王彥雯，段宏凱，邢靜熠，王宏富

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西 太谷 030801）

隨著全球性糧食資源的匱乏，人們對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)日趨重視[1-2]。谷子作為北方人飲食習(xí)慣中必不可少的食物而備受關(guān)注[3]，在其生長(zhǎng)發(fā)育過程中，肥料起著非常重要的作用，缺乏肥料，谷子易出現(xiàn)生長(zhǎng)矮小、發(fā)育不良等狀況，其結(jié)果必然會(huì)影響到后期的器官形態(tài)建成，使得產(chǎn)量降低[4-5]。追肥也可以增加葉綠素含量，提高光合作用效率，從而提高產(chǎn)量[6]。氮肥對(duì)作物生長(zhǎng)更是起到了至關(guān)重要的作用[7-9]；曾蓉等[10]通過對(duì)谷子形態(tài)特征及多種生理指標(biāo)的研究，對(duì)最佳追氮量及追氮時(shí)期進(jìn)行了討論；代小東等[11-14]研究表明，通過追肥可以增加谷子頂3葉葉面積，從而提高谷子產(chǎn)量；在影響谷子產(chǎn)量的因素方面，劉斌等[15-16]研究表明，施用氮肥可以很明顯地改善谷子的產(chǎn)量相關(guān)性狀，并且可以明顯提高籽粒產(chǎn)量，而且隨著氮肥施用量的增加，產(chǎn)量有明顯增加的趨勢(shì)。秦嶺等[17]、楊艷君等[18-19]研究表明，張雜谷5號(hào)的產(chǎn)量隨施N水平的增加而迅速增長(zhǎng)，當(dāng)施N水平超過一定值后開始緩慢下降。追施氮肥還將通過影響谷子葉片中葉綠素的含量影響光合作用，張謹(jǐn)華等[20]的研究表明，逐漸提高谷子氮肥的施用量，谷子光合速率及產(chǎn)量的變化趨勢(shì)均表現(xiàn)為先升后降。要綜合提高谷子產(chǎn)量與品質(zhì)，發(fā)揮其生產(chǎn)潛力，必須要制定適當(dāng)?shù)淖贩始夹g(shù)[21]。適當(dāng)?shù)淖贩始夹g(shù)能夠合理調(diào)節(jié)谷子的群體生長(zhǎng)發(fā)育和干物質(zhì)積累分配特點(diǎn)，從而提高谷子產(chǎn)量與品質(zhì)[22]。

前人對(duì)氮肥以及氮磷鉀的協(xié)同互促作用進(jìn)行了大量研究，但對(duì)施不施氮肥與不同時(shí)期追施氮肥對(duì)谷子穗分化時(shí)期農(nóng)藝性狀的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律鮮見研究。本研究就不同追施氮肥時(shí)期對(duì)山西中部地區(qū)谷子株高、莖粗、全展葉數(shù)，穗分化時(shí)期的根系干質(zhì)量、葉片干質(zhì)量、莖稈干質(zhì)量及產(chǎn)量等參數(shù)的動(dòng)態(tài)影響及相關(guān)關(guān)系進(jìn)行研究，確定氮肥的最佳施用時(shí)期，為提高氮肥的利用效率，繼而增加谷子產(chǎn)量，同時(shí)為山西中部地區(qū)谷子精量栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016年在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)作站試驗(yàn)基地進(jìn)行。該基地位于山西省中部（東經(jīng)112.34°，北緯37.25°），平均海拔800 m左右，年平均降雨量471.9 mm左右，年平均氣溫在9.7～10.5℃，無霜期176 d左右。氣候?yàn)榈湫偷拇箨懶约撅L(fēng)氣候，土壤為輕度沙壤土，于2016年4月25日測(cè)得土壤中含有有機(jī)質(zhì)17.9 g/kg，全氮0.93 g/kg，堿解氮7.12 mg/kg，速效磷490 mg/kg，有效鉀950 mg/kg，pH值為7.77。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)采用晉谷21號(hào)谷子品種作為供試材料，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供，所用肥料為尿素（含氮量46%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究于2016年進(jìn)行，種植制度為一年一熟制。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，齊苗后10 d左右開始追肥，分別是 T0（空白對(duì)照，不追肥）、T1（6月 26日追肥，三葉期）、T2（7月6日追肥，分蘗期）、T3（7月16日追肥，生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期）、T4（7月26日追肥，二級(jí)枝梗分化期前）。小區(qū)面積為18m2（3m×6m），試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，35 cm等行種植，留苗密度為30萬株/hm2，3次重復(fù)。6月5日播種，9月30日收獲。追肥量為375 kg/hm2。

