楊如達(dá)，張翔宇，李海，林鳳仙，梁海燕，宋曉強(qiáng)

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所，山西大同037000）

不同微量元素配施對(duì)干旱、半干旱地區(qū)黍子農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

楊如達(dá)，張翔宇，李海，林鳳仙，梁海燕，宋曉強(qiáng)

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所，山西大同037000）

試驗(yàn)研究了不同微量元素鋅、錳、硼與氮、磷、鉀肥配施對(duì)黍子農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、葉面積及收獲指數(shù)的影響效應(yīng)。結(jié)果表明，不同處理對(duì)黍子的單穗質(zhì)量、單穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量及產(chǎn)量均有顯著性影響，其中，產(chǎn)量最高的是NKB（氮、鉀、硼肥），其次是NKZn（氮、鉀、鋅肥），均與CK1（不施肥）和CK2（當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥）有顯著差異；黍子的葉面積在不同營(yíng)養(yǎng)元素的作用下，反應(yīng)曲線均為單峰曲線，在黍子開花期達(dá)最大值；施用NKB肥的黍子千粒質(zhì)量、產(chǎn)量、收獲指數(shù)及葉面積均高于其他處理，其次為NKZn處理。

黍子；微量元素；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量；收獲指數(shù)；葉面積

黍子，禾谷類作物，是我國(guó)古老的糧食作物之一[1]，主要種植在甘肅、黑龍江、內(nèi)蒙古、山西、吉林、寧夏、河北等?。ㄗ灾螀^(qū)）干旱、半干旱地區(qū)[2]。黍子屬于雜糧，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，含有小麥、水稻等糧食作物沒有的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[3]，因此，在平衡膳食、促進(jìn)人體健康方面具有一定的作用[4]。因?yàn)槠渚哂兴掷寐矢?、生育期短，耐旱、耐貧瘠、抗逆性?qiáng)等特點(diǎn)[5]，自古以來就是北方干旱、半干旱地區(qū)的主要栽培作物，其產(chǎn)量的高低，對(duì)于實(shí)現(xiàn)該地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義[6]。尤其是晉北地區(qū)無霜期短、降水集中、年降水量少，黍子在該地區(qū)更具有明顯的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)和地區(qū)優(yōu)勢(shì)，也是新開墾荒地上種植面積較大的先鋒作物[7]。同時(shí)也是山西省較重要的抗旱救災(zāi)作物，年播種面積大概為20萬hm2，如遇到春播干旱年份，播種面積會(huì)明顯增加[8]。

近年來，隨著農(nóng)作物產(chǎn)量水平的不斷提高，土壤中各類營(yíng)養(yǎng)元素也逐漸在減少，特別是微量元素的含量，由于得不到及時(shí)補(bǔ)充，也在逐年減少，因此，研究增施微量元素對(duì)提高作物單位面積產(chǎn)量的影響具有重要意義[9-10]。20世紀(jì)初期，我國(guó)開始研究微量元素對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響，20世紀(jì)中期，已經(jīng)開始大面積推廣使用微量元素，且表現(xiàn)出較好的增產(chǎn)效應(yīng)[11-12]。有研究表明，增施硼肥，增產(chǎn)率可達(dá)87%，平均增產(chǎn)率約為12%；增施鋅肥，增產(chǎn)率可達(dá)75%，平均增產(chǎn)率約為14%；增施錳肥，增產(chǎn)率可達(dá)65.7%，平均增產(chǎn)率約為12%[13-15]。目前，關(guān)于微肥的研究主要集中在小麥[16-17]、紫花苜蓿[18-19]、大豆[20-21]、玉米[22-23]以及花生[24-25]等農(nóng)作物上，對(duì)于黍子的研究主要集中在氮磷鉀肥上。

