一種新型肥料在谷子生產(chǎn)中的應(yīng)用

閻世江，褚清河，周運寧，張治家

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，山西太原030031；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與經(jīng)濟研究所，山西太原030006；3.山西省白色農(nóng)業(yè)研究開發(fā)中心，山西太原030031；4.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所，山西太原030031）

谷子（Setaria italica）屬禾本科植物，古稱稷、粟，亦稱粱，為一年生草本，廣泛栽培于歐亞大陸的溫帶和熱帶，我國黃河中上游為主要栽培區(qū)，其他地區(qū)也有少量栽種。其不僅供食用，入藥有清熱、清渴，滋陰，補脾腎和腸胃，利小便、治水瀉等功效，又可釀酒。谷子莖葉又是牲畜的優(yōu)等飼料[1]。近年來，我國谷子生產(chǎn)出現(xiàn)了連續(xù)多年的豐收，山西省作為糧食大省，谷子的種植面積較大，但隨著山西省城鎮(zhèn)化步伐的加快，耕地減少，對谷子生產(chǎn)有一定的影響，因此，為保證糧食安全，只能提高谷子單位面積的產(chǎn)量。研究表明，施肥在此過程中起到的作用十分巨大，據(jù)統(tǒng)計約占30%～50%[2]。在這其中應(yīng)用較多的是復(fù)合肥，由于復(fù)合肥內(nèi)含氮磷鉀等元素，能有效補充作物生產(chǎn)過程中所需的營養(yǎng)元素，但隨著大量施用復(fù)合肥目前谷子的產(chǎn)量卻未得到大幅的提高，其原因主要是沒有針對性地精準(zhǔn)施肥[3-5]。德國科學(xué)家李比希認為[6]，在作物的生長過程中所需的肥料各不相同，應(yīng)根據(jù)各自的特點因地制宜的施用肥料。劉蝴蝶等[7]研究山西省主要耕作土壤肥力情況，結(jié)果表明，山西省土壤有自身的特點，其中，堿基氮、有效磷、速效鉀、有機質(zhì)含量分別達61.5，21.4，150.2 mg/kg，17.2 g/kg，在自然的條件下不能滿足谷子生長所需的養(yǎng)分，應(yīng)施用化肥，因此，精確施肥成為我國農(nóng)業(yè)養(yǎng)分利用與施肥技術(shù)發(fā)展的方向。

本試驗以谷子為研究對象，施用新型復(fù)合肥，調(diào)查谷子生長性狀，研究新型復(fù)合肥對谷子生長的影響，以期為谷子高產(chǎn)栽培技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗在山西省長治市沁縣次村鄉(xiāng)次村進行，土壤為褐土，試驗前取0～20 cm耕層土壤，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源研究所進行氮、磷、鉀、有機質(zhì)等養(yǎng)分的測定。

試驗地土樣化驗分析發(fā)現(xiàn)，氮含量為60.0mg/kg，有效磷、速效鉀、有機質(zhì)含量分別達5.91，177 mg/kg，14.1 g/kg，與山西省土壤養(yǎng)分含量平均水平相比，堿基氮含量低，有效磷含量、有機質(zhì)含量低，速效鉀含量高。

1.2 試驗材料

供試谷子品種為長生07號，購買于山西農(nóng)業(yè)高新技術(shù)市場。

1.3 試驗方法

試驗小區(qū)長10 m、寬5 m，試驗共設(shè)3個處理：處理1.施用牛糞，作為底肥施入，每公頃45 m3；處理2.施用新型配比肥，為寧夏魯西化肥有限公司生產(chǎn)，成分 N∶P2O5∶K2O＝15∶42∶0，每袋 50 kg。該新型肥料與傳統(tǒng)肥料相比較，N，P，K的配比不同，N含量較低，P含量較高，施用時每公頃用22.5袋，作底肥施入，全生育期不再追肥；處理3.選用的肥料為硝酸磷肥（對照），產(chǎn)地為山西化肥廠，成分N∶P2O5∶K2O＝26.5∶11.5∶0，每袋 50 kg。硝酸磷肥每公頃用15袋，作底肥施入；在抽穗期每公頃追肥600 kg。其余的管理方式相同。

