王 琛，林啟美，趙小蓉，李貴桐

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華北耕地保育實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

甜玉米（Zea maysL．varR ugosa）為玉米屬的一個(gè)品種，是一種糧、菜、果兼用的食品，因胚乳中糖轉(zhuǎn)化為淀粉的基因隱性突變而導(dǎo)致糖分的積累，籽粒具有甜、粘、嫩和濃郁香味的特點(diǎn)，深受人們的喜愛(ài)。2012 年全球甜玉米種植面積1.126×106hm2，鮮果穗產(chǎn)量9.764×106t，平均產(chǎn)量每公頃8.7 t［1］。美國(guó)、墨西哥、尼日利亞、印度尼西亞、匈牙利、南非和秘魯是甜玉米的主要生產(chǎn)國(guó)［2］，我國(guó)甜玉米產(chǎn)地主要分布在廣東、廣西、江西、福建等南方省區(qū)［3-4］，大城市郊區(qū)因經(jīng)濟(jì)效益好也有較多種植。

目前關(guān)于甜玉米的研究主要集中在品種選育和栽培技術(shù)方面［5-10］，關(guān)于施肥技術(shù)和土壤養(yǎng)分調(diào)控對(duì)甜玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的研究也有報(bào)道，但主要集中在化肥用量和品種搭配方面［11-18］，涉及有機(jī)肥無(wú)機(jī)肥配施及土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和微生物活性的報(bào)道較少，主要是關(guān)于甜玉米產(chǎn)量和品質(zhì)［19-24］，而關(guān)注土壤養(yǎng)分供應(yīng)動(dòng)態(tài)，特別是氮（N）素，與土壤微生物量、植株N 吸收、籽粒品質(zhì)和莖葉的飼料品質(zhì)的報(bào)道尚少。

甜玉米生育期短，對(duì)養(yǎng)分需求強(qiáng)度大，品質(zhì)也深受土壤養(yǎng)分供應(yīng)的影響。這種情況下，有機(jī)肥與化肥配施能否滿足甜玉米高強(qiáng)度的養(yǎng)分需求？土壤養(yǎng)分供應(yīng)狀況是否影響甜玉米的產(chǎn)量與品質(zhì)？甜玉米莖葉能否符合青儲(chǔ)飼料的品質(zhì)要求？ 都關(guān)系到有機(jī)肥替代化肥工作的順利展開。為此，本研究旨在揭示常規(guī)生產(chǎn)條件下有機(jī)肥替代化肥對(duì)土壤養(yǎng)分供應(yīng)和甜玉米產(chǎn)量與品質(zhì)的影響，分析甜玉米生物量作為青儲(chǔ)飼料的可行性，重點(diǎn)討論有機(jī)肥替代對(duì)甜玉米N 吸收的影響，以期為指導(dǎo)甜玉米生產(chǎn)中高效實(shí)施有機(jī)肥替代提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)基本情況

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在北京市順義區(qū)李遂鎮(zhèn)葛代子村（40.106°N，116.749°E）。試驗(yàn)地氣候條件、土壤基本性質(zhì)和供試肥料情況見(jiàn)相關(guān)研究［25］，簡(jiǎn)要概述為:試驗(yàn)地處暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，年均降水量625 mm 且集中在7 ～8 月份；試驗(yàn)地土壤為沖積潮土，連續(xù)多年種植冬小麥和青儲(chǔ)玉米，0 ～35 cm 為輕壤土；0 ～20 cm 表層土壤有機(jī)質(zhì)含量18.4 g/kg，全氮含量1.06 g/kg，試驗(yàn)前無(wú)機(jī)氮（NH4+-N 和NO3--N）16.84 mg/kg，有效磷28.66 mg/kg，速效鉀76.85 mg/kg；供試有機(jī)肥是以新鮮牛糞為原料經(jīng)好氧堆肥而制成的商品有機(jī)肥，其基本性質(zhì)為:有機(jī)質(zhì)含量62%，全氮2.32%，全磷（P2O5）含量1.05%，全鉀（K2O）含量2.07%，含水量27%。供試化肥為NPK 三元復(fù)合肥，N、P2O5和K2O 含量均為15%。