1.4 農(nóng)藝性狀測(cè)定

植株形態(tài)測(cè)定：從幼穗分化開始，每隔2 d取一次樣，測(cè)定植株的株高、莖粗、全展葉片數(shù)、根系干質(zhì)量、葉片干質(zhì)量、莖稈干質(zhì)量。

株高為用直尺測(cè)定距根部最近的節(jié)間至最長(zhǎng)葉葉尖的長(zhǎng)度。莖粗為用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量第2節(jié)間的寬度。全展葉數(shù)為數(shù)全部展開的葉片并記錄。

根系干質(zhì)量和地上部（葉片、莖稈）干質(zhì)量的稱質(zhì)量方法：把0～30 cm土層內(nèi)的根連土挖起，將其中的根全部揀出，用水洗凈根部泥土，常規(guī)方法烘干，然后測(cè)定每株根干質(zhì)量。地上部分（葉片、莖稈）干質(zhì)量使用常規(guī)方法測(cè)定，用電子天平稱質(zhì)量。每個(gè)處理3次重復(fù)。

每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株進(jìn)行考種，得出每株產(chǎn)量，然后計(jì)算其平均單株產(chǎn)量，再與穗數(shù)相乘得出每公頃產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)歸納整理和DPS7.05對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。差異顯著性檢驗(yàn)用Duncan法，顯著性水平為0.05，極顯著水平為0.01。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理對(duì)谷子植株長(zhǎng)勢(shì)的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，不同時(shí)期追肥對(duì)谷子株高有顯著影響，T2處理的株高顯著低于其他處理的株高。T3和T4處理高于對(duì)照，但差異不顯著。T4處理株高表現(xiàn)最高，平均比對(duì)照增加11.21 cm。追肥比不追肥對(duì)莖粗有顯著影響，追肥后莖粗均變粗，且越晚追肥莖粗越粗，T4處理顯著高于其他處理，較對(duì)照莖粗增加28.57%。追肥能夠增加谷子全展葉數(shù)，各處理的全展葉數(shù)均較對(duì)照多。T3和T4處理與對(duì)照間達(dá)到顯著水平，分別高出對(duì)照13.28%，16.61%（表 1）。

表1 各處理下晉谷21號(hào)植株長(zhǎng)勢(shì)

2.2 各處理對(duì)谷子根系干質(zhì)量的影響

追肥處理不僅影響到谷子幼穗分化進(jìn)程，而且還影響幼穗分化時(shí)期的根系干質(zhì)量。由表2可知，追肥比不追肥處理對(duì)幼穗分化時(shí)期的根系干質(zhì)量影響顯著。不同時(shí)期追肥對(duì)谷子幼穗分化時(shí)期的根系干質(zhì)量影響顯著，會(huì)影響到谷子幼穗分化時(shí)期的根系干質(zhì)量的正常變化規(guī)律。隨著追肥時(shí)期的退后，對(duì)谷子幼穗分化后期的根系干質(zhì)量影響大于前期。T3處理（生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期追肥）在生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期至一級(jí)枝梗分化期的增長(zhǎng)率為50%，顯著低于同期其他處理的增長(zhǎng)率，T4處理（二級(jí)枝硬分化期前追肥）二級(jí)枝梗分化期與三級(jí)枝梗分化期的根系干質(zhì)量增長(zhǎng)率僅為10%，顯著低于同期其他處理的增長(zhǎng)率。T3處理在二級(jí)枝梗分化期的根系干質(zhì)量顯著高于同期其他處理的根系干質(zhì)量，T4處理三級(jí)枝梗分化期至小穗剛毛分化期的根系干質(zhì)量增長(zhǎng)為119.72%，顯著高于同期其他處理的增長(zhǎng)率。

