配方施肥對冀北冷涼山區(qū)藜麥農藝性狀及產(chǎn)量的影響

王悅燃 王艷芝 張學峰 呂玉玲 李 靜 崔志煒 唐麗穎

（1.承德新禾源種業(yè)有限公司 河北承德 068450；2.承德市農林科學院 河北承德 067000；3.烏蘭察布市新時代文明實踐指導中心 內蒙古烏蘭察布 012000；4.河北省圍場縣可持續(xù)發(fā)展促進服務中心 河北圍場 068450；5.承德市御道口牧場管理區(qū)農牧技術推廣中心 河北圍場 068450）

藜麥（Chenopodium quinoa Willd.），又名南美藜、印第安麥等， 為莧科藜屬。 原產(chǎn)于南美洲安第斯山脈，主要生產(chǎn)國為秘魯、厄瓜多爾、玻利維亞，其他國家也有種植，如美國、加拿大、阿根廷、英國、意大利、丹麥等[1]。 藜麥喜冷涼及高海拔的生長環(huán)境，其根系龐大，呈網(wǎng)狀分布。 藜麥抗逆性較強，可以在干旱、瘠薄、寒冷等惡劣環(huán)境中正常生長發(fā)育[2]。 藜麥營養(yǎng)價值高，被聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織（FAO）認為是唯一一種可以滿足人類基本營養(yǎng)需求的食物， 藜麥還具有減肥、 抗癌、 抗衰老、 治療炎癥等功效， 可以預防多種疾病， 適合心臟病、 高血壓、 高血脂、 孕婦等特殊體質人群食用[3]。 藜麥中含有豐富的蛋白質、維生素、 礦物質及黃酮類物質等。 其中蛋白質含量在14.18%～15.61%之間，高于水稻（7.5%）、玉米（13.4%）及大麥（11%）等谷物，與小麥（15.4%）相近[4]。 藜麥中富含鉀、鈣、鋅、鎂、鐵、銅、磷、硒等礦物質，且含量高于水稻、玉米、小麥等作物，維生素B1與維生素B2平均含量分別為0.183 mg/100 g 和0.077 mg/100 g，維生素E 含量為5.37 mg/g[5]。 黃酮作為一種抗氧化劑，具有降低膽固醇、促進傷口愈合、止痛等功效。 藜麥總黃酮提取量為3.86 mg/g， 葉片中黃酮含量為0.619%。藜麥中粗脂肪含量為2.53%，高于一般谷物。17 種常規(guī)氨基酸的含量為9.19%～13.00%，還含有多酚、皂苷等。 多酚類物質具有良好的體外抗氧化性，皂苷可以抗氧化、抗腫瘤、抑菌[6]。 作為發(fā)展?jié)摿^大的保健食品之一， 我國對藜麥各方面的研究也在逐漸深入。

目前， 有關藜麥需肥規(guī)律的報道大多集中于甘肅、山西、新疆等地區(qū)，在其他地區(qū)鮮有報道，已有研究結果受到土壤基礎肥力、施肥時期、氣候條件等因素的影響[7]。 康小華等的研究發(fā)現(xiàn)，施用氮肥可以使藜麥增產(chǎn)，基肥與施肥結合施用，實現(xiàn)增產(chǎn)增效。 適量施用磷肥可以促進藜麥根系生長[8-9]，合理施用鉀肥可以促進藜麥的生長發(fā)育[10]，從而提高產(chǎn)量。 冀北冷涼山區(qū)的藜麥種植起步較晚，在品種選擇、栽培管理等方面無據(jù)可依，藜麥產(chǎn)量的高低大部分存在“靠天收”的現(xiàn)象，高產(chǎn)田畝產(chǎn)可在300 kg 以上，一般地塊能夠達到150 kg，低產(chǎn)田的畝產(chǎn)不足100 kg。 由此可見， 配套栽培技術的缺乏制約了冀北冷涼山區(qū)藜麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 配方施肥是栽培技術中關鍵的一環(huán)。承德市具有農業(yè)區(qū)域性明顯的壩上、 接壩和壩下梯度氣候類型優(yōu)勢和地域優(yōu)勢 （生育期100～140 d，活動積溫1 800～3 000℃），適合藜麥生產(chǎn)。 通過對藜麥配方施肥進行研究，總結試驗成果，優(yōu)化施肥方案，為藜麥規(guī)范性種植提供理論依據(jù)， 促進冀北冷涼區(qū)藜麥產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在隆化縣中關鎮(zhèn)大鋪村（北緯41°18′20.2″、東經(jīng)117°97′36.0″）, 試驗年份為2022 年， 年降水量501 mm，年平均氣溫5.7℃，海拔高度800 m，有效積溫2 975.8℃。 4-10 月平均氣溫15.4℃，常年16.7℃，比常年低1.3℃；4-10 月降水量92.3 mm，常年降水量68.4 mm， 比常年多23.9 mm；4-10 月平均日照時數(shù)195.2 h，常年236.6 h，比常年少41.4 h。 播種時土壤墑情好，出苗整齊。 5 月氣溫比常年低2.4℃，降水多1.4 mm；6 月氣溫比常年低1.4℃， 降水少27.8 mm；7 月氣溫比常年低0.9℃， 降水多52.5 mm；8 月氣溫比常年低2.3℃， 降水多54.2 mm；9 月氣溫比常年高0.2℃， 降水多114.3 mm；10 月氣溫比常年低1.6℃，降水少14.6 mm。全年有效積溫3 240℃。播種前取試驗地20 cm 深處土壤進行養(yǎng)分測定，結果見表1。

