膜下滴灌追肥量對谷子生長發育及產量的影響

白曉雷 柴曉嬌* 王顯瑞付 穎 沈軼男 張 篶 宋青山于立濤 李彩銀 馮曉娟

（1赤峰市農牧科學研究所，內蒙古赤峰 024000；2巴林左旗鑫達種業有限公司，內蒙古赤峰 025450）

谷子起源于中國[1-4]，具有歷史文化深厚、抗旱耐瘠、環境友好、營養豐富均衡和糧飼兼用[5-9]等優點。近年來，隨著消費需求的提升、一批優質抗除草劑品種的選育成功和輕簡化栽培技術的成熟完善，谷子種植面積、總產量、經濟效益都穩定上升。截至2018年，我國谷子播種面積已達到77.8萬hm2，年總產量為234萬t，平均產量為3 008 kg/hm2，在國內農業產業發展和結構調整中起到的作用越來越大[10-12]。因此，加強谷子高產優質栽培理論與技術研究，對促進谷子產業發展具有重要意義。

在實際生產中，由于傳統施肥習慣和施肥種類單一，還存在氮肥施入過量的問題，氮肥施入過量不但造成浪費，還會使谷子成熟時間延遲，提高谷子植株高度，增加谷子倒伏風險。因此，合理的氮肥施用量是谷子種植高產高效的關鍵。

膜下滴灌水肥一體化技術作為現代農業發展的綜合管理技術措施，有利于谷子對養分的吸收和利用，也可以減少水肥在運輸過程中的損耗，提高水肥利用效率、增加產量以及改善品質。同時，該技術可以平衡土壤養分結構，改善土壤物理性狀，協調土壤中微生物的種類、數量及活性，減少養分淋溶，降低氮素流失造成的水體環境污染，從而提高農業生態環境質量和減少施肥對環境的污染，進一步保障生態環境安全[13-16]。

目前，對谷子水肥一體化適宜追肥量的研究較少。因此，本研究在大田膜下滴灌條件下，以氮、磷、鉀比例為34∶0∶16的水溶性肥為試驗材料，設置不同追肥處理，研究其對谷子生長發育和產量的影響，并初步探討覆膜對谷子生長及產量的影響，以期為谷子高產、高效、節肥、節水生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020年在赤峰市農牧科學研究所城子鄉試驗園區進行。試驗地土壤為黃栗鈣土，0～20cm土層土壤基礎肥力：全氮0.7 g/kg，堿解氮52.5 mg/kg，有效磷17.5 mg/kg，速效鉀95 mg/kg，有機質13.1 g/kg，pH值7.9。

1.2 供試材料

供試谷子品種為赤谷K1。供試肥料為內蒙古佳興農業生產資料有限公司生產的復合型摻混肥料（14-17-16）、秦皇島美盛化肥有限公司生產的水溶性復合肥料（34-0-16）。

1.3 試驗設計

試驗采用大區無重復設計，基肥施用復合型摻混肥料（14-17-16）300 kg/hm2，追施水溶性復合肥料（34-0-16）。試驗共設置6個追肥處理，分別為谷子拔節期追施水溶性復合肥料（34-0-16）75 kg/hm2（T1）、150 kg/hm2（T2）、225 kg/hm2（T3）、300 kg/hm2（T4），以不覆膜澆水追施水溶性復合肥料（34-0-16）150 kg/hm2處理（CK1）和覆膜澆水不追肥（CK2）為對照。

1.4 試驗實施

谷子覆膜種植，除CK1外，其他處理膜下鋪設滴灌帶。適期播種（5月17日），大小壟種植，大壟距60 cm，小壟距40 cm，穴距8 cm，每穴留苗2株。于7月22日按照試驗設計的施肥量進行追肥。其他管理同一般大田生產。

1.5 測定項目及方法

分別在拔節期（7月1日為追肥）、灌漿期（8月1日）、收獲前（9月1日）測量株高、分蘗數和整株鮮重，樣株于105℃殺青30 min后，75℃烘干至恒重測量整株干物質積累量。調查每個處理的出苗、抽穗和成熟日期，成熟后每個處理3次重復取樣測產。

1.6 數據分析

采用Microsoft Excel軟件對試驗數據進行處理，采用SAS 9.0數據處理系統LSD進行統計分析和差異性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同處理對谷子生育期的影響

從表1可以看出，覆膜條件下谷子的出苗用時5 d，不覆膜出苗則要用時8 d。覆膜可以明顯縮短谷子的出苗時間。在不覆膜條件下，本試驗所用谷子品種赤谷K1從出苗至成熟用時123 d；處理T2在追肥150 kg/hm2覆膜情況下，從出苗至成熟則用時113 d，較CK2縮短了10 d。

表1 不同處理對谷子生育期的影響

在實際生產中，快速出苗，盡快完成籽粒灌漿成熟可以大概率地規避倒春寒和極早霜造成的生產風險。在相同覆膜條件下，追肥量超過225 kg/hm2后追肥量越大，谷子成熟所需的時間也越長，過量追肥會增加谷子受災風險。

