殷 敏，李 斌，顧閩峰

（鹽城市新洋農(nóng)業(yè)試驗站，江蘇鹽城 224049）

藜麥（Chenopodium quinoaWilld.）原產(chǎn)于“南美洲脊梁”安第斯地區(qū)，因其氨基酸比例均衡，富含營養(yǎng)元素及多種營養(yǎng)功能因子，零麩質(zhì)和低升糖，2013 年被聯(lián)合國國際糧農(nóng)組織推薦為“全營養(yǎng)食品”[1]。隨后，藜麥產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。我國山西省于2008年率先實現(xiàn)藜麥規(guī)?；N植[2]。此后，藜麥在我國山西、吉林、青海、西藏、甘肅、河北、內(nèi)蒙古等地迅速發(fā)展，各科研院所成功選育出一批適合當?shù)胤N植的優(yōu)良品種，如甘肅、青海和內(nèi)蒙古等地選育的“隴藜系列”“青藜系列”“蒙藜1 號”和“中藜1 號”等[3]。另一方面，我國東部省份發(fā)達，對營養(yǎng)型農(nóng)產(chǎn)品需求旺盛，適合藜麥多模式優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培[4]。但是，在高海拔和冷涼地區(qū)選育出的品種，引種至東部低海拔地區(qū)后產(chǎn)量受到一定限制。同時，當前國內(nèi)外對低海拔和濕熱環(huán)境下藜麥的栽培技術(shù)研究還處于起步階段。因此，如何因地制宜提高藜麥產(chǎn)量，對滿足藜麥產(chǎn)業(yè)需求及其發(fā)展意義重大。

大量研究認為，增施氮肥是提高作物產(chǎn)量的重要途徑[5-9]。然而，過量的氮肥投入，不僅使產(chǎn)量實現(xiàn)負增長[10-11]，還降低肥料利用效率[12]，加重環(huán)境污染[13-15]。王天亮等研究指出，當前我國氮肥生產(chǎn)量要遠遠高于作物實際需求量，并已成為農(nóng)業(yè)污染中的主要組成因子[16]。因此，如何合理協(xié)調(diào)氮肥投入和產(chǎn)量的提高對作物生產(chǎn)至關(guān)重要。本研究通過不同氮肥施用量處理，比較藜麥產(chǎn)量及生長特性差異，為篩選出適宜江蘇沿海地區(qū)藜麥種植的適宜施氮量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2022 年在江蘇省鹽城市新洋農(nóng)業(yè)試驗站（120°54＇E、34°28＇N）進行，該地區(qū)屬亞熱帶季風區(qū)，年平均氣溫14 ℃，日照時數(shù)2 200 h，降雨量1 000 mm。試驗地土壤為沙壤土，pH 值8.42，有機質(zhì)含量（質(zhì)量分數(shù)，下同）14.17 g/kg，有效磷含量28.62 mg/kg，速效鉀含量167.31 mg/kg，堿解氮含量70.62 mg/kg，含鹽量3.01 g/kg。

1.2 試驗設(shè)計

試驗品種為鹽城市新洋農(nóng)業(yè)試驗站自主選育的藜麥新品種蘇藜1 號。試驗共設(shè)置4 個氮肥處理，即N0（不施氮）、N1［施用90 kg/hm2純氮（196 kg/hm2尿素）］、N2［施用150 kg/hm2純氮（326 kg/hm2尿素）］、N3［施用210 kg/hm2純氮（457 kg/hm2尿素）］。試驗所施氮肥為尿素（N 質(zhì)量分數(shù)46%），磷肥統(tǒng)一施用過磷酸鈣（含P2O512%）750 kg/hm2，鉀肥統(tǒng)一施用硫酸鉀（含K2O 52%）172.5 kg/hm2。試驗所需肥料均于播種前一次性施入作基肥。試驗采用單因素隨機區(qū)組排列，每個區(qū)組設(shè)置3 次重復(fù)。小區(qū)面積為10 m2（2 m×5 m），于2022 年3 月23 日播種，株距10 cm，行距30 cm，人工點播，播種深度2 cm 左右。5 月7 日間苗，每穴留1～2 株，5 月31 日開花，7 月18 日收獲。

1.3 測定指標與方法

于苗期（5 月8 日）、開花期（5 月31 日）和成熟期（7 月18 日）分別取樣，每小區(qū)選取6 株長勢相近的植株，測定株高（地面以上至葉片頂端的長度）、莖粗（植株中部最粗處的直徑）、葉長（葉片基部到葉片頂端的距離）、葉寬（葉片邊緣最寬處的距離）、穗長（主穗基部到頂端的距離）、主穗粗（主莖穗下的粗度），去根，測定單株地上部鮮質(zhì)量。測量后將鮮樣置于105 ℃烘箱中殺青0.5 h，隨后置于80 ℃烘箱中烘干至恒質(zhì)量，烘干后的質(zhì)量即為單株地上部干質(zhì)量。成熟期于中心測產(chǎn)區(qū)實收5 m2，曬干脫粒后測定每小區(qū)籽粒產(chǎn)量。

