增施有机肥对土壤养分、玉米生长及产量的影响试验

高 萍

（贵州省盘州市农业农村局果树蔬菜工作站，贵州盘州 553537）

玉米是贵州省盘州市主要种植的粮食作物。《盘州市2022年国民经济和社会发展统计公报》中的数据显示，2022年，盘州市粮食作物种植面积为8.06万hm2，其中玉米种植面积为2.79 万hm2，占粮食作物总种植面积的34.67%；粮食总产量29.17 万t，其中玉米产量为13.56 万t，占粮食总产量的46.49%。实践表明，玉米种植效益尤其是经济效益的提升主要有扩大规模和提高单位面积产量2种途径[1]。对盘州市而言，在种植面积有限的情况下，提高单位面积产量成为提升玉米种植效益的关键所在。

在提高产量方面，增施有机肥是较为可行的措施。盘州市拥有较为丰富的有机肥，可以较低的成本满足玉米种植对有机肥的需求；有机肥可以有效改善土壤结构，提升土壤肥力，满足玉米生长所需要的养分[2-3]。与化肥容易造成土壤板结、污染等不良影响相比，有机肥属于绿肥，对土壤没有明显的负面影响，适合可持续发展的需要。为明确增施有机肥对土壤养分及玉米产量的影响，2022 年4—10 月，笔者以盘州市新民镇小石桥村为试验地，开展了相关试验研究。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

此次试验在盘州市新民镇小石桥村的玉米种植基地开展。该地块海拔1 628 m，地形虽为山地，但地势平坦，灌排水条件较好。气候方面，试验地为亚热带季风气候，年降水量充沛，适合玉米生长。土壤为黄壤（黏质土），前茬种植的是蔬菜（莲花白）。试验前，对地块耕作层的混合土壤样品进行检测，发现有机质含量为8.50 g·kg-1，全氮含量为1.78 g·kg-1，有效磷含量为25.07 mg·kg-1，速效钾含量为190 mg·kg-1，阳离子交换量为20.4 cmol(+)·kg-1。对照《全国土壤养分含量分级标准表》判断该地块的土壤肥力较高。

1.2 试验材料

此次试验所用玉米品种为优迪899。该品种株型紧凑，株高297 cm，穗位高120 cm，成株叶片数为19片，属于中晚熟品种，生育期127 d，具有高产、抗逆性较好的特点。试验施用的有机肥为当地腐熟的农家肥；化肥为普通大颗粒尿素，含氮量为46%，采购于当地农资经销商。

1.3 试验设计

根据试验情况，分别设置4 个小区，每个处理小区的标准为5 m×8 m，面积为40 m2。试验处理组间设置隔离，小区外设置保护行。每个小区设3 次重复处理，随机区组排列（见图1）。

图1 处理小区的划分及排列

每个处理中的玉米均采用直播方式，株行距33 cm×50 cm，每小区10 排，每排24 窝，每窝播种2～3粒种子。苗期，除去弱苗后，每窝保留1株。

各处理施肥方法及施肥量如表1所示。其中，处理1为农民常规施肥方法，每667 m2施用有机肥600 kg、尿素35 kg；处理2、处理3、处理4分别增施有机肥至1 000 kg，同时尿素分别在每667 m235 kg 的基础上按10%、20%、30%递减。施肥方式为农家肥全部作为基肥一次性施入，尿素作为追肥分2 次施用。其中，苗期用量40%，穗期（大喇叭口期）用量60%。试验过程中，按照试验设计要求进行施肥，施用前精确称取肥料，避免因施肥引起较大试验误差。

表1 各处理667 m2施肥量 单位：kg

于2022 年4 月27 日播种，生育期173 d。种植期间，开展2 次除草追肥。苗期、拔节期、喇叭口期、抽雄期等生育期进行病虫害观察防治。2022 年10 月18日收获和测产。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 土壤养分

在玉米播种前和收获后，随机设置5 个样方，采集0～20 cm 土层土壤[4]。将样品混合均匀后进行风干处理，测量土壤的养分及pH 值。其中，pH 值使用酸度计测定，土壤有机质含量测定使用重铬酸钾容量法，全氮含量测定使用凯氏定氮法，速效钾含量测定使用醋酸氨溶解火焰光度计法，有效磷含量测定使用碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法，阳离子交换量测定使用乙酸铵交换法[5]。

