生物有機(jī)肥對(duì)甜玉米產(chǎn)量?品質(zhì)和土壤肥力的影響

何嬌 梁巧玲 靳志鋒

摘要 采用田間試驗(yàn)的方法，設(shè)置4個(gè)試驗(yàn)處理：CK（不施肥）、處理①（常規(guī)施化肥）、處理②（50%生物有機(jī)肥+50%化肥）、處理③（100%生物有機(jī)肥），研究生物有機(jī)肥配合化肥施用在甜玉米生產(chǎn)上的應(yīng)用效果。結(jié)果表明，處理②的平均產(chǎn)量為12 944.4 kg/hm2，比處理③增產(chǎn)12.6%，比CK增產(chǎn)107.4%，與處理①產(chǎn)量相當(dāng);處理②土壤中的全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀含量均比其他處理高，比CK、處理①和處理③分別高35.7%、17.3%、41.4%、28.0%，11.8%、2.3%、14.7%、3.8%和18.8%、7.0%、10.4%、18.0%;處理③土壤中有機(jī)質(zhì)含量最高，比CK、處理①和處理②分別高25.3%、15.9%和7.8%;處理②的甜玉米產(chǎn)量最佳，品質(zhì)最優(yōu)，土壤肥力最高。

關(guān)鍵詞 甜玉米;生物有機(jī)肥;產(chǎn)量;品質(zhì);土壤肥力

中圖分類號(hào) S141? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611（2021）24-0175-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.24.042

Effects of Bio-organic Fertilizer on Yield， Quality and Soil Fertility of Sweet Corn

HE Jiao，? LIANG ?Qiao-ling， JIN? Zhi-feng

（Yili Vocational and Technical College， Yining，Xinjiang? 835000 ）

Abstract The field experiment was conducted to study the application effect of bio-organic fertilizer combined with chemical fertilizer on sweet corn production， including CK （no fertilization）， treatment ① （100% chemical fertilizer）， treatment ② （50% bio-organic fertilizer and 50% chemical fertilizer）， and treatment ③ （100% bio-organic fertilizer）. The results showed that the average yield of treatment ② was 12 944.4 kg/hm2， which was 12.6% higher than that of treatment ③ and 107.4% higher than that of CK， and the yield was similar with treatment ①. The total nitrogen， available nitrogen， available phosphorus and available potassium in treatment ② were higher than those in other treatments， 35.7%，17.3%，41.4%，28.0%higher than CK， 11.8%，2.3%，14.7%，3.8% higher than treatment ① and 18.8%，7.0%，10.4%，18.0% higher than treatment ② respectively. The content of organic matter in treatment ③ was the highest， which was 25.3%， 15.9% and 7.8% higher than CK， treatment ① and treatment ②， respectively. Treatment ② had the best yield， quality and soil fertility.

Key words Sweet corn;Bio-organic fertilizer;Yield;Quality;Soil fertility

基金項(xiàng)目 伊犁職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研項(xiàng)目（yzyxm2019012）。

作者簡(jiǎn)介 何嬌（1984—），女，陜西楊凌人，講師，碩士，從事農(nóng)業(yè)生態(tài)的教學(xué)與研究。通信作者，教授，從事植物保護(hù)研究。

收稿日期 2021-04-08

甜玉米屬于禾本科玉米屬的一個(gè)亞種，又稱為蔬菜玉米，因其營(yíng)養(yǎng)豐富、甜、脆、鮮、嫩而深受廣大消費(fèi)者的青睞。伊寧縣是新疆伊犁州甜玉米的種植大縣[1]。近年來，高產(chǎn)作物栽培技術(shù)的應(yīng)用、化肥的不合理施用，破壞了當(dāng)?shù)氐耐寥澜Y(jié)構(gòu)[2-4]，也使得玉米種植區(qū)的生態(tài)條件更脆弱。腐熟的畜禽糞便施用不僅可以改善肥料使用失衡的現(xiàn)狀，改善土壤結(jié)構(gòu)，同時(shí)還可以使畜禽糞便達(dá)到無害化，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)畜牧業(yè)的健康發(fā)展[5]。

