許 瑾
(焦作市耕地質(zhì)量保護(hù)中心,河南 焦作 454000)
鮮食玉米因其口感香甜、食用方便、營養(yǎng)價值高等特點,受到消費(fèi)者的青睞[1]。然而,與其他作物相比,鮮食玉米在生長過程中對肥料的需求更大[2]。另外,我國農(nóng)業(yè)面臨著日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),如土壤退化、資源損耗、環(huán)境污染等問題,這些問題對于鮮食玉米的生產(chǎn)和持續(xù)發(fā)展提出了新的要求[3]。因此,科學(xué)施肥對于提高鮮食玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)至關(guān)重要,合理施肥不僅可以滿足鮮食玉米生長的營養(yǎng)需求,還可以改善土壤質(zhì)量,降低病蟲害發(fā)生的概率[4]。在實際的施肥過程中,農(nóng)民仍然面臨著缺乏針對具體地區(qū)和作物的科學(xué)指導(dǎo)問題,導(dǎo)致化肥投入盲目,施肥無法充分滿足作物對營養(yǎng)需求的變化,甚至導(dǎo)致土壤和水體污染[5]。因此,研究不同施肥處理對鮮食玉米產(chǎn)量的影響具有重要意義,有助于為鮮食玉米的高效種植提供科學(xué)依據(jù),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
試驗地塊選擇在焦作市某農(nóng)業(yè)科技園區(qū)內(nèi),地塊土壤肥沃,灌溉方便,氣候為溫帶大陸性季風(fēng)氣候,雨熱同期,適合鮮食玉米的生長。在研究過程中,所有地塊的管理措施如灌溉、除草、病蟲害防治等均保持一致,前茬未種植作物,以保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
試驗品種選擇適宜本地區(qū)種植的“博糯118”,試驗肥料有科賽德玉米復(fù)合肥,過磷酸鈣(P2O552%),硫酸鉀(K2O 51%),有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)含量50%、N含量2.14%、P2O5含量1.24%、K2O含量2.18%)。
試驗施氮量為160kg·hm-2,共設(shè)置5種施肥處理方式,具體設(shè)置:處理1,不施肥;處理2,單施復(fù)合肥;處理3,單施有機(jī)肥;處理4,40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥;處理5,70%有機(jī)肥加30%復(fù)合肥。種植密度為50000株·hm-2,每處理3次重復(fù),其他田間管理與本地農(nóng)戶習(xí)慣保持相同,播種日期為4月30日,授粉后22d左右采收果穗。
于鮮穗最適采收期,采收5m兩行鮮果穗,剝?nèi)ス胪鈱拥挠衩兹~,上稱進(jìn)行稱重,從中選取20個果穗進(jìn)行考種,觀察并測定各個處理的玉米農(nóng)藝性狀表現(xiàn),包括穗重(百粒重)、穗粗、穗長、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)。
測定各個處理的采摘期鮮食玉米鮮苞產(chǎn)量。
將鮮食期采摘的玉米,剝?nèi)ス胪鈱拥挠衩兹~,放入蒸鍋內(nèi)的托盤進(jìn)行蒸煮,蒸煮時間為30min,交由5人進(jìn)行切段品嘗,得分取平均分。評價指標(biāo)的選取上,參考魏常敏等構(gòu)建的鮮食糯玉米食味品質(zhì)評價方法,結(jié)合NY/RFM 6024-2002的糯玉米品質(zhì)評價評分指標(biāo),果皮薄厚、糯性、風(fēng)味、外觀、氣體、柔嫩性與色澤對鮮食玉米食味品質(zhì)進(jìn)行評價[6]。
于鮮穗最適采收期花后22d,取5個優(yōu)質(zhì)玉米果穗,剝離玉米籽粒,放在40℃環(huán)境下進(jìn)行烘干,烘干后,采用GB 25006285蒽酮-硫酸比色法測定籽粒的可溶性糖與蔗糖,采用雙波長法測定籽粒的總淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量,采用考馬斯亮藍(lán)G-250測定籽粒的可溶性蛋白。
不同施肥處理對鮮食玉米農(nóng)藝性狀的影響如表1所示。