1.4.2 玉米植株、籽粒全量养分含量及吸收量

测产验收时，对玉米植株和籽粒的全量养分（全氮、全磷、全钾）进行测定。测定方法与土壤养分中全氮、有效磷、速效钾的测定方法一致。

1.4.3 玉米产量

每个处理随机选取3 个点，每个点选取长势均匀的连续10株鲜穗进行考种，分别计算鲜穗质量、鲜穗籽粒质量、出籽率、千粒质量、小区籽粒鲜质量、小区折干产量、折干率及667 m2折干测产量。

1.5 统计分析

使用Excel 2007对所得数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 施肥处理对土壤养分的影响

表2 是对施肥处理前后土壤样品数据的汇总。由表2 可知，pH 值方面，增施有机肥后，土壤pH 值较增施前下降了0.07；有机质方面，增施有机肥后，土壤有机质含量增加8.90 g·kg-1；全氮方面，增施有机肥后，土壤全氮含量增加0.25 g·kg-1；有效磷方面，增施有机肥后，土壤有效磷含量增加29.81 mg·kg-1；速效钾方面，增施有机肥后，土壤速效钾含量减少43.00 mg·kg-1；阳离子交换量方面，增施有机肥后，土壤阳离子交换量减少4.4 cmol(+)·kg-1。这说明增施有机肥、减少尿素施用量，可以改变土壤pH 值，并增加土壤有机质、全氮、有效磷含量，但会减少土壤速效钾含量和阳离子交换量。

表2 施肥处理前后土壤样品数据

2.2 不同施肥处理对玉米植株、籽粒全量养分含量的影响

表3 是对不同施肥处理对应的玉米植株、籽粒的全量养分含量检测数据进行统计。由表3 可知，植株全量养分含量中，全氮含量由高到低依次为处理3＞处理2＞处理1＞处理4，全磷含量由高到低依次为处理3＞处理2＞处理1＞处理4；全钾含量由高到低依次为处理4＞处理2＞处理1＞处理3。籽粒全量养分含量中，全氮含量由高到低依次为处理3＞处理4＞处理2＞处理1；全磷含量由高到低依次为处理3＞处理4＞处理2＞处理1；全钾含量由高到低依次为处理2＞处理3＞处理1＞处理4。这说明虽然增施有机肥可以促进玉米植株全量养分含量的增加，但这种增加的规律并不明显；而在籽粒全量养分含量方面，增施有机肥、减少尿素施用量，可以有效促进全氮、全磷含量的增加，而在全钾含量的增加方面，规律也并不明显。

表3 不同施肥处理玉米植株及籽粒全量养分含量 单位：g·kg-1

2.3 不同施肥处理对玉米产量的影响

表4 是对4 种施肥处理下玉米产量的数据统计。由表4 可知，出籽率由高到低依次为处理2＞处理1＞处理4＞处理3；千粒质量由高到低依次为处理2=处理3＞处理1=处理4；各小区籽粒鲜质量由高到低依次为处理2＞处理3＞处理1＞处理4；折干率由高到低依次为处理4＞处理3＞处理1＞处理2；667 m2折干测产量由高到低依次为处理4＞处理3＞处理1＞处理2。单独从产量标准看，处理4 和处理3 对应的667 m2折干测产量均高于处理1，说明在增施有机肥的同时减少30%的尿素施用量和增施有机肥的同时减少20%的尿素施用量所实现的产量增长要高于常规施肥的情况。

表4 不同施肥处理对应的玉米产量数据

3 小结与讨论

在当前盘州市玉米种植过程中，增施有机肥是增加产量的重要途径。增施有机肥，既可以提高土壤肥力，满足玉米生长的养分需求，又可以促使种植主体适当减少化肥的施用量，降低对土壤的污染程度。

此次研究结果表明，在常规的“有机肥+尿素”的施肥标准基础上，适当增加有机肥的施用量，减少尿素的施用量，可以促进土壤养分的变化，提高玉米的产量。在养分方面，增施有机肥对土壤pH 值的影响较小，但会明显增加土壤中的有机质、全氮、有效磷等含量。同时，会减少土壤中的速效钾含量和阳离子交换量。这提示，在施肥过程中，种植主体要根据土壤中养分的构成对有机肥的增量和尿素的减量进行适当的调控，避免出现土壤中的速效钾含量和阳离子交换量偏低的情况。在植株及籽粒全量养分含量方面，虽然研究结果表现出的规律性不够明显，但也提示可以通过增施有机肥促进籽粒中全氮、全磷含量的增加，这可能会促使玉米植株良好生长。在产量方面，每667 m2有机肥施用量增至1 000 kg、尿素施用量减至24.5 kg时玉米产量最高。这提示，种植主体可以在增施有机肥的同时，适当减少尿素的施用量，实现玉米产量的增加。