晉北地區(qū)不同施氮量對黍子產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

蘇占明　李海　皇甫紅芳

摘 要：黍子是山西省晉西北地區(qū)的主要糧食作物，具有較強的抗逆性和適應(yīng)性，它是禾谷類作物中最抗旱的作物之一。為了提高晉北半干旱地區(qū)黍子產(chǎn)量及品質(zhì)，以雁黍8號為材料，采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)5個施氮水平（0、50、65、140、185kg/hm2），探討了不同氮肥水平對黍子生育時期、經(jīng)濟性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：從N0產(chǎn)量（3 960kg/hm2）、N1產(chǎn)量（4 900kg/hm2）到N2產(chǎn)量（5 100kg/hm2），隨著施氮量水平的增加，黍子產(chǎn)量在上升，從N2產(chǎn)量（5 100kg/hm2）、N3產(chǎn)量（4 700kg/hm2）到N4產(chǎn)量（4 400kg/hm2），黍子產(chǎn)量隨著施氮量水平的增加出現(xiàn)下降趨勢。另外，隨著施氮量的增加產(chǎn)量先升后降。黍子淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量均隨著施氮量的增加而下降。當(dāng)?shù)仕綖镹2（65kg/hm2）時，黍子的產(chǎn)量最高為5 100kg/hm2，品質(zhì)也較理想。

關(guān)鍵詞：黍子；施氮量；產(chǎn)量；品質(zhì)；晉北地區(qū)

中圖分類號 S512 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）03-04-29-03

黍子屬小雜糧作物，起源于中國，具有生育期短、耐旱、耐瘠薄等特性，在我國古代農(nóng)業(yè)中占有重要的地位，是干旱、半干旱地區(qū)的主要糧食作物，生長期與雨熱基本同步[1-2]。晉北地區(qū)無霜期短，降水集中，年降水量少，黍子在晉北地區(qū)農(nóng)業(yè)中占有不可替代的作用，同時也是山西省極其重要的抗旱救災(zāi)作物，常年播種面積約20萬hm2，遇春旱年份播種面積會顯著增大。糜子尤其是糯性糜子（黍子）在山西旱作地區(qū)具有明顯的地區(qū)優(yōu)勢和生產(chǎn)優(yōu)勢，對這些地區(qū)的糧食生產(chǎn)和糧食安全具有重要的意義。黍子營養(yǎng)價值高，在平衡膳食、促進(jìn)人體健康方面具有獨特的作用，近年來人們對小雜糧的生產(chǎn)與開發(fā)表現(xiàn)出極大的熱情。因此，提高黍子產(chǎn)量和籽粒品質(zhì)，對改善人們的膳食結(jié)構(gòu)，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和糧食上新臺階具有重要意義[3-4]。晉北地區(qū)屬于山西省北部的黃土高原高寒冷涼地區(qū)，獨特的自然地理環(huán)境和黍子生育期短、適應(yīng)范圍廣、耐旱、耐瘠的特性決定了晉北具有生產(chǎn)黍子的自然資源優(yōu)勢。本文通過研究不同施氮量對黍子產(chǎn)量及籽粒品質(zhì)的影響，為黍子生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)開發(fā)提供理論依據(jù)[5]。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗于2011年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所東王莊基地進(jìn)行。試驗地海拔1 067m，北緯39°05′47″，東經(jīng)113°25′11″，年平均氣溫7.8℃，年降水量399mm，無霜期132d，試驗地土壤為沙壤，地形平整，澆水便利，前茬作物為豆類。試驗基地土壤的肥力狀況：pH值為8.43，有機質(zhì)為11.98g/kg，全磷為0.62g/kg，全鉀為44.5g/kg，全氮為0.98g/kg，速效磷為5.6mg/kg，速效鉀120mg/kg，堿解氮19.7mg/kg。

1.2 試驗材料 供試品種為雁黍8號，該品種由山西農(nóng)科院高寒區(qū)作物研究所選育而成，生育期105d左右，株高110～120cm，單產(chǎn)224kg/667m2，千粒重9.5g，籽粒紅色，圓形，出米率82%，抗倒伏。