表2 各處理下晉谷21號(hào)幼穗分化時(shí)期根系干質(zhì)量 g

2.3 各處理對(duì)谷子葉片干質(zhì)量的影響

由表3可知，不同時(shí)期追肥對(duì)谷子的幼穗分化過程中葉片干質(zhì)量的影響顯著，生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期與小花分化期的各個(gè)處理下其葉片干質(zhì)量差異顯著。追肥處理與對(duì)照的葉片干質(zhì)量差異達(dá)到顯著性水平，說明追肥能夠顯著增加谷子幼穗分化期的葉片干質(zhì)量。追肥時(shí)期的不同會(huì)影響到谷子幼穗分化時(shí)期的葉片干質(zhì)量的正常變化規(guī)律。谷子的葉片干質(zhì)量在幼穗分化時(shí)期的變化十分明顯，調(diào)查日期不同對(duì)試驗(yàn)調(diào)查結(jié)果影響顯著，T4處理在一級(jí)枝梗分化期到二級(jí)枝梗分化期的葉片干質(zhì)量增長(zhǎng)率為343.28%，顯著高于對(duì)照的葉片干質(zhì)量增長(zhǎng)率（106.37%）。谷子在幼穗分化期在未追肥的情況下其葉片干質(zhì)量增長(zhǎng)率逐漸降低，T0處理的增長(zhǎng)率從248%將至-0.67%，追肥能夠顯著延緩后期葉片干質(zhì)量的下降率，T1處理在幼穗分化期的后期葉片干質(zhì)量增長(zhǎng)率穩(wěn)定在30%左右，為后面的高產(chǎn)創(chuàng)造一個(gè)良好的基礎(chǔ)。如果追肥比較晚，不能對(duì)幼穗分化期的葉片干質(zhì)量有一個(gè)顯著的增長(zhǎng)作用。剛追肥是不能立即促進(jìn)谷子葉片干質(zhì)量增加，T3處理在剛追肥時(shí)葉片干質(zhì)量增長(zhǎng)率為26.23%，顯著低于同期其他處理的葉片干質(zhì)量增長(zhǎng)率。追肥后隨著生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，氮肥能夠顯著促進(jìn)谷子在幼穗分化期的葉片干質(zhì)量增長(zhǎng)率，T3處理在一級(jí)分枝梗至二級(jí)分枝梗的葉片增長(zhǎng)率為444.16%，顯著高于同期其他處理的增長(zhǎng)率。

表3 各處理下晉谷21號(hào)幼穗分化時(shí)期葉片干質(zhì)量 g

2.4 各處理對(duì)谷子莖稈干質(zhì)量的影響

在谷子的幼穗分化過程中，追肥對(duì)莖稈干質(zhì)量有顯著影響，T1，T2，T3，T4處理下其莖稈干質(zhì)量顯著高于對(duì)照（表4）。

表4 各處理下晉谷21號(hào)幼穗分化時(shí)期莖稈干質(zhì)量 g

從表4可以看出，不同時(shí)期追肥對(duì)谷子幼穗分化時(shí)期的莖稈干質(zhì)量的變化規(guī)律影響不同，T1處理下谷子在幼穗分化期莖稈干質(zhì)量始終處于正增長(zhǎng)，其他追肥處理均在小穗剛毛分化期至小花分化期為負(fù)增長(zhǎng)。追肥后會(huì)在短期內(nèi)對(duì)谷子幼穗分化期的莖稈干質(zhì)量的增長(zhǎng)率產(chǎn)生抑制作用，T3處理在生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期至一級(jí)枝梗分化期的莖稈干質(zhì)量增長(zhǎng)率為29%，顯著低于同期其他處理的增長(zhǎng)率。追肥后隨生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，氮肥能夠顯著提高谷子的莖稈干質(zhì)量增長(zhǎng)率，T3處理在一級(jí)枝梗分化期至二級(jí)枝梗分化期的莖稈干質(zhì)量增長(zhǎng)率顯著高于同期其他處理。追肥時(shí)期的不同會(huì)影響到谷子莖稈干質(zhì)量在幼穗分化的變化規(guī)律，T1處理下在幼穗分化期的莖稈干質(zhì)量增長(zhǎng)率一直為減少的趨勢(shì)，但始終處于正增長(zhǎng)，與對(duì)照的增長(zhǎng)率變化趨勢(shì)一致，而其他處理下莖稈干質(zhì)量增長(zhǎng)率在小穗剛毛分化期與小花分化期為負(fù)數(shù)，且追肥越晚負(fù)增長(zhǎng)率在此期越大。

