晉北地區不同施氮量對黍子產量及品質的影響

蘇占明　李海　皇甫紅芳

摘 要：黍子是山西省晉西北地區的主要糧食作物，具有較強的抗逆性和適應性，它是禾谷類作物中最抗旱的作物之一。為了提高晉北半干旱地區黍子產量及品質，以雁黍8號為材料，采用隨機區組設計，設5個施氮水平（0、50、65、140、185kg/hm2），探討了不同氮肥水平對黍子生育時期、經濟性狀、產量、品質的影響。結果表明：從N0產量（3 960kg/hm2）、N1產量（4 900kg/hm2）到N2產量（5 100kg/hm2），隨著施氮量水平的增加，黍子產量在上升，從N2產量（5 100kg/hm2）、N3產量（4 700kg/hm2）到N4產量（4 400kg/hm2），黍子產量隨著施氮量水平的增加出現下降趨勢。另外，隨著施氮量的增加產量先升后降。黍子淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量均隨著施氮量的增加而下降。當氮肥水平為N2（65kg/hm2）時，黍子的產量最高為5 100kg/hm2，品質也較理想。

關鍵詞：黍子；施氮量；產量；品質；晉北地區

中圖分類號 S512 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）03-04-29-03

黍子屬小雜糧作物，起源于中國，具有生育期短、耐旱、耐瘠薄等特性，在我國古代農業中占有重要的地位，是干旱、半干旱地區的主要糧食作物，生長期與雨熱基本同步[1-2]。晉北地區無霜期短，降水集中，年降水量少，黍子在晉北地區農業中占有不可替代的作用，同時也是山西省極其重要的抗旱救災作物，常年播種面積約20萬hm2，遇春旱年份播種面積會顯著增大。糜子尤其是糯性糜子（黍子）在山西旱作地區具有明顯的地區優勢和生產優勢，對這些地區的糧食生產和糧食安全具有重要的意義。黍子營養價值高，在平衡膳食、促進人體健康方面具有獨特的作用，近年來人們對小雜糧的生產與開發表現出極大的熱情。因此，提高黍子產量和籽粒品質，對改善人們的膳食結構，促進地區經濟發展和糧食上新臺階具有重要意義[3-4]。晉北地區屬于山西省北部的黃土高原高寒冷涼地區，獨特的自然地理環境和黍子生育期短、適應范圍廣、耐旱、耐瘠的特性決定了晉北具有生產黍子的自然資源優勢。本文通過研究不同施氮量對黍子產量及籽粒品質的影響，為黍子生產和產業開發提供理論依據[5]。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗于2011年在山西省農業科學院高寒區作物研究所東王莊基地進行。試驗地海拔1 067m，北緯39°05′47″，東經113°25′11″，年平均氣溫7.8℃，年降水量399mm，無霜期132d，試驗地土壤為沙壤，地形平整，澆水便利，前茬作物為豆類。試驗基地土壤的肥力狀況：pH值為8.43，有機質為11.98g/kg，全磷為0.62g/kg，全鉀為44.5g/kg，全氮為0.98g/kg，速效磷為5.6mg/kg，速效鉀120mg/kg，堿解氮19.7mg/kg。

1.2 試驗材料 供試品種為雁黍8號，該品種由山西農科院高寒區作物研究所選育而成，生育期105d左右，株高110～120cm，單產224kg/667m2，千粒重9.5g，籽粒紅色，圓形，出米率82%，抗倒伏。

1.3 試驗設計 試驗共設5個處理，即N0為0kg/hm2，N1為50kg/hm2，N2為65kg/hm2，N3為140kg/hm2，N4為180kg/hm2。每個處理設3次重復，隨機區組排列，總共15個小區。每小區面積10m2（5m×2m），周圍環境設保護行，播種前施有機肥370kg/hm2和二銨450kg/hm2，50%的氮肥隨農家肥和二銨一起翻地施入，剩余氮肥作為在后面生育期追肥施用2，氮肥為尿素（46.2%）。試驗的播種量為12kg/hm2。中耕除草2次，澆水2次，并及時防治病蟲害。

1.4 測定項目

1.4.1 生育時期 從出苗開始各個小區記載50%植株達到各生育期的日期。

1.4.2 產量和產量構成因素 成熟時調查各個樣點的穗數，計算出1m2穗數。成熟后各樣點曬干后先稱整植株的生物學產量，然后再把穗子取下來，進行脫粒稱重，計算出籽粒產量。選取10個有代表性的穗子，測定其株高、莖粗、穗長、千粒重和出谷率等農藝性狀，計算平均數。

