化肥和有機肥配施對糯高粱產量和品質的影響

張春蘭 汪燦 徐燕 邵明波 張立異

摘要：為構建貴州地區糯高粱科學施肥技術體系，采用完全隨機區組設計，設置6個處理，分別為100%復合肥（T1）、85%復合肥+15%有機肥（T2）、70%復合肥+30%有機肥（T3）、55%復合肥+45%有機肥（T4）、40%復合肥+60%有機肥（T5）、100%有機肥（T6），研究化肥和有機肥配施對糯高粱產量、農藝性狀及品質的影響。結果表明，化肥和有機肥配施對糯高粱產量、農藝性狀及品質均有顯著或極顯著影響；2年平均，不同處理間產量、株高、單穗粒數、單穗粒質量、千粒質量、蛋白質含量、支鏈淀粉含量和單寧含量均表現為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理，莖粗、穗長和總淀粉含量均表現為T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6處理；與T1處理相比，T3處理的產量、株高、莖粗、穗長、單穗粒數、單穗粒質量、千粒質量、蛋白質含量、總淀粉含量、支鏈淀粉含量和單寧含量分別增加9.14%、2.43%、2.67%、2.69%、10.59%、21.38%、6.57%、6.12%、2.13%、0.81%和4.81%。本試驗條件下，T3處理（70%復合肥+30%有機肥）能更好地促進糯高粱植株的生長，改善穗結構，增加產量，提升品質。

關鍵詞：化肥；有機肥；糯高粱；產量；品質；配施

中圖分類號：S514.06? 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2023）23-0075-06

糯高粱作為貴州省十大千億級產業之一的白酒產業的主要原料，是醬香型白酒的“第一車間”，在貴州省農業經濟發展中產業優勢明顯，貢獻巨大。近年來，伴隨著貴州種植業結構的調整以及白酒企業發展的帶動，糯高粱種植規模迅速增加，常年種植面積穩定在20萬hm2左右，占我國高粱種植面積的20%，位列全國前三［1-3］。然而，由于貴州多數地區在糯高粱種植過程中盲目施用化肥，致使糯高粱生產成本提高，產量、品質及經濟效益下降，嚴重制約了糯高粱產業的可持續發展［4-5］。因此，建立糯高粱科學施肥技術體系，對提升糯高粱產量和品質具有重要意義。化肥和有機肥配施既能培肥土壤，又能確保作物高產穩產，在農業生產中廣泛應用［6］。梁兵等研究發現不同比例有機肥與化肥配施對烤煙生長及產量具有顯著影響，有機肥占比為25%、復合肥為75%的施肥方式能更加協調煙葉的化學成分，尤其是對下部葉和中部葉的作用較為明顯［7］。陳靜等的研究表明，在元泰豐有機肥與腐殖酸水溶液、菌劑的化肥減量技術下甜糯玉米土壤陽離子交換量、有機質、速效氮、速效磷、速效鉀含量顯著提高，使其產量顯著提升［8］。聶俊等的研究表明，有機肥和化肥配施增加了水稻葉片的SPAD值和凈光合速率，有利于干物質積累，提高了每穗粒數和結實率，進而增加水稻產量［9］。呂麗華等的研究表明，有機肥替代20%的化肥能改善小麥品質，改善土壤硝態氮含量，提高小麥籽粒對氮素的吸收利用，減少過度使用化肥造成的環境污染，最終獲得較高的產量和環境效益［10］。陳亞研究發現與常規施肥相比，80%化肥配肥20%有機肥下藜麥生育期最短，株高、莖粗、千粒質量最大，產量最高，經濟效益最好［11］。目前關于化肥和有機肥配合施用對貴州地區糯高粱產量和品質影響的研究還鮮有報道。為此，本研究以常規施肥為對照，設置不同化肥和有機肥配施比例，探討其對糯高粱產量、農藝性狀及品質的影響，以期為貴州地區糯高粱科學施肥技術體系的建立提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020、2021年在貴州省安順市西秀區雙堡鎮山京畜牧場（地理位置26°18′N，106°19′E）進行。試驗地海拔1 380 m，屬亞熱帶濕潤性季風氣候，年平均氣溫14.5 ℃，年平均相對濕度80%，年平均降水量1 320 mm，全年無霜期270 d，年日照時數 1 373.2 h。試驗地土壤為紅壤土，2020年播種前10 cm土層含有機質15.63 g/kg、全氮1.35 g/kg、全磷0.75 g/kg、全鉀11.51 g/kg、堿解氮 118.24 mg/kg、有效磷83.35 mg/kg、速效鉀 131.27 mg/kg，pH值為 5.6。