1.3 試驗設(shè)計 試驗共設(shè)5個處理，即N0為0kg/hm2，N1為50kg/hm2，N2為65kg/hm2，N3為140kg/hm2，N4為180kg/hm2。每個處理設(shè)3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列，總共15個小區(qū)。每小區(qū)面積10m2（5m×2m），周圍環(huán)境設(shè)保護行，播種前施有機肥370kg/hm2和二銨450kg/hm2，50%的氮肥隨農(nóng)家肥和二銨一起翻地施入，剩余氮肥作為在后面生育期追肥施用2，氮肥為尿素（46.2%）。試驗的播種量為12kg/hm2。中耕除草2次，澆水2次，并及時防治病蟲害。

1.4 測定項目

1.4.1 生育時期 從出苗開始各個小區(qū)記載50%植株達(dá)到各生育期的日期。

1.4.2 產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素 成熟時調(diào)查各個樣點的穗數(shù)，計算出1m2穗數(shù)。成熟后各樣點曬干后先稱整植株的生物學(xué)產(chǎn)量，然后再把穗子取下來，進(jìn)行脫粒稱重，計算出籽粒產(chǎn)量。選取10個有代表性的穗子，測定其株高、莖粗、穗長、千粒重和出谷率等農(nóng)藝性狀，計算平均數(shù)。

1.4.3 品質(zhì)測定 籽粒淀粉含量采用旋光儀進(jìn)行測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)采用DPS、Excel 2003軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量對生育期的影響 由表1可知，隨著施氮量的增加，雁黍8號從播種到出苗的天數(shù)是一致，5個處理播種期都是5月28日，5個處理的出苗期都是6月10日，可見隨著施氮量的增加對雁黍8號的出苗期基本上無影響。拔節(jié)期N0處理、N1處理、N2處理是相同的，都是7月17日，而N3處理和N4處理拔節(jié)期比N0處理、N1處理、N2處理推后1～2d，同理N3處理和N4處理抽穗期比N0處理、N1處理、N2處理推后。5個處理對開花期和成熟期影響不大，基本上開花期和成熟期是一致。所以隨著施氮量的增加，黍子生育進(jìn)程延后在拔節(jié)期到抽穗期表現(xiàn)明顯，N3處理、N4處理比N0、N1、N2處理在拔節(jié)到抽穗期生育期晚3～4d。說明增施氮肥對黍子的營養(yǎng)生長階段具有促進(jìn)作用，能夠使?fàn)I養(yǎng)生長時期推遲，有利于積累和制造充足的養(yǎng)分，為提高黍子的產(chǎn)量奠定良好的營養(yǎng)物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2 不同施氮量對經(jīng)濟性狀的影響 由表2可知，不同氮肥處理對黍子植株農(nóng)藝性狀表現(xiàn)不同。各處理在定苗密度一致的條件下，有效穗數(shù)N0為66個/m2、N1為67個/m2、N2為70個/m2、N3為73個/m2、N4為75個/m2，株高N0為110cm、N1為113cm、N2為115cm、N3為117cm、N4為120cm，莖粗N0為0.64cm、N1為0.65cm、N2為0.72cm、N3為0.77cm、N40.80cm，由此可知穗數(shù)株高莖粗都隨著施氮水平的提高呈上升趨勢，N4處理最高，N0處理最低；穗長N0為37.2cm、N1為37.6cm、N2為38.9cm、N337.2cm、N4為37.6cm，穗長從N0～N1呈上升趨勢，而N2～N4呈下降趨勢。千粒重N0為7.75g、N1為7.79g、N2為7.85g、N3為7.81g、N47.79g，千粒重從N0～N1呈上升趨勢，而N2～N4呈下降趨勢。出谷率N0為65.2%、N1為67.3%、N2為70.5%、N3為68.6%、N4為67.5%，出谷率從N0～N1呈上升趨勢，而N2～N4呈下降趨勢。由此可知穗長、千粒重出谷率隨著施氮水平的提高先上升后下降，N2處理最高，N0最低。說明增施氮肥能夠促進(jìn)植株增高、莖稈變粗、增加分蘗和有效穗數(shù)，但當(dāng)?shù)仕匠^N2處理時穗長、千粒重和出谷率等產(chǎn)量性狀隨著施氮水平的提高而下降趨勢。

