化肥减施对鲜食糯玉米产量和品质的影响.pdf

收稿日期:2023-06-15基金项目:上海市科委成果转化项目(22N51900300);上海市农业科学院农业科技创新支撑领域研究专项农科国际 2023(01)作者简介:韩晴(1987),女,硕士,助理研究员,研究方向为玉米育种与分子生物学。E-mail: 共同第一作者 通信作者,E-mail:;E-mail:上海农业学报 2023,39(5):106-109http:Acta Agriculturae ShanghaiDOI:10.15955j.issn1000-3924.2023.05.17韩晴,况慧云,胡雪友,等.化肥减施对鲜食糯玉米产量和品质的影响J.上海农业学报,2023,39(5):106-109.化肥减施对鲜食糯玉米产量和品质的影响韩 晴1,况慧云1,胡雪友1,王 慧1,唐 偲2,关 媛1,郑洪建1(1上海市农业科学院作物育种栽培研究所,CIMMYT-中国特用玉米研究中心,上海特用玉米工程技术研究中心,农业农村部粮油作物种质创新与遗传改良重点实验室(部省共建),上海 201403;2上海壹加壹农业发展有限公司,上海 201517)摘 要:试验设置 5 个施肥处理即不施肥(CK)、单施化肥(F1)、减施 20%化肥+微生物菌肥(F2)、减施30%化肥+微生物菌肥(F3)、减施50%化肥+微生物菌肥(F4),研究化肥减施对糯玉米沪红糯1 号产量及品质的影响。结果表明:F2 处理的鲜穗产量和经济效益最高,较 CK 分别增加 2 388 kghm2、26 157.6 元(人民币,下同)hm2,增幅为 18.41%、17.06%。与 F1 处理相比,F2、F3、F4 处理降低了土壤 pH 和含盐量,降幅分别为6.3%、6.6%、7.8%和 28.2%、31.1%、40.2%。F2 处理的粗脂肪、粗淀粉含量最高,分别为 6.3%、6.6%,较 CK显著提高 9%和 58.5%。综上,化肥减施+微生物菌肥处理可提高糯玉米产量、籽粒品质和经济效益,改善土壤理化性质,其中,F2 处理效果较好。关键词:化肥减施;糯玉米;产量;品质中图分类号:S513 文献标志码:A 文章编号:1000-3924(2023)05-106-04Effects of fertilizer reduction combined with microbial fertilizeron the yield and quality of fresh waxy maizeHAN Qing1,KUANG Huiyun1,HU Xueyou1,WANG Hui1,TANG Cai2,GUAN Yuan1,ZHENG Hongjian1(1Crop Breeding&Cultivation Research Institute,Shanghai Academy of Agricultural Sciences;CIMMYT-ChinaSpecialty Maize Research Center;Shanghai Engineering Research Center of Specialty Maize;Key Laboratory ofGermplasm Innovation and Genetic Improvement of Grain and Oil Crops(Co-construction by Ministry andProvince),Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Shanghai 201403,China;2Shanghai YijiayiAgricultural Development Co.,Ltd.,Shanghai 201517,China)Abstract:In order to study the effects of chemical reduction combined with microbial fertilizer on the yieldand quality of maize Huhongnuo 1,five treatments were set as non-fertilizing(CK),single application ofchemical fertilizer(F1),reducing 20%chemical fertilizer+microbial fertilizer(F2),reducing 30%chemicalfertilizer+microbial fertilizer(F3),reducing 50%chemical