不同施氮量對藜麥生長發育的影響

王 爽，龔明強，周定邦，萬 波，易 峰

(光明農業發展(集團)有限公司上海農業技術中心，上海 202172)

藜麥屬于藜科藜屬植物，穗部發育前與灰灰菜類似，穗部發育后與灰灰菜有明顯不同。藜麥原產于南美洲安第斯山脈的哥倫比亞、厄瓜多爾、秘魯等中高海拔山區[1]，具有一定的抗逆性，在海拔較高、雨水較少、溫度較低的地區均能夠生長。藜麥富含鎂、錳、鋅、鐵、鈣、鉀、硒、銅、磷等礦物質，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”“營養黃金”之稱，被聯合國糧農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]。

氮肥是植物生長發育過程中不可或缺的一部分，氮肥能夠提高作物產量、改善農作物品質。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，影響作物產量及品質，因此科學合理地施用氮肥能夠維持作物正常生長發育，對作物產量的提高具有積極作用[5-7]。康小華等[8]研究發現，在施氮量為0～90 kg/hm2時，藜麥產量隨著施氮量的增加先升高后降低，在60 kg/hm2時產量最高。Schulte auf′m Erley等[9]研究發現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藜麥的栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況試驗在上海市崇明區光明農業發展(集團)有限公司上海農業技術中心試驗農場內進行。該基地屬于亞熱帶季風氣候，溫和濕潤，全年日照數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日在技術中心2#試驗田開展，行距40 cm，密度為24萬株/hm2，設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。干物質重：在藜麥生理成熟后，每個小區選取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。

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

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

氮素農學效率(NAE)(kg/kg)=(Y-Y0)/F

氮素偏生產力(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量，Y0為不施氮處理獲得的籽粒產量，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為施氮量。

1.5 數據處理采用Excel 2013、SPSS 16.0 軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同施氮量對藜麥產量性狀的影響由表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量呈先增加后降低趨勢，2個品種藜麥均在處理③產量最高，光明藜麥1號最高產量為3 371.55 kg/hm2，處理②～⑥產量均較高且相互間無顯著差異，產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量性狀的影響

成熟期籽粒經濟系數與藜麥產量變化一致，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號經濟系數整體小于光明藜麥2號經濟系數，說明相同干物重的前提下，光明藜麥2號產量潛力更高。

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號偏生產力也隨施氮量的升高而降低，光明藜麥2號偏生產力隨著施氮量的增加而下降。光明藜麥1號農學效率在處理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量的影響發現，氮素水平對產量、穗粒數、千粒重、穗數和穎花數的影響達極顯著水平，氮素水平有利于提高水稻加工品質。蔣進等[11]對弱筋小麥進行不同氮水平試驗，結果表明，小麥產量隨著施氮量的增加而增加，氮肥顯著影響小麥品質。張宏等[12]對不同施氮量下棉花經濟效益進行分析，發現隨著施氮量的增加，經濟系數呈先升高后降低的趨勢，這與該試驗結果相同。張燕等[13]研究不同氮磷配施對藜麥產量的影響，結果表明，當施氮量為0～150 kg/hm2時產量逐漸升高，后繼續增加施氮量產量有所降低。與該試驗結果相同，隨著施氮量的增加，2個品種藜麥產量均呈先升高后降低趨勢，且均在施氮量為240 kg/hm2時產量最高，光明藜麥1號產量最高為3 371.55 kg/hm2，光明藜麥2號產量最高為3 810.45 kg/hm2，未施肥處理產量最低。試驗過程中對田間施氮量小區觀察發現，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，因此影響藜麥產量。

作物對氮磷鉀元素的吸收一直是國內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，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量和蛋白質含量的影響發現，施用氮肥越多，籽粒中氮元素及蛋白質含量越高。宋英博[16]研究發現，隨著施氮量的增加大豆中的氮素含量先升高后降低。與該試驗結果相同。該試驗通過對不同品種吸收的養分含量可以看出，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。氮肥農學效率、氮肥偏生產力、氮肥表觀利用率和氮肥貢獻率經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量和氮肥利用率的影響，結果表明，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、中產田塊大于高產田塊，氮肥農學利用率、氮肥吸收利用率和氮肥偏生產力隨著施氮量的增加而降低。王斌等[20]研究發現水氮耦合對藜麥的生長具有顯著協同作用，在灌溉充足的前提下，氮肥農學效率和氮肥利用率呈先升高后不變的狀態。該試驗結果表明，隨著施氮量的增加，氮肥農學效率和氮肥貢獻率呈先升高后降低，而偏生產力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時產量較高，在施氮量為240 kg/hm2時籽粒吸收氮元素含量、氮肥農學效率、偏生產力、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、氮肥農學效率、表觀利用率和氮肥貢獻率較高。