施肥对甜玉米产量品质及土壤肥力的影响

李昌博

摘要：【目的】研究施肥对甜玉米产量品质及土壤肥力的影响，为甜玉米高效栽培提供理论依据。【方法】以廣东化州甜玉米品种穗优甜1号试验田为研究对象，采用正交试验设计，设置了尿素（氮肥）、过磷酸钙（磷肥）、硫酸钾（钾肥）、磷酸二氢钾（钾肥）、腐殖酸钙、微肥6种肥料18种配比的施肥处理，分析了不同施肥处理甜玉米产量、品质及土壤肥力的变化。【结果】6种肥料中尿素（氮肥）对甜玉米产量影响最大，缺氮或高氮施肥甜玉米产量较低，而采用中氮并辅以高钾和适量磷肥、微肥的施肥方式，产量最高，比纯高氮施肥处理提高了49.9%。在中氮用量基础上，辅以高磷与适量钾肥、腐殖酸钙和微肥的施肥处理，甜玉米可溶性糖、淀粉、蛋白质含量最高，品质最佳。在上述两种以中氮为基础的施肥方式作用下，土壤有机质、全氮、有效氮、有效磷、有效钾含量明显偏高。【结论】科学合理施肥方式能显著提升甜玉米产量品质，且有效减轻了滥施化肥对土壤肥力的破坏，建议在今后甜玉米高效栽培的施肥管理中应控制氮肥用量，且须辅以磷钾肥、微肥、腐殖酸等多种肥料的混合性使用。

关键词：甜玉米；科学施肥；复混肥；产量品质；土壤肥力

甜玉米属禾本科玉米属的一个亚种，被称为蔬菜玉米，营养丰富，口感鲜甜、脆嫩，市场潜力巨大[1]。然而近年来，为提高产量，出现了肥料滥施滥用的现象，施肥管理措施的不科学性严重破坏了土壤结构，造成玉米种植区生态环境日趋脆弱[2]。以保障玉米产量、质量为前提，并兼顾农业生态环境平衡，建立科学、合理、高效的施肥方法尤为重要[3-4]。

我国东、南部为甜玉米的主产区，其中广东省是甜玉米种植面积最大的省份。广东化州市具有自然气候条件的优势，是全国著名的冬种大市。作为广东省粮食及北运蔬菜的主产区，该市近年来冬玉米种植规模发展迅速，但整体上由于栽培管理缺乏规范性，产量质量均有待大幅提升[5]。玉米为高需肥作物，施肥种类与用量将直接影响其产量与品质。基于此，本研究以化州市作为试验区，通过研究不同配比复混肥处理下甜玉米产量、品质及土壤肥力的变化，探索甜玉米的科学施肥方法，以期为甜玉米高效栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验大田位于广东化州市东山街道江岸大山尾村劳康养责任田，地理位置110°40′48″E，21°40′12″N，属于南亚热带海洋季风气候，气候温和、雨量充沛。供试玉米为广东省市场销售的优良玉米品种穗优甜1号。供试肥料种类包括氮肥（尿素，含氮量46%）、磷肥（过磷酸钙）、钾肥（硫酸钾、磷酸二氢钾）、腐殖酸钙、微肥（1∶1螯合态硼锌微量元素肥）。

1.2 试验方法

10月上旬采用等行距种植方式，按照株行距35cm×55cm、种植密度约3500株/亩进行种植。以尿素、过磷酸钙、硫酸钾、磷酸二氢钾、腐殖酸钙、微肥6种肥料混合物作为复混肥，每种肥料均设3个水平，即对应3种施肥量（表1）。