2.5 各處理對(duì)谷子產(chǎn)量的影響

由表5可知，追施氮肥與否對(duì)產(chǎn)量影響不顯著，但不同時(shí)期追肥對(duì)谷子產(chǎn)量有顯著影響，T1處理較T2處理在產(chǎn)量方面差異性達(dá)到顯著水平，T1處理與T3，T4處理在產(chǎn)量方面未表現(xiàn)出顯著性差異，但比T3，T4處理的產(chǎn)量高，因此，追肥時(shí)期對(duì)產(chǎn)量的影響也十分關(guān)鍵。不同時(shí)期追肥對(duì)谷子田的穩(wěn)產(chǎn)也會(huì)產(chǎn)生顯著影響，T1處理的標(biāo)準(zhǔn)差與標(biāo)準(zhǔn)誤差顯著小于其他處理，說明T1處理有助于實(shí)現(xiàn)谷子田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

表5 各處理下晉谷21號(hào)理論產(chǎn)量 kg/hm2

3 結(jié)論與討論

追施氮肥能夠顯著影響谷子穗分化時(shí)期的株高、莖粗、全展葉數(shù)與產(chǎn)量。同時(shí)，不同追肥時(shí)期也會(huì)影響到谷子幼穗分化時(shí)期的根系干質(zhì)量、葉片干質(zhì)量以及莖稈干質(zhì)量的正常變化規(guī)律[23-24]。研究結(jié)果還表明，不同時(shí)期追肥對(duì)谷子田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)也會(huì)產(chǎn)生顯著影響，齊苗后10 d左右追肥有助于實(shí)現(xiàn)谷子田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

本研究結(jié)果還表明，追施尿素后谷子在不同時(shí)間段的株高、莖粗和全展葉數(shù)的變化情況不同，谷子的株高變化率呈現(xiàn)雙“S”型增長(zhǎng)趨勢(shì)，全展葉數(shù)的增長(zhǎng)規(guī)律呈現(xiàn)單“S”型增長(zhǎng)趨勢(shì)。追肥后隨著生長(zhǎng)時(shí)間的推移，谷子株高、莖粗與全展葉數(shù)的增長(zhǎng)率呈現(xiàn)低—高—低的變化規(guī)律。追施尿素后莖粗均變粗，這與代小冬等[25]的研究基本一致。同時(shí)，谷子小花分化期在T1處理的葉片干質(zhì)量均高于其余4個(gè)處理，且谷子生育后期在T1處理的葉片衰老速度相對(duì)較慢，因此，T1處理能夠有效地增加葉片光合產(chǎn)物的積累量，從而增加谷子穗質(zhì)量，這可能是由于氮肥有利于增加葉綠素的相對(duì)含量、減緩谷子生育后期葉綠素的降解速率，從而有效地延長(zhǎng)了葉片功能期[6，26]。因此，在山西晉中地區(qū)種植晉谷21號(hào)應(yīng)該在三葉期到分蘗期追施氮肥，正確時(shí)間追肥有助于谷子增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，達(dá)到最經(jīng)濟(jì)合理的種植栽培模式，為合理規(guī)劃農(nóng)事操作具有重要意義。

［1］ MANN C C.Crop scientists seek a new revolution[J].Science，1999，283：310-314.

