不同肥料處理對甜蕎產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

郭 肖， 宋毓雪， 孔德章， 楊龍?jiān)疲?黃凱豐

(貴州師范大學(xué)蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心，貴州 貴陽 550001)

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不同肥料處理對甜蕎產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

郭 肖， 宋毓雪， 孔德章， 楊龍?jiān)疲?黃凱豐

(貴州師范大學(xué)蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心，貴州 貴陽 550001)

為了明確不同肥料配比對甜蕎產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，本研究以甜蕎品種綜甜1號為試驗(yàn)材料，設(shè)置了不同的肥料處理，對其農(nóng)藝性狀、充實(shí)度、總淀粉含量、支鏈淀粉和直鏈淀粉含量、淀粉分支酶活性、產(chǎn)量等指標(biāo)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，當(dāng)?shù)视昧孔罡邥r(shí)，其總淀粉含量和直鏈淀粉含量均達(dá)最高；而當(dāng)高磷肥處理時(shí)，淀粉含量普遍偏低，甜蕎淀粉分支酶(Q酶)活性隨著磷肥施用量的增加而增強(qiáng)，隨磷肥施用量減少而降低。當(dāng)?shù)租?種無機(jī)肥含量比例均為中等(N2P2K2)時(shí)，甜蕎的充實(shí)度和產(chǎn)量最佳。

肥料；產(chǎn)量；品質(zhì)

蕎麥(Buckwheat)又名烏麥、花麥或三角麥[1]，蓼科(Polygonaceae)蕎麥屬(FagopyrumMil1)植物，該屬目前世界上已命名的有16個(gè)種、2個(gè)亞種和2個(gè)變種。栽培種有甜蕎(F.esculentum，普通蕎麥)和苦蕎(F.tataricum，韃靼蕎麥)[2]。甜蕎可以做多種風(fēng)味食品，同時(shí)具有非常高的藥用保健價(jià)值。許多國家都把甜蕎食品列為保健食品，并開發(fā)出相應(yīng)的配餐、糕點(diǎn)、飲料等[3]，發(fā)展甜蕎生產(chǎn)和開發(fā)甜蕎食品，有著十分廣闊的市場前景[4]。目前，國內(nèi)種植的甜蕎遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需要，主要是由于甜蕎產(chǎn)量較低[5]。產(chǎn)量低的原因有以下2個(gè)方面：其1，甜蕎有高度的自交不育性，在昆蟲缺少的時(shí)候，不能進(jìn)行異花授粉而獲得子實(shí)，其莖稈柔弱，容易發(fā)生倒伏，同時(shí)干旱和陰濕對蕎麥的生長不利[6]。其2，受甜蕎為耐瘠作物的傳統(tǒng)觀念的影響，種植戶不太注重肥料管理，缺乏高產(chǎn)栽培的配套技術(shù)。近年來，不少學(xué)者在水稻[7]、小麥[8]、玉米[9]等作物做了相關(guān)肥料配比研究，但甜蕎方面的報(bào)道較少。本試驗(yàn)以綜甜1號為試驗(yàn)材料，設(shè)置不同肥料處理，探討甜蕎的產(chǎn)量、品質(zhì)與肥料處理間的關(guān)系，以期為甜蕎的高產(chǎn)栽培提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗(yàn)所用的材料為綜甜1號，由貴州師范大學(xué)蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心提供。供試肥料：氮肥(尿素)，磷肥(過磷酸鈣)，鉀肥(碳酸鉀)。