1.2 田間試驗(yàn)

供試甜玉米品種為美珍204，于2017 年6 月22 日播種，播種量為45 kg/hm2，采取機(jī)械化精量播種，株距20 cm，行距60 cm，種植密度為82 500株/hm2。田間管理按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)農(nóng)事操作進(jìn)行，生長(zhǎng)期間無(wú)灌溉和植保措施。2017 年9 月6 日收獲，生育期76 d。

試驗(yàn)按等N 量（210 kg/hm2）計(jì)算有機(jī)肥和化肥用量，施N 量主要依據(jù)前人在相同地域（北京市順義區(qū)）青貯玉米生產(chǎn)體系中的N 肥推薦用量180 kg/hm2［26］并結(jié)合供試土壤有機(jī)質(zhì)含量確定。P、K 沒(méi)有推薦量，只有當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥量。6 月21日將各小區(qū)所用肥料充分混合均勻，人工均勻撒在地表，隨后利用機(jī)械旋耕到10 cm 土層，保證肥料均勻分布。試驗(yàn)共設(shè)4 個(gè)處理，即:①100%化肥（代號(hào)N10:N、P2O5和K2O 施用量均為210 kg/hm2）；②70%化肥N + 30%有機(jī)肥N（代號(hào)N7:N、P2O5和K2O 施用量分別為210、175.51 和203.21 kg/hm2）；③40%化肥N + 60%有機(jī)肥N（代號(hào)N4:N、P2O5和K2O 施用量分別為210、141.03和196.42 kg/hm2）；④100%有機(jī)肥N（代號(hào)N0:N、P2O5和K2O 施用量分別為210、95.04 和187.37 kg/hm2）。每個(gè)處理設(shè)置3 個(gè)小區(qū)重復(fù)，每個(gè)小區(qū)南北長(zhǎng)12 m，東西寬9.6 m（為玉米播種機(jī)的4 個(gè)播幅，方便機(jī)械化播種），小區(qū)面積115 m2。12 個(gè)小區(qū)按隨機(jī)區(qū)組方式分布。為方便機(jī)械化播種，小區(qū)間無(wú)地面土埂間隔。

1.3 樣品采集與測(cè)定

1.3.1 土壤

分別于8 月9 日（大喇叭口期）和9 月6 日（成熟期）采集0 ～20 cm 土壤，測(cè)定土壤含水量、無(wú)機(jī)N（NH4+-N 和NO3--N）、有效P、速效K 和土壤微生物量C、N，各指標(biāo)測(cè)定方法同文獻(xiàn)［25］。

1.3.2 植株

分別于8 月9 日（大喇叭口期）和9 月6 日（成熟期）采集植株樣品，測(cè)定株高、葉綠素SPAD值、旗葉N 含量、莖葉干物質(zhì)量和N、P、K 含量，各指標(biāo)的測(cè)定方法見(jiàn)文獻(xiàn)［25］。成熟期（9 月6日）的葉片和莖稈樣品測(cè)定粗蛋白質(zhì)含量，中性及酸性洗滌纖維含量和淀粉含量:粗蛋白質(zhì)含量采用GB/T 6432 方法測(cè)定，中性洗滌纖維含量采用GB/T 20806 方法測(cè)定，酸性洗滌纖維含量采用NY/T 1459 方法測(cè)定，淀粉含量采用GB/T 20194 方法測(cè)定。

