闽北地区甜玉米品种与施肥方式比较试验

2021-04-20王志纯

安徽农业科学 2021年6期

王志纯

摘要为了解闽北区域甜玉米品种的特性以及施肥方式对品种产量等多个性状的影响，采用二因素（品种×施肥处理）正交试验方法比较该区域2个主栽品种与1个后备品种产量及其相关性状方面的优缺点。结果表明，闽甜6855高产、稳产，种植风险小，可以在闽北地区扩大种植;金百甜10号具有高产优点，但是存在一定的种植风险，需选择好合适的种植季节;而后备品种金珍甜1号的产量等多个性状存在缺陷，因此不适合在闽北地区推广。相关分析及通径分析结果表明，优良的甜玉米品种不仅带苞叶产量要高，还要求其出穗率、出籽率性状指标也要高。施肥试验结果表明，复合肥等缓释肥有利于甜玉米的增产;有机肥替代无机化肥后产量未有显著差异，因此增施有机肥替代化肥的方式既改良土壤，又保障甜玉米产量。

关键词甜玉米;品种;施肥方式;闽北地区

Abstract For the purpose of understanding the characteristics of sweet maize varieties in northern Fujian and the influence of fertilization methods on variety yield， two factors （variety × fertilization treatment） were used to compare the yield of two main varieties and one reserve variety in this area. The results showed that Mintian 6855 had high yield， stable yield and low planting risk， which could be expanded in northern Fujian. The results of correlation analysis and path analysis showed that the excellent sweet varieties not only had higher yield of bracts， but also required higher ear yield and seed yield. The results of fertilization test showed that the slow-release fertilizer such as compound fertilizer was beneficial to the increase of sweet corn yield， and the yield of organic fertilizer instead of inorganic fertilizer was not significantly different， so the way of applying organic fertilizer instead of chemical fertilizer could not only improve the soil， but also guarantee the yield of sweet corn.

Key words Sweet corn;Variety;Fertilization methods;North Fujian

甜玉米食味口感佳、营养丰富，富含膳食纤维、VE、叶酸、VA等多种维生素和矿物质，是老少皆宜的健康食品。随着我国经济社会的迅猛发展和人们生活水平的不断提高，甜玉米的市场需求量越来越大，在国内和国际市场呈现出越来越大的市场空间和供不應求的态势，种植面积也不断扩大[1-3]。目前，我国甜玉米种植面积达33万hm2以上，甜玉米产业已成为我国效益农业发展的亮点，是新农村建设中的重要经济作物之一[4-5]。福建省闽北区域一直有种植甜玉米的传统，也是福建省主要的鲜食甜玉米产区。甜玉米已经成为当地农民增收、农业增效的主要经济作物。因此，筛选适合闽北区域的甜玉米主推品种可有效保障农户的稳定收益，有利于闽北区域鲜食甜玉米产业的长期健康发展。

合理的施肥方式可实现甜玉米高产、稳产、优质，同时也需要保持土地的持续生产能力[6-7]。但在生产实践中，施肥具有分散性、区域性、时空多变性和经验性等特点[8]，并不能根据玉米生长的规律做到科学施肥。在玉米生长过程中，氮磷钾是主要需求元素，其中对氮素需求量最高。普通玉米一般施氮总量控制在360 kg/hm2的条件下，以基肥、拔节肥、大喇叭口肥和穗肥施入[9]。杨国航等[10]研究表明，穗肥对单株干物质积累影响最大，其次是拔节肥，且施用氮肥的品种与方式对于玉米干物质积累效率十分重要。尹彩侠等[11]研究表明，与普通氮肥相比，控释氮肥能够对肥料中氮素的释放进行控制，使氮素供应强度与作物生理需求达到动态平衡，从而获得较高的籽粒产量。另外，生产上氮素化肥的长期使用导致土壤酸化严重、土质变差、容易板结，土壤的持续生产能力逐渐减弱，因此作物生产与土壤改良已经成为生产上的一对现实的矛盾。考虑到鲜食玉米生产规律以及其基本养分需求特性和需肥规律。在调查福建省闽北鲜食玉米种植主产区大田施肥管理的基础上，设计总施氮量为270 kg/hm2 的水平，氮∶磷∶钾的比例为18∶9∶15的总体施肥策略，研究3种施肥处理对闽北区域鲜食玉米主推品种闽甜6855、金珍甜1号和金百甜10号的影响，旨在探讨无机化肥和有机肥在鲜食玉米生产中的作用，在保证鲜食玉米高产稳产的基础上，不断进行土壤改良，提高土壤的持续生产能力，实现鲜食甜玉米产业的长期健康发展。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验在松溪县溪东乡溪东村杨源自然村进行（27°45′46″N，118°46′5 ″E），海拔300 m;上一茬作物为水稻，该地土地平整，土质均匀，无遮挡地块。