2.2 不同處理對谷子株高、分蘗數、鮮重和干重的影響

從表2可以看出，各性狀總體變化趨勢一致。隨著生育進程推進，各處理谷子植株高度、分蘗數、鮮重和干重呈現逐漸增高增大的趨勢。不論在追肥前還是在同量追肥后，覆膜對谷子的株高、分蘗數、鮮重和干重都有很大影響，覆膜處理谷子的生物量高于不覆膜處理，且差異達到顯著水平。

表2 不同處理對谷子株高、分蘗數、鮮重和干重的影響

8月1日取樣數據顯示，處理T1和CK2之間株高差異不顯著，但顯著低于處理 T2、T3、T4，且同 7 月1日未追肥前取樣數據比較，株高增長緩慢，說明處理T1（追肥75 kg/hm2）不能滿足谷子這一階段生長發育對養分的需求。處理T2、T3、T4間株高差異不顯著，株高并沒有隨著追肥量的增加而明顯增高。9月1日取樣數據顯示，CK1和CK2谷子株高顯著低于處理T2、T3、T4，而處理 T1、T2、T3、T4間的差異不顯著，由此說明追肥量超過150 kg/hm2后再增加對谷子株高無影響。

處理T4谷子分蘗數最多（除7月1日外），處理T3、T4間差異不顯著。 處理 T2、T1和 CK2分蘗數次之，三者間差異未達到顯著水平。CK1的分蘗數最少，與處理 T1、T2、T3、T4間差異達到顯著水平。由此表明，覆膜栽培能明顯促進谷子分蘗，隨著追肥量的不斷增加谷子分蘗數也不斷增加，增加追肥量能促進谷子分蘗，但超過150 kg/hm2后促進效果不明顯。

在追肥前，7月1日取樣數據顯示：覆膜條件下栽培的谷子鮮重顯著高于不覆膜條件下栽培的谷子， 但處理 T1、T2、T3、T4和 CK1、CK2間的谷子干重差異均未達到顯著水平。追肥后，8月1日和9月1日取樣數據顯示，處理T1、T2、T3和T4之間谷子干重和鮮重的差異均未達到顯著水平，CK1和CK2極顯著低于處理 T1、T2、T3、T4， 且 CK1、CK2之間的差異也達到了極顯著水平。由此表明，不覆膜傳統追肥方式追肥150 kg/hm2及膜下只澆水不追肥都難以滿足谷子的生長發育需求。

2.3 不同處理對谷子產量的影響

從表3可以看出，赤谷K1在覆膜水肥一體化栽培條件下最高產量能達到7 692.31 kg/hm2。CK2即在覆膜不追肥情況下產量也能達到6 278.59 kg/hm2，而CK1即不覆膜追肥150 kg/hm2栽培條件下產量為4 864.86 kg/hm2，CK1與 CK2差異極顯著，說明覆膜對谷子產量的影響很大。同樣，在覆膜條件下，處理T1極顯著低于處理 T2、T3、T4，而處理 T2、T3和 T4之間差異不顯著。

表3 不同處理對谷子產量的影響

3 結論與討論

作物生長發育主要通過吸收利用土壤中礦質營養，結合水分運輸至體內供應其各部分生長[17]。因此，谷子生長發育和產量與施肥關系密切。

陳昱辛等[18]研究認為，在相同追肥量情況下應用水肥一體化技術可以顯著提高柑橘葉片的光合能力及產量表現。鄧蘭生等[19]在香蕉上研究表明，合理應用水肥一體化技術有節肥、省工、提高產量的效果?；粽压獾萚20]在烤煙上研究表明，水肥一體化技術通過水肥結合能夠減輕北方干旱少雨天氣對煙草產生的不利影響，能促進烤煙生長發育，獲得更高的生產效益。

本試驗研究結果表明，從產量、生產安全和經濟效益等綜合因素來看，覆膜可以有效提高谷子的出苗速度，縮短生育期，降低生產風險；膜下種植并采用水肥一體化技術追肥有顯著的增效節本功能；不覆膜傳統追肥方式追施水溶性復合肥（34-0-16）150 kg/hm2和膜下水肥一體化追施水溶性復合肥（34-0-16）75 kg/hm2，都不能滿足谷子生長發育對肥料營養的需求，不能發揮本試驗供試谷子品種的產量潛力。而膜下水肥一體化水溶性復合肥（34-0-16）225 kg/hm2及以上追肥量與追施水溶性復合肥（34-0-16）150 kg/hm2處理比較，已不能起到增產增效的作用，還小幅度地延長了谷子的生育期，增大了谷子倒伏和受霜凍災害減產的風險，造成了肥料的浪費，并加重了農業環境污染。由此表明，膜下水肥一體化追施水溶性復合肥（34-0-16）150 kg/hm2為適宜谷子生產的追肥量。