利用正交试验设计软件，按6因素3水平进行试验设计，以0～30kg/亩尿素+ 0～30kg/亩过磷酸钙+ 0～30kg/亩硫酸钾+ 0～30kg/亩磷酸二氢钾+ 0～20kg/亩腐殖酸钙+ 0～10kg/亩微肥构成18种处理方案（表2）。采取完全随机区组排列，每个处理设3个重复（小区），共54个小区，每个小区面积24m2（4m×6m）。冬耕前7天，将各处理50%氮肥与全部的磷肥、钾肥、腐殖酸钙、微肥作为基肥采用撒施方式施入并翻匀，剩余的50%氮肥在拔节期采用沟施方式进行人工追肥。其他栽培管理措施与常规大田相同，各处理一致。在1月中旬于雄花抽后4周进行收获，并测算各处理玉米产量。然后根据各方案的产量测算结果，以仅施氮肥处理1为对照（CK），15kg/亩尿素+ 0～30kg/亩过磷酸钙+ 0～30kg/亩硫酸钾+ 0～30kg/亩磷酸二氢钾+ 0～20kg/亩腐殖酸钙+ 0～10kg/亩微肥构成的6种处理方案（处理4、5、6、13、14、15），进一步分析不同配比复混肥处理下甜玉米品质（可溶性糖、淀粉、蛋白质含量）及土壤肥力（有机质、全氮、有效氮、有效磷、有效钾含量）的变化。

植株采样通过在每个处理小区内采用五点取样法，每点取10株，观测各处理玉米产量及其品质指标的差异。土壤样品采集是在甜玉米收获后，用土钻法采集0-20cm土样，测定土壤肥力的变化。其中，籽粒的可溶性糖和淀粉含量采用蒽酮-硫酸比色法、蛋白质含量采用凯氏定氮法测定[6]，而土壤有机质含量的测定采用重铬酸钾-外加热法、全氮含量测定采用凯氏定氮法、有效氮含量采用碱解扩散法测定、全磷含量采用钼锑抗比色法测定、有效磷含量采用盐酸-氟化铵法测定、全钾/有效钾含量采用火焰光度法测定[7]。

1.3 数据分析

数据采用SPSS19.0统计软件进行处理分析，各处理间指标差异性采用Duncan's多重比较进行分析（p＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 甜玉米产量变化

根据表2中不同配比复混肥处理下甜玉米产量来看，肥料配比对甜玉米产量影响差异显著，其中产量最高的施肥处理为：15kg/亩尿素+ 0kg/亩过磷酸钙+ 15kg/亩硫酸钾+ 30kg/亩磷酸二氢钾+ 0kg/亩腐殖酸钙+ 10kg/亩微肥（处理13），产量最低的为0kg/亩尿素+ 0kg/亩过磷酸钙+ 15kg/亩硫酸钾+ 0kg/亩磷酸二氢钾+ 20kg/亩腐殖酸钙+ 5kg/亩微肥（处理7）和0kg/亩尿素+ 30kg/亩过磷酸钙+ 15kg/亩硫酸钾+ 0kg/亩磷酸二氢钾+ 10kg/亩腐殖酸钙+ 10kg/亩微肥（处理18）。生产中甜玉米施肥大多以氮肥为主，因此与处理1（CK，仅施30kg/亩尿素，其他肥料用量为0）相比，不合理的施肥配比将直接导致产量产生显著变化。

从表2中尿素、过磷酸钙、硫酸钾、磷酸二氢钾、腐殖酸钙和微肥6种肥料极差分析结果可知，肥料种类对甜玉米产量影响大小为：尿素（R=929.8）＞腐殖酸钙（R=95.9）＞磷酸二氢钾（R=65.5）=微肥（R=65.5）＞硫酸钾（R=43.4）＞过磷酸钙（R=36.7）。这说明，从提升甜玉米产量这一角度来看，氮肥使用最为关键，其次是腐殖酸，然后是混合性磷钾肥和微肥，而单一性的磷肥、钾肥作用最小。以氮肥为主导因素观测产量变化的结果表明，施用0、15、30kg/亩尿素时，甜玉米产量变幅分别206-393、1120-1365和810-1025kg/亩。这表明要提高产量必须使用氮肥，但过多施用氮肥不仅不能提高产量，还将导致产量下降。采用15kg/亩尿素作为氮肥施用量，再配合其他几种肥料，产量整体较高。