各測(cè)定指標(biāo)的取樣方法為:①SPAD 值，每小區(qū)隨機(jī)選取30 個(gè)旗葉，在每個(gè)旗葉中部測(cè)定SPAD值；②旗葉N 含量，每小區(qū)收集5 個(gè)正常旗葉，形成1 個(gè)混合樣品；③株高、莖葉干物質(zhì)量和N、P、K 含量，8 月9 日在每小區(qū)選取5 株長(zhǎng)勢(shì)一致的植株，分別收集葉片和莖稈，形成葉片混合樣品和莖稈混合樣品。9 月6 日在每小區(qū)中部取2 m 雙行中的植株，分別收集葉片和莖稈，形成葉片混合樣品和莖稈混合樣品。

1.3.3 籽粒品質(zhì)

將9 月6 日收獲的甜玉米果穗樣品測(cè)定鮮重，得到甜玉米果穗產(chǎn)量；每個(gè)小區(qū)隨機(jī)抽取6 個(gè)果穗，分別稱重，分別取下籽粒稱重，按出籽率=籽粒鮮重/果穗鮮重×100%得到出籽率；從上述6個(gè)果穗得到的籽粒中隨機(jī)分為6 組，數(shù)出100 粒，稱重得到籽粒的百粒重；從上述6 個(gè)果穗得到的籽粒中隨機(jī)抽取200 粒，組成1 個(gè)混合樣品，測(cè)定N含量（微量凱氏法）、皮渣率（NY/T 524-2002 方法）、粗蛋白質(zhì)含量（GB/T 6432 方法）和糖含量（GB/T 6194 方法）。

1.4 指標(biāo)計(jì)算與數(shù)據(jù)處理

葉片或莖稈N（P，K）回收量（kg/hm2）=葉片或莖稈N（P，K）含量（kg/kg）×葉片或莖稈干物質(zhì)量（kg/hm2）；

葉片比或莖稈比=葉片鮮重或莖稈鮮重（kg/hm2）/（葉片鮮重+莖稈鮮重）（kg/hm2）。

SPAD 值每次每小區(qū)30 個(gè)測(cè)定值，經(jīng)檢驗(yàn)均符合正態(tài)分布，故其平均值采用算術(shù)平均值計(jì)算得到；其它指標(biāo)測(cè)定均為小樣本重復(fù)測(cè)定（n=3 或n=6），平均值均采用算術(shù)平均值得到；各處理間差異的顯著性檢驗(yàn)方法采用方差分析中的LSD 檢驗(yàn)法，應(yīng)用SPSS 13.0 軟件處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤養(yǎng)分

甜玉米生長(zhǎng)期間土壤養(yǎng)分的動(dòng)態(tài)變化情況如圖1 所示。對(duì)于土壤無(wú)機(jī)N 而言（圖1a），在大喇叭口期（8 月9 日），純化肥（N10）和30%有機(jī)肥替代（N7）處理達(dá)到50 mg/kg，顯著高于60%有機(jī)肥替代（N4）和100%有機(jī)肥替代（N0）處理的20 mg/kg，表明此時(shí)化肥中的N 素發(fā)揮了重要的供氮作用，而有機(jī)肥中的N 沒(méi)有轉(zhuǎn)化為土壤無(wú)機(jī)N或發(fā)生了無(wú)機(jī)N 的微生物固持；到了收獲期（9 月6 日），所有處理的土壤無(wú)機(jī)N 水平均十分接近，在20 ～26 mg/kg 之間，表明在70 余天后有機(jī)肥中的N 已經(jīng)轉(zhuǎn)化為土壤無(wú)機(jī)N，有機(jī)肥替代比例已經(jīng)不再影響土壤無(wú)機(jī)N 水平。60%～100%有機(jī)肥替代（N4 和N0 處理）時(shí)，表層土壤無(wú)機(jī)N 水平始終穩(wěn)定在20 mg/kg 左右。