各處理按照供試肥料要求進行，其余管理相同，設(shè)3次重復(fù)，共安排9個小區(qū)。2017年5月18日機器播種，播種量11.25～15.00 kg/hm2，9月25日統(tǒng)一收獲。

收獲時全區(qū)收獲，隨機取100穗進行考種和計產(chǎn)，并調(diào)查株高、穗質(zhì)量、穗長、穗粗、千粒質(zhì)量、谷色、單穗粒質(zhì)量、秕谷率。

2 結(jié)果與分析

3種肥料對谷子的生長影響如表1所示。從表1可以看出，除谷色、秕谷率在處理間的差異未達顯著水平外，其余各性狀的差異均達顯著水平，處理2的株高、穗質(zhì)量、穗長、穗粗、千粒質(zhì)量、單穗粒質(zhì)量、公頃產(chǎn)量均高于其余2個處理，處理2與處理3的穗粗、千粒質(zhì)量雖然有差異，但處理間的差異未達顯著水平，處理3各性狀的表現(xiàn)高于處理1，處理1各性狀的表現(xiàn)較低，其株高、穗質(zhì)量、穗長、穗粗、千粒質(zhì)量、單穗粒質(zhì)量、公頃產(chǎn)量分別達130 cm，19.5 g，15.2，1.5 cm，2.0，12.4 g，3 750 kg。

表1 不同肥料對谷子生長的影響

說明采用新型配比肥能顯著促進谷子的生長，通過提高穗質(zhì)量、穗長、穗粗、千粒質(zhì)量、單穗粒質(zhì)量，進一步提高產(chǎn)量，施用化肥對谷子生長的促進作用較有機肥高。

3 討論

株高、穗質(zhì)量、穗長、穗粗、千粒質(zhì)量、單穗粒質(zhì)量等指標(biāo)是衡量谷子生長與產(chǎn)量構(gòu)成的重要性狀，一般認為上述的性狀越高，產(chǎn)量越高。代小冬等[8]研究認為，谷子在生長良好的情況下，株高、穗質(zhì)量、穗長、穗粗等指標(biāo)對產(chǎn)量有較大的貢獻。張立新等[9]研究認為，株高、穗長、單穗粒質(zhì)量等指標(biāo)是構(gòu)成谷子產(chǎn)量的主要因素，與產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系。這與本研究的結(jié)論相同，說明在3個處理中施用試驗肥后，有利于谷子的生長，使株高、穗質(zhì)量、穗長、穗粗、千粒質(zhì)量、單穗粒質(zhì)量等指標(biāo)升高，進一步提高了谷子的產(chǎn)量。在本研究中施用有機肥后未施用化肥，谷子的產(chǎn)量較低，說明有機肥發(fā)揮效用的時間較長，在短時間內(nèi)對產(chǎn)量的貢獻有限[10]。

施用化肥的2個處理相比較發(fā)現(xiàn)，施用新型配比肥較硝酸磷肥更能促進谷子的生長，提高產(chǎn)量，其原因是新型配比肥中的氮、磷、鉀配比采用了新型配比。張亞琦[11]研究表明，氮磷鉀在谷子的生長過程中均有重要的作用，但應(yīng)在一定的比例范圍內(nèi)。石二國[12]針對不同的地區(qū)提出了多種不同的氮磷鉀比例，其中，氮、磷、鉀肥施用量分別為175.5，129.0，58.5 kg/hm2時，谷子產(chǎn)量最高。本研究首先對種植谷子的地區(qū)進行土壤分析，發(fā)現(xiàn)氮含量、磷含量較低，而鉀含量較高，因此，在試驗肥中添加氮、磷，未添加鉀肥，而硝酸磷肥中的氮、磷、鉀配比為26.5∶11.5∶0，氮含量較高，磷含量較低。氮是谷子生長的必需元素，但其含量過高對谷子的生長有抑制作用，且我國的土壤普遍缺磷，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中限制因素之一[13-14]。因此，補充磷肥和鉀肥有利于壯苗早發(fā)、壯株大穗、提高粒葉比、增加粒數(shù)和粒質(zhì)量，是提高群體質(zhì)量的重要條件[15-20]。在本研究中針對當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件施用新型復(fù)合肥補充氮肥、磷肥，未施用鉀肥，可有效補充谷子生長所需養(yǎng)分，施用的次數(shù)少，肥效較高，對谷子生長有利，適于大面積推廣。