增施有機肥對土壤養分、玉米生長及產量的影響試驗

高 萍

（貴州省盤州市農業農村局果樹蔬菜工作站，貴州盤州 553537）

玉米是貴州省盤州市主要種植的糧食作物。《盤州市2022年國民經濟和社會發展統計公報》中的數據顯示，2022年，盤州市糧食作物種植面積為8.06萬hm2，其中玉米種植面積為2.79 萬hm2，占糧食作物總種植面積的34.67%；糧食總產量29.17 萬t，其中玉米產量為13.56 萬t，占糧食總產量的46.49%。實踐表明，玉米種植效益尤其是經濟效益的提升主要有擴大規模和提高單位面積產量2種途徑[1]。對盤州市而言，在種植面積有限的情況下，提高單位面積產量成為提升玉米種植效益的關鍵所在。

在提高產量方面，增施有機肥是較為可行的措施。盤州市擁有較為豐富的有機肥，可以較低的成本滿足玉米種植對有機肥的需求；有機肥可以有效改善土壤結構，提升土壤肥力，滿足玉米生長所需要的養分[2-3]。與化肥容易造成土壤板結、污染等不良影響相比，有機肥屬于綠肥，對土壤沒有明顯的負面影響，適合可持續發展的需要。為明確增施有機肥對土壤養分及玉米產量的影響，2022 年4—10 月，筆者以盤州市新民鎮小石橋村為試驗地，開展了相關試驗研究。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

此次試驗在盤州市新民鎮小石橋村的玉米種植基地開展。該地塊海拔1 628 m，地形雖為山地，但地勢平坦，灌排水條件較好。氣候方面，試驗地為亞熱帶季風氣候，年降水量充沛，適合玉米生長。土壤為黃壤（黏質土），前茬種植的是蔬菜（蓮花白）。試驗前，對地塊耕作層的混合土壤樣品進行檢測，發現有機質含量為8.50 g·kg-1，全氮含量為1.78 g·kg-1，有效磷含量為25.07 mg·kg-1，速效鉀含量為190 mg·kg-1，陽離子交換量為20.4 cmol(+)·kg-1。對照《全國土壤養分含量分級標準表》判斷該地塊的土壤肥力較高。

1.2 試驗材料

此次試驗所用玉米品種為優迪899。該品種株型緊湊，株高297 cm，穗位高120 cm，成株葉片數為19片，屬于中晚熟品種，生育期127 d，具有高產、抗逆性較好的特點。試驗施用的有機肥為當地腐熟的農家肥；化肥為普通大顆粒尿素，含氮量為46%，采購于當地農資經銷商。

1.3 試驗設計

根據試驗情況，分別設置4 個小區，每個處理小區的標準為5 m×8 m，面積為40 m2。試驗處理組間設置隔離，小區外設置保護行。每個小區設3 次重復處理，隨機區組排列（見圖1）。

圖1 處理小區的劃分及排列

每個處理中的玉米均采用直播方式，株行距33 cm×50 cm，每小區10 排，每排24 窩，每窩播種2～3粒種子。苗期，除去弱苗后，每窩保留1株。

各處理施肥方法及施肥量如表1所示。其中，處理1為農民常規施肥方法，每667 m2施用有機肥600 kg、尿素35 kg；處理2、處理3、處理4分別增施有機肥至1 000 kg，同時尿素分別在每667 m235 kg 的基礎上按10%、20%、30%遞減。施肥方式為農家肥全部作為基肥一次性施入，尿素作為追肥分2 次施用。其中，苗期用量40%，穗期（大喇叭口期）用量60%。試驗過程中，按照試驗設計要求進行施肥，施用前精確稱取肥料，避免因施肥引起較大試驗誤差。

表1 各處理667 m2施肥量 單位：kg

于2022 年4 月27 日播種，生育期173 d。種植期間，開展2 次除草追肥。苗期、拔節期、喇叭口期、抽雄期等生育期進行病蟲害觀察防治。2022 年10 月18日收獲和測產。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 土壤養分

在玉米播種前和收獲后，隨機設置5 個樣方，采集0～20 cm 土層土壤[4]。將樣品混合均勻后進行風干處理，測量土壤的養分及pH 值。其中，pH 值使用酸度計測定，土壤有機質含量測定使用重鉻酸鉀容量法，全氮含量測定使用凱氏定氮法，速效鉀含量測定使用醋酸氨溶解火焰光度計法，有效磷含量測定使用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法，陽離子交換量測定使用乙酸銨交換法[5]。