在甜玉米生長(zhǎng)期間，不同有機(jī)肥替代處理間土壤有效P、速效K 的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)相似，隨著生育期的延長(zhǎng)而逐漸提高（圖1b、c）。土壤有效P 由最初的29 mg/kg 提高到90 mg/kg 左右。在大喇叭口期（8 月9 日），30%有機(jī)肥替代處理（N7）的土壤速效鉀水平顯著高于其它處理，甚至高于純化肥處理（N10），說(shuō)明30%有機(jī)肥替代可以明顯提高吸肥高峰期土壤K 的供應(yīng)水平。

圖1 表層（0 ～20 cm）土壤養(yǎng)分狀況的動(dòng)態(tài)變化

有機(jī)肥替代比例顯著影響土壤微生物量C、N的動(dòng)態(tài)變化（圖1d、e）。從整個(gè)甜玉米生長(zhǎng)期而言，有機(jī)肥替代比例越高，土壤微生物C、N 水平越高，尤其是在生長(zhǎng)中期（8 月9 日），土壤微生物量C 依次為330 mg/kg（N0）、225 mg/kg（N4）、192 mg/kg（N7）和157 mg/kg（N10），有機(jī)肥的加入顯著提高了土壤微生物量C；而到了收獲期（9 月6 日），高比例替代處理（N4 和N0）微生物量C 含量近似，在241 ～275 mg/kg 范圍，比低替代比例（N7 和N10）高出約50%，表明大量有機(jī)肥可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)（76 d）維持較高的土壤微生物量C。對(duì)于微生物量N 而言，在8 月9 日時(shí)100%化肥處理（N10）最低，為46.5 mg/kg，而100%有機(jī)肥替代（N0）含量最高，達(dá)到70.7 mg/kg，比N10 處理高52%；而到了9 月6 日，不同處理間的差異不顯著，在52 ～56 mg/kg 之間，表明有機(jī)肥施用不能維持較高水平的土壤微生物量N。分析微生物量C/N 發(fā)現(xiàn)（圖1f）:中、高替代比例處理（N4 和N0）的變化趨勢(shì)較為一致，整個(gè)生育期內(nèi)一直維持在4.5 ～5.0之間；無(wú)替代（N10）和低比例替代（N7）變化較為一致，整個(gè)生育期內(nèi)從4.6 左右下降到3.6左右。

圖2 甜玉米生長(zhǎng)情況

2.2 植株生長(zhǎng)

生育期內(nèi)甜玉米的生長(zhǎng)情況如圖2 所示:在拔節(jié)期（8 月9 日），100%化肥處理（N10）的玉米株高顯著大于其他有機(jī)肥替代化肥處理，表明化肥的速效作用明顯；收獲時(shí)玉米株高在1.78 ～1.84 m之間，有機(jī)肥替代化肥對(duì)最終株高無(wú)顯著影響（圖2a）。所有處理玉米的葉綠素SPAD 值都是隨生育期逐漸增高，但從兩個(gè)時(shí)期來(lái)看，100%有機(jī)肥處理由8 月9 日的均值50.1 增加到9 月6 日的均值52.6，顯著高于其他處理，故全量有機(jī)肥替代化肥顯著提高了SPAD 值，尤其是生育后期的SPAD 值（圖2b）。

甜玉米鮮生物量增長(zhǎng)迅速，由8 月9 日的1.80 ～2.14 kg/m2增 加 到9 月6 日 的2.83 ～3.21 kg/m2，日均增量約0.037 kg/m2，但有機(jī)肥替代比例對(duì)甜玉米鮮生物量無(wú)顯著影響（圖2c）。對(duì)于甜玉米旗葉含N 量（圖2d），在大喇叭口期（8 月9日），高比例替代處理（N4 和N0）的含N 量顯著高于低比例替代（N10 和N7）；同樣，在收獲期（9 月6 日），100%有機(jī)肥替代處理（N0）的旗葉含N 量最高。因此，在甜玉米生長(zhǎng)期內(nèi)，有機(jī)肥替代化肥可提高旗葉含N 量，且替代比例越大，效果越顯著。

