不同施氮量對藜麥生長發(fā)育的影響

王 爽，龔明強，周定邦，萬 波，易 峰

(光明農(nóng)業(yè)發(fā)展(集團)有限公司上海農(nóng)業(yè)技術(shù)中心，上海 202172)

藜麥屬于藜科藜屬植物，穗部發(fā)育前與灰灰菜類似，穗部發(fā)育后與灰灰菜有明顯不同。藜麥原產(chǎn)于南美洲安第斯山脈的哥倫比亞、厄瓜多爾、秘魯?shù)戎懈吆０紊絽^(qū)[1]，具有一定的抗逆性，在海拔較高、雨水較少、溫度較低的地區(qū)均能夠生長。藜麥富含鎂、錳、鋅、鐵、鈣、鉀、硒、銅、磷等礦物質(zhì)，平均超過普通食物3倍以上，富含不飽和脂肪酸、類黃酮、B族維生素和E族維生素、膽堿、甜菜堿、葉酸、α-亞麻酸、β-葡聚糖等多種有益化合物，膳食纖維素含量高達7.1%，膽固醇為0，有“糧食之母”“營養(yǎng)黃金”之稱，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織認定為唯一一種單體植物即可滿足人體基本要求的食物[2-4]。

氮肥是植物生長發(fā)育過程中不可或缺的一部分，氮肥能夠提高作物產(chǎn)量、改善農(nóng)作物品質(zhì)。氮肥施用過多容易造成植物貪青晚熟、生育期延長、作物倒伏率提高、抗逆性降低等。而氮肥施用較少會影響作物生長發(fā)育，容易造成植株生長緩慢，葉片變黃，植株提前衰老，影響作物產(chǎn)量及品質(zhì)，因此科學合理地施用氮肥能夠維持作物正常生長發(fā)育，對作物產(chǎn)量的提高具有積極作用[5-7]?？敌∪A等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在施氮量為0～90 kg/hm2時，藜麥產(chǎn)量隨著施氮量的增加先升高后降低，在60 kg/hm2時產(chǎn)量最高。Schulte auf′m Erley等[9]研究發(fā)現(xiàn)藜麥對施氮量反應明顯，且隨著施氮量的增加氮肥利用率降低。因此，筆者探究不同氮肥施用量對不同品種藜麥生產(chǎn)的影響，進一步篩選出適合藜麥生長的最佳施氮量，旨在為崇明及長三角地區(qū)藜麥的栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況試驗在上海市崇明區(qū)光明農(nóng)業(yè)發(fā)展(集團)有限公司上海農(nóng)業(yè)技術(shù)中心試驗農(nóng)場內(nèi)進行。該基地屬于亞熱帶季風氣候，溫和濕潤，全年日照數(shù)1 982.7 h，年平均氣溫16.5 ℃，無霜期229 d，年平均降雨量1 128.9 mm。

1.2 試驗材料光明藜麥1號，光明藜麥2號。

1.3 試驗方法試驗于2021年2月16日在技術(shù)中心2#試驗田開展，行距40 cm，密度為24萬株/hm2，設(shè)置總氮含量分別為處理①180 kg/hm2、處理②210 kg/hm2、處理③240 kg/hm2、處理④270 kg/hm2、處理⑤300 kg/hm2、處理⑥330 kg/hm2、處理⑦360 kg/hm2、處理⑧ 0 kg/hm28個肥料處理，2個品種，重復2次，共32個處理，基蘗肥與苔肥施用比例為7∶3，復合肥為綠先機配方肥(12-15-12)，尿素含量46.3%。

1.4 測定指標與方法田間試驗測定指標為植株株高、成熟期干物質(zhì)重。實驗室測定成熟期植株及籽粒中氮、磷、鉀含量。

株高：在藜麥生理成熟期，每個小區(qū)選6株有代表性的植株從地面到主莖頂端進行測量。干物質(zhì)重：在藜麥生理成熟后，每個小區(qū)選取6株具有代表性的植株，將籽粒和莖稈分開進行105 ℃、30 min殺青后80 ℃烘干至恒重，進行稱重，取平均值。植株中氮、磷、鉀含量測定：在藜麥生理成熟后，每個小區(qū)選6株具有代表性的植株，將籽粒和莖稈分開進行105 ℃、30 min殺青后80 ℃烘干至恒重，磨粉后送檢。

籽粒養(yǎng)分吸收量( kg/hm2)=籽粒重量( kg/hm2)×籽粒養(yǎng)分含量(kg/ kg)

植株養(yǎng)分吸收量( kg/hm2)=植株干重( kg/hm2)×植株養(yǎng)分含量(kg/ kg)

氮素農(nóng)學效率(NAE)(kg/kg)=(Y-Y0)/F

氮素偏生產(chǎn)力(PFPN) (kg/kg)=Y/F

氮素表觀利用率(REN)=(N-N0)/F×100%

氮素貢獻率(NCR)=(Y-Y0)/Y×100%

式中，Y為施氮處理獲得的籽粒產(chǎn)量，Y0為不施氮處理獲得的籽粒產(chǎn)量，N為施氮處理地上部分吸氮量，N0為不施氮處理地上部分吸氮量，F(xiàn)為施氮量。

