微肥對晉北地區(qū)黍子產(chǎn)量品質(zhì)及收益的影響

梁燕，鄭竹勝，王旭，劉俊峰，王崇銘，郤云飛，郭龍飛，席甜

（1.繁峙縣綜合檢驗檢測中心，山西 繁峙 034300；2.繁峙縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山西 繁峙 034300；3.忻州市綜合檢驗檢測中心，山西 繁峙 034000）

黍子為單子葉禾本科植物，耐干旱，抗逆性和適應性強[1]，是山西省重要雜糧作物之一。其形態(tài)特征與糜子相似，籽粒脫殼即成黍米，呈金黃色、具有黏性，又稱黃米、軟米，營養(yǎng)價值高，蛋白質(zhì)含量10.32%～17.73%，脂肪含量1.02%～5.45%[2]，含有人體必需的8種氨基酸、微量元素和礦物質(zhì)元素，具有食療價值。隨著我國人民生活水平的提高，食品結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，對雜糧的需求量逐漸增大，研究黍子如何提質(zhì)增效對黍子產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。

微量元素在植物體內(nèi)的含量低于萬分之一，但對植物的生長發(fā)育起著非常重要的作用[3]。作物缺乏任何一種微量元素，生長和產(chǎn)量都會受到影響，微量元素過多則會使作物中毒。王君杰等的研究表明硼、鋅肥對糜子增產(chǎn)有顯著作用[4]，李春霞的研究表明錳、鐵和鉬肥處理種子對小麥生長、產(chǎn)量及抗逆性等均有顯著影響[5]，許亞芳等研究發(fā)現(xiàn)拔節(jié)期噴施高濃度微肥對冬小麥增產(chǎn)有利[6]。晉北地區(qū)多為石灰性土壤，有效性鋅、硼等微量元素均有不同程度的缺乏[5]，微肥對黍子種植影響的研究較少。

微肥的使用方法有4種，分別為土壤施肥（拌土撒施）、種子處理（浸種和拌種）、根外追肥（噴施）、蘸秧根（水稻的特殊施肥法）。其中，土壤施肥雖然肥料的利用率較低，但使用方便，有一定的后效，對土壤結(jié)構(gòu)改善有益。本試驗應用土壤施肥的方式，通過復合肥和有機肥兩種肥料的不同配比模擬不同施肥環(huán)境，研究了微肥使用量對黍子產(chǎn)量、生長指標、營養(yǎng)品質(zhì)及經(jīng)濟收益的影響。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于山西省東北部的繁峙縣，北緯38°58′～39°27′，東經(jīng)113°09′～113°58′，屬溫帶大陸性氣候。試驗田為新開墾建筑荒地，種植期為2021年6月—9月，平均溫度21.2℃，平均月日照時長207 h，平均月降水量77 mm。

1.2 供試品種及肥料

1.2.1 供試黍子品種

供試品種為當?shù)爻Ｒ?guī)種黑黍子。

1.2.2 肥料

微肥：莊稼大力神牌微肥，由繁峙縣杏園農(nóng)產(chǎn)品合作社提供，鈣（游離態(tài)）≥3%，鎂（游離態(tài)）≥3%，硫≥5%，鐵（游離態(tài)）0.2%～1%，鋅（游離態(tài)）≥2%，硼≥1.5%，鉬≥0.5%～1%，游離態(tài)氨基酸≥3%，酸堿度（pH值）4～8，水分≤2%，粒度≥90%，以下簡稱微肥。

模擬不同施肥環(huán)境用肥：（1）復合肥（新洋豐農(nóng)業(yè)科技股份有限公司生產(chǎn)，總養(yǎng)分含量≥48%，N∶P2O5∶K2O為26∶10∶12）；（2）生物有機肥（嘉施利（平原）化肥有限公司生產(chǎn)，有效活菌數(shù)≥5×108/g，有機質(zhì)≥60%，腐植酸≥5%）；（3）尿素（含氮46%），均由繁峙縣杏園農(nóng)產(chǎn)品合作社提供。

1.3 試驗設計

通過施加不同量的復合肥和生物有機肥模擬不同施肥土壤環(huán)境，共設計9個模擬組（見表1），各模擬條件下施用微肥15 kg/hm2、30 kg/hm2、45 kg/hm2，同時設對照組（當?shù)亓晳T施肥，播種前施復合肥600 kg/hm2，苗高33 cm時追施尿素300 kg/hm2，無微肥），即27+1個處理，3次重復，共84個小區(qū)，小區(qū)面積為12.1 m2。6月11日整地施肥，6月20日播種（機器穴播，行距45 cm，穴距24 cm），7月23日間苗至每穴留苗12株，8月6日對照組追施尿素，10月2日收獲。播種前澆水一次，以保證出苗，其他栽培管理措施按常規(guī)進行[7]。

表1 模擬不同土壤環(huán)境施肥用量Tab.1 The simulate the amount of fertilization in different soil environments