1.2 供試材料

供試糯高粱品種為紅粱豐1號，化肥為總養分≥45%（含N 15%、P2O5 15%、K2O 15%）的純硫基復合肥（貴州西洋實業有限公司），有機肥為黔一牌有機肥料（N+P2O5+K2O含量≥5%、有機質含量≥45%、水分含量≥30%，遵義粒滿豐肥業有限責任公司）。

1.3 試驗設計

試驗采用完全隨機區組設計，設置6個處理，分別為100%復合肥（T1），85%復合肥+15%有機肥（T2），70%復合肥+30%有機肥（T3）、55%復合肥+45%有機肥（T4）、40%復合肥+60%有機肥（T5）、100%有機肥（T6），各處理施肥情況見表1。各處理重復3次，小區長5 m、寬6 m，面積30 m2，種植10行，行距為60 cm，穴距為25 cm、每穴留苗2株，小區間及區組間間隔為80 cm，種植行與區組走向垂直，試驗地四周播種3行糯高粱作為保護行。糯高粱分別于2020年4月7日和2021年4月10日播種，2020年8月26日和2021年8月28日收獲。播種時各處理施肥量混合均勻后一次性穴施作為基肥。除草、病蟲害防治等田間管理同常規。

1.4 測定項目與方法

于糯高粱成熟期收獲前3 d，在各小區中間條帶隨機選擇糯高粱植株10株，參照文獻［12］中的有關方法，分別對株高、莖粗、穗長、單穗粒數、單穗粒質量和千粒質量等農藝性狀進行調查，并于收獲后測定小區產量。收獲后的籽粒自然晾曬2周后，用福斯XDS快速成分分析儀測定蛋白質、總淀粉、支鏈淀粉（占總淀粉的比例）和單寧含量。

1.5 數據統計與分析

用Excel 2016軟件整理數據，數據為3次的平均值±標準誤。采用DPS v7.05軟件進行統計分析，用LSD法進行差異顯著性檢測（P<0.05），用SigmaPlot 12.5軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 化肥和有機肥配施對糯高粱產量的影響

化肥和有機肥配施對產量影響的方差分析結果（表2）表明，區組間F值不顯著，化肥和有機肥配施處理對產量有極顯著影響，年份及年份與處理間的交互作用對產量均有顯著影響。T3處理下產量最高，2年平均達4 776.58 kg/hm2，T6處理下產量最低，2年平均為2 389.20 kg/hm2（圖1）。與T1處理相比，T2和T3處理2年平均產量分別增加5.17%和9.14%，而T4、T5和T6處理2年平均產量分別降低15.44%、44.33%和45.41%。

2.2 化肥和有機肥配施對糯高粱農藝性狀的影響

由表3可知，各農藝性狀在區組間的F值不顯著；化肥和有機肥配施處理對各農藝性狀均有極顯著影響；年份對株高、莖粗、穗長和千粒質量有極顯著影響，對單穗粒質量有顯著影響，而對單穗粒數的影響不顯著；年份與處理間的交互作用對各農藝性狀均無顯著影響。

由圖2可知， 不同比例化肥和有機肥配施處理間株高在2020年和2021年均表現為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理；莖粗在2020年表現為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理，在2021年表現為T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6處理；穗長在2020年和2021年均表現為T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6處理。2年平均，T2和T3處理的株高較T1處理分別增加0.66%和2.43%，T4、T5和T6處理分別降低3.02%、7.05%和8.33%；此外，與T1處理相比，T3處理的莖粗和穗長分別增加2.67%和2.69%，T2、T4、T5、T6處理的莖粗分別降低0.82%、4.91%、15.96%、21.98%，穗長分別降低1.32%、7.35%、12.73%和13.88%。

由圖3可知，不同比例化肥和有機肥配施處理間單穗粒數、單穗粒質量、千粒質量在2020年和2021年均表現為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理。2年平均，與T1處理相比，T2、T3處理的單穗粒數分別增加5.89%、10.59%，單穗粒質量分別增加8.39%、21.38%，千粒質量分別增加1.43%、6.57%；此外，T4、T5、T6處理的單穗粒數較T1處理分別減少13.35%、23.22%、28.89%，單穗粒質量分別減少21.73%、31.63%、39.95%，千粒質量分別減少9.73%、11.53%、15.13%。

