化肥和有機(jī)肥配施對(duì)糯高粱產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

張春蘭 汪燦 徐燕 邵明波 張立異

摘要：為構(gòu)建貴州地區(qū)糯高粱科學(xué)施肥技術(shù)體系，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置6個(gè)處理，分別為100%復(fù)合肥（T1）、85%復(fù)合肥+15%有機(jī)肥（T2）、70%復(fù)合肥+30%有機(jī)肥（T3）、55%復(fù)合肥+45%有機(jī)肥（T4）、40%復(fù)合肥+60%有機(jī)肥（T5）、100%有機(jī)肥（T6），研究化肥和有機(jī)肥配施對(duì)糯高粱產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，化肥和有機(jī)肥配施對(duì)糯高粱產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀及品質(zhì)均有顯著或極顯著影響；2年平均，不同處理間產(chǎn)量、株高、單穗粒數(shù)、單穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量、蛋白質(zhì)含量、支鏈淀粉含量和單寧含量均表現(xiàn)為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理，莖粗、穗長和總淀粉含量均表現(xiàn)為T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6處理；與T1處理相比，T3處理的產(chǎn)量、株高、莖粗、穗長、單穗粒數(shù)、單穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量、蛋白質(zhì)含量、總淀粉含量、支鏈淀粉含量和單寧含量分別增加9.14%、2.43%、2.67%、2.69%、10.59%、21.38%、6.57%、6.12%、2.13%、0.81%和4.81%。本試驗(yàn)條件下，T3處理（70%復(fù)合肥+30%有機(jī)肥）能更好地促進(jìn)糯高粱植株的生長，改善穗結(jié)構(gòu)，增加產(chǎn)量，提升品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：化肥；有機(jī)肥；糯高粱；產(chǎn)量；品質(zhì)；配施

中圖分類號(hào)：S514.06? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2023）23-0075-06

糯高粱作為貴州省十大千億級(jí)產(chǎn)業(yè)之一的白酒產(chǎn)業(yè)的主要原料，是醬香型白酒的“第一車間”，在貴州省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢明顯，貢獻(xiàn)巨大。近年來，伴隨著貴州種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及白酒企業(yè)發(fā)展的帶動(dòng)，糯高粱種植規(guī)模迅速增加，常年種植面積穩(wěn)定在20萬hm2左右，占我國高粱種植面積的20%，位列全國前三［1-3］。然而，由于貴州多數(shù)地區(qū)在糯高粱種植過程中盲目施用化肥，致使糯高粱生產(chǎn)成本提高，產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益下降，嚴(yán)重制約了糯高粱產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［4-5］。因此，建立糯高粱科學(xué)施肥技術(shù)體系，對(duì)提升糯高粱產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義。化肥和有機(jī)肥配施既能培肥土壤，又能確保作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用［6］。梁兵等研究發(fā)現(xiàn)不同比例有機(jī)肥與化肥配施對(duì)烤煙生長及產(chǎn)量具有顯著影響，有機(jī)肥占比為25%、復(fù)合肥為75%的施肥方式能更加協(xié)調(diào)煙葉的化學(xué)成分，尤其是對(duì)下部葉和中部葉的作用較為明顯［7］。陳靜等的研究表明，在元泰豐有機(jī)肥與腐殖酸水溶液、菌劑的化肥減量技術(shù)下甜糯玉米土壤陽離子交換量、有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀含量顯著提高，使其產(chǎn)量顯著提升［8］。聶俊等的研究表明，有機(jī)肥和化肥配施增加了水稻葉片的SPAD值和凈光合速率，有利于干物質(zhì)積累，提高了每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，進(jìn)而增加水稻產(chǎn)量［9］。呂麗華等的研究表明，有機(jī)肥替代20%的化肥能改善小麥品質(zhì)，改善土壤硝態(tài)氮含量，提高小麥籽粒對(duì)氮素的吸收利用，減少過度使用化肥造成的環(huán)境污染，最終獲得較高的產(chǎn)量和環(huán)境效益［10］。陳亞研究發(fā)現(xiàn)與常規(guī)施肥相比，80%化肥配肥20%有機(jī)肥下藜麥生育期最短，株高、莖粗、千粒質(zhì)量最大，產(chǎn)量最高，經(jīng)濟(jì)效益最好［11］。目前關(guān)于化肥和有機(jī)肥配合施用對(duì)貴州地區(qū)糯高粱產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究還鮮有報(bào)道。為此，本研究以常規(guī)施肥為對(duì)照，設(shè)置不同化肥和有機(jī)肥配施比例，探討其對(duì)糯高粱產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀及品質(zhì)的影響，以期為貴州地區(qū)糯高粱科學(xué)施肥技術(shù)體系的建立提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020、2021年在貴州省安順市西秀區(qū)雙堡鎮(zhèn)山京畜牧場（地理位置26°18′N，106°19′E）進(jìn)行。試驗(yàn)地海拔1 380 m，屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候，年平均氣溫14.5 ℃，年平均相對(duì)濕度80%，年平均降水量1 320 mm，全年無霜期270 d，年日照時(shí)數(shù) 1 373.2 h。試驗(yàn)地土壤為紅壤土，2020年播種前10 cm土層含有機(jī)質(zhì)15.63 g/kg、全氮1.35 g/kg、全磷0.75 g/kg、全鉀11.51 g/kg、堿解氮 118.24 mg/kg、有效磷83.35 mg/kg、速效鉀 131.27 mg/kg，pH值為 5.6。