［2］LUH Y，ZHANGJ P，LIUK，et al.Earliest domestication of common millet in East Asiaextended to 10，000 years ago[J].Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America，2009，106（18）：7367-7372.

［3］刁現(xiàn)民.中國(guó)谷子生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向 [M]//柴巖.中國(guó)小雜糧產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007：32-43.

［4］何繼紅，李灃，董孔軍，等.施肥對(duì)旱地地膜覆蓋栽培谷子產(chǎn)量的影響[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，14（11）：59-61，130.

［5］解文艷，周懷平，關(guān)春林，等.旱地春谷子不同生育期吸收氮、磷、鉀養(yǎng)分的特點(diǎn)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25（3）：158-163.

［6］孫常青，郭志利，屈非，等.不同施肥條件對(duì)雜交谷葉綠素含量的影響[J].作物雜志，2014（3）：72-76.

［7］FARNHARM D E.Row spacing，plant density，and hybrid effects on corn grain yield and moisture[J].Agron J，2001，93：1049-1053.

［8］ZHU X K，GUO W S，F(xiàn)eng C N.The regulation effect of density and nitrogenous fertilizer quantity on grain yield and quality in hybridwheat[J].J Wheat Res，1998，19（2）：6-9.

［9］張巽，王宏富.不同生育時(shí)期噴施硒肥對(duì)谷子籽粒含硒量的影響[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，15（14）：85-86，235.

［10］曾蓉.氮肥運(yùn)籌對(duì)谷子產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[D].太谷：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.

［11］代小冬，常世豪，楊育峰，等.不同氮肥組合和施肥方式對(duì)谷子生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，43（11）：13-16.

［12］代小冬，徐心志，朱燦燦，等.谷子氮、磷、鉀肥的效應(yīng)研究[J].作物雜志，2016（5）：147-151.

［13］袁立新.谷子頂三葉生長(zhǎng)形態(tài)對(duì)產(chǎn)量的影響 [J].作物雜志，1997（5）：34-35.

［14］李會(huì)霞，王玉文，田崗，等.谷子頂三葉形態(tài)研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（1）：9-11.

［15］劉斌，趙敏，王顯瑞，等.不同施氮量對(duì)谷子產(chǎn)量和效益的影響[J].耕作與栽培，2013（5）：11-12.

［16］秦嶺，楊延兵，管延安，等.施氮量和留苗密度對(duì)不同株型谷子產(chǎn)量及產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響 [J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，45（5）：60-63.

［17］楊艷君，王宏富，郭平毅，等.施肥和密度對(duì)張雜谷5號(hào)光合特性及產(chǎn)量的影響 [J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2013，19（3）：566-576.

［18］張謹(jǐn)華，王建軍，楊艷君，等.不同追肥水平下谷友對(duì)晉谷21號(hào)光合特性及產(chǎn)量的影響[J].作物雜志，2015（2）：144-148.

［19］奚廣生，王艷玲.谷子施肥技術(shù)研究 [J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（24）：10549-10550.

［20］管延安，任蓮菊，李曉云，等.不同類型夏谷品種群體發(fā)育與干物質(zhì)積累特點(diǎn)的研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，1999（4）：13-16.

［21］張亞琦.氮、鉀肥對(duì)雜交谷子產(chǎn)量及耗水規(guī)律的影響研究[D].保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

［22］張亞琦，李淑文，付巍，等.施氮對(duì)雜交谷子產(chǎn)量與光合特性及水分利用效率的影響 [J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2014，20（5）：1119-1126.

［23］馮夢(mèng)喜，錢曉剛，陳開富.貴州糯谷子干物質(zhì)積累與養(yǎng)分需求特征[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（4）：28-30.

［24］邢靜熠.氮肥對(duì)谷子幼穗分化及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[D].太谷：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2016.

［25］代小冬，楊育峰，陳煜，等.施肥對(duì)谷子農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及抗倒伏能力的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，43（10）：47-52.

［26］馮志威，楊艷君，郭平毅，等.谷子光合特性及產(chǎn)量最優(yōu)的氮磷肥水平與細(xì)胞分裂素6-BA組合研究 [J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2016，22（3）：634-642.