1.2 试验材料选用闽北地区的2个主栽品种与1个后备品种为试验材料，分别为闽甜6855（闽审玉2016003）、金珍甜1号（浙审玉2017003，福建省引种）、金百甜10号（粤审玉2015018，福建省引种），分别标记为A1、A2、A3。

供试肥料包括复合肥（15∶15∶15）、尿素（46%）、氯化钾（60%）、钙镁磷（15%）和有机肥（有机质45.0%，N 1.2%，P 1.0%，K 1.0%）。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计。采用2因素试验，选用3个品种、3个施肥处理，共计9个“品种×处理”组合，试验密度为46 290株/hm2，具体规格为行距 120 cm，株距18 cm。共3次重复，每重复小区面积为16 m2，6行区;试验四周设2行以上保护行。试验安排在2019年秋季进行，2019年8月11日播种育苗，8月21日移栽。

1.3.2 施肥方式。根据玉米的生长需要，以纯氮素270 kg/hm2 的施肥水平，设计N∶P∶K为18∶9∶5的施肥比例，按照“一底三追”的经典施肥方式，把氮素按照基肥30%、苗肥15%、拔节肥25%、大喇叭口肥30%的比例进行分批次施肥;有机肥和磷肥用作基肥施入;钾肥按基肥36%、穗肥64%的比例2次施入，具体施肥方式如下： T1处理：复合肥900.00 kg/hm2、尿素293.40 kg/hm2、氯化钾150.00 kg/hm2; T2处理：尿素586.95 kg/hm2、钙镁磷900.00 kg/hm2、氯化钾375.00 kg/hm2; T3处理：（有机肥替代尿素20%）有机肥基肥4 500.00 kg/hm2、钙镁磷600.00 kg/hm2、尿素469.50 kg/hm2、氯化钾300.00 kg/hm2，具体方案见表1。

1.3.3 调查内容与方法。收获期，全小区调查生育期和空秆率;在中间4行区抽样，选取连续10株正常植株测量株高和穗位高;收获小区中间4行，测带苞叶产量、带苞叶穗重、无苞叶产量、无苞叶穗重、出穗率、秸秆干产量等，并选取10个正常穗测定穗长、穗粗、穗行数、秃尖、行粒数、轴重、轴粗、百粒重和出籽率。

1.4 数据处理采用利用EXCEL及DPS数据处理软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 甜玉米产量和主要农艺性状方差分析对18个产量及农艺性状进行了方差分析，结果见表2。由表2可知，3个施肥处理间达到极显著的性状为有苞叶产量、带苞叶穗重、无苞叶产量、无苞叶穗重、株高、穗位高;各处理间秸秆干产量和出籽率达到显著差异;而各处理的出穗率、穗长、穗粗、穗行数、秃尖、行粒数、轴重、轴粗、百粒重、生育期和空秆率均未达到显著差异，说明施肥处理对鲜穗产量性状、秸秆干产量、出籽率、株高和穗位高等有影响，而对多数农艺性状和产量相关的性状影响不大。3个品种间，仅带苞叶产量和带苞叶穗重间无显著差异，其他产量和农艺性状间均有显著或极显著的差异，说明3个品种除了带苞叶产量间差异不大外，其他性状间有明显差异，特别是无苞叶产量相关性状和其他农艺性状各品种差异较大。从“品种×处理”的互作来看，各处理仅穗位高达到显著差异，其他产量和农艺性状间均未达到显著差异，说明品种与施肥处理的互作效应对产量和农艺性状影响小。

