摘要：以遼甜1號甜高粱（Sorghum bicolor （L.） Moench.）品種為材料，研究了氮磷鉀肥對甜高粱含糖量和子粒產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，當(dāng)?shù)?、鉀肥或氮、磷肥用量固定時，甜高粱含糖量隨施磷量或施鉀量的遞增而遞增；但當(dāng)磷、鉀肥固定時，甜高粱含糖量隨施氮量的遞增表現(xiàn)出無規(guī)律的變化。甜高粱植株中部節(jié)位含糖量較高，兩端節(jié)位含糖量較低，含糖量最高值出現(xiàn)在第4～7節(jié)，且甜高粱全株含糖量可用第12和13節(jié)含糖量的平均值來表示。其最優(yōu)施肥方案為N 20 kg/hm2、P2O5 28 kg/hm2、K2O 40 kg/hm2或N 20 kg/hm2、P2O5 40 kg/hm2、K2O 28 kg/hm2。

關(guān)鍵詞：氮磷鉀肥；甜高粱；含糖量；子粒產(chǎn)量

中圖分類號：S566.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）22-5459-04

甜高粱（Sorghum bicolor （L.） Moench）同粒用高粱一樣，是C4作物，具有生物學(xué)產(chǎn)量高，含糖量高，適口性好，乙醇轉(zhuǎn)化率高等特點(diǎn)，可用于制糖、飼用、生產(chǎn)生物燃料、釀酒、造紙等，是近年來新興的一種飼用作物和能源作物[1-3]。甜高粱的子粒雖沒有粒用高粱的產(chǎn)量高，但其可消化養(yǎng)分總量和粗淀粉價均較高，適于畜禽肥育，因此具有較高的飼用價值[4]。但是目前，甜高粱的子粒產(chǎn)量普遍較低，制約了其在飼用方面的發(fā)展。含糖量是衡量甜高粱品質(zhì)的一個重要指標(biāo)，無論作為飼用作物還是生物能源作物，甜高粱都要求具有較高的含糖量[5-7]。氮、磷、鉀是植物需求量較大的營養(yǎng)元素，研究表明合理施用氮磷鉀肥不僅能大大提高飼用作物的產(chǎn)量，而且能夠改善飼用作物的品質(zhì)[8，9]。因此，如何對甜高粱正確合理地進(jìn)行氮磷鉀配比施肥，使其達(dá)到最大的增產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)效應(yīng)是目前生產(chǎn)上急需解決的問題。本研究對此開展了研究，旨在為今后甜高粱生產(chǎn)合理施肥提供有力依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種為主栽甜高粱雜交種遼甜1號[Sorghum bicolor （L.） Moench]。供試肥料全部采用化學(xué)肥料，氮肥選用尿素（含N 46%），磷肥選用過磷酸鈣（含P2O5 12%），鉀肥選用氯化鉀（含K2O 60%）。

1.2 試驗方法

本試驗于2010年在天津市靜海良種場進(jìn)行。土質(zhì)為亞黏土，土壤有機(jī)質(zhì)含量為13 g/kg；全氮含量為0.72 g/kg；堿解氮含量為 36.98 mg/kg；速效磷含量為6.42 mg/kg；速效鉀含量為 148.21 mg/kg；土壤pH為8.03。試驗采用隨機(jī)區(qū)組排列，設(shè)3次重復(fù)，每小區(qū)面積為10 m×2 m，種植密度為75 000株/hm2。試驗設(shè)計氮、磷、鉀3因素4水平，共14個處理（表1）。

1.3 測定方法及數(shù)據(jù)處理

待植株成熟時，每個小區(qū)選擇具有代表性的植株10株為測定對象。采用WYT型手持糖量儀依次測量其莖稈每節(jié)的含糖量，并測量每株的穗重。利用DPS分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，選用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 甜高粱施用氮、磷、鉀肥的子粒產(chǎn)量效應(yīng)