2.3 不同施氮量對黍子產(chǎn)量和生物產(chǎn)量的影響 由表3可知，不同的施氮量對黍子的產(chǎn)量和生物產(chǎn)量影響不同。黍子的生物產(chǎn)量隨著施氮量的增加呈上升趨勢，N4處理的生物產(chǎn)量最高，達(dá)到42 800kg/hm2，N3處理生物產(chǎn)量次子，為39 830kg/hm2，N2處理生物產(chǎn)量排第3位，為37 600kg/hm2，N1處理生物產(chǎn)量排第4位，為

34 720kg/hm2，N0處理生物產(chǎn)量最低，為30 470kg/hm2.。黍子產(chǎn)量隨著施氮量水平的增加，呈先升后降變化，最低為N0處理3 960kg/hm2，其次為N1處理49 000kg/hm2，在N2處理達(dá)到最高值5 100kg/hm2，N3處理產(chǎn)量為4 700kg/hm2，N4處理產(chǎn)量為4 400kg/hm2，可以看出從N2處理到N4處理產(chǎn)量呈下降趨勢。從經(jīng)濟系數(shù)對比可知，N1處理的經(jīng)濟系數(shù)最高，達(dá)到0.141，其次為N2處理，為0.136，N4處理最低，為0.103。說明增施氮肥能夠促進(jìn)黍子植株營養(yǎng)器官生長發(fā)育，提高生物產(chǎn)量和籽實產(chǎn)量，但隨著施用氮肥量增加到一定程度，導(dǎo)致黍子營養(yǎng)生長過快，生殖生長受到抑制，生物產(chǎn)量大幅度提高但籽實產(chǎn)量下降。

2.4 不同施氮量對黍子品質(zhì)的影響 不同氮肥處理對黍子籽實總淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量影響不同。由表4可知，隨著施氮水平的提高，總淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量均呈下降趨勢，呈負(fù)相關(guān)。各處理的直鏈淀粉含量和支鏈淀粉含量占淀粉含量比例不同，直鏈淀粉占淀粉總量比例呈下降趨勢，支鏈淀粉占淀粉總量比例呈上升趨勢。說明隨著施氮水平的提高，直鏈淀粉含量和支鏈淀粉含量呈不同程度的下降，直鏈淀粉下降幅度大于支鏈淀粉含量。

3 結(jié)論與討論

目前大多數(shù)研究結(jié)果表明，淀粉分為直鏈淀粉和鏈淀粉，是籽粒中的重要組分，它與蛋白質(zhì)含量共同決定著產(chǎn)量的高低和品質(zhì)的優(yōu)劣[6-7]。近年來的研究表明，2類淀粉所占的比例及支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)共同決定了食味品質(zhì)。由本次試驗結(jié)果表明，淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量均隨著施氮量的增呈下降趨勢，呈負(fù)相關(guān)。試驗表明，在定苗密度一致的條件下，增施氮肥有利于黍子營養(yǎng)生長和養(yǎng)分積累，促進(jìn)植株分蘗，提高黍子生物產(chǎn)量、籽實產(chǎn)量其構(gòu)成因素，但隨著施用氮肥量的增加產(chǎn)量會出現(xiàn)下降趨勢。增施氮肥會導(dǎo)致黍子籽實中的支鏈淀粉含量、直鏈淀粉含量下降，降低黍子品質(zhì)。通過產(chǎn)量和品質(zhì)對比，當(dāng)施氮肥量為65kg/hm2時，黍子籽實產(chǎn)量最高為5 100kg/hm2，品質(zhì)也較理想。

參考文獻(xiàn)

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