氮農(nóng)學利用率=（施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮量；

氮素偏生產(chǎn)力=產(chǎn)量/施氮量；

氮素貢獻率=（施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮區(qū)產(chǎn)量×100%。

1.4 數(shù)據(jù)整理與分析

用Excel 2010 輸入和整理數(shù)據(jù)，Origin 2022 作圖，SAS 9.4 進行方差分析，Duncan 法進行不同處理間的單因素檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 藜麥地上部物質(zhì)積累

隨著生育期的延長，藜麥地上部單株鮮質(zhì)量和單株干質(zhì)量均不斷增加，成熟期達到最大（圖1-A、圖1-C）。不同氮肥處理下，隨著施氮量的增加，藜麥單株鮮質(zhì)量和單株干質(zhì)量也隨之增加，總體上表現(xiàn)為N3＞N2＞N1＞N0。單株鮮質(zhì)量上，苗期N1和N3處理較N0處理分別顯著增加30.28%、64.75%，N2與N0處理差異無統(tǒng)計學意義；開花期N1、N2和N3處理較N0處理分別顯著增加122.14%、139.14%和159.02%，但N2處理分別與N1和N3處理間的差異無統(tǒng)計學意義；成熟期N0與N1處理間的差異無統(tǒng)計學意義，N2和N3處理較N0分別顯著增加28.57%、38.08%，且N2處理較N3處理顯著降低6.88%。就單株干質(zhì)量而言，苗期N3處理較N0、N1和N2處理分別顯著增加53.98%、25.18%和29.85%，但N0、N1和N2處理間差異均無統(tǒng)計學意義；開花期N1、N2和N3處理較N0分別顯著增加148.05%、163.96%、180.50%，N1、N2和N3處理間的差異均無統(tǒng)計學意義；成熟期N3處理較N0處理顯著增加25.33%，N1、N2處理與N0和N3處理間的差異均無統(tǒng)計學意義。

從地上部物質(zhì)生長率來看，隨生育期的延長，單株鮮質(zhì)量日增長量和單株干質(zhì)量日增長量均呈先增加后降低的趨勢，且均在苗期至開花期達到最大（圖1-B、圖1-D）。苗期，N0處理單株鮮質(zhì)量日增長量和單株干質(zhì)量日增長量均顯著低于其他處理（N2處理單株干質(zhì)量日增長量除外），N3處理最高；苗期至開花期，N1、N2和N3處理間差異均無統(tǒng)計學意義，但均顯著高于N0處理；然而開花期至成熟期，N1、N2和N3處理下單株鮮質(zhì)量日增長量分別較N0處理顯著降低70.20%、41.72%、41.72%，單株干質(zhì)量日增長量各處理間差異均無統(tǒng)計學意義。上述結(jié)果表明，藜麥地上部物質(zhì)隨施氮量的增加而不斷增加，且地上部物質(zhì)的積累主要在生育前期。

圖1 施氮量對藜麥不同生育期地上部單株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量的影響

2.2 藜麥株型

由圖2 可知，隨生育期的延長，株高不斷增加。從不同施氮量來看，N0處理在不同生育期較N1、N2和N3處理均顯著降低，且N1、N2和N3處理間的差異均無統(tǒng)計學意義。就莖粗而言，苗期至開花期莖粗隨生育期的延長而不斷增加，開花期至成熟期整體無明顯變化。比較不同施氮量下的莖粗發(fā)現(xiàn)，苗期N0處理與N1、N2和N3處理間的差異均無統(tǒng)計學意義，但N1和N2處理較N3處理分別顯著降低12.91%、17.63%；開花期N1、N2和N3處理較N0處理分別顯著增加32.36%、39.53%、50.07%，N1、N2和N3處理間差異無統(tǒng)計學意義；成熟期N0處理與N1和N2處理間的差異無統(tǒng)計學意義，但N3處理較N0顯著增加37.64%。以上結(jié)果表明，施氮能夠顯著促進株高和莖粗，但施氮量（N1、N2和N3）的增加僅對苗期莖粗影響具統(tǒng)計學意義，對開花期株高以及成熟期莖粗無明顯影響。