伊犁河谷是新疆重要的畜產(chǎn)品生產(chǎn)及種畜繁育基地，為伊犁河谷乃至全疆的畜產(chǎn)品和種畜供應(yīng)作出了重要貢獻(xiàn)。隨著規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生的大量畜禽糞便和污水對(duì)周圍環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。而畜禽糞便中不僅含有豐富的粗蛋白、粗脂肪及粗纖維，還富含氮、磷、鉀、鈣等礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，是生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉有機(jī)肥的主要原料。

筆者通過大田試驗(yàn)及室內(nèi)分析，探討了在相同的田間管理水平及條件下，生物有機(jī)肥配合化學(xué)肥料施用對(duì)甜玉米產(chǎn)量、品質(zhì)以及土壤肥力的影響，以期為該地區(qū)畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物的開發(fā)利用和生物有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于伊寧市潘津鎮(zhèn)郊外的伊犁職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)訓(xùn)基地內(nèi)，土壤為灌耕土，土壤pH 8.4，有機(jī)質(zhì)10.5 g/kg，全氮1.5 g/kg，堿解氮84 mg/kg，速效磷（P2O5）23.8 mg/kg，速效鉀（K2O）260.1 mg/kg。試驗(yàn)田采用滴灌。

1.2 試驗(yàn)材料

供試甜玉米品種為朝甜88號(hào)（新疆金粒種業(yè)連鎖有限公司）。供試肥料：生物有機(jī)肥（中廣核呼圖壁生物能源有限公司生產(chǎn)的以沼渣、牛糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物為主要原料，經(jīng)微生物發(fā)酵處理，機(jī)械加工而成，有機(jī)質(zhì)含量≥40%、有效活菌數(shù)≥0.2億/g）;尿素（N≥46%）;磷酸二銨（P2O5≥18%）;硫酸鉀（K2O≥51%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置4個(gè)處理：CK（不施肥），處理①（常規(guī)施化肥），處理②（50%生物有機(jī)肥+50%化肥），處理③（100%生物有機(jī)肥）（表1）。采取完全隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)處理共設(shè)3個(gè)重復(fù)，共12個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積18 m2（3 m×6 m），采用50 cm等行距種植方式，株距20 cm。

春耕前（播種前7 d），商品生物有機(jī)肥作為基肥施入，50%氮肥與磷鉀肥基肥施入，撒施均勻，翻地或耙地。剩余50%氮肥在拔節(jié)期人工追施尿素（溝施）。

2019年4月17日播種，4月24日出苗，7月2日收獲。其他各項(xiàng)栽培管理措施與一般大田相同，各處理間一致。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 樣品的采集。

植株樣品采集：玉米成熟后（收獲時(shí)），每個(gè)小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的10株玉米果穗，測(cè)定籽粒的可溶性糖和淀粉含量，并測(cè)定籽粒重，計(jì)算小區(qū)產(chǎn)量。

土壤樣品采集：玉米收獲后，用土鉆“S”型法采集0～20 cm土樣，測(cè)定土壤中堿解氮、速效磷和速效鉀含量。

1.4.2 植株和土壤樣品的測(cè)定。

種植前取基礎(chǔ)混合土壤，收獲后每個(gè)處理各取1個(gè)土壤耕層混合樣本，分析有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀的含量和pH。土壤中堿解氮含量的測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法，土壤全氮含量測(cè)定采用凱氏定氮法，土壤速效磷含量的測(cè)定采用鉬銻抗比色法，土壤速效鉀含量的測(cè)定采用火焰光度法，土壤有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定采用重鉻酸鉀-外加熱法，土壤pH的測(cè)定采用電位計(jì)法（水土比2.5∶1）;籽粒的可溶性糖和淀粉含量采用蒽酮-硫酸比色法測(cè)定，蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測(cè)定[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)甜玉米產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，處理②的甜玉米產(chǎn)量高于處理③和CK，增產(chǎn)量分別為1 444.4和6 703.7 kg/hm2，增產(chǎn)率分別為12.6%和107.4%;處理②和處理①的產(chǎn)量相當(dāng)。可見生物有機(jī)肥與化肥配合施用后，有機(jī)、無機(jī)肥料成分交互作用比單純施用生物有機(jī)肥具有明顯的增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。生物有機(jī)肥可以保持土壤肥力，提高肥料利用率，降低生產(chǎn)成本。