fertilizer+microbial fertilizer(F4).The resultsshowed that the yield and economic benefit of maize treated with F2 were 2 388 kghm2,26 157.6 yuan(RMB)hm2respectively,with an increase of 18.41%,17.06%compared with CK.F2,F3 and F4 treatment reduced soil pHvalue and salt content by 6.3%,6.6%,7.8%and 28.2%,31.1%,40.2%,compared with F1 treatment.Thecrude fat content and crude starch content of maize treated with F2 were 6.3%and 6.6%,with an increase of9%and 58.5%compared with CK.In conclusion,chemical reduction combined with microbial fertilizer couldincrease the yield,grain quality and economic benefit of maize,and F2 treatment was better.Key words:Fertilizer reduction;Waxy maize;Yield;Quality糯玉米(Zea may L.ceratina Kulesh)是硬质玉米发生基因突变经人工选择而形成的特殊玉米类型,是“蔬、果、粮”兼用和“种、养、加”结合的高效生态作物,具有重要的经济价值、营养价值和加工价值1-3,是世界上近二十年面积发展最快的农作物。与普通玉米相比,鲜食糯玉米风味独特,富含膳食纤维、多种维上 海 农 业 学 报生素和氨基酸等活性物质,其口感糯软清香,皮薄,适口性好,易于消化吸收,深受人们喜爱4-5。肥料的施用对玉米产量、品质及生育期等均有一定影响6。前人从施肥种类、施肥水平7-8等方面进行了大量研究,张丽芳等9认为,长期大量施用化肥会造成土壤板结、养分失调、土壤盐碱化程度增加等问题,进而影响玉米产量、品质和市场竞争力。王日俊等10认为,化肥配合有机肥的施肥模式可减少化肥施入量,改善土壤理化性质,保障作物产量和品质,是促进我国绿色农业发展的重要举措。微生物菌肥是有机肥的一种类型,主要通过添加有益菌群来改善土壤环境从而使作物获得特定肥效11,在修复盐碱土、培肥地力和提高作物耐盐碱力等方面具有重要作用12-13。本研究针对上海鲜食玉米生产过程中化肥使用过量的现象,以优质、高产鲜食糯玉米新品种沪红糯 1 号为材料,通过探讨化肥减施配施微生物菌肥处理对糯玉米产量和品质的影响,旨在为上海鲜食玉米绿色高效生产提供技术参考。1 材料与方法1.1 试验地概况试验材料为上海市农业科学院玉米中心自主选育的沪红糯1 号,于2022 年8 月5 日播种于上海市农业科学院庄行综合试验站玉米试验田,种植密度 52 539 株hm2。前茬作物为油菜,种植期间平均气温30,土壤类型为黏土,030 cm 土层有机质含量 11.87 gkg,含盐量 2.45 gkg,pH 8.2。1.2 试验设计试验共设 5 个处理,即不施化肥(CK)、单施化肥(F1)、减施 20%化肥+微生物菌肥(F2)、减施 30%化肥+微生物菌肥(F3)、减施 50%化肥+微生物菌肥(F4),具体见表 1。随机区组排列,重复 3 次,小区面积 24 m2。化肥采用磷酸二铵,施入量为 600 kghm2。微生物菌肥(富含淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌等有益菌群,每克有效活菌数2 亿)购自山东德州阳光科技有限公司,施入量为350 kghm2。所有肥料作基肥一次性施入,不追肥。1.3 项目测定1.3.1 土壤理化性质在玉米收获期,取 030 cm 混合土样,风干备用。参照鲍士旦14的方法测定各处理土壤 pH、含盐量、有机质含量。1.3.2 产量与品质沪红糯 1 号的产量性状、植株性状、果穗性状、鲜食品质和抗病虫性鉴定按照农作物品种(玉米)区域试验操作规程进行。籽粒品质用红外谷物分析仪测定。1.3.3 经济效益生产投入包括肥料的购买、机耕、播种、田间管理和收获等产生的费用,产值为鲜果穗收益。产值与生产投入的差值为经济效益。1.4 数据分析采用 Excel 2003 和 SPSS 20.0 软件进行统计分析。