表1 土壤養(yǎng)分狀況

1.2 試驗設計

供試作物品種為河北省農林科學院谷子研究所提供的燕藜1 號。 田間處理排布采用隨機區(qū)組設計，3 次重復。 試驗設5 個處理， 處理1： 不施肥區(qū)；處理2：無氮區(qū)；處理3：無磷區(qū)；處理4：無鉀區(qū)；處理5：氮磷鉀區(qū)。小區(qū)行長5 m、行距0.4 m，8 行區(qū)，除施肥方案不同外，各小區(qū)其他田間管理措施均相同。化肥用量及標準見表2。氮肥施用方法：底肥15%，追肥85%；磷肥和鉀肥一次性底施。 測定施肥區(qū)和無肥區(qū)作物的籽粒、莖葉養(yǎng)分含量及體內全氮、全磷、全鉀的吸收量。 根據(jù)中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準《測土配方施肥技術規(guī)程》（NY/T 2911 2016）計算化肥利用率。計算公式：肥料利用率（%）=［（施肥區(qū)作物體內該元素的吸收量-無肥區(qū)作物體內該元素的吸收量）/所施肥料中該元素的總量］×100%。

表2 化肥用量及標準

1.3 田間管理

前茬為玉米，土質為沙壤土，水澆地。 上一年度玉米收獲后進行深翻；2022 年5 月13 日采用旋耕機旋耕滅草。5 月15 日播種，6 月18 間苗，7 月31 日和8 月7 日進行2 次除草， 隨時拔除大草。 9 月24 日收獲。

1.4 病蟲害防治

藜麥出苗后，苗高10～15 cm 時注意預防甜菜筒喙象， 可選用高效氯氟氫菊酯乳油1 000 倍液噴施；抽穗后每隔10 d 用營養(yǎng)液+殺菌劑混合噴施1 次，視情況添加殺蟲劑， 連續(xù)噴施2～3 次。 蟲害防治主要用藥有高效氯氟氫菊酯、 吡蟲啉、 甲氰菊酯、 甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽等； 病害防治主要用藥有阿米西達、 代森錳鋅、 拜耳、 甲霜靈惡霉靈、 40%苯醚甲環(huán)唑等。

2 結果與分析

2.1 不同處理對農藝性狀的影響

2.1.1 不同處理對株高的影響 從圖1 可以看出，不施肥區(qū)植株最矮，為142.5 cm，無鉀區(qū)植株最高，為165.7 cm，氮磷鉀區(qū)平均株高為155.5 cm。 施肥可促進株高增加，氮肥作用效果最明顯，磷肥次之，鉀肥對株高的影響不明顯。

圖1 不同施肥處理對株高的影響

2.1.2 不同處理對苗期根長的影響 取苗期植株根系測量根長（圖2）可知，不施肥區(qū)的植株根長最短，為13.7 cm，其次依次分別為無氮區(qū)、無磷區(qū)、氮磷鉀區(qū)；無鉀區(qū)植株的根長最長，為15.0 cm。 施肥使植株苗期根長增加，尤其是氮肥作用效果明顯，其次是磷肥，鉀肥對苗期根長的影響不大。

圖2 不同施肥處理對苗期根長的影響

2.1.3 不同處理對分枝數(shù)的影響 對不同施肥處理的植株分枝數(shù)進行統(tǒng)計（圖3）。不施肥區(qū)的植株分枝數(shù)最少，為16.2 個；無氮區(qū)、無磷區(qū)、無鉀區(qū)植株的分枝數(shù)無明顯差別； 氮磷鉀區(qū)植株分枝數(shù)最多， 為19.8 個。 可以看出，施肥使植株分枝數(shù)增加，尤其是氮磷鉀肥配施可以顯著增加植株分枝數(shù)。

圖3 不同施肥處理對分枝數(shù)的影響

2.1.4 不同處理對葉綠素含量的影響 從圖4 可以看出， 無氮區(qū)植株的葉綠素含量最低，SPAD 值為48.8， 無鉀區(qū)植株的葉綠素含量最高，SPAD 值為54.3，說明不同施肥處理對葉綠素含量影響不同。 無磷區(qū)和氮磷鉀區(qū)植株的葉綠素含量無明顯差別，氮肥對葉綠素含量的影響較大， 磷肥和鉀肥對葉綠素含量無明顯影響。