1.4.2 玉米植株、籽粒全量養分含量及吸收量

測產驗收時，對玉米植株和籽粒的全量養分（全氮、全磷、全鉀）進行測定。測定方法與土壤養分中全氮、有效磷、速效鉀的測定方法一致。

1.4.3 玉米產量

每個處理隨機選取3 個點，每個點選取長勢均勻的連續10株鮮穗進行考種，分別計算鮮穗質量、鮮穗籽粒質量、出籽率、千粒質量、小區籽粒鮮質量、小區折干產量、折干率及667 m2折干測產量。

1.5 統計分析

使用Excel 2007對所得數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 施肥處理對土壤養分的影響

表2 是對施肥處理前后土壤樣品數據的匯總。由表2 可知，pH 值方面，增施有機肥后，土壤pH 值較增施前下降了0.07；有機質方面，增施有機肥后，土壤有機質含量增加8.90 g·kg-1；全氮方面，增施有機肥后，土壤全氮含量增加0.25 g·kg-1；有效磷方面，增施有機肥后，土壤有效磷含量增加29.81 mg·kg-1；速效鉀方面，增施有機肥后，土壤速效鉀含量減少43.00 mg·kg-1；陽離子交換量方面，增施有機肥后，土壤陽離子交換量減少4.4 cmol(+)·kg-1。這說明增施有機肥、減少尿素施用量，可以改變土壤pH 值，并增加土壤有機質、全氮、有效磷含量，但會減少土壤速效鉀含量和陽離子交換量。

表2 施肥處理前后土壤樣品數據

2.2 不同施肥處理對玉米植株、籽粒全量養分含量的影響

表3 是對不同施肥處理對應的玉米植株、籽粒的全量養分含量檢測數據進行統計。由表3 可知，植株全量養分含量中，全氮含量由高到低依次為處理3＞處理2＞處理1＞處理4，全磷含量由高到低依次為處理3＞處理2＞處理1＞處理4；全鉀含量由高到低依次為處理4＞處理2＞處理1＞處理3。籽粒全量養分含量中，全氮含量由高到低依次為處理3＞處理4＞處理2＞處理1；全磷含量由高到低依次為處理3＞處理4＞處理2＞處理1；全鉀含量由高到低依次為處理2＞處理3＞處理1＞處理4。這說明雖然增施有機肥可以促進玉米植株全量養分含量的增加，但這種增加的規律并不明顯；而在籽粒全量養分含量方面，增施有機肥、減少尿素施用量，可以有效促進全氮、全磷含量的增加，而在全鉀含量的增加方面，規律也并不明顯。

表3 不同施肥處理玉米植株及籽粒全量養分含量 單位：g·kg-1

2.3 不同施肥處理對玉米產量的影響

表4 是對4 種施肥處理下玉米產量的數據統計。由表4 可知，出籽率由高到低依次為處理2＞處理1＞處理4＞處理3；千粒質量由高到低依次為處理2=處理3＞處理1=處理4；各小區籽粒鮮質量由高到低依次為處理2＞處理3＞處理1＞處理4；折干率由高到低依次為處理4＞處理3＞處理1＞處理2；667 m2折干測產量由高到低依次為處理4＞處理3＞處理1＞處理2。單獨從產量標準看，處理4 和處理3 對應的667 m2折干測產量均高于處理1，說明在增施有機肥的同時減少30%的尿素施用量和增施有機肥的同時減少20%的尿素施用量所實現的產量增長要高于常規施肥的情況。

表4 不同施肥處理對應的玉米產量數據

3 小結與討論

在當前盤州市玉米種植過程中，增施有機肥是增加產量的重要途徑。增施有機肥，既可以提高土壤肥力，滿足玉米生長的養分需求，又可以促使種植主體適當減少化肥的施用量，降低對土壤的污染程度。

此次研究結果表明，在常規的“有機肥+尿素”的施肥標準基礎上，適當增加有機肥的施用量，減少尿素的施用量，可以促進土壤養分的變化，提高玉米的產量。在養分方面，增施有機肥對土壤pH 值的影響較小，但會明顯增加土壤中的有機質、全氮、有效磷等含量。同時，會減少土壤中的速效鉀含量和陽離子交換量。這提示，在施肥過程中，種植主體要根據土壤中養分的構成對有機肥的增量和尿素的減量進行適當的調控，避免出現土壤中的速效鉀含量和陽離子交換量偏低的情況。在植株及籽粒全量養分含量方面，雖然研究結果表現出的規律性不夠明顯，但也提示可以通過增施有機肥促進籽粒中全氮、全磷含量的增加，這可能會促使玉米植株良好生長。在產量方面，每667 m2有機肥施用量增至1 000 kg、尿素施用量減至24.5 kg時玉米產量最高。這提示，種植主體可以在增施有機肥的同時，適當減少尿素的施用量，實現玉米產量的增加。