2 结果与分析2.1 不同施肥处理对产量的影响与 CK 相比,4 种施肥处理均能显著增加沪红糯 1 号产量,其中 F2 增产效果最优,增产幅度为18.41%,其次依次为 F1、F3、F4。处理 F1 和 F3、CK 和 F4 间差异不显著,F2 显著高于其他处理(表 1)。表 1 不同施肥处理下沪红糯 1 号产量Table 1 Yield of Huhongnuo 1 with different fertilization treatments处理单穗重g鲜穗产量(kg hm-2)CK248.2 1.2 c12 965.7 2.2 cF1270.1 3.1 b14 109.7 0.5 bF2293.9 6.7 a15 353.0 1.6 aF3268.3 6.0 b14 015.7 2.8 bF4255.0 9.3 c13 320.9 1.4 c 注:同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P 0.05),下同。701韩晴等:化肥减施对鲜食糯玉米产量和品质的影响2.2 不同施肥处理对品质的影响2.2.1 不同施肥处理对食味品质的影响由表 2 可知,施肥处理 F1、F2、F3、F4 间的食味品质总分差异不显著,但均显著高于 CK。除了感官品质外,施肥处理 F1、F2、F3、F4 的气味、风味、色泽、糯性、柔嫩性等蒸煮品质与 CK 差异不显著。表 2 沪红糯 1 号的食味品质Table 2 Taste quality of Huhongnuo 1处理C KF 1F 2F 3F 4感官品质（2 1 3 0 分）2 5.7 b2 8.2 a2 7.3 a2 7.8 a2 7.0 a蒸煮品质（项目和分值）气味、风味（1 1 1 7 分）1 5.8 a1 5.3 a1 5.3 a1 5.4 a1 5.6 a色泽（4 7 分）6.0 a5.8 a5.9 a5.3 a6.0 a糯性（1 0 1 8 分）1 6.2 a1 5.8 a1 6.6 a1 5.9 a1 6.4 a柔嫩性（7 1 0 分）8.2 a8.0 a8.3 a8.3 a8.3 a皮薄厚（1 0 1 8 分）1 5.7 a1 5.4 a1 6.0 a1 5.8 a1 5.9 a总分8 7.6 b8 8.5 a8 9.3 a8 8.3 a8 9.0 a2.2.2 不同施肥处理对营养品质的影响沪红糯 1 号的粗脂肪和粗淀粉含量随化肥施入量减少,均呈先增加后降低的趋势,粗脂肪含量为5.32%5.80%,粗淀粉含量为 52.17%82.68%,其中,F2 处理粗脂肪、粗淀粉含量均最高,与 CK 相比,分别提高 9%和 58.5%,差异显著。各处理粗蛋白含量为 9.81%10.30%,F3 最高,较 CK 增加 5%,各处理间差异不显著(表 3)。表 3 不同施肥处理下沪红糯 1 号的籽粒品质Table 3 Grain quality of Huhongnuo 1 with different fertilization treatments%处理粗蛋白粗脂肪粗淀粉CK9.81 0.24 a5.32 9.26 b52.17 0.32 dF110.13 1.02 a5.51 7.72 ab62.34 1.62 cF29.90 0.78 a5.80 5.90 a82.68 0.82 aF310.30 1.26 a5.53 9.24 ab72.07 2.02 bF410.11 1.72 a5.50 1.20 ab55.11 3.27 d2.3 不同施肥处理对经济效益的影响由表 4 可知,F1、F2、F3、F4 处理的产值和经济效益均高于 CK,每公顷经济效益分别增加 11 928 元(人民币,下同)、26 157.6 元、10 290 元、2 312.4 元,增幅分别为 7.78%、17.06%、6.71%、1.51%。表 4 不同施肥处理下沪红糯 1 号的经济效益Table 4 Economic benefit of Huhongnuo 1 with different fertilization treatments元 hm-2处理生产投入人工耕地肥料产值经济效益CK6001 700-155 588.4 0.07 c153 288.4 0.87 cF16001 7001 800169 316.4 0.15 b165 216.4 0.72 bF26001 7002 490184 236.0 0.50 a179 446.0 0.44 aF36001 7002 310168 188.4 0.19 b163 578.4 0.33 bF46001 7001 950159 850.8 0.34 c155 600.8 0.26 c 注:肥料费用按照 3.0 元kg 计算,2022 年沪红糯 1 号鲜果穗平均单价按 12 元kg 计算。