圖2 施氮量對藜麥不同生育期株高和莖粗的影響

從表1 中可以看出，與不施氮相比，施氮能顯著增加葉長和葉寬；但施氮量（N1、N2和N3）間葉長和葉寬的差異均無統(tǒng)計學意義。就穗型而言，施氮量對開花期和成熟期穗長影響均無統(tǒng)計學意義；主穗粗隨著施氮量的增加而略有增加（開花期N3除外），且成熟期N2和N3處理較N0處理分別顯著增加18.65%和20.96%。

表1 施氮量對藜麥葉型和穗型的影響

2.3 藜麥產(chǎn)量和氮肥利用效率

由表2 可知，藜麥產(chǎn)量隨施氮量的增加呈增加趨勢，N3處理產(chǎn)量最高，為3 335.32 kg/hm2，較N0和N1處理分別顯著增加62.75%和28.44%，較N2處理略有增加，但差異無統(tǒng)計學意義。由產(chǎn)量計算不同氮肥處理下氮肥利用效率時發(fā)現(xiàn)，N2處理下氮農(nóng)學利用率最高，較N1和N3處理分別顯著增加62.93%和37.91%，N1和N3處理間差異無統(tǒng)計學意義；氮素偏生產(chǎn)力上，N1處理最高，N3處理最低，且各處理間差異均具有統(tǒng)計學意義；就氮素貢獻率而言，N2和N3處理較N1處理分別顯著增加82.65%、84.67%，N2和N3處理間的差異無統(tǒng)計學意義。

表2 施氮量對藜麥產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響

3 討論

大量研究表明，作物產(chǎn)量大多隨施氮量的增加呈現(xiàn)先增后降的趨勢[17-18]。本研究發(fā)現(xiàn)，當施氮量在0～150 kg/hm2時，產(chǎn)量隨施氮量的增加而顯著增加，當施氮量增加至210 kg/hm2時，產(chǎn)量則不再顯著增加，且與150 kg/hm2時產(chǎn)量相當。另一方面，當施氮量增加時，氮農(nóng)學利用效率先升高后降低，150kg/hm2時達到最大值；而氮素偏生產(chǎn)力在90 kg/hm2時最高，往后增加氮肥則顯著降低；氮素貢獻率與產(chǎn)量趨勢一致。由此，我們認為150 kg/hm2施氮量更適宜于該試驗藜麥的生長，更低或更高的施氮量則不利于產(chǎn)量和氮利用效率的提高。

前人研究表明，作物全生育期地上部干物質(zhì)積累表現(xiàn)為前期少、中期增加、后期略有上升的“S”型曲線[19-21]。段玉等認為向日葵地上部干物質(zhì)積累最快是在出苗后59～67 d[19]。王永慧等研究數(shù)據(jù)亦表明甜高粱在拔節(jié)至抽穗期地上部干物質(zhì)日增量最高[20]。本研究發(fā)現(xiàn)，藜麥在苗期至開花期（播種后46～69 d）地上部單株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量日增長量亦顯著增加，與前人研究結(jié)果[19-20]保持一致。另一方面，本研究發(fā)現(xiàn)，與不施氮肥相比，增施氮肥能顯著增加藜麥株高、莖粗、葉長、葉寬和主穗粗。袁加紅等對111 份藜麥種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀分析發(fā)現(xiàn)，藜麥產(chǎn)量與株高、莖粗、葉長和葉寬均呈正相關(guān)[22]。本試驗中隨施氮量的增加，產(chǎn)量在0～150 kg/hm2施氮時也隨之顯著增加，但株高、莖粗、葉長、葉寬和主穗粗在90～150 kg/hm2施氮時差異無統(tǒng)計學意義。除此之外，Rehman 等指出，氮肥的供應(yīng)對藜麥穗長無顯著影響[23]，與本試驗結(jié)果一致。由此，我們認為，增施氮肥后藜麥產(chǎn)量的提高可能更多地歸因于地上部物質(zhì)的積累，且在株高和莖粗都保持相近的情形下，地上部物質(zhì)的增加可能依靠更多的葉片數(shù)以及分枝數(shù)。張亞萍等分析發(fā)現(xiàn)，藜麥產(chǎn)量與有效分枝數(shù)和單株有效穗數(shù)呈顯著正相關(guān)[24]，Bhargava 等研究結(jié)果亦表明，藜麥籽粒產(chǎn)量與分枝數(shù)、花序數(shù)和干物質(zhì)質(zhì)量呈顯著正相關(guān)[25]。鑒于此，進一步探究不同施氮量處理下藜麥株型的差異對解析產(chǎn)量提高的生理機制意義重大。

4 結(jié)論

施用氮肥可提高江蘇沿海地區(qū)藜麥地上部物質(zhì)積累，優(yōu)化藜麥株型，提高產(chǎn)量，其中氮肥施用量以150 kg/hm2效果最好，其產(chǎn)量、氮肥利用效率均最優(yōu)。