表2為氮、磷、鉀肥對甜高粱穗重的影響。由表2可知，處理1穗重最低，施用肥料后各處理穗重明顯增加。多重比較結(jié)果表明，除處理2外，各施肥處理與對照間差異均達(dá)極顯著水平。其中，以處理8（中氮、中磷、高鉀）子粒產(chǎn)量最高，穗重平均為60.8 g；其次是處理11、4、5，且4個處理間無顯著差異。這4個處理施肥配方可歸納為氮磷鉀三種肥料中有兩種施用量為中等，另一種肥料為中等及以上施用量。

各施肥處理中，以處理2、6、9子粒產(chǎn)量最低，說明氮、磷、鉀3種肥料缺少任何一種都會對產(chǎn)量造成極大的影響。因此生產(chǎn)上應(yīng)注意氮、磷、鉀肥的平衡施用，以最大限度地提高甜高粱的產(chǎn)量。由處理2、3、4、5可知，在磷、鉀肥中等施肥水平下，隨著施氮量的增加，甜高粱穗重不斷增加，當(dāng)?shù)视昧吭鲋撂幚?（N2）中等施肥水平時，甜高粱穗重最大，達(dá)60.4 g，繼續(xù)增加施氮量，穗重?zé)o顯著性變化。同理，由處理9、10、4、11可知，在氮、鉀肥用量中等施肥水平下，隨著磷肥用量的增加，甜高粱穗重不斷增加，并當(dāng)磷肥用量增至處理4（P2）時，甜高粱穗重最大，繼續(xù)增施至處理11（P3）時產(chǎn)量無顯著性變化。由處理6、7、4、8可知，在氮、磷肥中等施肥水平下，隨著鉀肥用量的增加，甜高粱穗重不斷增加，當(dāng)鉀肥用量增至處理4（K2）時，甜高粱穗重即達(dá)60.4 g，繼續(xù)增加鉀肥用量，穗重?zé)o顯著性變化。以上分析皆說明，氮、磷、鉀肥中等施肥水平下，甜高粱穗重最大。

2.2 甜高粱施用氮、磷、鉀肥的含糖量效應(yīng)

氮、磷、鉀肥對甜高粱含糖量的影響見表3。由表3可以看出，不施肥時甜高粱含糖量最低。氮、磷、鉀肥不同配比時，甜高粱的含糖量表現(xiàn)不同。由處理2、3、4、5含糖量對比，可以看出，在磷、鉀肥中等水平下，隨著施氮量的增加，含糖量卻表現(xiàn)為處理3>處理4>處理2>處理5，說明氮肥適量才能極顯著地提高甜高粱的含糖量，過量施用反而會降低其含糖量。由處理6、7、8、10可以看出，隨著施鉀量的增加，甜高粱含糖量均得到極顯著提高，說明鉀元素對含糖量有明顯的提升作用。由處理9、10、4、11可以看出，隨著施磷量的增加，甜高粱的含糖量不斷增加，說明持續(xù)增施磷肥亦可提高甜高粱的含糖量。綜合分析認(rèn)為，在需磷、鉀肥的條件下，持續(xù)增加磷、鉀肥用量可提高甜高粱的含糖量。

2.3 不同氮、磷、鉀施肥配比下甜高粱植株含糖量的變化規(guī)律

圖1至圖4為不同施肥水平下甜高粱植株不同節(jié)位含糖量的變化規(guī)律。由圖中可以看出，無論施肥與否，甜高粱植株不同節(jié)位的含糖量均大致表現(xiàn)出中間節(jié)位含糖量高，兩端節(jié)位含糖量低的特點(diǎn)。這主要是由于上部節(jié)位向子粒提供的營養(yǎng)物質(zhì)較多，而下部節(jié)位吸收的糖分多向上部節(jié)位運(yùn)輸，因此中間節(jié)位含糖量較高。由圖1可知，不施肥時（處理1），植株含糖量呈雙峰曲線，且最高峰位于第4節(jié)，為16.72%；含糖量平均值為12.71%，而第13節(jié)與之最接近。由圖2可知，施低水平氮、磷、鉀肥時（處理2、6、9、12、13、14），含糖量呈拋物線型的變化規(guī)律，最高值位于第7節(jié)，為17.24%；第12節(jié)的含糖量最接近于平均值。由圖3可知，施中等水平氮磷鉀肥時（處理3、4、7、10），含糖量也呈雙峰曲線，第6節(jié)含糖量最高，第12節(jié)最接近平均值。由圖4可知，施高等水平氮磷鉀肥時（處理5、8、11），拋物線型變化中，含糖量最高值在第6節(jié)，最接近于平均值的是第13節(jié)。

