许 瑾
(焦作市耕地质量保护中心,河南 焦作 454000)
鲜食玉米因其口感香甜、食用方便、营养价值高等特点,受到消费者的青睐[1]。然而,与其他作物相比,鲜食玉米在生长过程中对肥料的需求更大[2]。另外,我国农业面临着日益严峻的挑战,如土壤退化、资源损耗、环境污染等问题,这些问题对于鲜食玉米的生产和持续发展提出了新的要求[3]。因此,科学施肥对于提高鲜食玉米的产量和品质至关重要,合理施肥不仅可以满足鲜食玉米生长的营养需求,还可以改善土壤质量,降低病虫害发生的概率[4]。在实际的施肥过程中,农民仍然面临着缺乏针对具体地区和作物的科学指导问题,导致化肥投入盲目,施肥无法充分满足作物对营养需求的变化,甚至导致土壤和水体污染[5]。因此,研究不同施肥处理对鲜食玉米产量的影响具有重要意义,有助于为鲜食玉米的高效种植提供科学依据,实现农业可持续发展。
试验地块选择在焦作市某农业科技园区内,地块土壤肥沃,灌溉方便,气候为温带大陆性季风气候,雨热同期,适合鲜食玉米的生长。在研究过程中,所有地块的管理措施如灌溉、除草、病虫害防治等均保持一致,前茬未种植作物,以保证试验结果的准确性。
试验品种选择适宜本地区种植的“博糯118”,试验肥料有科赛德玉米复合肥,过磷酸钙(P2O552%),硫酸钾(K2O 51%),有机肥(有机质含量50%、N含量2.14%、P2O5含量1.24%、K2O含量2.18%)。
试验施氮量为160kg·hm-2,共设置5种施肥处理方式,具体设置:处理1,不施肥;处理2,单施复合肥;处理3,单施有机肥;处理4,40%有机肥加60%复合肥;处理5,70%有机肥加30%复合肥。种植密度为50000株·hm-2,每处理3次重复,其他田间管理与本地农户习惯保持相同,播种日期为4月30日,授粉后22d左右采收果穗。
于鲜穗最适采收期,采收5m两行鲜果穗,剥去果穗外层的玉米叶,上称进行称重,从中选取20个果穗进行考种,观察并测定各个处理的玉米农艺性状表现,包括穗重(百粒重)、穗粗、穗长、秃尖长、穗行数、行粒数。
测定各个处理的采摘期鲜食玉米鲜苞产量。
将鲜食期采摘的玉米,剥去果穗外层的玉米叶,放入蒸锅内的托盘进行蒸煮,蒸煮时间为30min,交由5人进行切段品尝,得分取平均分。评价指标的选取上,参考魏常敏等构建的鲜食糯玉米食味品质评价方法,结合NY/RFM 6024-2002的糯玉米品质评价评分指标,果皮薄厚、糯性、风味、外观、气体、柔嫩性与色泽对鲜食玉米食味品质进行评价[6]。
于鲜穗最适采收期花后22d,取5个优质玉米果穗,剥离玉米籽粒,放在40℃环境下进行烘干,烘干后,采用GB 25006285蒽酮-硫酸比色法测定籽粒的可溶性糖与蔗糖,采用双波长法测定籽粒的总淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量,采用考马斯亮蓝G-250测定籽粒的可溶性蛋白。
不同施肥处理对鲜食玉米农艺性状的影响如表1所示。
由表1可知,不同施肥处理对鲜食玉米农艺性状的影响具有显著性差异。在混合施肥的处理方式下,穗重、穗粗、穗长、秃尖长、穗行数以及行粒数这些指标均明显高于其他处理方式,显示出明显的优势(p<0.05)。其中,又以40%有机肥加60%复合肥的处理方式表现更佳,当采用40%有机肥加60%复合肥的处理方式时,穗重、穗粗、穗长、穗行数、行粒数均处于最大,相比不处理,分别提升了7%、11.52%、3.51%、1.83%、17.17%,而秃尖长有了明显降低,仅为1.37,下降了15.43%,说明混合施肥处理方式对土壤影响较大,可以有效保障鲜食玉米根系对肥料的利用要求。相比之下,单施有机肥或复合肥与不处理之间,在穗重、穗行数、行粒数3项指标上的差异性并不显著(p>0.05),单施有机肥与单施复合肥、不处理之间,仅在穗粗、穗长2项指标上具有显著性差异(p<0.05),可能是单施肥处理对土壤影响较小,达不到松土效果,土壤肥料难以满足鲜食玉米根系对肥力的需求,进一步验证了混合施肥处理的必要性。
不同施肥处理对鲜食玉米产量的影响如图1所示。
图1 不同施肥处理对鲜食玉米产量的影响