1.4.3 品質測定 籽粒淀粉含量采用旋光儀進行測定。

1.5 數據處理 試驗數據采用DPS、Excel 2003軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同施氮量對生育期的影響 由表1可知，隨著施氮量的增加，雁黍8號從播種到出苗的天數是一致，5個處理播種期都是5月28日，5個處理的出苗期都是6月10日，可見隨著施氮量的增加對雁黍8號的出苗期基本上無影響。拔節期N0處理、N1處理、N2處理是相同的，都是7月17日，而N3處理和N4處理拔節期比N0處理、N1處理、N2處理推后1～2d，同理N3處理和N4處理抽穗期比N0處理、N1處理、N2處理推后。5個處理對開花期和成熟期影響不大，基本上開花期和成熟期是一致。所以隨著施氮量的增加，黍子生育進程延后在拔節期到抽穗期表現明顯，N3處理、N4處理比N0、N1、N2處理在拔節到抽穗期生育期晚3～4d。說明增施氮肥對黍子的營養生長階段具有促進作用，能夠使營養生長時期推遲，有利于積累和制造充足的養分，為提高黍子的產量奠定良好的營養物質基礎。

2.2 不同施氮量對經濟性狀的影響 由表2可知，不同氮肥處理對黍子植株農藝性狀表現不同。各處理在定苗密度一致的條件下，有效穗數N0為66個/m2、N1為67個/m2、N2為70個/m2、N3為73個/m2、N4為75個/m2，株高N0為110cm、N1為113cm、N2為115cm、N3為117cm、N4為120cm，莖粗N0為0.64cm、N1為0.65cm、N2為0.72cm、N3為0.77cm、N40.80cm，由此可知穗數株高莖粗都隨著施氮水平的提高呈上升趨勢，N4處理最高，N0處理最低；穗長N0為37.2cm、N1為37.6cm、N2為38.9cm、N337.2cm、N4為37.6cm，穗長從N0～N1呈上升趨勢，而N2～N4呈下降趨勢。千粒重N0為7.75g、N1為7.79g、N2為7.85g、N3為7.81g、N47.79g，千粒重從N0～N1呈上升趨勢，而N2～N4呈下降趨勢。出谷率N0為65.2%、N1為67.3%、N2為70.5%、N3為68.6%、N4為67.5%，出谷率從N0～N1呈上升趨勢，而N2～N4呈下降趨勢。由此可知穗長、千粒重出谷率隨著施氮水平的提高先上升后下降，N2處理最高，N0最低。說明增施氮肥能夠促進植株增高、莖稈變粗、增加分蘗和有效穗數，但當氮肥水平超過N2處理時穗長、千粒重和出谷率等產量性狀隨著施氮水平的提高而下降趨勢。

2.3 不同施氮量對黍子產量和生物產量的影響 由表3可知，不同的施氮量對黍子的產量和生物產量影響不同。黍子的生物產量隨著施氮量的增加呈上升趨勢，N4處理的生物產量最高，達到42 800kg/hm2，N3處理生物產量次子，為39 830kg/hm2，N2處理生物產量排第3位，為37 600kg/hm2，N1處理生物產量排第4位，為

34 720kg/hm2，N0處理生物產量最低，為30 470kg/hm2.。黍子產量隨著施氮量水平的增加，呈先升后降變化，最低為N0處理3 960kg/hm2，其次為N1處理49 000kg/hm2，在N2處理達到最高值5 100kg/hm2，N3處理產量為4 700kg/hm2，N4處理產量為4 400kg/hm2，可以看出從N2處理到N4處理產量呈下降趨勢。從經濟系數對比可知，N1處理的經濟系數最高，達到0.141，其次為N2處理，為0.136，N4處理最低，為0.103。說明增施氮肥能夠促進黍子植株營養器官生長發育，提高生物產量和籽實產量，但隨著施用氮肥量增加到一定程度，導致黍子營養生長過快，生殖生長受到抑制，生物產量大幅度提高但籽實產量下降。

2.4 不同施氮量對黍子品質的影響 不同氮肥處理對黍子籽實總淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量影響不同。由表4可知，隨著施氮水平的提高，總淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量均呈下降趨勢，呈負相關。各處理的直鏈淀粉含量和支鏈淀粉含量占淀粉含量比例不同，直鏈淀粉占淀粉總量比例呈下降趨勢，支鏈淀粉占淀粉總量比例呈上升趨勢。說明隨著施氮水平的提高，直鏈淀粉含量和支鏈淀粉含量呈不同程度的下降，直鏈淀粉下降幅度大于支鏈淀粉含量。

3 結論與討論

目前大多數研究結果表明，淀粉分為直鏈淀粉和鏈淀粉，是籽粒中的重要組分，它與蛋白質含量共同決定著產量的高低和品質的優劣[6-7]。近年來的研究表明，2類淀粉所占的比例及支鏈淀粉的結構共同決定了食味品質。由本次試驗結果表明，淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量均隨著施氮量的增呈下降趨勢，呈負相關。試驗表明，在定苗密度一致的條件下，增施氮肥有利于黍子營養生長和養分積累，促進植株分蘗，提高黍子生物產量、籽實產量其構成因素，但隨著施用氮肥量的增加產量會出現下降趨勢。增施氮肥會導致黍子籽實中的支鏈淀粉含量、直鏈淀粉含量下降，降低黍子品質。通過產量和品質對比，當施氮肥量為65kg/hm2時，黍子籽實產量最高為5 100kg/hm2，品質也較理想。

參考文獻

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