1.2 種植管理及樣品處理

樣品于2013-08-14播種于貴州師范大學(xué)蕎麥產(chǎn)業(yè)中心柏楊試驗(yàn)基地(北緯26°35′，東經(jīng)106°42′，海拔908 m。黃壤土，肥力中等，土壤有機(jī)質(zhì)17.6 g·kg-1，全氮1.06 g·kg-1，水解氮111 mg·kg-1，速效磷8.0 mg·kg-1，速效鉀121 mg·kg-1，pH值5.76)，氮、磷、鉀素均按純養(yǎng)分(g·m-2)計(jì)算，分為高、中、低肥3個(gè)水平，高肥記為3，中肥記為2，低肥記為1。共計(jì)14個(gè)處理，每個(gè)元素設(shè)4個(gè)水平，2號水平是當(dāng)?shù)赝扑]施肥量水平，1號水平是2水平的0.5倍，3號水平是2號水平的1.5倍，N、P2O5和K2O的2號水平分別是 103.5、69、5.1 kg·hm-2。于播種時(shí)與種子同時(shí)一次性施入，常規(guī)水分和田間管理。每處理種植1個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積 2 m×5 m，每小區(qū)播種甜蕎種子52.5 g，各小區(qū)間掏溝筑埂，小區(qū)間隔20 cm，用塑料薄膜覆蓋，以防肥水相互滲透，3次重復(fù)，取其平均值。當(dāng)各小區(qū)中70%甜蕎子粒成熟時(shí)采收(2013-11-03)。

采收后的種子分為2部分：1部分用液氮處理 5 min后，低溫冰箱(-80 ℃ )保存，用于甜蕎淀粉分支酶活性測定；1部分于烘箱中干燥至恒重后粉碎過80 目篩，干燥保存待用。

1.3 測定方法

于綜甜1號成熟期對其株高(從地面至花序的頂端，以cm計(jì)算)、主莖分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)進(jìn)行測定；同時(shí)對單株粒數(shù)(在每小區(qū)中隨機(jī)選取10株，分別數(shù)其粒數(shù)，求得平均每株粒數(shù))、單株粒重、千粒重(2次重復(fù)，如誤差不超過0.5 g，即以2次平均值作為千粒重)和折合產(chǎn)量進(jìn)行測定。

淀粉測定：總淀粉含量測定參考文獻(xiàn)[10]的方法；直鏈淀粉與支鏈淀粉含量測定參考文獻(xiàn)[11]的方法。充實(shí)度的測定：參考文獻(xiàn)[12]的測定方法。淀粉分支酶(Q酶)活性測定：參考文獻(xiàn)[13]的方法。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；利用SPSS 17.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異測驗(yàn)和相關(guān)性分析，取P=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料處理對甜蕎植物學(xué)性狀的影響

由表1可以看出，不同肥料處理對甜蕎的植物學(xué)性狀有一定的影響。N2P1K2處理時(shí)綜甜1號的株高顯著高于其他處理；不施肥處理時(shí)的株高顯著低于其他處理。N1P2K2處理和N2P3K2處理時(shí)甜蕎的主莖節(jié)數(shù)顯著多于其他處理；N2P1K1處理時(shí)的主莖節(jié)數(shù)顯著少于其他處理。N2P2K2處理時(shí)綜甜1號的主莖分支顯著多于其他處理；N2P2K3處理時(shí)的主莖分支顯著少于其他處理。N2P2K2處理時(shí)綜甜1號的單株粒數(shù)顯著多于其他處理；N2P0K2處理時(shí)其單株粒數(shù)顯著少于其他處理。N2P2K3處理時(shí)綜甜1號的單株粒重顯著大于其他處理；N2P0K2處理單株粒重顯著小于其他處理。N2P2K1處理時(shí)綜甜1號的千粒重顯著大于其他處理；N1P2K1處理千粒重顯著小于其他處理。

表1 不同肥料處理對甜蕎農(nóng)藝性狀的影響Table 1 Effect of different fertilizer treatment on the agronomy character of common buckwheat