1.2 供試材料

供試糯高粱品種為紅粱豐1號(hào)，化肥為總養(yǎng)分≥45%（含N 15%、P2O5 15%、K2O 15%）的純硫基復(fù)合肥（貴州西洋實(shí)業(yè)有限公司），有機(jī)肥為黔一牌有機(jī)肥料（N+P2O5+K2O含量≥5%、有機(jī)質(zhì)含量≥45%、水分含量≥30%，遵義粒滿豐肥業(yè)有限責(zé)任公司）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置6個(gè)處理，分別為100%復(fù)合肥（T1），85%復(fù)合肥+15%有機(jī)肥（T2），70%復(fù)合肥+30%有機(jī)肥（T3）、55%復(fù)合肥+45%有機(jī)肥（T4）、40%復(fù)合肥+60%有機(jī)肥（T5）、100%有機(jī)肥（T6），各處理施肥情況見表1。各處理重復(fù)3次，小區(qū)長5 m、寬6 m，面積30 m2，種植10行，行距為60 cm，穴距為25 cm、每穴留苗2株，小區(qū)間及區(qū)組間間隔為80 cm，種植行與區(qū)組走向垂直，試驗(yàn)地四周播種3行糯高粱作為保護(hù)行。糯高粱分別于2020年4月7日和2021年4月10日播種，2020年8月26日和2021年8月28日收獲。播種時(shí)各處理施肥量混合均勻后一次性穴施作為基肥。除草、病蟲害防治等田間管理同常規(guī)。

1.4 測定項(xiàng)目與方法

于糯高粱成熟期收獲前3 d，在各小區(qū)中間條帶隨機(jī)選擇糯高粱植株10株，參照文獻(xiàn)［12］中的有關(guān)方法，分別對(duì)株高、莖粗、穗長、單穗粒數(shù)、單穗粒質(zhì)量和千粒質(zhì)量等農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查，并于收獲后測定小區(qū)產(chǎn)量。收獲后的籽粒自然晾曬2周后，用福斯XDS快速成分分析儀測定蛋白質(zhì)、總淀粉、支鏈淀粉（占總淀粉的比例）和單寧含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

用Excel 2016軟件整理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)為3次的平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。采用DPS v7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用LSD法進(jìn)行差異顯著性檢測（P<0.05），用SigmaPlot 12.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 化肥和有機(jī)肥配施對(duì)糯高粱產(chǎn)量的影響

化肥和有機(jī)肥配施對(duì)產(chǎn)量影響的方差分析結(jié)果（表2）表明，區(qū)組間F值不顯著，化肥和有機(jī)肥配施處理對(duì)產(chǎn)量有極顯著影響，年份及年份與處理間的交互作用對(duì)產(chǎn)量均有顯著影響。T3處理下產(chǎn)量最高，2年平均達(dá)4 776.58 kg/hm2，T6處理下產(chǎn)量最低，2年平均為2 389.20 kg/hm2（圖1）。與T1處理相比，T2和T3處理2年平均產(chǎn)量分別增加5.17%和9.14%，而T4、T5和T6處理2年平均產(chǎn)量分別降低15.44%、44.33%和45.41%。