2.2 甜玉米主要农艺性状的多重比较

对施肥处理存在显著或极显著差异的各个性状进一步进行多重比较分析，结果见表3。由表3可知，3个施肥处理对带苞叶产量、带苞叶穗重、无苞叶产量、无苞叶穗重4个鲜穗产量性状的影响规律比较一致，T1和T3处理间存在极显著差异，T1和T2处理间存在显著差异，而T2和 T3处理间差异不显著。从3個施肥处理对秸秆干产量的影响来看，仅T1、T2与T3处理间有显著差异，而T2和T3处理间差异不显著。T1和T2处理对株高的影响差异不显著，而T1、T2处理分别与T3处理间差异显著。3个施肥处理对穗位高的影响与对株高的影响规律一致，T1和 T2处理间差异不显著，而T1与T3处理间差异显著，T2与T3间差异极显著。从对出籽率的影响来看，T1与T2处理间出籽率无显著差异，但与T3处理出籽率差异极显著;T2与T3处理间出籽率差异不显著。

从甜玉米品种来看，除了带苞叶产量和秸秆干产量在品种间不存在显著差异外，其他性状均存在显著或极显著差异，需进一步进行多重比较分析。由表4可知，金百甜10号和闽甜6855间无苞叶产量、无苞叶穗重、出穗率均无显著差异，而金珍甜1号极显著低于其他2个品种，表明尽管3个品种在带苞叶情况下产量和穗重差异不显著，但由于金珍甜1号比金百甜10号和闽甜6855苞叶厚，去除苞叶后，金百甜10号和闽甜6855的鲜穗产量和穗重极显著高于金珍甜1号，出穗率也极显著高于金珍甜1号，从产量角度看，金百甜10号和闽甜6855更优良。就株高和穗位高而言，金百甜10号均最高，金珍甜1号次之，闽甜6855最低，金百甜10号极显著高于其他2个品种;金珍甜1号在株高上显著高于闽甜6855，但2个品种的穗位高无显著差异。就其他产量相关性状而言，闽甜6855和金百甜10号均显著优于金珍甜1号，特别是金珍甜1号的秃尖极显著长于闽甜6855和金百甜10号，穗行数、行粒数和出籽率极显著少于其他2个品种，轴重极显著重于其他2个品种，百粒重极显著重于闽甜6855，穗长极显著长于闽甜6855;闽甜6855与金百甜10号比较显示，闽甜6855的穗长、穗粗和百粒重显著或极显著低于金百甜10号，空秆率和生育期均极显著低于金百甜10号。总体来看，闽甜6855和金百甜10号是高产型优良品种，2个品种苞叶厚度适中、出穗率高，因此无苞叶产量高，同时秃尖少、轴重轻、出籽率高、商品性好。金百甜10号相对来说单穗更粗大，但是存在空秆率过高的风险，而闽甜6855生育期短且空秆率极低，是熟期较早的低风险品种。金珍甜1号存在苞叶过厚、秃尖过长、出籽率过低等不良性状，建议不在闽北地区推广应用。

2.3 产量性状与其他各个性状间的相关、回归和通径分析

无苞叶产量和无苞叶穗重是衡量品种丰产性的关键指标，无苞叶产量偏向于群体丰产能力，无苞叶穗重偏向于单株的丰产能力。为了解这2个关键性状与其他性状的相关情况，为品种筛选提供科学的指导，利用试验数据进行相关分析。由表5可知，这2个关键性状间的相关系数极高（R=0.99**），极显著相关。此外，无苞叶产量和无苞叶穗重除了与带苞叶产量、带苞叶穗重2个主要鲜穗产量性状间极显著相关外，这2个关键性状还与秸秆干产量极显著相关，与出穗率有显著或极显著相关，与株高、穗位高呈显著相关，与秃尖和轴重呈极显著负相关，与穗行数和行粒数呈显著或极显著相关，与出籽率呈极显著相关。因此应要筛选无苞叶产量高的品种，必须适当提高秸秆产量、出穗率、出籽率、穗行数、行粒数、株高和穗位高，减少秃尖长和轴的重量。秸秆干产量除了与有苞叶和无苞叶产量性状极显著相关外，还与株高、行粒数、轴粗和出籽率等性状显著或极显著相关，而这些性状多数与果穗鲜产显著或极显著相关，因此，应筛选果穗鲜产量高的品种，从而可以获得秸秆干产量高的品种。

