余慶 王冀川 柳維揚
(塔里木大學農學院,新疆 阿拉爾 843300)
目前,隨著我國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,藜麥經(jīng)濟效益在產業(yè)鏈體系中開始顯現(xiàn),與之配套的產品研發(fā)和價值利用途徑,如食用、農業(yè)、藥用開始涉及到人們生活中。經(jīng)濟的高質量發(fā)展伴隨著人們消費能力的提高,致使藜麥產業(yè)的誕生和消費成為了可能。導致國產藜麥開始蓬勃發(fā)展。此外,新疆作為藜麥種植較適宜地區(qū),雖然總體受水土條件限制,但如何提高藜麥的水肥耦合最佳方案,促進對植株生長和水肥利用效率的影響,是重要的探究導向之一。另外,在控制生產成本中,盡可能提高產品品質產出和降低農業(yè)資源浪費情況,同時也要考慮到避免土壤鹽漬化等次生災害問題的發(fā)生。因此,探索一種充分保障自然生態(tài)環(huán)境條件下,開展高效、高產、高質的水肥耦合的生產經(jīng)營機制,既要做到水肥效率的合理利用,又要減少環(huán)境污染和生產成本可行[1],是當前亟需解決的問題。
試驗區(qū)位于新疆拜城縣的國家棕漠土試驗站內,屬于中緯度大陸的干旱型氣候,深居歐亞大陸的中心地帶,遠離海洋,冬春較長,夏秋較短,晝夜溫差大。多年平均氣溫11.3℃,極端最高氣溫40.8℃,極端最低氣溫-23.7℃,多年平均降水量104.1mm,多年平均蒸發(fā)量在1526.6mm,年均降水量94mm。
供試藜麥品種為“伊利早熟1號”,種子由新疆農業(yè)科學院提供。試驗地設在新疆拜城縣的國家棕漠土試驗站開展水肥耦合土柱試驗。
試驗采用4因素3水平的正交設計,4個因素分別為氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)和水(W),共9個處理,PVC土柱,高100cm,寬25cm,底部開孔洞,土柱均勻相間分布。重復9次,共81個土柱,具體試驗處理見表1。
表1 試驗處理的正交試驗表
分別在苗期、拔節(jié)期、開花期和灌漿期各灌水1次(各時期灌水比例為苗期20%,拔節(jié)期30%,開花期20%和灌漿期30%)。氮磷鉀肥分別采用尿素、磷酸二氫鉀和硫酸鉀,磷肥和鉀肥50%作基肥,其余磷肥、鉀肥和全部氮肥在藜麥生長期間分4次隨水追施(各時期施肥比例為苗期20%,拔節(jié)期30%,開花期20%和灌漿期30%)。于2023年4月下旬播種,每柱選無病害種子4~6粒,在土株中心人工點播,播種深度為2~3cm,篩選空隙為2mm棕漠土,覆蓋表面1~2cm。幼苗生長至6~9cm后間苗,每柱選留健壯幼苗2~4株,生長至10~15cm時定苗,每柱選留1株健壯苗。
藜麥整個生育期(苗期、分枝期、開花期、灌漿期、成熟期)選取不同處理的4株取樣,測定株高、節(jié)間距、莖直徑、分枝數(shù)、葉片數(shù)、節(jié)數(shù)及穗數(shù)等農藝性狀,具體測定的方法見表2。
表2 農藝性狀的測定方法
采用Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進行圖像分析和處理。IBM SPSS Statistics 26軟件用鄧肯法進行差異顯著性檢驗。