1.5 數(shù)據(jù)處理采用Excel 2013、SPSS 16.0 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量對藜麥產(chǎn)量性狀的影響由表1可知，2個品種株高均隨著施氮量的增加而升高，處理⑦株高最高，未施氮肥處理⑧株高最低，光明藜麥1號株高明顯高于光明藜麥2號。不同施氮量間千粒重變化不大，光明藜麥1號處理①、處理⑤、處理⑦、處理⑧與處理②～④之間均存在顯著差異，光明藜麥2號不同施氮量之間千粒重均無顯著差異。隨著施氮量的增加藜麥產(chǎn)量呈先增加后降低趨勢，2個品種藜麥均在處理③產(chǎn)量最高，光明藜麥1號最高產(chǎn)量為3 371.55 kg/hm2，處理②～⑥產(chǎn)量均較高且相互間無顯著差異，產(chǎn)量最高處理較其他處理分別高9.09%、2.77%、0.49%、2.28%、3.70%、16.85%和45.51%。光明藜麥2號產(chǎn)量在處理③最高為3 810.45 kg/hm2，與處理②無顯著差異，與其他處理均存在顯著差異，產(chǎn)量最高處理較其他處理分別高25.09%、8.93%、10.94%、18.93%、15.78%、33.03%和54.10%。

表1 不同施氮量對藜麥產(chǎn)量性狀的影響

成熟期籽粒經(jīng)濟系數(shù)與藜麥產(chǎn)量變化一致，均隨著施氮量的增加先升高后降低。2個品種總干物重隨著施氮量的增加而升高，均在施氮量為360 kg/hm2時最高。光明藜麥1號經(jīng)濟系數(shù)整體小于光明藜麥2號經(jīng)濟系數(shù)，說明相同干物重的前提下，光明藜麥2號產(chǎn)量潛力更高。

2.2 不同施肥量對藜麥氮、磷、鉀吸收的影響由表2可知，隨著施氮量的增加，藜麥籽粒中氮元素的吸收量呈先上升后降低趨勢，2個品種籽粒中氮含量均在處理③最高，未施氮處理⑧最低，光明藜麥1號各施氮處理比不施氮肥處理分別高13.53%、50.01%、73.00%、46.63%、34.77%、24.31%和38.75%。光明藜麥2號各施氮處理比不施氮肥處理分別高12.05%、25.14%、54.76%、43.59%、45.60%、24.80%和25.57%。

藜麥整株植株中吸收的氮元素則隨著施氮量的增加而升高，未施氮處理最低，說明隨著施氮量的增加莖稈中吸收的氮元素含量也增加，光明藜麥1號各施氮處理比不施氮肥處理分別高25.10%、70.85%、68.04%、73.12%、62.36%、75.01%和91.24%，光明藜麥2號各施氮處理比不施氮肥處理分別高9.93%、38.77%、45.90%、48.28%、62.94%、67.64%和62.69%。2個品種籽粒中吸收的氮元素差異不大，但光明藜麥1號植株中吸收的氮元素整體上高于光明藜麥2號植株中吸收的氮元素含量，說明光明藜麥1號對氮元素的需求更多，且大部分吸收的氮用于莖稈的生長。

籽粒和植株中吸收的鉀元素和磷元素變化不顯著。光明藜麥1號植株中吸收的氮元素和鉀元素均高于光明藜麥2號植株中吸收的2種元素。

2.3 不同施肥量對藜麥氮素利用率的影響由表3可知，2個品種的氮素農(nóng)學效率和氮肥貢獻率隨著施氮量的增加呈先升高后降低的趨勢，光明藜麥1號偏生產(chǎn)力也隨施氮量的升高而降低，光明藜麥2號偏生產(chǎn)力隨著施氮量的增加而下降。光明藜麥1號農(nóng)學效率在處理③最高，處理①最低，處理①較處理③降低了90.89%，光明藜麥2號農(nóng)學效率在處理③最高，處理⑥最低，處理⑥較處理③降低了87.42%。光明藜麥1號偏生產(chǎn)力在處理③最高，處理⑦最低，處理⑦較處理③降低了48.37%，光明藜麥2號偏生產(chǎn)力在處理①最高，處理⑦最低，處理⑦較處理①降低了50.75%。光明藜麥1號表觀利用率呈先升高后降低再升高趨勢，在處理②最高，處理①最低，處理①較處理②降低了58.67%，光明藜麥2號表觀利用率總體呈先升高后降低趨勢，處理⑤最高，處理①最低，最低較最高降低了73.68%。光明藜麥1號在處理③氮肥貢獻率最高，在處理①最低，最低較最高降低了89.61%，光明藜麥2號在處理③最高，處理⑥最低，最低較最高降低了78.97%。