2.3 化肥和有機肥配施對糯高粱品質的影響

由表4可知，各品質性狀在區組間的F值不顯著；年份對總淀粉含量有顯著影響，對蛋白質含量、支鏈淀粉含量和單寧含量均無顯著影響；化肥和有機肥配施處理對蛋白質含量、總淀粉含量和單寧含量均有極顯著影響，對支鏈淀粉含量有顯著影響；年份與處理間的交互作用對各品質性狀均無顯著影響。

不同比例化肥和有機肥配施處理間蛋白質含量和單寧含量在2020年和2021年均表現為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理；總淀粉含量和支鏈淀粉含量在2020年表現為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理，在2021年表現為T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6處理。2年平均，與T1處理相比，T2和T3處理的蛋白質含量分別增加2.78%和6.12%，支鏈淀粉含量分別增加0.01%和0.81%，單寧含量分別增加1.85%和4.81%，而T4、T5和T6處理的蛋白質含量分別降低1.14%、1.53%和2.94%，支鏈淀粉含量分別降低0.44%、0.77%和1.39%，單寧含量分別降低1.11%、2.96%和4.81%；此外，T3處理的總淀粉含量較T1處理增加2.13%，而T2、T4、T5和T6處理分別降低0.31%、0.82%、1.59%和2.33%。

3 討論與結論

在進行肥料田間試驗時，其核心在于選擇土壤肥力均勻的地塊，以減小試驗誤差，提高試驗結果的精確度［13］。本研究中，方差分析結果表明，糯高粱產量、 農藝性狀和品質相關指標在區組間的F值均不顯著，說明本試驗區組間土壤差異小，試驗地肥力均勻，試驗結果可靠。

施肥是作物高產的主要途徑，化肥和有機肥配施是增加作物產量的有效措施［14］。前人研究發現，適宜比例的化肥和有機肥配施處理下作物產量高于單施化肥處理產量。如黃艷嵐等研究表明，75%復合肥+25%有機肥處理的馬鈴薯產量以及莖葉、薯塊的氮積累量最高，較100%復合肥處理分別提高3.59%、78.60%和29.37%［15］。劉寒雙等研究表明，在總養分一致下有機肥替代30%化肥處理有助于谷子植株營養吸收，增加了谷子生物量和產量［16］。鄒建祥等的研究表明，有機肥部分替代化肥能穩定水稻產量，提高氮肥效率［17］。本研究中，化肥和有機肥配施處理對糯高粱產量有極顯著影響，不同處理間糯高粱產量表現為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理，說明隨化肥用量的減少及等當量有機肥用量的增加，糯高粱產量呈現先增加后降低的趨勢。因此，在糯高粱生產中，應選擇適宜比例的化肥和有機肥配比，以確保高產穩產。

作物的農藝性狀是衡量作物生長發育狀況的重要指標，合理的肥料運籌能有效優化作物農藝性狀［18-19］。在高粱上，邢秀芹等研究發現，與只施化肥處理相比，不同用量有機肥配施化肥顯著增加了高粱株高、莖粗、穗長、穗粒數、單粒質量和千粒質量［20］。周開芳等的研究表明，與只施化肥相比，適宜有機肥作底肥配合追施尿素能有效改善高粱株高、莖粗、穗長、有效穗、成穗率、穗粒數、結實率和千粒質量［21］。本研究中，不同比例化肥和有機肥配施處理間糯高粱株高、單穗粒數、單穗粒質量和千粒質量表現為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理，莖粗和穗長表現為T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6處理，說明適宜比例化肥和有機肥配施能促進糯高粱植株生長，改善穗結構。

大量研究表明，化肥和有機肥配施能夠改善玉米［22］、小麥［23］、水稻［24-25］等作物品質。蛋白質、總淀粉、支鏈淀粉和單寧含量是醬香型白酒用糯高粱原料的重要評價指標［4，26］，而目前關于化肥和有機肥配施對醬香型白酒用糯高粱品質相關指標的研究還未見相關報道。本研究中，化肥和有機肥配施處理對蛋白質含量、總淀粉含量和單寧含量均有極顯著影響，對支鏈淀粉含量有顯著影響；且不同處理間蛋白質含量、支鏈淀粉含量和單寧含量表現為 T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理，總淀粉含量表現為 T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6處理，說明適宜比例化肥和有機肥配施能夠提升糯高粱品質。綜上所述，T3處理（70%復合肥+30%有機肥）能更好地促進糯高粱植株的生長，改善穗結構，增加產量，提升品質。

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