一種新型復合肥對高粱生長及產量的影響

閻世江，褚清河，周運寧，張治家

（1.山西農業大學園藝學院，山西太原030031；2.山西農業大學經濟管理學院，山西太原030006；3.山西省白色農業研究開發中心，山西太原030031；4.山西農業大學植物保護學院，山西太原030031）

高粱（Sorghumbicolor（L.）Moench）是一種古老的作物，栽培歷史悠久，可作為飼料，也可用于釀酒，在世界范圍內廣泛栽培，據統計，2016 年全世界高粱種植面積達0.4 億hm2，產量達約6 000 萬t。山西是我國高粱主產區之一，2017 年種植面積在6.67 萬hm2左右。高粱主要用于釀造白酒、老陳醋，對山西輕工業的發展作出重要貢獻[1]。近年來，隨著山西省城鎮化的發展，高粱栽培面積下降，為維持產量需要提高單產，而平衡施肥在提高產量方面作用巨大[2]。生產中應用較多的是復合肥，復合肥含高粱生長所需的多種元素，但在實踐中筆者發現，隨著大量施用復合肥，山西省高粱增產的效果不顯著，其原因主要是所施用的復合肥沒有針對土壤的肥力狀況進行有效施肥[3-5]。研究發現，不同類型的作物在生長發育的不同階段所需的肥料均不相同，為提高其產量應有針對性地施用肥料[6]。

本研究試驗地點設在山西省晉中市榆次區東陽鎮，試驗田前茬作物為玉米。試驗前對土壤進行了氮、磷、鉀和有機質等養分的測定，該地土壤養分含量為：堿解氮62.6 mg/kg，有效磷7.00 mg/kg，速效鉀198 mg/kg，有機質13.4 g/kg。而山西省耕作土壤中養分平均含量為：堿解氮61.5 mg/kg，有效磷21.4 mg/kg，速效鉀 150.2 mg/kg，有機質 17.2 g/kg[7]。經比較發現，供試土壤堿解氮含量與全省平均水平差異較小，速效鉀含量較高，有機質、有效磷含量較低，由于土壤缺乏有機質、有效磷，不能滿足高粱生長所需的養分，因此，試驗選用一種新型復合肥。

試驗采用不施肥、施用傳統復合肥和新型復合肥3 種施肥方式，研究其對高粱生長及產量相關指標的影響，以期對高粱豐產有所幫助。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試高粱品種為晉雜22 號，其主要特征特性是：田間生長較整齊，植株莖稈堅硬，抗倒伏能力強，穗紡綞形，穗碼松緊度中等，紅殼，紅粒，籽粒扁圓形，粒質半玻璃質，抗病性較強。供試肥料為新型復合肥（含15% N、42% P2O5）；對照肥料為硝酸磷肥（26.5%N、11.5%P2O5），由山西化肥廠生產。高粱種子、復合肥均在山西高新農業技術市場購買。

1.2 試驗方法

試驗在山西省晉中市榆次區東陽鎮山西農業科學院試驗基地進行。2019 年5 月10 日播種，小區長10 m、寬5 m，行距0.6 m，每個小區10 行。試驗設 3 個處理：處理 1. 不施肥（CK）；處理 2. 施用硝酸磷肥，每公頃基施750 kg、抽穗開花期追施600 kg；處理3.施用新型復合肥，每公頃用1 125 kg 作底肥一次性施入。3 次重復。其余管理方式相同。當年9 月 6 日收獲。

1.3 測定項目及方法

收獲時每處理隨機取100 穗高粱考種，調查株高、莖粗、葉片數、單株葉面積、穗長、穗粗、單穗粒質量、千粒質量、公頃產量（由單穗粒質量折算）。

1.4 數據處理

試驗數據采用SPSS 軟件進行處理，采用Microsoft Excel 軟件制表。

2 結果與分析

2.1 施用新型復合肥對高粱農藝性狀的影響

從農藝性狀的方差分析可以發現，各性狀在重復間的差異未達顯著水平，而在處理間除葉片數外，其余3 個性狀（株高、莖粗、葉面積）的差異均達顯著水平，說明不同的施肥處理對高粱的生長產生不同的影響，有進一步研究的必要（表1）。