1.4 測定指標及方法

收獲期間，按照五點法在每小區(qū)選取5穴作為試驗株，分別進行生長指標和營養(yǎng)指標的分析，以各小區(qū)產(chǎn)量折算單產(chǎn)。生長指標包括株高、莖基粗、穗長、單穗質(zhì)量、百粒質(zhì)量、密度等[1]；營養(yǎng)指標包括蛋白質(zhì)、脂肪、還原糖、直鏈淀粉等[7]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel，IBM SPSS Statistics v23.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。方差分析采用Duncan新復極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 微肥對黍子產(chǎn)量的影響

采用Duncan方法進行單因素方差分析，結(jié)果見表2。表中數(shù)據(jù)顯示微肥對黍子的產(chǎn)量有顯著影響。施肥后2/3的試驗較CK增產(chǎn)，5/9的處理組中微肥施用量為15 kg/hm2時產(chǎn)量較高，且均高于CK。27個試驗中產(chǎn)量最高為3 321 kg/hm2，處理為F3S2，微肥施用量為15 kg/hm2。

表2 施用微肥對黍子產(chǎn)量的影響Tab.2 The effects of micro-fertilizer on millet yield

2.2 微肥對黍子生長指標的影響

施肥處理不同，作物生長指標會有差異，采用單因素方差分析Duncan法分析施用不同量的微肥對黍子生長指標的影響，見表3。不同的微肥施用量對穗長、穗質(zhì)量和百粒質(zhì)量無顯著影響，但對株高、莖基粗和容重均有顯著影響。其中微肥施用量為15 kg/hm2時，有5/9的處理組中株高值最大；施用量為45 kg/hm2時，5/9的處理組中莖基粗值最大，4/9的處理容重值最大。

表3 施用微肥對黍子生長指標的影響Tab.3 The effects of micro-fertilizer on the growth index of millet

2.3 微肥對黍米營養(yǎng)指標的影響

從表4可看出微肥施用量對黍米還原糖、蛋白質(zhì)和脂肪含量有顯著影響，對直鏈淀粉含量無顯著影響。黍米還原糖含量最高的試驗中微肥施用量為30 kg/hm2，同時有4/9的處理組中微肥施用30 kg/hm2時還原糖含量較高，且均高于對照組；蛋白質(zhì)含量最高的試驗中微肥施用量為45 kg/hm2，但有5/9的處理組中微肥施用30 kg/hm2時蛋白質(zhì)含量較高；脂肪含量最高的試驗中微肥施用量為30 kg/hm2，但有5/9的處理組中微肥施用45 kg/hm2時脂肪含量較高。

表4 施用微肥對黍米營養(yǎng)指標的影響Tab.4 The effects of micro-fertilizer on nutrient index of millet

2.4 黍子生長指標與營養(yǎng)指標之間的相關(guān)性

黍子生長指標與營養(yǎng)指標之間的相關(guān)性分析顯示，產(chǎn)量與其他指標無顯著相關(guān)性；黍子穗質(zhì)量、百粒質(zhì)量與株高、穗長、莖基粗間均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)；穗長與株高間呈極顯著正相關(guān)；莖基粗與株高、穗長間呈極顯著正相關(guān)；密度與穗長、百粒質(zhì)量間呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)，與蛋白質(zhì)呈極顯著負相關(guān)；還原糖含量與株高之間呈現(xiàn)顯著正相關(guān)；蛋白質(zhì)含量與穗長、百粒質(zhì)量間呈現(xiàn)極顯著負相關(guān)，與穗質(zhì)量間呈顯著負相關(guān)[8，9]。

2.5 不同施肥處理對黍子種植經(jīng)濟效益的影響

從圖1中可以看出施肥利潤最高的兩組試驗分別為F3S2-15和F1S1-15，微肥的施用量均為15 kg/hm2，較CK分別增加利潤0.38×104元/hm2和0.26×104元/hm2[10]。

圖1 不同施肥處理黍子種植的施肥利潤Fig.1 The fertilization profit of millet planting with different fertilization treatments

3 結(jié)論

施用微肥對黍子產(chǎn)量、株高、莖基粗、容重，及黍米還原糖、蛋白質(zhì)和脂肪含量有顯著影響，對黍子穗質(zhì)量、穗長、百粒質(zhì)量和黍米直鏈淀粉無顯著影響。綜合各指標比較分析得出，考慮增產(chǎn)和較高的經(jīng)濟效益時微肥的最佳施用量為15 kg/hm2，此時株高值較大，根據(jù)黍子生長指標與營養(yǎng)指標相關(guān)性知，還原糖含量也較高；考慮抗倒伏性，建議施加微肥45 kg/hm2；考慮營養(yǎng)指標和口感時，建議施加微肥30 kg/hm2。

根據(jù)有關(guān)資料，微肥基施可以培肥地力，疏松土壤，改善土壤理化性質(zhì)，促進根系的生長發(fā)育和對養(yǎng)分的吸收能力，為促進苗齊、苗全、苗壯打下堅實基礎，但不同微肥對不同作物各時期的影響不同[11]。也有研究表明石灰性土壤中微量元素有效性差，根外噴施的效果更好[12，13]。因此在晉北地區(qū)，微肥作為基肥施用，苗期追施，拌種使用，還是根外噴施對黍子增產(chǎn)提質(zhì)更有利，有待于進一步研究。

表5 黍子生長指標與營養(yǎng)指標之間的相關(guān)性Table 5 Correlation between growth index and nutritional index of millet