2.2 甜玉米品质变化

为进一步分析施肥种类对甜玉米品质的影响，以仅施氮肥的处理1（30kg/亩尿素）为对照，分析了15kg/亩尿素+ 0～30kg/亩过磷酸钙+ 0～30kg/亩硫酸钾+ 0～30kg/亩磷酸二氢钾+ 0～20kg/亩腐殖酸钙+ 0～10kg/亩微肥等6个处理和对照CK组（处理1）处理下甜玉米品质的变化。表3研究结果表明，不同施肥处理下，甜玉米籽粒中可溶性糖、淀粉及蛋白质含量差异显著。其中，处理15（15kg/亩尿素+ 30kg/亩过磷酸钙+ 0kg/亩硫酸钾+ 15kg/亩磷酸二氢钾+ 20kg/亩腐殖酸钙+ 5kg/亩微肥）甜玉米品质最高，可溶性糖含量高达20.8%、淀粉含量25.3%、蛋白质含量13.8%，而对照处理1甜玉米品质最差，可溶性糖含量仅为16.0%、淀粉含量17.3%、蛋白质含量7.3%。这说明，在氮肥用量合理的情况下，配合其他肥料种类施用能明显改善甜玉米籽粒的品质。

2.3 土壤肥力变化

从表4可以看出，不同配比复混肥施肥处理对大田土壤肥力影响显著。其中，玉米品质最高的处理15土壤中有机质含量、全氮含量、有效氮含量、有效磷含量整体处于较高水平，玉米产量最高的处理13土壤中机质含量、全氮含量、有效氮含量、有效磷含量较低，但有效钾含量明显偏高，而对照处理1土壤中除全氮、有效氮含量最高外，其他各项土壤肥力指标明显偏低。这进一步说明，高氮施肥对提升玉米产量品质无明显改善作用，且单一性过多地施用氮肥还会导致土壤中有机质及磷、钾元素含量的减少。

3 结论与讨论

科学施肥管理措施是实现甜玉米高效栽培的关键[8-9]。本试验通过不同配比复混肥处理发现，氮肥对甜玉米产量影响最大，缺氮施肥会导致甜玉米产量大幅下降，但氮肥用量较大时，产量也出现下降趋势。以15kg/亩尿素+ 15kg/亩硫酸钾+ 30kg/亩磷酸二氢钾+ 10kg/亩微肥的肥料配比，甜玉米产量最高，较仅施30kg/亩尿素对照处理提高了49.9%，高达1365.1kg/亩。这表明相较高氮施肥，中氮高钾再辅以适量的磷肥与微肥的施肥方式，更适合于甜玉米产量的提升。

在采用中氮施肥基础上，本试验还观测了不同配比磷肥、钾肥、腐殖酸钙及微肥对甜玉米品质的影响。试验结果表明，与仅施高氮对照相比，15kg/亩尿素+ 30kg/亩过磷酸钙+ 15kg/亩磷酸二氢钾+ 20kg/亩腐殖酸钙+ 5kg/亩微肥的施肥方式，显著提升了玉米品质，其中可溶性糖含量增加30.0%，达20.8%。这表明了中氮高磷再辅以适量钾肥、腐殖酸钙与微肥的施肥方法有利于甜玉米品质的改善。本研究施肥方式除氮肥外，其他肥料均是作为基肥采用一次性施入的方式，综合甜玉米产量品质施肥优化处理筛选结果来看，肥料配比完全不同，这说明，为实现甜玉米高产高质，应根据甜玉米全生育期（苗期、穗期、花粒期）的划分，进行动态性施肥，如前期中氮高钾、后期中氮高磷，同时还应注重腐殖酸钙与硼锌微肥的适时辅助性使用。

作物高产栽培中化肥的大量使用对农业生态环境的破坏一直以来是人们关注的热点[10-12]。作为高需肥作物，合理科学的施肥方式是实现甜玉米产业可持续健康发展的重要保障。本研究中纯高氮施肥处理导致土壤有机质、有效磷、有效钾含量明显偏低，而在中氮高磷高钾并辅以腐殖酸钙与微肥的复混肥处理下，土壤中有机质、氮、磷、钾含量明显偏高。在生产中尿素是最为常用且主要的肥料，然而长期大量使用尿素，一方面会出现植株徒长带来的营养生长过于旺盛，而结实量不高的现象，另一方面会导致土壤酸化、板结，磷、钾等营养元素吸收利用循环代谢失衡，从而出现植株矮小、品质差，土壤肥力下降等问题。

综上所述，为实现甜玉米高效栽培，实现产量品质双增，需在控制氮肥使用量基础上，根据甜玉米生育期进行科学施肥。

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