产[14]。覃永嫒等试验表明，氮磷钾配合施用效果最理想，合理的氮、磷、钾肥料施用量能增加鲜食糯玉米的产量[15]。本试验中，氮磷钾配施增产效果显著，促进了鲜穗、籽粒和茎叶产量提升。糯玉米施用氮、磷、钾的增产效应，各地研究结果[15-19]表明施氮增产效果最明显，其次是磷，最后是钾。覃永嫒等[15]研究认为，不施氮肥处理对鲜食玉米产量的影响最大，其次是磷，再次是钾，这和土壤本身的养分含量也有很大关系，缺任何一种大量元素，玉米产量都会受到较大影响，从2种不同肥料配合施用效果上看，氮磷肥配合施用的效果优于氮钾肥和磷钾肥配施。本试验中增产效果：氮>钾>磷，主要原因是土壤氮含量较低，氮是第一限制因子，施用氮肥增产效果最明显，与多数研究报道的结果相同；由于本试验地为专业合社种植基地，长期施用肥料养分量较高，会导致土壤中磷的后效残留较大，因而本试验中施用磷的增产效果不及施钾。鲜穗产量与农艺性状灰色关联度分析结果表明，穗粗是影响鲜穗产量的主要因素[21-23]，本试验结果也说明氮磷钾配施可有效改善穗粗等果穗性状，促进鲜穗产量明显提升。

表6 糯玉米氮磷钾配施的肥料利用效率

本试验中，氮磷钾配施的糯玉米吸收积累养分量，钾最多，氮次之，磷最少，而有关研究糯玉米施肥和普通籽粒玉米吸收积累养分数量[5，24-28]为氮>钾>磷，与本试验结果不一致，这可能与试验土壤养分状况有关。有研究表明普通籽粒玉米[29-30]和京科糯2000[31]的不同部位养分含量结果表明，氮、磷含量籽粒高于茎叶，钾含量茎叶高于籽粒，与本试验结果相同，说明不同类型玉米的养分含量特点相似。魏荔等认为不同施肥处理对京科糯2000玉米籽粒中养分含量影响不大，但对秸秆中养分含量影响较大[31]。本试验结果表明，施肥对籽粒和茎叶中磷含量影响最小，对茎叶钾含量影响最大。

不同品种的糯玉米氮、磷、钾养分吸收利用积累存在显著差异[32-34]，同时也受气候条件、土壤养分含量、种植密度、种植方式等多种因素影响。本试验地土壤养分丰缺指标评价结果，N为极低，K2O为中，P2O5相对较丰富，施磷的增产效果与利用效率偏低，与张文[5]海南种植糯玉米每生产100 kg籽粒所需N、P2O5、K2O养分量为2.11 kg、0.87 kg、1.31 kg和吸收比例1∶0.41∶0.62相比较，其各养分消耗量要分别多1.83 kg、0.51 kg、4.10 kg，各养分比例表现为P2O5减少0.06，K2O增加0.75。科学施用氮磷钾肥是促进糯玉米高产优质高效的重要措施，各地糯玉米推荐施用肥料数量比例各不相同[15-19]。陈惠阳等研究认为，在广东适当增施氮肥可获得糯玉米高产，施氮量过高则产量下降[35]；李龙等发现，鲜食糯玉米籽粒产量和果穗产量均随追氮量的增加呈先升后降趋势，干物质和氮素积累量随着追氮量的增加表现趋势与产量一致[36]。卢艳丽等[32，34]研究报道在扬州种植京科糯2000的钾肥利用率为60.39%，高于本试验的钾肥利用率40.10%。在大面积鲜食糯玉米生产中应结合土壤养分情况，平衡施用氮磷钾，进一步优化施用比例，优化氮的施用，同时适当调减优化磷、钾肥施用量，减少环境影响，提高磷、钾利用效率。

本试验结果表明，糯玉米京科糯2000施用氮磷钾对农艺性状、产量与氮磷钾养分吸收利用影响明显。氮磷钾配合施用提高糯玉米植株对养分的吸收积累，有效改善农艺性状，优化产量构成因子，促进糯玉米经济产品器官发育，增加穗粒数和粒重，提升鲜穗商品性和产量。氮、磷、钾3因子中，对糯玉米鲜穗、籽粒产量的影响作用和促进养分吸收积累作用：氮>钾>磷，施氮有利促进植株对氮、磷、钾养分的吸收利用。因此，在生产中氮磷钾平衡施用，有利于提高糯玉米产量和促进养分吸收利用，提升糯玉米产量和种植效益。由于缺氮对糯玉米产量的影响极显著，施氮促进植株对氮磷钾养分的吸收利用，要特别重视和优化氮肥施用，对糯玉米产量提升有极明显的促进作用。