2.4 不同施肥处理对土壤理化性质的影响由表 5 可知,与单施化肥处理(F1)相比,化肥减施+微生物菌肥处理(F2、F3、F4)土壤 pH 和含盐量分别降低 6.3%、6.6%、7.8%和 28.2%、31.1%、40.2%;与 CK 相比,则分别降低 4.9%、5.3%、6.5%和22.4%、25.4%、35.3%;各施肥处理土壤中有机质含量显著高于对照处理(CK)。表 5 不同施肥处理下土壤的理化性质Table 5 Soil physicochemical property of different fertilization treatments处理pH含盐量(g kg-1)有机质(g kg-1)CK8.31 0.17 ab2.32 0.06 ab12.07 0.74 eF18.43 0.20 a2.51 0.12 a13.51 1.41 dF27.90 0.78 abc1.80 0.90 abc16.87 2.32 cF37.87 0.26 bc1.73 0.24 abc17.08 1.01 bF47.77 0.72 c1.50 0.20 b18.47 1.27 a801上 海 农 业 学 报3 结论与讨论一直以来,产量和品质均是鲜食玉米育种的重要指标,施肥是影响鲜食玉米产量和品质的重要因素。科学合理的施肥方法可以改善土壤肥力水平、调节土壤微生物多样性15,过高或过低的施肥量直接影响玉米产量和品质。本研究中,通过化肥减施配合微生物菌肥可以提高糯玉米产量,且减施 20%化肥配合微生物菌肥处理(F2)产量表现最高,与其他处理相比,其增产幅度达 8.8%18.4%。此外,施肥处理 F2的沪红糯 1 号食味品质总分及粗脂肪、粗淀粉含量也最高。这与王东升等16、刘全凤等17的研究结果相似。经济效益结果表明,糯玉米沪红糯 1 号的产值和经济效益增长趋势与产量相同,减施 20%化肥配合微生物菌肥处理(F2)沪红糯 1 号产值和经济效益最高,分别为 184 236、179 446 元hm2,与 CK 相比,经济效益增幅达 17.06%。土壤盐碱化程度过高易造成土壤有机质含量低、保水保肥能力差和土壤板结,最终导致作物缺苗断垄。因此,科学合理的肥料运筹是改善土壤理化性质,增加土壤有机质含量和作物产量的重要保障。本研究中,3 种化肥减施配合微生物菌肥的施肥处理能够显著降低土壤 pH、含盐量,土壤有机质含量得到显著增加,土壤理化性质和营养成分得到有效改善。王启尧等18研究显示,随着微生物菌肥的施入,盐碱田中的含盐量明显降低,进一步证明微生物菌肥可起到降盐作用。综上,化肥减施配合微生物菌肥的施肥处理均可提高糯玉米产量和品质,同时还可以改善土壤理化性质、增加土壤营养成分,达到养地和化肥减量增效的目的,以化肥减施 20%配合微生物菌肥处理综合表现最好。参 考 文 献 1 李艳茹,吉士东,郑大浩.糯玉米的营养价值和发展前景J.延边大学农学学报,2003,25(2):145-148.2 杨华,王玉兰,张保明.鲜食与爆裂玉米育种和栽培M.北京:中国农业科学技术出版社,2008.3 王慧,卢有林,孙大鹏,等.糯玉米种质品质性状鉴定和 SSR 标记遗传多样性分析J.植物遗传资源学报,2013,14(5):800-808.4 卢柏山,徐丽,赵久然,等.京科糯 2000 等系列鲜食糯玉米品种选育及应用J.玉米科学,2019,27(5):1-4,14.5 赵久然,卢柏山,史亚兴,等.我国糯玉米育种及产业发展动态J.玉米科学,2016,24(4):67-71.6 张丽妍,霍剑锋,孟繁盛,等.不同肥料、施肥水平及施用方法对玉米产量、性状及效益的影响J.江苏农业科学,2014,42(11):119-122.7 智建奇,马淑文,郑娟,等.玉米新品种忻糯 301 的选育及栽培技术J.山西农业科学,2012,40(7):716-718.8 姚坚强,鲍坚东,朱金庆,等.中国糯玉米 wx 基因种质资源遗传多样性J.作物学报,2013,39(1):43-49.9 张丽芳,杨成春,王萍,等.长期施肥对红壤氮磷养分和玉米生长、氮磷吸收的影响J.浙江农业科学,2020,61(9):1757-1759.10 王日俊,黄成东,徐照丽,等.基于中国知网的有机无机配施对烤烟产量与品质影响的整合分析J.土壤,2021,53(6):1185-1191.11 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