玉米是重要的粮食作物之一[1]，也是极具工业开发潜力的原料；其对实现高产稳产对保障粮食安全具有重要意义[2]。提升玉米产量和改进品质是相关研究的重点与核心目标，而科学施肥作为玉米增产的核心要素，在推动玉米稳健生长方面发挥着关键作用[3]。合理施肥能为玉米生长发育提供必要养分，有利于提高产量与品质[4]。然而，长期不合理地施用化肥可能引发一系列不良后果：土壤质量衰退，肥料利用效率降低，作物产量与品质下降，同时还造成生产资料的损耗[5-6]。此外，化肥的大量施用还可能造成土壤板结、酸化等问题[7-8]。相较于化肥，有机肥养分较为全面、持久、稳肥性好，且具有长效性；施入有机肥能有效提升土壤有机质含量，优化其团粒结构和物理、化学及生物学特性，同时可减少土壤对氮磷钾的固定作用，为植物生长提供更充足且持续的养分[9-10]。实际生产中，不当施用有机肥也可能产生环境风险[11]。有机肥释放速率较迟缓，单独施用难以保障作物整个生育期养分的供给，易导致产量下降。
有机无机肥料配施能充分发挥有机肥与化肥的优势，既能及时为玉米生长提供充足且速效的养分，满足其各生育阶段养分需求，又能借助有机肥的长效性和改土培肥作用，改善土壤环境，实现土壤养分的持续稳定供应[12]。刘婷娜等[13]研究表明，通过有机无机肥料的配合施用，可以全面满足玉米在生长过程中的养分需求。Chen等[14]研究发现，有机无机肥混合施用可提高土壤有机质、有效养分含量等，进而促进夏玉米生长，增加籽粒产量，提高养分利用率，是一种减少化肥施用量、改善农田土壤状况、提高玉米产量和养分利用率的有效措施。针对不同生态区域、土壤条件以及玉米品种，有机无机肥料的配施比例、用量以及施用时期等存在较大差异。基于此，本研究主要探究有机无机肥料配施对玉米产量和品质的影响，以建立一套科学高效的施肥技术方案，为玉米绿色高产提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试材料
以夏玉米品种合联1589为材料，将有机肥作为基肥施入土壤，后期施入尿素、过磷酸钙、氯化钾等无机肥料。本试验使用的有机肥料（有机质含量30.5%，N+P2O5+K2O 4.16%）由安徽丰原生物有机肥有限公司提供，尿素（N 46%）来自山东光远化工有限公司，过磷酸钙（P2O5 12%）来自铜陵市金陵复合肥有限责任公司；氯化钾（K2O 60%）来自青海盐湖工业股份有限公司钾肥分公司。
1.2 试验区基本情况
试验在安徽省凤阳县安徽科技学院种植园内开展。试验地属于亚热带季风性气候区，整体气候温和，四季变化明显，全年光照条件较好，年平均气温21.5 ℃，日照时数1 695 h，总降水量1 663.7 mm。表层土壤pH 5.76、有机质含量25.72 g/kg、全氮含量1.30 g/kg、有效磷含量7.65 mg/kg、速效钾含量185.21 mg/kg。
1.3 试验设计
试验设置5个施肥方式，分别为CK（单施有机肥）、Y1（有机肥+过磷酸钙+氯化钾）、Y2（有机肥+尿素+氯化钾）、Y3（有机肥+尿素+过磷酸钙）、Y4（有机肥+尿素+过磷酸钙+氯化钾），每个处理3次重复，具体施肥量见表1。每小区面积为50 m2（10 m×5 m），小区间设置1 m隔离区，在小区外设置保护区并准确标识，采取随机排列方式。
表1 各处理小区施肥量 |
| 处理 | 基肥 | 拔节肥 | 穗肥 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 有机肥 | 尿素 | 过磷酸钙 | 氯化钾 | 尿素 | 尿素 | |
| CK | 22.5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Y1 | 22.5 | 0 | 2.25 | 0.95 | 0 | 0 |
| Y2 | 22.5 | 0.67 | 0 | 0.95 | 0.67 | 0.90 |
| Y3 | 22.5 | 0.67 | 2.25 | 0 | 0.67 | 0.90 |
| Y4 | 22.5 | 0.67 | 2.25 | 0.95 | 0.67 | 0.90 |
1.4 试验实施
试验区按照宽（80 cm）窄行（40 cm）种植模式种植。采用穴播方式，每穴放置2粒玉米种子，株距22 cm，各试验小区种植9行。玉米播种后，密切关注各小区病虫草害发生动态，全程做好精细化田间管理。于2024年6月20日完成播种，在玉米出苗期和拔节期采用人工锄草方式控制杂草生长。6月29日玉米处于2~3叶期时间苗，通过人工筛选或机械辅助去除弱小、叶片发黄或染病的幼苗。后期在玉米关键期进行2次追肥：拔节肥（7月15日）和穗肥（8月5日）。于9月29日收获。
1.5 测定项目及分析方法
1.5.1 玉米产量构成因素和产量指标
玉米植株成熟后，测量各处理玉米的穗长、穗粗、百粒重和小区产量等指标。
1.5.2 玉米籽粒养分含量
对玉米籽粒样品进行过筛后用H2SO4-H2O2消煮，分别采取奈氏比色法、钒钼黄比色法、火焰光度法测定其全氮、全磷、全钾含量。
1.5.3 玉米籽粒品质
籽粒可溶性糖、粗蛋白含量分别采用蒽酮比色法、半微量凯氏定氮法测定。
1.6 数据分析
利用Excel软件对数据进行统计分析和作图，利用SPSS软件进行统计学分析（LSD法）。
2 结果与分析
2.1 对玉米产量构成因素和产量的影响