2.2 不同施肥處理對(duì)甜玉米籽粒品質(zhì)的影響

從圖1可以看出，處理②甜玉米的可溶性糖、蛋白質(zhì)和淀粉含量最高。隨著生物有機(jī)肥施用量的增加，甜玉米籽粒中的可溶性糖、蛋白質(zhì)和淀粉含量均呈先升后降的趨勢(shì)。處理②的可溶性糖和蛋白質(zhì)比處理①分別高29.8%、27.1%，比CK分別高8.3%、13.0%;處理②的淀粉含量比處理①和CK 分別高4.1%、17.9%。同時(shí)，處理②甜玉米籽粒色澤金黃，口感香甜、

渣滓少，更嫩滑;處理③口感與處理②相當(dāng);處理①的玉米籽粒顏色較淡，玉米甜度低，香味淡。因此，生物有機(jī)肥促進(jìn)了甜玉米籽粒的生長(zhǎng)發(fā)育，顯著提高了甜玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善了品質(zhì)，提高了甜玉米的商品價(jià)值，增加了經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 不同施肥處理對(duì)土壤肥力的影響

從表3可以看出，處理②土壤中的全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀較其他處理高，比CK、處理①和處理③分別高35.7%、17.3%、41.4%、28.0%，11.8%、2.3%、14.7%、3.8%和18.8%、7.0%、10.4%、18.0%;處理③土壤中有機(jī)質(zhì)含量最高，比CK、處理①和處理②分別高25.3%、15.9%和7.8%;各處理之間pH差異不大。這說明生物有機(jī)肥能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，配合化肥施用，改善土壤理化性狀，可以提高土壤肥力。

3 結(jié)論與討論

（1）生物有機(jī)肥和化學(xué)肥料配合施用能明顯提高甜玉米產(chǎn)量，生物有機(jī)肥和化學(xué)肥料配合施用的處理平均產(chǎn)量為12 944.4 kg/hm2，比全部施用生物有機(jī)肥增產(chǎn)12.6%，比空白對(duì)照增產(chǎn)107.4%。該研究結(jié)果與劉斌等[7]的研究結(jié)果一致，即生物有機(jī)肥中的微生物與有機(jī)、無機(jī)肥料的成分產(chǎn)生了聯(lián)動(dòng)效應(yīng);在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，化肥的特點(diǎn)是見效快、易吸收，生物有機(jī)肥的特點(diǎn)是養(yǎng)分全、長(zhǎng)效，有機(jī)肥與化肥結(jié)合使用可以平衡土壤養(yǎng)分供給，更有利于作物生長(zhǎng)[8-9]。生物有機(jī)肥和化肥的配合施用處理與常規(guī)施用化肥處理的甜玉米農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因子差異不顯著，產(chǎn)量相當(dāng)。這主要是由于化肥單位養(yǎng)分含量高，成分少，釋放快，因此，產(chǎn)量提高明顯，生物有機(jī)肥含有的養(yǎng)分多，但相對(duì)含量較低，釋放較緩慢，因此全部施用生物有機(jī)肥玉米產(chǎn)量提高不明顯。這與前人研究結(jié)果一致[10-14]。

（2）施用生物有機(jī)肥可提高甜玉米中的淀粉、可溶性糖及蛋白質(zhì)含量[5]。研究表明，相較于單獨(dú)施用化肥氮處理，有機(jī)肥氮代替20%～40%的化肥氮可明顯提高玉米籽粒的可溶性糖及淀粉含量，隨著有機(jī)肥等氮替代比例的增加，可溶性糖、淀粉的含量不斷增加[15]，因而改善了甜玉米的品質(zhì)，提高了其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，甜玉米的商品價(jià)值也隨之提高。

（3）生物有機(jī)肥是在有機(jī)肥中接種了特定的有益微生物而生產(chǎn)的一種復(fù)合肥料，通過微生物的生命代謝活動(dòng)分解有機(jī)質(zhì)，釋放養(yǎng)分，或者固定空氣中的氮?dú)猓┳魑锷L(zhǎng)需要，同時(shí)發(fā)揮速效和長(zhǎng)效的作用[16]。生物有機(jī)肥富含有機(jī)質(zhì)及高效活性微生物，可進(jìn)行固氮、解磷、解鉀，因此，施用生物有機(jī)肥能很好地改善土壤有效養(yǎng)分狀況，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤中堿解氮、速效鉀、速效磷含量，生物有機(jī)肥還能顯著降低土壤容重，增加土壤孔隙度[17]。