表3 不同施肥量對藜麥氮素利用率的影響

3 討論

不同施氮量對作物的影響較大。馬暢等[10]研究不同施氮量對粳稻產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn)，氮素水平對產(chǎn)量、穗粒數(shù)、千粒重、穗數(shù)和穎花數(shù)的影響達極顯著水平，氮素水平有利于提高水稻加工品質(zhì)。蔣進等[11]對弱筋小麥進行不同氮水平試驗，結(jié)果表明，小麥產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加，氮肥顯著影響小麥品質(zhì)。張宏等[12]對不同施氮量下棉花經(jīng)濟效益進行分析，發(fā)現(xiàn)隨著施氮量的增加，經(jīng)濟系數(shù)呈先升高后降低的趨勢，這與該試驗結(jié)果相同。張燕等[13]研究不同氮磷配施對藜麥產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，當施氮量為0～150 kg/hm2時產(chǎn)量逐漸升高，后繼續(xù)增加施氮量產(chǎn)量有所降低。與該試驗結(jié)果相同，隨著施氮量的增加，2個品種藜麥產(chǎn)量均呈先升高后降低趨勢，且均在施氮量為240 kg/hm2時產(chǎn)量最高，光明藜麥1號產(chǎn)量最高為3 371.55 kg/hm2，光明藜麥2號產(chǎn)量最高為3 810.45 kg/hm2，未施肥處理產(chǎn)量最低。試驗過程中對田間施氮量小區(qū)觀察發(fā)現(xiàn)，施氮量越多，成熟期越遲，籽粒貪青晚熟，成熟度降低，再加上藜麥株高隨著施氮量的增加而升高，導致田間倒伏率增加，因此影響藜麥產(chǎn)量。

作物對氮磷鉀元素的吸收一直是國內(nèi)外專家研究的重點問題。孫永健等[14]研究表明，在一定施氮范圍內(nèi)，氮磷鉀在作物生殖器官中的分配會隨著施氮量的增加而提高，過量施氮則會下降。張宏等[12]研究表明，施氮量在0～220 kg/hm2時，棉花對氮磷鉀的吸收顯著增加，繼續(xù)增加施氮量后，棉花對氮磷鉀吸收影響不顯著，且會造成氮肥的損失。該試驗中，施氮量的增加能夠提高植株中氮元素吸收量，但對磷鉀的吸收變化不明顯。劉玉春等[15]研究不同施氮量對大麥產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量的影響發(fā)現(xiàn)，施用氮肥越多，籽粒中氮元素及蛋白質(zhì)含量越高。宋英博[16]研究發(fā)現(xiàn)，隨著施氮量的增加大豆中的氮素含量先升高后降低。與該試驗結(jié)果相同。該試驗通過對不同品種吸收的養(yǎng)分含量可以看出，隨著施氮量的增加籽粒中的氮元素含量先升高后降低。光明藜麥1號與光明藜麥2號籽粒中吸收的氮元素差異不大，但光明藜麥1號植株中各處理氮元素含量均高于光明藜麥2號，說明光明藜麥1號維持植株生長需要氮元素更多，且植株轉(zhuǎn)移到籽粒中的氮元素相對較少，大部分用于植株生長，因此，如果在相同施氮量的前提下，光明藜麥1號對氮素的吸收率更高，光明藜麥2號對氮素的利用率會更高。

作物的品種、栽培方式等都會影響作物對氮肥的吸收和利用。氮肥農(nóng)學效率、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥表觀利用率和氮肥貢獻率經(jīng)常用來表示作物對氮素的利用指標，能夠從不同方面反映作物對氮肥的利用率[17-18]。王秀斌等[19]研究氮肥不同用量對雙季稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響，結(jié)果表明，隨著施氮量的增加，氮肥貢獻率呈先升高后降低的趨勢，且低、中產(chǎn)田塊大于高產(chǎn)田塊，氮肥農(nóng)學利用率、氮肥吸收利用率和氮肥偏生產(chǎn)力隨著施氮量的增加而降低。王斌等[20]研究發(fā)現(xiàn)水氮耦合對藜麥的生長具有顯著協(xié)同作用，在灌溉充足的前提下，氮肥農(nóng)學效率和氮肥利用率呈先升高后不變的狀態(tài)。該試驗結(jié)果表明，隨著施氮量的增加，氮肥農(nóng)學效率和氮肥貢獻率呈先升高后降低，而偏生產(chǎn)力2個品種之間有所不同，光明藜麥1號呈先升高后降低趨勢，光明藜麥2號隨著施氮量的增加而呈下降趨勢。2個品種氮肥的表觀利用率變化不顯著。

4 結(jié)論

綜合來看，2個品種對氮肥的吸收利用有一定差異，光明藜麥1號在施氮量為240～270 kg/hm2時產(chǎn)量較高，在施氮量為240 kg/hm2時籽粒吸收氮元素含量、氮肥農(nóng)學效率、偏生產(chǎn)力、表觀利用率和氮肥貢獻率均較高，而光明藜麥2號在施氮量為210～240 kg/hm2時產(chǎn)量較高，在施氮量為240～270 kg/hm2時籽粒吸收氮、鉀元素含量、氮肥農(nóng)學效率、表觀利用率和氮肥貢獻率較高。