由图1可知,在不处理下,鲜食玉米产量最低,仅有10889kg·hm-2,当仅施加有机肥时,鲜食玉米产量并未出现显著变化,此时产量为10915kg·hm-2,增长幅度十分有限,二者间并无显著性差异(p>0.05)。相比之下,当仅施加复合肥或者采取70%有机肥加30%复合肥的处理方式时,鲜食玉米产量出现了明显增长,2种施肥处理方式的鲜食玉米产量分别为11672kg·hm-2与12186kg·hm-2,与不处理相比,具有显著性差异(p<0.05),增长幅度分别为7.19%与11.91%。在5种施肥处理方式下,采用40%有机肥加60%复合肥的施肥处理时,鲜食玉米产量达到最高,为13674kg·hm-2,且与其他处理方式相比,具有显著性差异(p<0.05),对比不处理时,鲜食玉米产量增加了25.58%。因此,采用40%有机肥加60%复合肥的施肥处理可以达到鲜食玉米的最大产量,即从增产角度,在施肥处理时应采用40%有机肥加60%复合肥。
不同施肥处理对鲜食玉米食味品质的影响如表2所示。
表2 不同施肥处理对鲜食玉米食味品质的影响
由表2可知,5种施肥处理方式的鲜食玉米食味品质得分排名依次为40%有机肥加60%复合肥、70%有机肥加30%复合肥、单施有机肥、单施复合肥、不处理,得分分别为92.3、89.6、88.8、86.4、85.7。在果皮薄厚指标上,不同施肥处理方式均比不处理的得分更高,40%有机肥加60%复合肥处理方式下得分最高,为16.9,其次为70%有机肥加30%复合肥。在糯性指标上,40%有机肥加60%复合肥处理方式下得分最高,为15.9,但与排名第2的70%有机肥加30%复合肥处理方式的得分相近,二者仅差0.02,单施有机肥排在第3位,而得分最低的为单施复合肥,为14.5,相比不处理低0.02。在风味指标上,40%有机肥加60%复合肥处理方式下得分明显高于其他处理方式,70%有机肥加30%复合肥与单施有机肥的得分相近,依次为8.4与8.2,单施复合肥与不处理并列排在最后,仅为7.8,且与其他施肥处理方式具有明显差距。在外观指标上,单施有机肥处理方式下得分最高,为28.5,但40%有机肥加60%复合肥处理方式与其得分非常接近,仅差0.01,二者明显高于其他3种处理方式,不处理的得分最低,为26.8。在气味指标上,40%有机肥加60%复合肥处理方式下得分最高,为6.8,其次为70%有机肥加30%复合肥,降低了0.4,而其他3种处理方式的得分接近,其中不处理时最低,仅为5.8。在柔嫩性指标上,仅有40%有机肥加60%复合肥处理方式的得分达到了9.0分,其他4种施肥处理方式的得分均在8分以上,其中单施复合肥的得分排在第2位,为8.9,其他3种施肥处理方式的得分相近,单施有机肥时得分最低,为8.5。在色泽指标上,40%有机肥加60%复合肥与70%有机肥加30%复合肥的得分相同,并列排在第1位,为6.5,其他3种施肥处理方式的得分相近,相差不超过0.1,不处理与单施有机肥的得分相对较低,并列排在最后1位,为6.1。综上所述,混合施肥处理方式下的鲜食玉米食味品质相对较好,以40%有机肥加60%复合肥的施肥比例表现最佳,在各项指标上的得分均明显优于其他施肥处理方式。
不同施肥处理对鲜食玉米籽粒营养品质的影响如图2所示。
图2 不同施肥处理对鲜食玉米籽粒营养品质的影响
由图2可知,不同施肥处理可以显著提升鲜食玉米籽粒的可溶性糖,单施复合肥时的籽粒可溶性糖含量最高,达到了12.68%,比不施肥时高了2.57%,而40%有机肥加60%复合肥的施肥比例表现较为良好,为11.64%。同时,不同施肥处理也显著提升了鲜食玉米籽粒的蔗糖含量,单施有机肥时的籽粒蔗糖含量最高,达到了5.6%,比不施肥时高了2.21%,同样40%有机肥加60%复合肥的施肥比例表现较为良好,为5.64%。综合来看,当40%有机肥加60%复合肥的施肥比例时,鲜食玉米吃起来会比较甜,且不会引起血糖的快速升高,更有利于人体健康。在淀粉含量方面,40%有机肥加60%复合肥与不处理的总淀粉含量间没有显著差异,二者均处于较高水平,而与其他3种施肥处理方式下具有显著差异,支链淀粉含量与该结果基本保持一致,而直链淀粉含量虽然保持了同样的显著性相关结果,但二者的直链淀粉含量比重非常低,均为0.83%。在可溶性蛋白含量方面,单施复合肥与40%有机肥加60%复合肥的可溶性蛋白间没有显著差异,与不施肥相比,具有显著性差异,而相比之下,随着有机肥比重超过40%以后,可溶性蛋白比重越来越低,单施有机肥时达到最低状态。
施肥是增加鲜食玉米产量的有效方式,而复合肥与有机肥的合理配施可以进一步提升鲜食玉米产量,增强鲜食玉米的抗逆性与稳定性。本研究对不同施肥处理对鲜食玉米产量的影响进行了探究,结果表明,施肥处理可以显著改进鲜食玉米的农艺性状,提高玉米产量,并可以有效提高鲜食玉米的食味品质与籽粒营养品质;施加复合肥相比施加单一肥,鲜食玉米的农艺性状、玉米产量、食味品质与籽粒营养品质均会进一步得到提升;根据各种施肥处理方式的结果对比,发现40%有机肥加60%复合肥的施肥比例表现最佳。