（4）生物有機(jī)肥與化肥配合施用可以降低化肥的使用量，減少因?yàn)樯a(chǎn)化肥而消耗大量的能源，還可以避免因大量施用氮肥而造成的地下水污染及水產(chǎn)品硝酸鹽污染[18]。因此，生物有機(jī)肥和化肥的配合施用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)畜禽糞便的無害化處理，解決了畜禽糞便對(duì)環(huán)境的污染問題，并且變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了資源的高效利用，提高了經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)農(nóng)業(yè)的持續(xù)增產(chǎn)增收具有重要意義，符合“加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)”的要求，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)的良性循環(huán)與農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 施曉暉，趙國(guó)軍，張新峰.伊寧縣發(fā)展鮮食玉米生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)及對(duì)策[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)信息，2012（4）：80.

[2] 孫治強(qiáng)，趙衛(wèi)星，張文波.不同氮肥施用模式對(duì)日光溫室生菜品質(zhì)及土壤環(huán)境影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2005，21（S2）：159-161.

[3] 羅華，李敏，胡大剛，等.不同有機(jī)肥對(duì)肥城桃果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2012，18（4）：955-964.

[4] 趙滿興，劉慧，白二磊，等.腐殖酸肥或生物有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)土壤肥力、紅棗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2019，28（6）：981-987.

[5] 武長(zhǎng)飛，劉遠(yuǎn)青，劉新程，等.不同用量有機(jī)肥對(duì)水果玉米產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，39（1）：44-46，73.

[6] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].3版.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[7] 劉斌，黃玉溢，陳桂芬.生物有機(jī)肥對(duì)甜玉米產(chǎn)量及土壤肥力的影響[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，39（4）：500-503.

[8] 郝小雨，高偉，王玉軍，等.有機(jī)無機(jī)肥料配合施用對(duì)設(shè)施番茄產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤硝態(tài)氮淋失的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2012，31（3）：538-547.

[9] 王艷博，黃啟為，孟琳，等.有機(jī)無機(jī)肥料配施對(duì)盆栽菠菜生長(zhǎng)和土壤供氮特性的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，29（3）：44-48.

[10] 邢鵬飛，高圣超，馬鳴超，等.有機(jī)肥替代部分無機(jī)肥對(duì)華北農(nóng)田土壤理化特性、酶活性及作物產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)土壤與肥料，2016（3）：98-104.

[11] 謝軍，趙亞南，陳軒敬，等.有機(jī)肥氮替代化肥氮提高玉米產(chǎn)量和氮素吸收利用效率[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，49（20）：3934-3943.

[12] 何浩，危常州，李俊華，等.商品有機(jī)肥替代部分化肥對(duì)玉米生長(zhǎng)、產(chǎn)量及土壤肥力的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，56（2）：325-332.

[13] 謝軍紅，柴強(qiáng)，李玲玲，等.有機(jī)氮替代無機(jī)氮對(duì)旱作全膜雙壟溝播玉米產(chǎn)量和水氮利用效率的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2019，30（4）：1199-1206.

[14]? 馮劍，胡小斌，何臻鑄，等.有機(jī)肥氮替代化肥氮對(duì)甜玉米產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（16）：157-159，191.

[15] 周蕓，李永梅，范茂攀，等.有機(jī)肥等氮替代化肥對(duì)紅壤團(tuán)聚體及玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].作物雜志，2019（4）：125-132.

[16]? 宛彩云.生物有機(jī)肥對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009（12）：163-164.

[17] ?岑忠用，羅興錄，蘇江，等.生物有機(jī)肥對(duì)木薯地土壤理化性狀的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2006，19（6）：1092-1095.

[18] 閆佳會(huì)，侯璐，姚強(qiáng)，等.有機(jī)肥替代化肥對(duì)大蔥產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤氮淋失的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2020，29（8）：1243-1249.