甜玉米整株葉片含N 量與旗葉含N 量不同（圖2e），在大喇叭口期（8 月9 日），有機(jī)肥替代化肥的各處理（N0、N4 和N7）整株葉片含N 量顯著低于純化肥處理（N10），而在收獲期（9 月6 日），有機(jī)肥替代顯著提高了葉片含N 量。對(duì)于莖稈含N 量而言（圖2f），在大喇叭口期（8 月9日），各處理間差異不顯著，而到了收獲期（9 月6 日），同樣是高比例有機(jī)肥替代（N0 和N4）顯著提高了莖稈含N 量。因此，在甜玉米生長(zhǎng)期內(nèi)，有機(jī)肥替代化肥可提高收獲期葉片和莖稈的含N量，且替代比例越大，效果越顯著。

2.3 果穗品質(zhì)

對(duì)于甜玉米來(lái)說(shuō)，果穗產(chǎn)量和品質(zhì)是衡量甜玉米種植價(jià)值最重要的指標(biāo)。本研究中，主要通過(guò)果穗產(chǎn)量、百粒重、出籽率、皮渣率、蛋白質(zhì)含量、糖含量等指標(biāo)來(lái)衡量甜玉米果穗的品質(zhì)。

從表1 中可知，對(duì)于甜玉米的果穗產(chǎn)量來(lái)說(shuō)，30%有機(jī)肥替代比例處理（N7）的產(chǎn)量顯著高于其他處理，產(chǎn)量達(dá)14 184 kg/hm2，比其它處理高6%～14%；對(duì)于甜玉米的鮮百粒重，發(fā)現(xiàn)純有機(jī)肥處理（N0）和純化肥處理（N10）比較接近，顯著高于30%和60%有機(jī)肥替代處理（N7 和N4），表明在百粒重方面，純有機(jī)肥與化肥的效果是接近的。

收獲時(shí)甜玉米出籽率在56%～59%之間，皮渣率在15%左右，有機(jī)肥替代對(duì)甜玉米出籽率和皮渣率均無(wú)顯著影響（表1）。分析甜玉米的蛋白質(zhì)含量發(fā)現(xiàn)，N10 與N4 處理顯著高于其他兩個(gè)處理，而對(duì)于糖含量，N10 與N4 處理顯著低于其他兩個(gè)處理。從產(chǎn)量和含糖量指標(biāo)看，30%有機(jī)肥替代的效果好于其他替代比例。

表1 甜玉米的產(chǎn)量與品質(zhì)

2.4 甜玉米莖稈和葉片的產(chǎn)量與飼料品質(zhì)

表2 所示為甜玉米收獲時(shí)其莖葉作為青儲(chǔ)飼料的品質(zhì)狀況。整株中性洗滌纖維含量在38.9%～45.4%之間，酸性洗滌纖維含量在17.9%～22.3%之間，均達(dá)到GB/T 25882-2010 中一級(jí)品的標(biāo)準(zhǔn)，且隨著有機(jī)肥替代比例的增高而逐步降低，表明其可降解性增強(qiáng)。淀粉含量大于35%，也達(dá)到GB/T 25882-2010 中一級(jí)品的標(biāo)準(zhǔn)，但有機(jī)肥替代對(duì)淀粉含量無(wú)顯著影響。葉片含水率在72%～75%之間，莖稈含水率在79%～83%之間，不同有機(jī)肥替代處理之間差異不顯著。