續(xù)表1 Continued table

2.2 不同肥料處理對甜蕎淀粉含量的影響

由表2可以看出，不同肥料處理對甜蕎子粒的淀粉含量有一定的影響。N3P2K2處理時(shí)，綜甜1號的總淀粉含量顯著高于其他處理；N2P3K2處理總淀粉含量顯著低于其他處理，2個(gè)處理間相差達(dá)1.64倍左右。N2P3K2處理時(shí)，綜甜1號直鏈淀粉含量顯著高于其他處理；N0P2K2處理直鏈淀粉含量顯著低于其他處理，2個(gè)處理間相差達(dá)1.79倍。N3P2K2處理時(shí)，綜甜1號支鏈淀粉含量顯著高于其他處理；N2P3K2處理支鏈淀粉含量顯著低于其他處理，2處理間相差達(dá)1.94倍。

表2 不同肥料處理對甜蕎總淀粉含量、直鏈淀粉含量及支鏈淀粉含量影響Table 2 Effect of different fertilizer treatments on total starch content， amylopectin content and amylopectin content of common buckwheat g·kg-1

2.3 不同肥料處理對甜蕎Q酶活性，充實(shí)度及產(chǎn)量的影響

由表3可以看出，不同肥料配比對甜蕎的Q酶活性、充實(shí)度及產(chǎn)量有一定影響。N2P3K2處理時(shí)，綜甜1號的淀粉分支酶活性顯著高于其他處理；N2P0K2處理時(shí)，淀粉分支酶的活性顯著低于其他處理，2個(gè)處理間淀粉分支酶的活性相差達(dá)3.97倍。N2P2K2處理時(shí)，綜甜1號的充實(shí)度顯著高于其他處理；N0P0K0處理充實(shí)度顯著低于其他處理，2處理間相差達(dá)1.44倍。N2P2K2處理綜甜1號的產(chǎn)量顯著高于其他處理；N0P0K0處理產(chǎn)量顯著低于其他處理，2處理間相差達(dá)1.98倍。

表3 不同肥料處理對甜蕎Q酶活性，充實(shí)度及產(chǎn)量的影響Table 3 Effect of different fertilizer treatments on the activity of Q enzyme， plumpness and the ommon buckwheat yield

3 結(jié)論與討論

1) 作物產(chǎn)量的高低與適宜的肥料配比密切相關(guān)，某種肥(氮肥、磷肥、鉀肥等)的偏高或偏低都會導(dǎo)致最終產(chǎn)量的降低。從本試驗(yàn)的研究結(jié)果可以看出，甜蕎產(chǎn)量隨著N、P、K施肥量的增加而增加，當(dāng)N2P2K2(103.5 kg·hm-2,69 kg·hm-2,5.1 kg·hm-2)處理時(shí)達(dá)最大。氮肥、磷肥、鉀肥其中任何一個(gè)高于中等水平(N2P2K2)時(shí)，甜蕎產(chǎn)量都會下降。當(dāng)磷肥和鉀肥的施用量為中等時(shí)，甜蕎產(chǎn)量隨施氮量的增加而增加，超過一定限度后再增加施氮量時(shí)產(chǎn)量增加不顯著，甚至降低，這與趙永峰等[14]的研究結(jié)果一致，可能是因?yàn)榈蔬^量時(shí)，導(dǎo)致作物光合作用減弱，呼吸作用增強(qiáng)，從而導(dǎo)致植株生長變緩，這與本試驗(yàn)的氮肥過量時(shí)，甜蕎株高降低、主莖節(jié)數(shù)變少相一致。當(dāng)?shù)屎土追实氖┯昧繛橹械葧r(shí)，甜蕎產(chǎn)量隨施鉀肥量的增加而增加，超過一定限度后再增加鉀肥量，產(chǎn)量增加不顯著，甚至降低，這與侯迷紅等[15]的研究結(jié)果一致，可能是因?yàn)殁浄蔬^量，土壤中較高濃度的鉀抑制了植株根系對NH+的吸收，因而會使甜蕎植株矮小，根發(fā)育不良、莖葉過于茂盛而降低產(chǎn)量，這與本試驗(yàn)的鉀肥過量時(shí)，甜蕎株高降低相一致。當(dāng)?shù)屎外浄实氖┯昧繛橹械葧r(shí)，甜蕎產(chǎn)量隨磷肥施量的增加而提高，超過一定限度后再增加施磷肥量時(shí)產(chǎn)量增加不顯著，甚至降低，這與蔣小忠等[16]的研究結(jié)果一致，可能是因?yàn)榱追蔬^量，將導(dǎo)致土壤磷素積累，植株株型矮小，發(fā)育不好，這與本試驗(yàn)的磷肥過量時(shí)，甜蕎株高降低、主莖節(jié)數(shù)變少相一致。