由表1可知,不同施肥處理對鮮食玉米農(nóng)藝性狀的影響具有顯著性差異。在混合施肥的處理方式下,穗重、穗粗、穗長、禿尖長、穗行數(shù)以及行粒數(shù)這些指標(biāo)均明顯高于其他處理方式,顯示出明顯的優(yōu)勢(p<0.05)。其中,又以40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥的處理方式表現(xiàn)更佳,當(dāng)采用40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥的處理方式時,穗重、穗粗、穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)均處于最大,相比不處理,分別提升了7%、11.52%、3.51%、1.83%、17.17%,而禿尖長有了明顯降低,僅為1.37,下降了15.43%,說明混合施肥處理方式對土壤影響較大,可以有效保障鮮食玉米根系對肥料的利用要求。相比之下,單施有機(jī)肥或復(fù)合肥與不處理之間,在穗重、穗行數(shù)、行粒數(shù)3項指標(biāo)上的差異性并不顯著(p>0.05),單施有機(jī)肥與單施復(fù)合肥、不處理之間,僅在穗粗、穗長2項指標(biāo)上具有顯著性差異(p<0.05),可能是單施肥處理對土壤影響較小,達(dá)不到松土效果,土壤肥料難以滿足鮮食玉米根系對肥力的需求,進(jìn)一步驗證了混合施肥處理的必要性。
不同施肥處理對鮮食玉米產(chǎn)量的影響如圖1所示。
圖1 不同施肥處理對鮮食玉米產(chǎn)量的影響
由圖1可知,在不處理下,鮮食玉米產(chǎn)量最低,僅有10889kg·hm-2,當(dāng)僅施加有機(jī)肥時,鮮食玉米產(chǎn)量并未出現(xiàn)顯著變化,此時產(chǎn)量為10915kg·hm-2,增長幅度十分有限,二者間并無顯著性差異(p>0.05)。相比之下,當(dāng)僅施加復(fù)合肥或者采取70%有機(jī)肥加30%復(fù)合肥的處理方式時,鮮食玉米產(chǎn)量出現(xiàn)了明顯增長,2種施肥處理方式的鮮食玉米產(chǎn)量分別為11672kg·hm-2與12186kg·hm-2,與不處理相比,具有顯著性差異(p<0.05),增長幅度分別為7.19%與11.91%。在5種施肥處理方式下,采用40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥的施肥處理時,鮮食玉米產(chǎn)量達(dá)到最高,為13674kg·hm-2,且與其他處理方式相比,具有顯著性差異(p<0.05),對比不處理時,鮮食玉米產(chǎn)量增加了25.58%。因此,采用40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥的施肥處理可以達(dá)到鮮食玉米的最大產(chǎn)量,即從增產(chǎn)角度,在施肥處理時應(yīng)采用40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥。
不同施肥處理對鮮食玉米食味品質(zhì)的影響如表2所示。
表2 不同施肥處理對鮮食玉米食味品質(zhì)的影響
由表2可知,5種施肥處理方式的鮮食玉米食味品質(zhì)得分排名依次為40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥、70%有機(jī)肥加30%復(fù)合肥、單施有機(jī)肥、單施復(fù)合肥、不處理,得分分別為92.3、89.6、88.8、86.4、85.7。在果皮薄厚指標(biāo)上,不同施肥處理方式均比不處理的得分更高,40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥處理方式下得分最高,為16.9,其次為70%有機(jī)肥加30%復(fù)合肥。在糯性指標(biāo)上,40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥處理方式下得分最高,為15.9,但與排名第2的70%有機(jī)肥加30%復(fù)合肥處理方式的得分相近,二者僅差0.02,單施有機(jī)肥排在第3位,而得分最低的為單施復(fù)合肥,為14.5,相比不處理低0.02。在風(fēng)味指標(biāo)上,40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥處理方式下得分明顯高于其他處理方式,70%有機(jī)肥加30%復(fù)合肥與單施有機(jī)肥的得分相近,依次為8.4與8.2,單施復(fù)合肥與不處理并列排在最后,僅為7.8,且與其他施肥處理方式具有明顯差距。