從甜玉米葉片和莖稈產(chǎn)量看，60%有機(jī)肥替代的效果最好:葉片和莖稈產(chǎn)量分別達(dá)到5 945 和13 630 kg/hm2（表2），分別比純化肥（N10）和純有機(jī)肥（N0）處理提高7%、23%（葉片）和14%、23%（莖稈）。另外，從粗蛋白含量看，60%有機(jī)肥替代的效果也最好:葉片和莖稈中的粗蛋白含量分別達(dá)到358.1 和238.1 kg/hm2，分別比純化肥（N10）和純有機(jī)肥（N0）處理提高18%、11%（葉片）和49%、17%（莖稈）。因此，無(wú)論從青儲(chǔ)飼料的產(chǎn)量還是粗蛋白含量的角度看，60%有機(jī)肥替代的飼料生產(chǎn)效果最好。

在葉片中，高比例有機(jī)肥替代（N4 和N0）的N 回收量比低比例替代（N7 和N10）高18%～49%；對(duì)于P 而言，只要存在有機(jī)肥替代，葉片中P 的回收量就會(huì)高于純化肥處理，提高幅度在27%～41%；而對(duì)于K，有機(jī)肥替代沒(méi)有明確的效果（表2）。

在莖稈中，高比例有機(jī)肥替代（N4 和N0）的N 回收量比低比例替代（N7 和N10）高60%以上；對(duì)于P 而言，有機(jī)肥替代的效果不明確；對(duì)于K 而言，有機(jī)肥替代可以影響K 的數(shù)量和比例:60%有機(jī)肥替代（N4）K 的回收量可達(dá)42.4 kg/hm2，是純化肥處理（N10）的2.53 倍，而30%替代（N7）和純有機(jī)肥（N0）時(shí)莖稈中K 的回收量也高于純化肥處理（N10），增加量達(dá)26%～37%（表2）。

表2 甜玉米莖稈和葉片的產(chǎn)量與飼料品質(zhì)

2.5 養(yǎng)分回收率

在等N 量替代的情況下，不同處理中P、K 的投入量不同（表3）。對(duì)于P 投入而言，100%化肥（N10）處理的P 投入量達(dá)92 kg/hm2，是100%有機(jī)肥（N0）處理的2.2 倍。在此情況下，各處理P的收支比在0.38 ～1.06 之間，以100%有機(jī)肥替代（N0）最高，以100%化肥（N10）最低。對(duì)于K 而言，因有機(jī)肥中K 的含量較高，因此有機(jī)肥替代導(dǎo)致K 的投入差異較?。ū?），K 的收支比在0.37 ～0.55 之間，N4 處理最高，說(shuō)明60%有機(jī)肥與40%化肥配施可提高K 素的吸收。另外，N 素的收支比在0.66 ～0.84 之間，不同處理間的差異為0.18，以30%有機(jī)肥替代（N7）最低，以60%有機(jī)肥替代（N4）最高，說(shuō)明30%有機(jī)肥替代不利于N 的回收，而60%有機(jī)肥替代更利于甜玉米對(duì)N 的吸收。

表3 有機(jī)肥替代化肥中甜玉米養(yǎng)分回收率

3 討論

3.1 有機(jī)肥替代化肥的氮素供應(yīng)效果

甜玉米生育期一般只有60～80 d，收獲時(shí)正處于灌漿期，養(yǎng)分需求旺盛，因此整個(gè)生育期對(duì)土壤養(yǎng)分的需求都是旺盛的，要求土壤養(yǎng)分實(shí)現(xiàn)短期內(nèi)大強(qiáng)度供應(yīng)。本研究中，結(jié)合葉、莖、果穗的產(chǎn)量及含N 量（表1、2），經(jīng)計(jì)算表明，在76 d 的生育期內(nèi)，甜玉米的日均吸N 量在1.83 ～2.33 kg/hm2范圍內(nèi)，略低于在印度尼西亞研究中的2.07 ～2.35 kg/hm2［27］，但顯著高于我國(guó)廣東省研究中的1.33 ～1.86 kg/hm2［17］和1.18 ～1.82 kg/hm2［16］。從有機(jī)肥替代角度看，日均吸N 量從大到小為60%替代（2.33 kg/hm2）、無(wú)替代（2.06 kg/hm2）、100%替 代（1.98 kg/hm2） 和30%替 代（1.83 kg/hm2），而這個(gè)順序既與果穗產(chǎn)量大小順序（表1）不同，也與葉片和莖稈生物量大小順序（表2）不同，說(shuō)明有機(jī)肥替代除了影響土壤中N 素的吸收，還引起了其它效應(yīng)，比如提高了生育后期旗葉（圖2d）和整株葉片（圖2e）中N 含量，進(jìn)而促進(jìn)了玉米的光合作用和后期植株N 的積累。