圖4 不同施肥處理對植株葉綠素含量的影響

2.1.5 不同處理對分枝期和轉色期莖鮮重與干重的影響 從圖5、圖6 可以看出，氮磷鉀區(qū)分枝期和轉色期莖鮮重最高，其次由高到低依次是無鉀區(qū)、無磷區(qū)、無氮區(qū)，不施肥區(qū)最低。 這說明氮肥、磷肥、鉀肥的使用對植株莖鮮重均能產(chǎn)生不同程度的影響，其影響依次為氮肥＞磷肥＞鉀肥。

圖5 不同施肥處理對分枝期莖鮮重與干重的影響

圖6 不同施肥處理對轉色期莖鮮重與干重的影響

2.1.6 不同處理對主花序的影響 對主花序長、主花序寬進行調查可知（圖7），各處理主花序基本無差異， 可見不同施肥處理對主花序長和主花序寬影響相對較小。

圖7 不同施肥處理對主花序長和主花序寬的影響

2.2 不同處理對經(jīng)濟性狀的影響

2.2.1 不同處理對單株主莖穗重的影響 對單株主莖穗重進行整理可知（圖8），不施肥處理單株主莖穗重最低， 為11.37 g。 施肥處理可增加單株主莖的穗重，其影響程度依次為氮肥＞鉀肥＞磷肥。

圖8 不同施肥處理對單株主莖穗重的影響

2.2.2 不同處理對千粒重的影響 從圖9 可以看出，不施肥區(qū)千粒重最低，為2.150 g，其次依次為無磷區(qū)、 無氮區(qū)和無鉀區(qū)， 氮磷鉀區(qū)千粒重最高，為2.180 g。 由此可見氮磷鉀配施能增加植株千粒重，3 種元素的影響程度為磷肥>鉀肥>氮肥。

圖9 不同施肥處理對千粒重的影響

2.3 不同處理對產(chǎn)量的影響

從表3 可以看出， 在1%極顯著水平下， 氮磷鉀區(qū)、 無鉀區(qū)與無磷區(qū)處理間無差異， 氮磷鉀區(qū)與無氮區(qū)、 不施肥區(qū)處理間差異極顯著； 在5%顯著水平下， 氮磷鉀區(qū)、 無鉀區(qū)處理間無顯著差異， 但與無磷區(qū)、 無氮區(qū)、 不施肥區(qū)處理間達顯著差異。說明施肥有助于提高藜麥的產(chǎn)量， 尤其是氮、 磷、鉀配施效果顯著。

表3 不同處理的產(chǎn)量表現(xiàn)

2.4 肥料利用率

測定不同處理的籽粒產(chǎn)量與莖葉產(chǎn)量（表4）,以及植株籽粒和莖葉中的氮磷鉀含量（表5），根據(jù)計算公式可得氮素利用率為32.8%， 磷素利用率為30.7%、鉀素利用率為42.2%。

表4 不同處理下的籽粒與莖葉產(chǎn)量

表5 不同處理下植株中氮磷鉀含量

3 討論與結論

通過對田間試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析表明， 施肥處理對藜麥農藝性狀和經(jīng)濟性狀均產(chǎn)生影響， 尤其是氮磷鉀配施效果顯著。 氮肥主要對株高、苗期根長、分枝數(shù)、葉綠素含量、分枝期和轉色期莖的鮮重、單株主莖穗重及產(chǎn)量影響明顯； 磷肥主要對藜麥的千粒重影響最大。 氮磷鉀肥配施可以明顯增加藜麥植株分枝數(shù)、莖的鮮重、單株主莖穗重、千粒重和產(chǎn)量。在氮肥總量23.5 kg/畝、磷肥總量4.8 kg/畝、鉀肥總量6 kg/畝的施肥水平上，氮素、磷素、鉀素的利用率分別為32.8%、30.7%、42.2%。

氮、磷、鉀肥對作物的產(chǎn)量有顯著的調控作用[11]。化肥投入低會導致藜麥生長不良，制約產(chǎn)量提高，投入過量會增加投入成本。 可見，合理施肥配比不僅可以提高藜麥產(chǎn)量，還可以降低成本，增加收益[12]。有研究表明， 適宜的施肥量均可通過改善藜麥根系生理性狀提高藜麥的產(chǎn)量、穗重及地上部生物量[13]，本研究中氮、磷、鉀不同施肥處理可促進藜麥的長勢、提高產(chǎn)量，這與前人的研究結果一致；對千粒重的影響程度依次為磷肥＞鉀肥＞氮肥， 這與田間產(chǎn)量結果分析得到的影響程度（氮肥＞磷肥＞鉀肥）不一致。 不同年度的氣候條件、土壤環(huán)境對藜麥的出苗、病蟲害、產(chǎn)量等都會產(chǎn)生不同程度的影響， 本試驗結果還有待在今后的研究中進一步驗證和不斷完善。