劉晶，趙海巖，葉雨盛

（遼寧省農業(yè)科學院玉米研究所，遼寧沈陽110161）

土壤中的礦質元素對于玉米籽粒的產量和品質形成有顯著影響，施用肥料是緩解土壤中礦質元素短缺的主要措施，筆者論述了氮、磷、鉀、微量元素和有機肥對玉米品質形成的影響。

1 氮素對玉米品質形成的影響

當玉米施氮量為0～180 kg/hm2時，籽粒中蛋白質的含量伴隨施氮量的增加呈直線型上升趨勢[3]。玉米籽粒中蛋白質的不同組分含量對于氮素的反應有所不同，其中，籽粒中水溶性蛋白不容易受到氮素的影響，而醇溶性蛋白以及其在粗蛋白之中所占的比例伴隨施氮肥量的增加呈現明顯上升的趨勢。國內外相關研究表明，如果籽粒中蛋白質的含量超14%，則其含量每上升1%，對應玉米籽粒中的醇溶蛋白上升的比例一般為5.2%，而醇溶蛋白（含色氨酸和賴氨酸）的含量略小[4]。因此，也可認為，氮素雖提升了玉米籽粒中蛋白質的含量，卻降低了其蛋白質的品質以及營養(yǎng)價值。將氮素施用的時間后置，能增加醇溶蛋白質的含量，減少蛋白質中的半胱氨酸、蘇氨酸和賴氨酸等所占比值，從而降低了玉米蛋白質的營養(yǎng)價值。對于高賴氨酸玉米而言，其籽粒中的貯藏蛋白大部分為谷蛋白，而非醇溶蛋白，增施氮素可以促進谷蛋白含量的增加，而不是提升醇溶蛋白的比值。玉米籽粒中，必需氨基酸的含量對于氮素有著明顯的反應，增加氮素的施用量顯著減少蘇氨酸、賴氨酸和色氨酸的含量，同時增加亮氨酸以及苯丙氨酸的含量，但對于異亮氨酸、蛋氨酸和纈氨酸等的影響不是明顯。據測定，普通玉米生產田的用氮量由0增加到300 kg/hm2時，籽粒蛋白質中的醇溶蛋白含量將由28%提升至43%；而對于高賴氨酸玉米來講，其醇溶蛋白質的含量占籽粒蛋白質的比值將維持在15%左右[2]。

氮素對于玉米籽粒的含油率有顯著的影響。有試驗證實，增加氮素的用量，能夠顯著提升籽粒中脂肪的含量[2]。劉志毅等的研究結果顯示，施用氮在提升玉米籽粒的蛋白質含量的同時降低了籽粒的淀粉含量，因為有更多的光合產物轉化成為蛋白質及脂類物質[5]。姚源喜等研究認為，有機氮和無機氮配合施用，可使夏玉米籽粒的氨基酸含量比對照增加42%左右[6]。

適當增施氮肥還能提高普通玉米的籽粒容重，降低籽粒的易碎性，使之在收獲、烘干、運輸、加工等生產環(huán)節(jié)中降低破損率，進而提升玉米籽粒的商品品質。但增施氮肥容易促使高賴氨酸型玉米品種的籽粒容重有所減少[7]。同樣，適量增施氮肥，能增加青貯玉米的生物產量和飼用品質。

增施氮肥對普通玉米和高油玉米的籽粒脂肪酸組分的影響有所不同。普通玉米的籽粒隨氮肥的增加，棕櫚酸和硬脂酸在脂肪酸中的含量增加[8]，結果使飽和脂肪酸的比例下降，不飽和脂肪酸的比例提升。

2 磷素對玉米品質形成的影響

眾多的研究一致認為，在其他條件得以滿足的情況下，在有效的限度內隨著磷肥用量的增加，玉米籽粒中的糖含量、淀粉蛋白質和明顯提升，玉米的生物產量也隨之增加。據測定，施磷肥可使色氨酸及賴氨酸含量顯著提升，并提升了蛋白質與碳水化合物的比值。和對照（不施磷）相比，施P2O575～187.5 kg時，100 g籽粒中蛋白質所含的賴氨酸與色氨酸的含量各自提升了40.6%、33.3%[9]。相關試驗結果表明，施磷能使玉米籽粒的蛋白質含量提升6.7%～15.0%[10]。據測定，適當增加磷肥的用量還能夠提升玉米籽粒的含油率。在磷不足的環(huán)境中，施用磷肥20 kg/hm2，玉米籽粒的含油量將比對照提升30%左右。