有機(jī)肥替代化肥對(duì)于生育期只有76 d 的甜玉米生長(zhǎng)而言，可以顯著影響生育中期（以大喇叭口期前后為主）的土壤無(wú)機(jī)N 水平（圖1a），但這種N供應(yīng)水平的提高并沒(méi)有反映在株高（圖2a）、鮮生物量（圖2c）、整株葉片N 含量（圖2e）和莖稈N 含量（圖2f）方面，卻顯著地反映在葉片葉綠素SPAD 值（圖2b）和旗葉N 含量（圖2d）上。到了中后期（8 月9 日至9 月6 日），甜玉米地上部對(duì)N 的吸收產(chǎn)生了差異:純有機(jī)肥（N0）和30%有機(jī)肥替代（N7）處理只吸收了49.0 kg/hm2（分別占全生育期吸N 量的32%和37%），而純化肥處理（N10）吸收了58.4 kg/hm2（占全生育期吸N 量的35%），60%有機(jī)肥替代（N4）處理則吸收了73.2 kg/hm2（占全生育期吸N 量的41%），表明施用純有機(jī)肥和30%有機(jī)肥替代不利于后期N 的吸收，只有高替代比例才能提高甜玉米后期對(duì)N 的吸收。

3.2 有機(jī)肥替代化肥的品質(zhì)效果

有機(jī)肥替代化肥可以提高甜玉米的含糖量，但替代比例的影響不顯著，蛋白質(zhì)含量還有降低的趨勢(shì)（表1），這與人們的期望不相符［19，21，23］，主要原因可能在于甜玉米的生育期過(guò)短，有機(jī)肥尚未發(fā)揮出其供肥期長(zhǎng)而穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)。與華北地區(qū)甜玉米生產(chǎn)相比，本研究中的含糖量較低，皮渣率較高［6］，這主要與甜玉米的品種有關(guān)。當(dāng)然，也有研究指出，雖然甜玉米的籽粒產(chǎn)量隨施N 量減少而降低，但籽粒糖含量與施N 量的關(guān)系不大［16］。

3.3 有機(jī)肥替代化肥的飼料效果

收獲甜玉米的果穗后，其新鮮莖葉數(shù)量大，是優(yōu)質(zhì)的青儲(chǔ)飼料和工業(yè)原料［5］。本研究中，30%和60%有機(jī)肥替代處理的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和淀粉含量（表2）均優(yōu)于國(guó)標(biāo)GB/T 25880-2010 中規(guī)定的一級(jí)青儲(chǔ)玉米標(biāo)準(zhǔn)，表明在本試驗(yàn)條件下甜玉米生產(chǎn)中的莖稈可以作為優(yōu)良的青儲(chǔ)物料，這無(wú)疑增加了甜玉米生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

與青儲(chǔ)玉米類似，甜玉米葉片中碳水化合物含量越高，飼料價(jià)值大，青儲(chǔ)專用玉米品種的葉片比一般在0.2 左右［28］，而本研究中4 個(gè)處理的葉片比在0.30 ～0.34 之間（表2），說(shuō)明本研究中的甜玉米莖稈是優(yōu)質(zhì)的青儲(chǔ)飼料。

