不同微量元素配施對干旱、半干旱地區黍子農藝性狀及產量的影響

楊如達，張翔宇，李海，林鳳仙，梁海燕，宋曉強

（山西省農業科學院高寒區作物研究所，山西大同037000）

不同微量元素配施對干旱、半干旱地區黍子農藝性狀及產量的影響

楊如達，張翔宇，李海，林鳳仙，梁海燕，宋曉強

（山西省農業科學院高寒區作物研究所，山西大同037000）

試驗研究了不同微量元素鋅、錳、硼與氮、磷、鉀肥配施對黍子農藝性狀、產量、葉面積及收獲指數的影響效應。結果表明，不同處理對黍子的單穗質量、單穗粒質量、千粒質量及產量均有顯著性影響，其中，產量最高的是NKB（氮、鉀、硼肥），其次是NKZn（氮、鉀、鋅肥），均與CK1（不施肥）和CK2（當地習慣施肥）有顯著差異；黍子的葉面積在不同營養元素的作用下，反應曲線均為單峰曲線，在黍子開花期達最大值；施用NKB肥的黍子千粒質量、產量、收獲指數及葉面積均高于其他處理，其次為NKZn處理。

黍子；微量元素；農藝性狀；產量；收獲指數；葉面積

黍子，禾谷類作物，是我國古老的糧食作物之一[1]，主要種植在甘肅、黑龍江、內蒙古、山西、吉林、寧夏、河北等省（自治區）干旱、半干旱地區[2]。黍子屬于雜糧，其營養價值高，含有小麥、水稻等糧食作物沒有的多種營養物質[3]，因此，在平衡膳食、促進人體健康方面具有一定的作用[4]。因為其具有水分利用率高、生育期短，耐旱、耐貧瘠、抗逆性強等特點[5]，自古以來就是北方干旱、半干旱地區的主要栽培作物，其產量的高低，對于實現該地區農業可持續發展具有深遠的意義[6]。尤其是晉北地區無霜期短、降水集中、年降水量少，黍子在該地區更具有明顯的生產優勢和地區優勢，也是新開墾荒地上種植面積較大的先鋒作物[7]。同時也是山西省較重要的抗旱救災作物，年播種面積大概為20萬hm2，如遇到春播干旱年份，播種面積會明顯增加[8]。

近年來，隨著農作物產量水平的不斷提高，土壤中各類營養元素也逐漸在減少，特別是微量元素的含量，由于得不到及時補充，也在逐年減少，因此，研究增施微量元素對提高作物單位面積產量的影響具有重要意義[9-10]。20世紀初期，我國開始研究微量元素對作物生長發育的影響，20世紀中期，已經開始大面積推廣使用微量元素，且表現出較好的增產效應[11-12]。有研究表明，增施硼肥，增產率可達87%，平均增產率約為12%；增施鋅肥，增產率可達75%，平均增產率約為14%；增施錳肥，增產率可達65.7%，平均增產率約為12%[13-15]。目前，關于微肥的研究主要集中在小麥[16-17]、紫花苜蓿[18-19]、大豆[20-21]、玉米[22-23]以及花生[24-25]等農作物上，對于黍子的研究主要集中在氮磷鉀肥上。

本試驗對不同微量元素鋅、錳、硼與氮、磷、鉀肥配施對黍子農藝性狀、產量、葉面積及收獲指數的影響進行了研究，旨在進一步了解干旱與半干旱地區黍子產量的形成與不同微量元素配施之間的關系，為干旱、半干旱黍子種植地區合理施肥提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2015年在山西省農業科學院高寒區作物研究所原種場毛家皂試驗基地進行。該地區年平均氣溫8～10℃，年降水量約400 mm，無霜期約145 d。試驗地土壤為砂質土壤，肥力中等，有機質13.15 g/kg，堿解氮41.19 mg/kg，有效磷15.15 mg/kg，速效鉀135.46 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試黍子品種為晉黍9號。

1.3 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，3次重復，共27個小區，小區面積為13 m2（2.6 m×5 m）。本試驗共設計了9種施肥處理：（1）CK1（不施肥）；（2）CK2（當地習慣施肥，播前撒施尿素600 kg/hm2）；（3）N（只施氮肥）；（4）NK（施氮、鉀肥）；（5）NP（施氮、磷肥）；（6）NPK（施氮、磷、鉀肥）；（7）NKZn（施氮、鉀、鋅肥）；（8）NKMn（施氮、鉀、錳肥）；（9）NKB（施氮、鉀、硼肥）。施肥量分別為：氮肥（N）345 kg/hm2、磷肥（P2O5）112.5 kg/hm2、鉀肥（K2O）150 kg/hm2、鋅肥（ZnSO4）15 kg/hm2、錳肥（MnSO4）15 kg/hm2、硼肥（Na2B4O7·10H2O）15 kg/hm2。氮肥、磷肥、鉀肥和微肥全部以基肥形式一次性施入。5月27日整地，6月1日播種，9月25日成熟，10月2日收獲。播種前澆水1次，以保證出苗。其他栽培管理措施按常規進行。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 葉面積的測定分別在黍子分蘗期、拔節期、抽穗期、開花期、成熟期測定黍子葉面積。