磷素對玉米籽粒的氨基酸含量的影響因品種而異。王鵬文等研究認為，無論任何品種，適當增加磷肥用量，都可以使籽粒的氨基酸含量提升[11]。

對于施磷肥對籽粒脂肪酸的影響，王鵬文登研究表明在一定范圍內隨著磷肥用量的增加，掖單13籽粒的飽和脂肪酸（棕櫚酸和硬脂酸）含量下降，油酸含量減少，亞油酸和亞麻酸含量上升，最后表現為不飽和脂肪酸含量提高，玉米籽粒中亞麻酸和油酸的含量相應提高，亞油酸含量降低，中等磷水平處理中玉米籽粒的籽粒飽和脂肪酸的比例提升，不飽和脂肪酸的比例下降；較高磷肥水平處理中玉米籽粒的不飽和脂肪酸比例最大達85.07%，飽和脂肪酸比例最小是13.83%[11]。

3 鉀素對玉米品質形成的影響

研究表明，適當施用鉀肥可促使籽粒蛋白質的含量提升0.91%，與此同時，玉米籽粒中亮氨酸等9種蛋白質的含量都有明顯提升[12]，但過量施用鉀肥，能產生單鹽毒害作用，對玉米籽粒的蛋白質、賴氨酸和脂肪的積累及形成產生抑制作用。王鵬文研究證實，適當施用鉀肥可以使普通玉米（代表品種：掖單13），高油玉米（代表品種：高油115）和青貯玉米（代表品種：遼原1號）等的籽粒蛋白質含量可以得以提升。不同玉米品種的籽粒脂肪含量對鉀肥的反應有所差異，高油玉米的脂肪含量與鉀肥用量呈正相關關系，普通玉米的脂肪含量則與之相反，呈負相關關系[11]。同時，玉米籽粒的淀粉含量受蛋白質、脂肪含量制約，高油玉米隨鉀肥用量的增加其籽粒淀粉的含量下降，普通玉米隨鉀肥用量的增加其籽粒淀粉的含量上升。

鉀素對于甜玉米的品質有較大的影響。有研究結果表明，甜玉米在抽雄期噴施硝酸鉀液體，可以有效增加其籽粒的含糖量，進而改良口感。相關研究結果表明，甜玉米籽粒中的營養(yǎng)物質含量與鉀肥用量呈正相關關系[13]。適量使用鉀肥不但可以使甜玉米增產，也可以其脂肪等營養(yǎng)物質的增加，進而提升商品品質和利用空間。

鉀素對玉米籽粒中氨基酸的含量和脂肪酸的含量有一定影響，但不同類型玉米品種間有所不同。有研究結果表明，對于普通玉米來講，除了天門冬氨酸、甘氨酸、脯氨酸和蛋氨酸外，其籽粒中的其他氨基酸含量均以K2O施用量76.5 kg/hm2時最高。這主要是因為在此時玉米籽粒的蛋白質含量較高，有效促進了玉米的光合產物運轉及氨基酸合成。而高油玉米除了脯氨酸、亮氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸、絲氨酸和酪氨酸外，其他氨基酸的含量變化受鉀肥的影響不明顯。

4 氮、磷、鉀的配合使用對玉米品質形成的影響

氮、磷、鉀的適量科學配合施用一直被視為玉米增產的有益途徑。對于非石灰性土壤，氮、磷、鉀的適量科學配合施用可在一定時期內明顯改變玉米籽粒的營養(yǎng)組分，在有效增加維生素B1含量的同時，也使煙酸的含量顯著降低。有研究指出，氮、磷、鉀的配合施用會增加玉米籽粒中必需氨基酸的含量，進而影響蛋白質的組成[14]。

5 微量元素對玉米品質形成的影響

適當使用富含微量元素的復合肥料是實現玉米增產的有益途徑，也是增加籽粒中蛋白質含量的通常做法。研究表明，磷胺中添加鋅，可以使玉米籽粒中賴氨酸和脂肪的含量得以提升。在玉米底肥中適量加入鋅、錳等微量元素，可顯著增加青貯玉米的產量及其籽粒的品質[15]。在玉米葉片上噴施硫酸亞硒37.5～63.0 g/hm2，玉米籽粒的氨基酸含量提升24.33%～25.27%。硫素也可以影響玉米籽粒的品質。施用22.5和90 kg/hm2硫分別比不施硫處理提升玉米籽粒的粗蛋白含量為6.46%和11.29%。玉米施用硫肥后的其籽粒中賴氨酸的含量略微減少，含硫氨基酸的含量有所提升；施用硫肥后玉米籽粒的含油率有明顯提升；施用硫肥后玉米籽粒的淀粉含量減少，直鏈淀粉與支鏈淀粉的比值降低[17]。

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