施用N 肥可以提高甜玉米的莖稈生物量［12-13］。本研究中，60%有機(jī)肥替代時(shí)葉片中粗蛋白含量達(dá)到358.1 kg/hm2（表2），比其它處理提高了12%～34%，這種有機(jī)無(wú)機(jī)配合的效果與前人的研究結(jié)果相當(dāng)［29］。另外，提高土壤有效N 含量可以降低玉米植株中酸性和中性洗滌纖維含量［30-31］，這與本研究的結(jié)果相符:隨著有機(jī)肥替代比例的提高，土壤N 素的有效性依次降低，進(jìn)而酸性和中性洗滌纖維含量均分別依次降低（表2）。

3.4 養(yǎng)分回收率

考慮到甜玉米的實(shí)際生產(chǎn)情況，本研究未設(shè)置不施肥處理，故無(wú)法計(jì)算不同有機(jī)肥替代方案的肥料利用率。本研究表明，在施N 量210 kg/hm2情況下，所有4 個(gè)施肥處理，無(wú)論有機(jī)肥替代與否，甜玉米帶走的N 量均小于投入量，幅度在16%～34%（表3），說(shuō)明以這樣的施N 量生產(chǎn)甜玉米是可持續(xù)的，N 素投入可能過(guò)高。P、K 的情況也類似，除100%有機(jī)肥處理每年會(huì)造成6%的P 素虧缺外，其余3 個(gè)處理甜玉米帶走的P 量均小于投入量，盈余幅度在35%～63%，K 素則各處理盈余率在45%～63%之間（表3），說(shuō)明用這些比例的有機(jī)肥替代生產(chǎn)甜玉米時(shí)土壤養(yǎng)分可以得到很好的累積。

通過(guò)文獻(xiàn)比較發(fā)現(xiàn)，甜玉米養(yǎng)分回收率的研究較少，但在青儲(chǔ)玉米中普遍存在N、P、K 的虧缺。比如，在施肥量近似（N、P、K 分別為215、45、147 kg/hm2）、化肥與豬糞肥配施、干物質(zhì)產(chǎn)量近似（23 000 kg/hm2）的研究中，N、P、K 的回收量分別為308、57 和279 kg/hm2，回收率分別為1.43、1.30 和1.60［32］，N、P、K 回收率均高于本研究；原因可能在于青儲(chǔ)玉米的生長(zhǎng)期在100 d 左右，比甜玉米生長(zhǎng)期增加了20 d，因此易造成土壤N、P、K 的虧缺。然而，在國(guó)內(nèi)青儲(chǔ)玉米的研究中，尚未見(jiàn)N、P、K 虧缺的報(bào)道。因此在本研究各處理施肥量（尤其是N7 處理）種植甜玉米可以很好地提高土壤N、P、K 養(yǎng)分含量，達(dá)到可持續(xù)生產(chǎn)的目標(biāo)。

4 結(jié)論

在北京郊區(qū)等量施氮210 kg/hm2生產(chǎn)甜玉米條件下，60%有機(jī)肥替代可顯著降低大喇叭口期表層土壤的無(wú)機(jī)氮水平，顯著提高收獲期土壤微生物量碳和C/N、整株葉片和旗葉含氮量以及甜玉米生物量和粗蛋白產(chǎn)量；30%有機(jī)肥替代可顯著提高甜玉米果穗產(chǎn)量；有機(jī)肥替代對(duì)甜玉米果穗品質(zhì)無(wú)顯著影響，對(duì)土壤供氮過(guò)程有深刻影響。因此，應(yīng)用和發(fā)展土壤N 素的礦化-固持-周轉(zhuǎn)理論，深入理解有機(jī)肥替代化肥對(duì)短期內(nèi)土壤N 素供應(yīng)過(guò)程的影響，尚需要進(jìn)一步研究。

致謝：對(duì)北京榮萍種植專業(yè)合作社、北京金鑫現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司和北京奧格尼克生物技術(shù)有限公司在本研究中的大力支持表示衷心感謝。