2.4 全株含糖量與第12和13節(jié)含糖量平均值的比較

為了進(jìn)一步研究全株含糖量平均值與第12和13節(jié)含糖量平均值之間的相關(guān)性，計算出各處理的標(biāo)準(zhǔn)偏差，如表4所示。從表中可以看出，在14個處理中有12個處理的12、13節(jié)含糖量平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差≤0.5%，匹配度達(dá)85.71%。對全株含糖量和第12、13節(jié)含糖量進(jìn)行相關(guān)分析，得到其相關(guān)系數(shù)R=0.81，兩者存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系。因此，在田間大量測定甜高粱含糖量時，單株含糖量的平均值可用第12和13節(jié)含糖量的平均值來代替。

3 小結(jié)與討論

施用氮磷鉀肥后，甜高粱子粒產(chǎn)量與對照相比均有所增加，且除處理2外差異均達(dá)極顯著水平。磷鉀肥用量在中量水平下（P2K2），每公頃施氮10 kg（N1）、20 kg（N2）和30 kg（N3），其子粒產(chǎn)量分別比不施氮處理提高19.7%、32.4%和30.5%，增產(chǎn)達(dá)到極顯著水平；在氮鉀肥用量中量水平下（N2K2），每公頃施磷14 kg（P1）、28 kg（P2）和40 kg（P3），子粒產(chǎn)量分別比不施磷處理提高11.5%、21.8%和21.8%，增產(chǎn)達(dá)到極顯著水平；在氮磷肥用量中量水下（N2P2），每公頃施鉀14 kg（K1）、28 kg（K2）和40 kg（K3），其子粒產(chǎn)量分別比不施鉀處理提高11.6%、22.8%和23.6%，增產(chǎn)達(dá)到極顯著水平。通過對各處理進(jìn)行比較分析，可以得出處理8、處理11、處理4和處理5的子粒產(chǎn)量較高，與其他處理間達(dá)到極顯著水平。

當(dāng)?shù)⑩浄视昧抗潭〞r，甜高粱含糖量隨施磷量的遞增而遞增；當(dāng)?shù)?、磷肥用量固定時，甜高粱含糖量隨施鉀量的遞增而遞增；但當(dāng)磷、鉀肥固定時，甜高粱含糖量不隨施氮量的遞增而遞增，表現(xiàn)出無規(guī)律的變化。本研究結(jié)果表明，處理11和處理8甜高粱的含糖量較高，且與其他處理（處理3除外）間差異極顯著。

氮、磷、鉀是甜高粱生長和發(fā)育所必需的大量元素，施用氮磷鉀肥可以改善甜高粱的產(chǎn)量和品質(zhì)，但應(yīng)注意氮、磷、鉀三要素的科學(xué)配比。本研究通過對不同氮磷鉀肥配比甜高粱的子粒產(chǎn)量和含糖量進(jìn)行研究，認(rèn)為處理8（N2P2K3）和處理11（N2P3K2）的甜高粱子粒產(chǎn)量和含糖量的綜合表現(xiàn)最好，因此甜高粱生產(chǎn)上的最優(yōu)施肥方案為N 20 kg/hm2、P2O5 28 kg/hm2、K2O 40 kg/hm2或N 20 kg/hm2、P2O5 40 kg/hm2、K2O 28 kg/hm2。

本研究對甜高粱不同節(jié)位的含糖量進(jìn)行了分析，得出甜高粱莖稈自上而下各莖節(jié)的含糖量呈現(xiàn)出低-高-低的變化趨勢，本研究認(rèn)為，甜高粱植株含糖量最高值出現(xiàn)在第4-7節(jié)，這與周宇飛等[10]的研究結(jié)果一致。本研究表明，甜高粱全株含糖量平均質(zhì)可用第12和13節(jié)含糖量的平均值來表示，這有效地提高了甜高粱育種工作的效率。

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（責(zé)任編輯 龔 艷）