如表2所示，Y4处理的玉米穗粗为8.87 cm，明显高于CK（7.67 cm）（P<0.05），而Y1（7.87 cm）、Y2（8.13 cm）和Y3（8.53 cm）与CK差异无统计学意义（P>0.05）。说明有机无机肥料合理配施能够有效促进玉米果穗横向发育，使其更为饱满紧实。Y1~Y4处理的穗长分别为14.33、17.13、18.17、19.33 cm，其中，Y4明显高于CK（16.13 cm）（P<0.05）。说明有机无机肥料合理配施，为玉米生长构建了更均衡的养分环境。Y4处理的百粒重（38.47 g）明显高于CK（33.47 g）（P<0.05），而Y1（34.80 g）、Y2（35.47 g）、Y3（35.67 g）与CK差异无统计学意义（P>0.05）。小区产量方面，与CK（24.13 kg）相比，Y1（33.20 kg）产量增加37.6%；Y2（35.27 kg）增加46.2%，Y3（39.20 kg）增加62.5%；Y4（41.03 kg）增加70.0%，说明合理配施有机无机肥料能激发玉米的增产潜力。
表2 有机无机肥料配施对玉米产量构成因素和产量的影响 |
| 处理 | 穗粗/cm | 穗长/cm | 百粒重/g | 小区产量/kg |
|---|---|---|---|---|
| CK | 7.67±0.70 b | 16.13±0.76 bc | 33.47±2.92 b | 24.13±2.72 c |
| Y1 | 7.87±0.58 ab | 14.33±1.53 c | 34.80±0.78 b | 33.20±0.75 b |
| Y2 | 8.13±0.23 ab | 17.13±1.80 ab | 35.47±0.83 ab | 35.27±1.03 b |
| Y3 | 8.53±0.95 ab | 18.17±1.02 ab | 35.67±1.50 ab | 39.20±0.52 a |
| Y4 | 8.87±0.12 a | 19.33±1.53 a | 38.47±2.35 a | 41.03±1.83 a |
|
2.2 对玉米籽粒养分含量的影响
如表3所示，Y1的全氮含量（1.56%）与CK（1.51%）差异无统计学意义（P>0.05）；Y2的全氮含量为2.32%，与Y1和CK差异具有统计学意义（P<0.05）；Y3的全氮含量为2.09%，与Y1和CK差异无统计学意义（P>0.05）；Y4的全氮含量最高，为2.47%，与Y1和CK差异具有统计学意义（P<0.05）。Y1~Y4的籽粒全磷含量在0.36%~0.57%，均明显高于CK（0.25%）（P<0.05），其中以Y4含量最高，为0.57%。各处理玉米籽粒全钾含量差异无统计学意义（P>0.05），其中Y2（0.23%）、Y3（0.23%）、Y4（0.25%）的全钾含量略高于CK（0.21%）和Y1（0.21%）。说明合理配施有机无机肥料对提升玉米籽粒全氮、全磷和全钾含量具有积极作用。
表3 有机无机肥料配施对玉米籽粒养分含量的影响 |
| 处理 | 全氮 | 全磷 | 全钾 |
|---|---|---|---|
| CK | 1.51±0.07 b | 0.25±0.03 c | 0.21±0.01 a |
| Y1 | 1.56±0.02 b | 0.38±0.05 b | 0.21±0.04 a |
| Y2 | 2.32±0.27 a | 0.36±0.04 b | 0.23±0.01 a |
| Y3 | 2.09±0.21 ab | 0.54±0.03 a | 0.23±0.02 a |
| Y4 | 2.47±0.10 a | 0.57±0.02 a | 0.25±0.05 a |
2.3 对玉米籽粒品质的影响
如图1所示，CK处理的玉米籽粒可溶性糖含量为0.66%，Y1~Y4处理的可溶性糖含量分别为1.63%、2.35%、2.78%、2.71%。Y1与CK处理间差异无统计学意义（P>0.05），Y2、Y3、Y4处理间玉米可溶性糖含量差异无统计学意义（P>0.05），但均明显高于CK（P<0.05），总体表明有机无机肥料配施处理可提升玉米籽粒可溶性糖含量。
有机无机肥料配施对玉米籽粒粗蛋白含量的影响如图2所示。与CK（8.59%）相比，Y1（9.28%）、Y3（9.92%）和Y4（12.39%）均有所上升，其中Y4含量最高，与CK差异具有统计学意义（P<0.05）。说明合理搭配有机肥与无机肥料，能够促进玉米增产提质。
3 结论与讨论
有机肥中含有丰富的有机质及微量元素，能调节土壤结构，优化土壤pH，提升土壤基础肥力，从而促进作物高产优质。Y4处理的玉米可溶性糖与粗蛋白含量最高，这可能是由于有机无机肥料的协同作用优化了土壤环境、养分供应模式及作物生理代谢过程。吴霞玉等[17]研究表明，有机无机肥料配施对提升玉米籽粒可溶性糖和粗蛋白含量具有一定促进作用。本研究显示，在未施无机肥的条件下，玉米籽粒全氮、全磷、全钾、可溶性糖、粗蛋白含量均较低，而有机无机肥料配施通过优化氮磷钾等关键养分的供给，促进玉米籽粒中可溶性糖、粗蛋白等物质的合成与积累，从而改善玉米品质。有机无机肥料合理配施能够在提升玉米产量的同时，优化其营养品质，在本试验条件下，以有机肥+尿素+过磷酸钙+氯化钾配施对玉米的增产提质效果较好。下一步可优化配施比例，并进行大规模示范应用。