氨基酸复合肥与硫配施提升糯玉米产量、养分利用效率及淀粉积累的协同效应研究

为解决硫(S)缺乏对糯玉米产量和品质的影响，研究人员开展了一项为期两年的田间试验，探究氨基酸复合肥(AACF)与硫(SF)配施对糯玉米生长的影响。结果表明，AACF+SF处理显著提高了叶片SPAD值、干物质积累及氮硫利用效率，使产量平均增加24.9%，淀粉含量提升14.1%。该研究为南方缺硫土壤区糯玉米高产优质栽培提供了科学施肥策略。

　　

在全球粮食安全与营养需求日益增长的背景下，糯玉米作为富含支链淀粉的特种作物，其独特的加工特性使其在食品工业中占据重要地位。然而，随着现代农业集约化发展，土壤硫缺乏问题日益凸显——中国约30%耕地存在硫缺乏，而环境政策导致的二氧化硫排放减少进一步加剧了这一现象。更令人担忧的是，传统NPK肥料的不平衡施用往往忽视了硫这一关键次生营养元素的作用，导致糯玉米产量和淀粉品质难以突破瓶颈。

针对这一关键问题，扬州大学Li Guanghao团队在《Journal of Agriculture and Food Research》发表的研究，通过创新的施肥策略给出了解决方案。研究采用田间试验结合生理生化分析的方法，系统评估了硫与氨基酸复合肥的协同效应。试验设计包含4种处理：不施肥(CK)、单施硫肥(SF 75 kg ha^-1)、单施氨基酸复合肥(AACF N/P/K=225/75/75 kg ha^-1)及配施处理(AACF+SF)。研究团队运用叶面积指数(LAI)测定、SPAD-502叶绿素仪、干物质分区称重、凯氏定氮法及ICP-OES硫含量分析等关键技术，对植株生长、养分积累及籽粒品质进行了系统解析。

【LAI和SPAD值】

通过两年数据发现，AACF+SF处理使VT期(抽雄期)LAI和SPAD值较单施SF提高10.2%和13.5%，较单施AACF提升5.2%和3.8%。这种光合性能的增强为后期物质积累奠定基础，其中品种"苏玉糯5号"的响应尤为显著。

【产量及其构成】

路径分析揭示穗粒数(GN)是产量决定的核心因素，其直接路径系数达0.926-0.988。AACF+SF处理使"京科糯2000"两年平均产量达6.31-6.60 t ha^-1，较CK增产19.9%，且千粒重与穗粒数呈现显著负相关(r=-0.302)，表明高产主要源于库容扩大而非籽粒充实度提升。

【干物质积累与转运】

成熟期(R6)干物质积累显示，AACF+SF处理的物质转运量(TDM)达3.16 t ha^-1，转运效率(TR)提升至44.4%。值得注意的是，茎秆贡献了主要转运物质(2.11 t ha^-1)，说明硫强化了茎鞘"临时库"的功能。

【氮硫积累与转运】

R6期氮硫积累呈现"籽粒>茎秆>叶片"的分布模式。AACF+SF使"京科糯2000"氮积累量增加52.2%，硫积累提升34.0%，且氮转运贡献率(CR)达66.6%，证实硫促进营养器官养分再动员。

【养分利用效率】

创新性提出硫部分因子生产力(SPFP)指标，发现AACF+SF使硫农艺效率(SAE)暴增178.8%，氮素利用率(NUE)提高6.2%。这种"硫促氮效"现象可能与硫参与谷胱甘肽代谢有关。

【籽粒品质】

淀粉含量提升14.1%的同时，可溶性糖降低21.4%，表明硫优化了碳分配流向。相关性分析显示籽粒氮硫积累与淀粉含量呈显著正相关(R²=0.83)，暗示硫可能通过激活ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)促进淀粉合成。

这项研究首次系统阐明了硫与氨基酸复合肥在糯玉米生产中的协同机制：硫不仅作为结构元素参与蛋白质合成，更通过增强氮代谢效率(NAE提升36.1%)和优化同化物分配(CR提高49.0%)，实现"增产提质"双重目标。研究提出的N/P/K/S=225/75/75/75 kg ha^-1配施方案，为缺硫土壤区糯玉米栽培提供了可量化推广的施肥模型。从农业可持续发展视角看，该成果对减少氮肥浪费(NPFP达28.0 kg kg^-1)、缓解土壤硫耗竭具有重要实践意义，同时为特种玉米品质调控提供了新的理论依据。