表1 農藝性狀方差分析

由表2 可知，與不施肥相比較，施用化肥的2 個處理株高、莖粗、葉面積均呈極顯著上升的趨勢，施用新型復合肥和傳統硝酸磷肥后，高粱的株高、莖粗、葉面積分別達 149.5、2.1 cm，3.21 m2和 136.7、1.9 cm，2.58 m2，分別比 CK（100.3、1.1 cm，1.80 m2）高 49.2、1.0 cm，1.41 m2和 36.4、0.8 cm，0.78 m2，說明化肥有利于高粱的快速生長；通過比較傳統硝酸磷肥處理與新型復合肥處理可以發現，施用新型復合肥后，高粱的株高、莖粗、葉面積顯著升高，分別比施用硝酸磷肥處理提高12.8、0.2 cm，0.63 m2；各性狀3 個處理間差異均達到極顯著水平。

表2 不同施肥處理對高粱生長的影響

2.2 施用新型復合肥對高粱產量性狀的影響

從產量性狀的方差分析可以發現，穗長、穗粗、穗粒質量、千粒質量、公頃產量在重復間的差異未達到顯著水平，但在處理間的差異均達顯著水平，說明不同的施肥處理對高粱產量有顯著的影響（表3）。

表3 產量性狀方差分析

從表4 可以看出，在不施肥情況下，穗長、穗粗、穗粒質量、千粒質量、產量處于較低水平，分別為20.4、5.65 cm，70.36、23.25 g，7 232.40 kg/hm2，施用硝酸磷肥與新型復合肥后，產量性狀均出現極顯著增長，其中，施用新型復合肥處理的效果最佳，穗長、穗粗、穗粒質量、千粒質量、產量分別達28.6、6.83 cm，109.32、35.54 g，9 838.80 kg/hm2，分別比不施肥（CK）和施用硝酸磷肥增加 8.2、1.18 cm，38.96、12.29 g，2 606.4 kg/hm2和 1.7、0.28 cm，19.46、0.68 g，1 751.4 kg/ hm2；各性狀 3 個處理間均達到極顯著差異水平。

表4 不同施肥處理對高粱產量性狀的影響

3 結論與討論

本試驗中，與不施肥處理相比，施用化肥的作用較快，除葉片數外，農藝性狀上升，并進一步推高了產量；與施用硝酸磷肥相比，新型復合肥的作用更加顯著，農藝性狀、產量性狀均表現最好，通過穗長、穗粗、穗粒質量、千粒質量增加，最終使產量達到9 838.80 kg/hm2，較施用硝酸磷肥處理增產21.66%。

株高、莖粗是描述高粱生長發育的重要指標，高杰等[8]研究認為，在充足的養分供應下，高粱的株高、莖粗升高；閻世江等[9-10]在玉米、谷子上有類似的報道。這與本研究的結論相同。崔佩佩等[8，11-12]、研究表明，穗長、穗粗、穗粒質量、千粒質量是構成高粱產量的重要性狀，在養分充足的情況下升高，并使產量升高。在本研究中施用復合肥后，高粱的產量較不施肥處理提高，說明施用化肥對高粱的產量提高有利。

本試驗中，2 種復合肥相比較，施用新型復合肥處理的高粱產量較高，其原因主要是氮磷鉀的配比不同，新型復合肥中磷的含量較高，正好彌補了土壤中磷的不足。有學者認為，在高粱的生長中磷的貢獻較大。而我國土壤中磷的含量普遍較低，嚴重制約著作物的生長[13-16]。合理補充磷肥是獲得高粱經濟效益最大化的因素，對于高梁的產出貢獻較大[17-20]。由于山西省土壤中含有較高的鉀，可以滿足高粱生長的需要，因此，未添加鉀素。本試驗所用的新型復合肥與硝酸磷肥中的氮素含量也不相同，而關于氮素與高粱生長及產量間的關系本試驗未專門進行研究，今后試驗時應進行全面考慮。

綜上所述，本試驗采用的新型復合肥根據山西省土壤養分情況，配方合理，符合高粱生長需肥規律，提高了P2O5的用量，減少鉀的含量，促進了高粱產量的提高，今后可以繼續擴大示范面積，為新型復合肥在高粱生產中的推廣提供依據。