1.4.2 考種收獲期間，隨機取樣10株，測定其株高、穗長、莖基粗、有效分蘗數，自然風干后測定其單穗質量、單穗粒質量、千粒質量、單株質量。收獲后對小區進行測產。

1.5 數據處理

采用Microsoft Excel 2003，SPSS 19.0進行數據統計和分析。

2 結果與分析

2.1 不同微量元素配施對黍子農藝性狀的影響

從表1可以看出，不同微肥的施用情況，對黍子的株高、穗長、莖基粗和節數沒有顯著影響，但是對黍子的單穗質量、單穗粒質量及千粒質量有顯著影響，其中，施用NKB的小區，其單穗質量、單穗粒質量和千粒質量均為最大值，與施用NKZn肥的處理之間沒有顯著差異。而僅施用NP的小區，其單穗質量、單穗粒質量均為最小值，CK1的各項指標，除了單穗質量和單穗粒質量外，其余值均偏小。CK2的千粒質量相對較小。

表1 增施不同微量元素對黍子農藝性狀的影響

2.2 不同微量元素配施對黍子產量的影響

施用不同的微量元素，對黍子的產量均有一定的影響。從表2可以看出，施用NKB肥的黍子產量最高，為5 615.38 kg/hm2，與其他處理之間均有顯著性差異，與CK1相比增產1 853.84 kg/hm2，與CK2相比增產1 376.92 kg/hm2；其次為施用NKZn肥，其分別較CK1，CK2增產1 330.77，853.85 kg/hm2。這也與其他研究中，微肥可以適當地增產表現一致。黍子產量最低的處理為CK1，為3 761.54 kg/hm2，與CK2、只施用N肥和施用NK肥之間差異不顯著。

表2 增施不同微量元素對黍子產量影響及差異顯著性比較

2.3 不同微量元素配施對黍子收獲指數的影響

收獲指數反映了作物將光合作用產物轉化為經濟產量的能力，一般是用來評價作物栽培成效和品種產量水平的重要指標。由圖1可知，隨著黍子生育期的不斷推進，在不同的微肥施用情況下黍子的收獲指數在35.03%～47.52%，其中，黍子收獲指數較高的為NKB，NPK和NKZn處理，分別為47.52%，44.21%，41.68%，同時其產量也相對較高，說明施入一定量的微量元素，可以增加光合產物向經濟產量的轉化。

2.4 不同微量元素配施對黍子葉面積的影響

從圖2可以看出，隨著黍子生育期的推進，葉面積呈現先增加后減少的趨勢。其中，NKB處理的葉面積從抽穗期到開花期再到成熟期，均為最大，其次為NKZn處理，而這2個處理的產量也較高。說明葉面積越大，光合作用能力越強，從而增加了光合作用產物的積累，進而提高了產量。

3 結論

本研究結果表明，不同微量元素配施情況下，對黍子的單穗質量、單穗粒質量、千粒質量以及產量均有顯著影響。使用微量元素B肥的處理，黍子產量最高，為5 615.38 kg/hm2，與其他處理之間均有顯著性差異，其收獲指數達到47.52%，葉面積也高于其他處理。因此，在生產上建議施用NKB肥，以每公頃施用氮肥（N）345 kg、鉀肥（K2O）150 kg、硼肥（Na2B4O7·10H2O）15 kg為宜。該試驗的研究可能會成為下一步干旱、半干旱地區黍子不同微量元素配施的重要指標，也為合理施肥提高產量提供理論依據，但以后還需進行深入的探討。

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Effect of Applying Micro-element Fertilizers on Agronomic Traits and Yield of Broomcorn Millet in Arid and Semi-arid Area

YANGRuda，ZHANGXiangyu，LI Hai，LINFengxian，LIANGHaiyan，SONGXiaoqiang
（Institute ofthe Crops in High Latitude＆Cold Climate Area，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Datong037000，China）

Selected micro-element fertilizers Zn,Mn and B,which combined with N,P and K,to study the effect on agronomic traits,yield and leaf area and harvest index of broomcorn millet.The result showed that different treatments had significantly influenced on ear quality,ear grain quality,thousand kernel quality and yield.The NKB had the highest yield,then was the NKZn.Both them had significantly influenced with CK1（no fertilization）and CK2（local customary fertilization）.Under the action of different nutrient elements, the changing curves of leaf area were a single peak curve,and the max was the flowering period.The thousand kernel quality,yield, harvest indexand leafarea ofNKBwere higher than other treatments,and then was NKZn.

broomcorn millet;micro-element;agronomic traits;yield;harvest index;leafarea

S516

A

1002-2481（2017）04-0575-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.04.20

2016-11-28

國家谷子糜子產業體系（CARS-07-13.5）；山西省農業科學院育種工程項目（16yzgc90）；國家“十二五”科技支撐計劃項目（2014BAD07B03）

楊如達（1963-），男，山西朔州人，研究員，主要從事黍子育種、栽培技術研究工作。張翔宇為通信作者。