本試驗(yàn)對(duì)不同微量元素鋅、錳、硼與氮、磷、鉀肥配施對(duì)黍子農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、葉面積及收獲指數(shù)的影響進(jìn)行了研究，旨在進(jìn)一步了解干旱與半干旱地區(qū)黍子產(chǎn)量的形成與不同微量元素配施之間的關(guān)系，為干旱、半干旱黍子種植地區(qū)合理施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2015年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所原種場(chǎng)毛家皂試驗(yàn)基地進(jìn)行。該地區(qū)年平均氣溫8～10℃，年降水量約400 mm，無霜期約145 d。試驗(yàn)地土壤為砂質(zhì)土壤，肥力中等，有機(jī)質(zhì)13.15 g/kg，堿解氮41.19 mg/kg，有效磷15.15 mg/kg，速效鉀135.46 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試黍子品種為晉黍9號(hào)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，共27個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為13 m2（2.6 m×5 m）。本試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了9種施肥處理：（1）CK1（不施肥）；（2）CK2（當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥，播前撒施尿素600 kg/hm2）；（3）N（只施氮肥）；（4）NK（施氮、鉀肥）；（5）NP（施氮、磷肥）；（6）NPK（施氮、磷、鉀肥）；（7）NKZn（施氮、鉀、鋅肥）；（8）NKMn（施氮、鉀、錳肥）；（9）NKB（施氮、鉀、硼肥）。施肥量分別為：氮肥（N）345 kg/hm2、磷肥（P2O5）112.5 kg/hm2、鉀肥（K2O）150 kg/hm2、鋅肥（ZnSO4）15 kg/hm2、錳肥（MnSO4）15 kg/hm2、硼肥（Na2B4O7·10H2O）15 kg/hm2。氮肥、磷肥、鉀肥和微肥全部以基肥形式一次性施入。5月27日整地，6月1日播種，9月25日成熟，10月2日收獲。播種前澆水1次，以保證出苗。其他栽培管理措施按常規(guī)進(jìn)行。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 葉面積的測(cè)定分別在黍子分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、成熟期測(cè)定黍子葉面積。

1.4.2 考種收獲期間，隨機(jī)取樣10株，測(cè)定其株高、穗長(zhǎng)、莖基粗、有效分蘗數(shù)，自然風(fēng)干后測(cè)定其單穗質(zhì)量、單穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量、單株質(zhì)量。收獲后對(duì)小區(qū)進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003，SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同微量元素配施對(duì)黍子農(nóng)藝性狀的影響

從表1可以看出，不同微肥的施用情況，對(duì)黍子的株高、穗長(zhǎng)、莖基粗和節(jié)數(shù)沒有顯著影響，但是對(duì)黍子的單穗質(zhì)量、單穗粒質(zhì)量及千粒質(zhì)量有顯著影響，其中，施用NKB的小區(qū)，其單穗質(zhì)量、單穗粒質(zhì)量和千粒質(zhì)量均為最大值，與施用NKZn肥的處理之間沒有顯著差異。而僅施用NP的小區(qū)，其單穗質(zhì)量、單穗粒質(zhì)量均為最小值，CK1的各項(xiàng)指標(biāo)，除了單穗質(zhì)量和單穗粒質(zhì)量外，其余值均偏小。CK2的千粒質(zhì)量相對(duì)較小。

表1 增施不同微量元素對(duì)黍子農(nóng)藝性狀的影響

2.2 不同微量元素配施對(duì)黍子產(chǎn)量的影響

施用不同的微量元素，對(duì)黍子的產(chǎn)量均有一定的影響。從表2可以看出，施用NKB肥的黍子產(chǎn)量最高，為5 615.38 kg/hm2，與其他處理之間均有顯著性差異，與CK1相比增產(chǎn)1 853.84 kg/hm2，與CK2相比增產(chǎn)1 376.92 kg/hm2；其次為施用NKZn肥，其分別較CK1，CK2增產(chǎn)1 330.77，853.85 kg/hm2。這也與其他研究中，微肥可以適當(dāng)?shù)卦霎a(chǎn)表現(xiàn)一致。黍子產(chǎn)量最低的處理為CK1，為3 761.54 kg/hm2，與CK2、只施用N肥和施用NK肥之間差異不顯著。