由表3可知,不同處理的生育進程有一定的差異。其中,出苗期最早與最晚日期為5月8日和12日,兩者相差天數(shù)為5d。幼苗最晚的是處理7,生長天數(shù)為15d,占處理7全生育期的生長時間為12.5%;幼苗最早的是處理2和處理5,生長天數(shù)為11d,占處理2和處理5全生育期的生長時間為9.24%,出苗期的最早與最晚的處理相差4d。成熟期最早與最晚日期為8月23日和29日,兩者相差天數(shù)為6d。成熟期最晚的處理是4,生長天數(shù)為124d;成熟期最早的是處理2、處理3、處理5、處理9,生長天數(shù)為119d。不同處理中“伊犁早熟1號”處理2、處理3、處理5、處理9的成熟期最早,生育期最短,均為8月24日的119d,“伊犁早熟1號”處理4的成熟期最晚,生育期最長,為8月29日的124d,兩者的相差天數(shù)為5d。
表3 不同處理的生育進程
由表4可見,藜麥最高的株高為處理1與處理7,兩者分別為71.66mm、73.00mm,并顯著高于處理2、處理4和處理8,且極顯著高于處理3、處理5和處理6。最高的節(jié)間長度為處理1與處理4,兩者分別為9.33mm、10.00mm,并顯著高于處理2,且顯著高于處理3、處理5、處理6、處理7、處理8和處理9。最高與最低的莖直徑分別為處理8與處理4,兩者分別為0.20mm、0.13mm,兩者差值為0.07m,且無顯著差異;最高的分枝數(shù)為處理1,值為6.33個,且處理1顯著高于處理3、處理4、處理5、處理8、處理9,極顯著高于其余處理;葉片數(shù)處理1極顯著高于其它處理。節(jié)數(shù)處理3、處理7顯著高于其它處理。穗數(shù)無顯著性差異。說明在藜麥苗期不同水肥施肥條件下,對藜麥的生長發(fā)育無影響。
表4 苗期不同水肥處理的農藝性狀比較
由表5可見,最高的藜麥株高為處理6與處理7,分別為185mm、206mm,顯著高于處理1、處理8、處理9,極顯著高于其余處理;最高的節(jié)間長度為處理7的16.66mm,并顯著高于處理1、處理4、處理5、處理6、處理8,且極顯著高于處理2和處理9;莖直徑處理7顯著高于處理處理6,極顯著高于其余處理;最高的分枝數(shù)為處理6、處理7、處理8,值分別為13.00個、12.66個和12.66個,并顯著高于處理1、處理2、處理3、處理4、處理5和處理9;最高的葉片數(shù)為處理2,值為54.00,并顯著高于處理6、處理7、處理8、處理9,極顯著高于處理1、處理3、處理4、處理5;節(jié)數(shù)處理6、處理9顯著高于其它處理;穗數(shù)處理2顯著高于其它處理。說明高水分和施肥量條件下,對藜麥拔節(jié)期株高、節(jié)間距、莖直徑、分枝數(shù)及節(jié)數(shù)產生極顯著影響,且藜麥對氮磷肥敏感,對水分需求量大。
表5 拔節(jié)期不同水肥處理的農藝性狀比較
由表6可見,藜麥最高的株高為處理9的436.67mm,并顯著高于處理1、處理3、處理5和處理6,且極顯著高于處理2、處理4、處理7和處理8。最高的節(jié)間長度為處理9的27.67mm,并顯著高于處理2、處理4、處理5、處理6,且極顯著高于其余處理;最高的莖直徑為處理6的9.33mm,并顯著高于處理5和處理9,且極顯著高于處理1、處理2、處理3、處理4、處理7、處理8;最高的葉片數(shù)為處理3、處理6和處理9,值分別為104.00片、106.00片和104.67片,并顯著高于處理1、處理4、處理5、處理8,且極限顯著高于處理2和處理7。最高的節(jié)數(shù)為處理7和處理8,分別為12.67個、11.67個,并顯著高于處理1、處理3、處理4、處理9,且極顯著高于處理2和處理5、處理6;最高的穗數(shù)為處理5的16.67穗,并顯著高于處理1、處理3、處理4、處理9,且極顯著高于處理2、處理6、處理7、處理8。說明高水分與氮肥、磷肥使得藜麥具有更好的生長條件,隨著水肥量的增加,對藜麥的株高、節(jié)間距、莖直徑、分枝數(shù)、葉片數(shù)及節(jié)數(shù)生長發(fā)育影響越好。