2)陸小靜等[17]研究發(fā)現(xiàn)，在N、P、K肥低水平時(shí)，木薯淀粉含量隨施肥量的增加而增加。從本試驗(yàn)的研究結(jié)果可以看出，在N、P、K肥低水平時(shí)，甜蕎的直鏈淀粉和支鏈淀粉隨施肥量的增加而增加，這與上述研究結(jié)果一致。從本試驗(yàn)的研究結(jié)果還可以看出，在高氮處理(N3)水平時(shí)，甜蕎的直鏈淀粉以及支鏈淀粉含量最高。表明隨著施N量的增加，甜蕎的直鏈淀粉以及支鏈淀粉含量有上升的趨勢，關(guān)于N3水平是否為甜蕎直鏈淀粉以及支鏈淀粉最佳施肥量，還有待于進(jìn)一步的探討。從本試驗(yàn)的研究結(jié)果還可以看出，在P2K2水平時(shí)，甜蕎的直鏈淀粉以及支鏈淀粉含量最高，說明甜蕎的直鏈淀粉以及支鏈淀粉含量隨著施P量和施K量的增加而增加，2號水平達(dá)到最佳，超過2號水平則有下降的趨勢，這與董惠萍[18]在烤煙葉片上的研究結(jié)果一致?？赡苁且?yàn)榱追屎外浄什蛔?，降低了Q酶以及其他淀粉合成酶的活性，造成籽粒淀粉合成底物的供應(yīng)量不足。磷肥和鉀肥過量，影響Q酶以及其他淀粉合成酶的活性，催化淀粉的合成受阻，所以在對甜蕎淀粉含量要求比較高的情況下，應(yīng)注重對氮、磷、鉀肥施用量的合理把握。

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(責(zé)任編輯：朱秀英)

Effect of different fertilizer treatment on the yield and
quality of common buckwheat

GUO Xiao， SONG Yuxue， KONG Dezhang, YANG Longyun， HUANG Kaifeng

(Research Center of Buckwheat Industry Technology， Guizhou Normal University， Guiyang 550001， China)

In order to clarify the effect of different fertilizer treatment on the yield and quality of common buckwheat. This study was conducted to determine the effects of different fertilizer treatment on the agronomy character, recruitment, amylpectin and yield of Zongtian 1. The results showed that, when treated with high nitrogen fertilizer, the content of total starch and amylose reached the maximum. The content of starch was lower, when treated with high phosphor fertilizer. But the activity of starch branching enzyme (Q enzyme) was directly affected by the fertilizer treatment of phosphor. Whereas, the common buckwheat starch branching enzyme (Q enzyme) activity increased with the increasing of the amount of fertilizer applied, and decreased with the reduction of fortilizer application. The recruitment and the yield of the common buckwheat reached the best, when treated with N2P2K2.

fertilizer; yield; quality

1000-2340(2015)01-0035-04

2014-06-20

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃973前期研究專項(xiàng)項(xiàng)目(2014CB160312)；國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31360318，31401315)；貴州省優(yōu)秀青年科技人才培養(yǎng)對象專項(xiàng)資金項(xiàng)目(黔科合人字[2013]03號)

郭 肖(1989-)，男，四川彭山人，碩士研究生，主要從事植物遺傳、進(jìn)化與育種方面的研究。

黃凱豐(1979-)，男，江蘇啟東人，教授，博士，碩士生導(dǎo)師。

S 147.2；S 517

A