表2 增施不同微量元素對(duì)黍子產(chǎn)量影響及差異顯著性比較

2.3 不同微量元素配施對(duì)黍子收獲指數(shù)的影響

收獲指數(shù)反映了作物將光合作用產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的能力，一般是用來評(píng)價(jià)作物栽培成效和品種產(chǎn)量水平的重要指標(biāo)。由圖1可知，隨著黍子生育期的不斷推進(jìn)，在不同的微肥施用情況下黍子的收獲指數(shù)在35.03%～47.52%，其中，黍子收獲指數(shù)較高的為NKB，NPK和NKZn處理，分別為47.52%，44.21%，41.68%，同時(shí)其產(chǎn)量也相對(duì)較高，說明施入一定量的微量元素，可以增加光合產(chǎn)物向經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化。

2.4 不同微量元素配施對(duì)黍子葉面積的影響

從圖2可以看出，隨著黍子生育期的推進(jìn)，葉面積呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)。其中，NKB處理的葉面積從抽穗期到開花期再到成熟期，均為最大，其次為NKZn處理，而這2個(gè)處理的產(chǎn)量也較高。說明葉面積越大，光合作用能力越強(qiáng)，從而增加了光合作用產(chǎn)物的積累，進(jìn)而提高了產(chǎn)量。

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，不同微量元素配施情況下，對(duì)黍子的單穗質(zhì)量、單穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量以及產(chǎn)量均有顯著影響。使用微量元素B肥的處理，黍子產(chǎn)量最高，為5 615.38 kg/hm2，與其他處理之間均有顯著性差異，其收獲指數(shù)達(dá)到47.52%，葉面積也高于其他處理。因此，在生產(chǎn)上建議施用NKB肥，以每公頃施用氮肥（N）345 kg、鉀肥（K2O）150 kg、硼肥（Na2B4O7·10H2O）15 kg為宜。該試驗(yàn)的研究可能會(huì)成為下一步干旱、半干旱地區(qū)黍子不同微量元素配施的重要指標(biāo)，也為合理施肥提高產(chǎn)量提供理論依據(jù)，但以后還需進(jìn)行深入的探討。

［1］王宇先，李清泉，劉玉濤，等.密度和施氮量對(duì)糜子產(chǎn)量及綜合性狀的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（36）：188-194.

［2］王顯瑞，趙敏，張立媛，等.播量和施肥對(duì)糜子產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀及生長(zhǎng)的影響[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2012（3）：30-32.

［3］蒲金涌，姚小英，辛昌業(yè)，等.甘肅糜子（Panicum miliaceum L.）生態(tài)氣候適宜性研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2010，28（1）：223-226.

［4］周麗娟，牟金明，謝志明，等.密度對(duì)糜子產(chǎn)量性狀的影響[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（1）：17-19．

［5］柴巖.糜子[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1999：1-5.

［6］張盼盼，周瑜，宋慧，等.不同肥力水平下糜子生長(zhǎng)狀況及農(nóng)田小氣候特征比較[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2015，26（2）：473-480.

［7］張美俊，喬治軍，楊武德，等.不同糜子品種對(duì)低氮脅迫的生物學(xué)響應(yīng)[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2014，20（3）：661-669.

［8］蘇占明，李海，皇甫紅芳.晉北地區(qū)不同施氮量對(duì)黍子產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，22（3/4）：29-30，39.

［9］張紀(jì)元，張平平，馬鴻翔，等.噴施微肥對(duì)小麥產(chǎn)量、品質(zhì)及籽粒微量元素含量的影響[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，24（3）：64-66.

［10］孟麗梅，楊子光，張珂，等.噴施微肥對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量及微量元素含量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（14）：4283-4285.