表6 開花期不同水肥處理的農藝性狀比較
由表7可見,藜麥的株高處理9最高,為628.67mm,顯著高于處理7,且極顯著高于處理1、處理2、處理3、處理4、處理5、處理6、處理8;最高的節(jié)間長度為處理6的31.00mm,并顯著高于其余處理;最高的莖直徑為處理9的10.00mm,并顯著高于其余處理;最高的分枝數(shù)為處理7的26.67個,并顯著高于處理6和處理9,且極顯著高于1、處理2、處理3、處理4、處理5、處理8;最高的葉片數(shù)為處理9的343.33片,并顯著高于處理1、處理8,且極顯著高于處理2、處理3、處理4、處理5、處理6、處理7;最高的節(jié)數(shù)為處理9的20.33個,并顯著高于處理1、處理5、處理6、處理7、處理8,且極顯著高于處理2、處理3、處理4;最高的穗數(shù)為處理3的26.67穗,并顯著高于處理6、處理7和處理9,且極顯著高于處理1、處理2、處理4、處理5、處理8。說明高水肥條件下,對藜麥的株高、莖直徑、分枝數(shù)、葉片數(shù)及節(jié)數(shù)產生極顯著差異,相關因素隨著水肥量的增加而上升。
表7 灌漿期不同水肥處理的農藝性狀比較
選擇優(yōu)良品種、種質資源及適合的播期是藜麥形成較高生產力的基礎。溫日宇等[2]認為,野生藜麥籽粒產量較低,篩選良種品質的藜麥種子是十分重要的研究。任永峰等[3]認為,藜麥具有豐富的營養(yǎng)價值和較強的生態(tài)適應性。前人研究表明,我國的藜麥主要集中分布于北方冷涼區(qū)域,相關區(qū)域也是我國鹽堿地集中地區(qū),結合兩者探索種植耐鹽堿藜麥作物有十分重要的意義[4]。另外,馬成通過2年研究發(fā)現(xiàn),甘肅秦安縣黃土高原采用全膜平覆穴播的種植方式,“隴藜1號”藜麥適播期為4月中下旬[5]。因此,藜麥的高產條件之一,是選擇合理的播種時期[6]。同時,張亞萍等[7]研究表明,要實現(xiàn)藜麥的產量提升,藜麥的有效穗數(shù)、有效分枝數(shù)是改善問題的關鍵之一。王艷青等[8]發(fā)現(xiàn),單株籽粒結實產量和千粒重具有顯著相關性。
試驗結果表明,在同一品種不同比例水肥條件下,“伊犁早熟1號”在處理2、處理3、處理5、處理9的成熟期最早,生育期最短,均為8月24日的119d。在藜麥的拔節(jié)生長期,處理7株高、節(jié)間距、莖直徑、分枝數(shù)及節(jié)數(shù)等5個指標均顯著和極顯著高于其它處理;在藜麥的開花生長期,處理9株高、節(jié)間距、莖直徑、分枝數(shù)、葉片數(shù)及節(jié)數(shù)等6個指標均顯著和極顯著高于其它處理;在藜麥的灌漿生長期,處理9株高、莖直徑、分枝數(shù)、葉片數(shù)及節(jié)數(shù)等5個指標均顯著和極顯著高于其它處理。綜合上述,“伊犁早熟1號”選擇處理9的水肥量,是生產中優(yōu)先采取的合理方式,具有較高潛在經(jīng)濟效益和高效高產種植制度適宜的水肥耦合組合,為探索產量、干物質量及水肥生產力對水肥耦合的響應規(guī)律,確立并完善冷涼區(qū)藜麥的最佳水肥管理方案模式,為生產上適于冷涼區(qū)藜麥的生產活動提供科學依據(jù)。