在外觀指標(biāo)上,單施有機(jī)肥處理方式下得分最高,為28.5,但40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥處理方式與其得分非常接近,僅差0.01,二者明顯高于其他3種處理方式,不處理的得分最低,為26.8。在氣味指標(biāo)上,40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥處理方式下得分最高,為6.8,其次為70%有機(jī)肥加30%復(fù)合肥,降低了0.4,而其他3種處理方式的得分接近,其中不處理時最低,僅為5.8。在柔嫩性指標(biāo)上,僅有40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥處理方式的得分達(dá)到了9.0分,其他4種施肥處理方式的得分均在8分以上,其中單施復(fù)合肥的得分排在第2位,為8.9,其他3種施肥處理方式的得分相近,單施有機(jī)肥時得分最低,為8.5。在色澤指標(biāo)上,40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥與70%有機(jī)肥加30%復(fù)合肥的得分相同,并列排在第1位,為6.5,其他3種施肥處理方式的得分相近,相差不超過0.1,不處理與單施有機(jī)肥的得分相對較低,并列排在最后1位,為6.1。綜上所述,混合施肥處理方式下的鮮食玉米食味品質(zhì)相對較好,以40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥的施肥比例表現(xiàn)最佳,在各項指標(biāo)上的得分均明顯優(yōu)于其他施肥處理方式。
不同施肥處理對鮮食玉米籽粒營養(yǎng)品質(zhì)的影響如圖2所示。
圖2 不同施肥處理對鮮食玉米籽粒營養(yǎng)品質(zhì)的影響
由圖2可知,不同施肥處理可以顯著提升鮮食玉米籽粒的可溶性糖,單施復(fù)合肥時的籽??扇苄蕴呛孔罡撸_(dá)到了12.68%,比不施肥時高了2.57%,而40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥的施肥比例表現(xiàn)較為良好,為11.64%。同時,不同施肥處理也顯著提升了鮮食玉米籽粒的蔗糖含量,單施有機(jī)肥時的籽粒蔗糖含量最高,達(dá)到了5.6%,比不施肥時高了2.21%,同樣40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥的施肥比例表現(xiàn)較為良好,為5.64%。綜合來看,當(dāng)40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥的施肥比例時,鮮食玉米吃起來會比較甜,且不會引起血糖的快速升高,更有利于人體健康。在淀粉含量方面,40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥與不處理的總淀粉含量間沒有顯著差異,二者均處于較高水平,而與其他3種施肥處理方式下具有顯著差異,支鏈淀粉含量與該結(jié)果基本保持一致,而直鏈淀粉含量雖然保持了同樣的顯著性相關(guān)結(jié)果,但二者的直鏈淀粉含量比重非常低,均為0.83%。在可溶性蛋白含量方面,單施復(fù)合肥與40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥的可溶性蛋白間沒有顯著差異,與不施肥相比,具有顯著性差異,而相比之下,隨著有機(jī)肥比重超過40%以后,可溶性蛋白比重越來越低,單施有機(jī)肥時達(dá)到最低狀態(tài)。
施肥是增加鮮食玉米產(chǎn)量的有效方式,而復(fù)合肥與有機(jī)肥的合理配施可以進(jìn)一步提升鮮食玉米產(chǎn)量,增強(qiáng)鮮食玉米的抗逆性與穩(wěn)定性。本研究對不同施肥處理對鮮食玉米產(chǎn)量的影響進(jìn)行了探究,結(jié)果表明,施肥處理可以顯著改進(jìn)鮮食玉米的農(nóng)藝性狀,提高玉米產(chǎn)量,并可以有效提高鮮食玉米的食味品質(zhì)與籽粒營養(yǎng)品質(zhì);施加復(fù)合肥相比施加單一肥,鮮食玉米的農(nóng)藝性狀、玉米產(chǎn)量、食味品質(zhì)與籽粒營養(yǎng)品質(zhì)均會進(jìn)一步得到提升;根據(jù)各種施肥處理方式的結(jié)果對比,發(fā)現(xiàn)40%有機(jī)肥加60%復(fù)合肥的施肥比例表現(xiàn)最佳。