［11］褚天澤，劉新保，王淑惠，等.小麥?zhǔn)╀\肥效及使用技術(shù)的研究[J].土壤肥料，1987（4）：24-26.

［12］余存祖，彭琳，戴鳴鈞，等.青海東部施用微量元素前景分析[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，1985，3（3）：37-41.

［13］吳俊蘭.石灰性褐土冬小麥微量元素的肥效[J].土壤通報(bào)，1980，11（5）：24-26.

［14］彭琳，彭祥琳，余存祖，等.黃土地區(qū)土壤中鋅的含量分布、鋅肥肥效及其有效施肥條件[J].土壤學(xué)報(bào)，1983，20（4）：361-372.

［15］霍云鵬，汪樹明.松花江地區(qū)土壤有效Zn、Cu、Mn微量元素含量及其施用[J].土壤通報(bào)，1988，19（5）：226-227.

［16］柳燕蘭，郝明德，張少民.黃土區(qū)旱地長(zhǎng)期施用微肥對(duì)冬小麥農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2008，26（3）：72-75.

［17］郝明德，魏孝榮，黨廷輝.旱地小麥長(zhǎng)期施用鋅肥的增產(chǎn)作用及土壤效應(yīng)[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2003，9（3）：377-380.

［18］胡華鋒，介曉磊，劉世亮，等.噴施微肥對(duì)苜蓿微量元素含量及積累量的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2008，17（1）：15-19.

［19］介曉磊，胡華鋒，郭孝，等.噴施微肥對(duì)紫花苜蓿草產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22（10）：22-25.

［20］欒懷海，辛大偉，趙海成，等.微肥對(duì)大豆品質(zhì)性狀的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，38（3）：294-298.

［21］朱寶國(guó)，朱鳳莉，張春峰，等.中微肥對(duì)大豆農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].大豆科學(xué)，2014，33（4）：550-553.

［22］李青軍，李寧，胡國(guó)智，等.微肥對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育、養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)土壤與肥料，2013（4）：83-87.

［23］趙興寶，楊茂山，鄭全好，等.合理補(bǔ)施鋅微肥對(duì)玉米產(chǎn)量及防病作用的研究[J].臨沂師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，25（3）：64-65，91.

［24］周蘇玫，樊驊，郭俊紅，等.有機(jī)肥及鋅硼鉬微肥對(duì)花生產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，37（4）：335-338.

［25］吳繼華，姜繼業(yè)，李可，等.葉面噴施微肥對(duì)花生產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，41（1）：53-55.

Effect of Applying Micro-element Fertilizers on Agronomic Traits and Yield of Broomcorn Millet in Arid and Semi-arid Area

YANGRuda，ZHANGXiangyu，LI Hai，LINFengxian，LIANGHaiyan，SONGXiaoqiang
（Institute ofthe Crops in High Latitude＆Cold Climate Area，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Datong037000，China）

Selected micro-element fertilizers Zn,Mn and B,which combined with N,P and K,to study the effect on agronomic traits,yield and leaf area and harvest index of broomcorn millet.The result showed that different treatments had significantly influenced on ear quality,ear grain quality,thousand kernel quality and yield.The NKB had the highest yield,then was the NKZn.Both them had significantly influenced with CK1（no fertilization）and CK2（local customary fertilization）.Under the action of different nutrient elements, the changing curves of leaf area were a single peak curve,and the max was the flowering period.The thousand kernel quality,yield, harvest indexand leafarea ofNKBwere higher than other treatments,and then was NKZn.

broomcorn millet;micro-element;agronomic traits;yield;harvest index;leafarea

S516

A

1002-2481（2017）04-0575-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.04.20

2016-11-28

國(guó)家谷子糜子產(chǎn)業(yè)體系（CARS-07-13.5）；山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育種工程項(xiàng)目（16yzgc90）；國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2014BAD07B03）

楊如達(dá)（1963-），男，山西朔州人，研究員，主要從事黍子育種、栽培技術(shù)研究工作。張翔宇為通信作者。