为进一步探讨无苞叶情况下的鲜穗产量与其他性状的关系，在无苞叶产量和无苞叶穗重这2个丰产性关键性状中选取无苞叶产量为因变量（Y），其他性状为变量（Xi）进行逐步回归分析，建立了以有苞叶产量（X1）、出穗率（X2）和出籽率（X14）3个产量相关性状估测无苞叶产量（Y）的回归方程：Y=-989.086 560+0.622 792 215 0X1+15.310 562 794X2+0.521 265 644 2X14。其线性关系极显著（R=0.995 9），可见这3个性状可以很好地估测无苞叶产量。

为进一步明确这3个重要性状对无苞叶产量的作用方式和作用大小，进行了通径分析。由表6可知，有苞叶产量、出穗率和出籽率3个性状很大程度上决定了无苞叶产量（决定系数R2=0.99177）。其中，有苞叶产量和出穗率对无苞叶产量的直接作用大（ P =0.854 9、0.559 3），出籽率直接作用较小（P =0.042 5），而是通过带苞叶产量和出穗率起着较大的间接作用（ P=0.428 9、0.336 1）。因此，在筛选无苞叶产量高的品种过程中，不仅带苞叶产量要高，其出穗率以及出籽率也应该高。

3 结论与讨论

筛选适合闽北地区种植的品种是农民增产增收的基础。对闽北地区2个主栽品种与1个后备品种产量和主要农艺性状的比较可以看出，后备品种金珍甜1号有苞叶厚、出穗率低、秃尖长、出籽率低等不良特性，因此不适合闽北地区推广。闽甜6855和金百甜10号均有产量高、出穗率高，秃尖短、出籽率高等优点，是适合在闽北地区生产的优良品种。另外，闽甜6855和金百甜10号的优点也有差别：闽甜6855属于中大穗品种，群体产量高;而金百甜10号属于大穗品种，单穗产量高。闽甜6855熟期短，属于中熟品种。金百甜10号田间表现约5%的空秆率，具有一定种植风险，特别是在密度较高或有异常气候时，因此种植金百甜10号时应适当降低密度，在最适合玉米种植季节进行种植，从而避免不良环境对该品种的影响。另外，尽管该试验期间气候条件优越，未出现倒伏现象，但抗倒伏能力是避免生产风险的主要指标。综合比较表明，闽甜6855高产、稳产、种植风险小，可在闽北地区扩大种植;金百甜10号具有高产优点，但是存在一定的种植风险，种植时需选择好合适的种植季节。

相关分析、回归分析和通径分析结果显示，筛选优良鲜食玉米品种时不仅要考虑带苞叶的产量，还要考虑该品种的出穗率、出籽率是否高。根據相关分析得出，优良的品种特点为苞叶不宜太厚、果穗不秃尖或少秃尖、穗粗和穗轴不宜太重、穗行数适中、行粒数较多等。

3个施肥处理间的比较显示，在磷钾肥水平一致，并按照270 kg/hm2的氮肥标准施肥时，各处理部分性状存在差异，而多数性状不存在差异。存在差异的主要是产量性状、株高及穗位高等，这些性状的特点是受环境影响大;而出穗率、穗长、穗粗、穗行数等差异较小，这些性状的特点是受环境影响较小。多重比较结果显示，施肥方式T1处理最优，各产量性状均显著或极显著高于T2和T3处理，表明以使用缓释肥（复合肥）为主，辅以速效肥（尿素）的施肥方式比以使用速效肥（尿素）为主的施肥方式效果更好、更科学，这也与尹彩侠等[11]的研究结果一致。 T3处理是以有机肥替代T2处理中20%的尿素，目的是减少无机化肥的施用量和长期使用化肥造成的土壤板结、肥力持续下降等问题，结果表明T2和T3处理产量性状间无显著差异，其他多数农艺性状间也无显著差异，因此利用有机肥替代部分尿素等无机肥是可行的。研究表明，单施化肥导致土壤酸化，尤其是南方红壤地区土壤酸化，从而降低了土壤微生物数量，造成土壤持续生产能力下降[12]。而施用有机肥能在一定程度上缓解土壤的pH下降，甚至提高土壤pH[13]。任凤玲等[14]研究指出，相比施用化肥，在酸性土壤上施用有机肥对于提高土壤微生物活性及群落有重要意义。因此，建议在保证玉米生长所需各类元素的前提下，增施有机肥。3种施肥方式中，T1处理最佳，有机肥施用可以与T1处理结合，与复合肥一起作为基肥施入，这样既可以保证鲜食玉米产量，又可以提升土壤的持续生产能力。

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