2.2 化肥和有機(jī)肥配施對(duì)糯高粱農(nóng)藝性狀的影響

由表3可知，各農(nóng)藝性狀在區(qū)組間的F值不顯著；化肥和有機(jī)肥配施處理對(duì)各農(nóng)藝性狀均有極顯著影響；年份對(duì)株高、莖粗、穗長和千粒質(zhì)量有極顯著影響，對(duì)單穗粒質(zhì)量有顯著影響，而對(duì)單穗粒數(shù)的影響不顯著；年份與處理間的交互作用對(duì)各農(nóng)藝性狀均無顯著影響。

由圖2可知， 不同比例化肥和有機(jī)肥配施處理間株高在2020年和2021年均表現(xiàn)為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理；莖粗在2020年表現(xiàn)為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理，在2021年表現(xiàn)為T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6處理；穗長在2020年和2021年均表現(xiàn)為T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6處理。2年平均，T2和T3處理的株高較T1處理分別增加0.66%和2.43%，T4、T5和T6處理分別降低3.02%、7.05%和8.33%；此外，與T1處理相比，T3處理的莖粗和穗長分別增加2.67%和2.69%，T2、T4、T5、T6處理的莖粗分別降低0.82%、4.91%、15.96%、21.98%，穗長分別降低1.32%、7.35%、12.73%和13.88%。

由圖3可知，不同比例化肥和有機(jī)肥配施處理間單穗粒數(shù)、單穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量在2020年和2021年均表現(xiàn)為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理。2年平均，與T1處理相比，T2、T3處理的單穗粒數(shù)分別增加5.89%、10.59%，單穗粒質(zhì)量分別增加8.39%、21.38%，千粒質(zhì)量分別增加1.43%、6.57%；此外，T4、T5、T6處理的單穗粒數(shù)較T1處理分別減少13.35%、23.22%、28.89%，單穗粒質(zhì)量分別減少21.73%、31.63%、39.95%，千粒質(zhì)量分別減少9.73%、11.53%、15.13%。

2.3 化肥和有機(jī)肥配施對(duì)糯高粱品質(zhì)的影響

由表4可知，各品質(zhì)性狀在區(qū)組間的F值不顯著；年份對(duì)總淀粉含量有顯著影響，對(duì)蛋白質(zhì)含量、支鏈淀粉含量和單寧含量均無顯著影響；化肥和有機(jī)肥配施處理對(duì)蛋白質(zhì)含量、總淀粉含量和單寧含量均有極顯著影響，對(duì)支鏈淀粉含量有顯著影響；年份與處理間的交互作用對(duì)各品質(zhì)性狀均無顯著影響。

不同比例化肥和有機(jī)肥配施處理間蛋白質(zhì)含量和單寧含量在2020年和2021年均表現(xiàn)為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理；總淀粉含量和支鏈淀粉含量在2020年表現(xiàn)為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理，在2021年表現(xiàn)為T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6處理。2年平均，與T1處理相比，T2和T3處理的蛋白質(zhì)含量分別增加2.78%和6.12%，支鏈淀粉含量分別增加0.01%和0.81%，單寧含量分別增加1.85%和4.81%，而T4、T5和T6處理的蛋白質(zhì)含量分別降低1.14%、1.53%和2.94%，支鏈淀粉含量分別降低0.44%、0.77%和1.39%，單寧含量分別降低1.11%、2.96%和4.81%；此外，T3處理的總淀粉含量較T1處理增加2.13%，而T2、T4、T5和T6處理分別降低0.31%、0.82%、1.59%和2.33%。

3 討論與結(jié)論

在進(jìn)行肥料田間試驗(yàn)時(shí)，其核心在于選擇土壤肥力均勻的地塊，以減小試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)結(jié)果的精確度［13］。本研究中，方差分析結(jié)果表明，糯高粱產(chǎn)量、 農(nóng)藝性狀和品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)在區(qū)組間的F值均不顯著，說明本試驗(yàn)區(qū)組間土壤差異小，試驗(yàn)地肥力均勻，試驗(yàn)結(jié)果可靠。

施肥是作物高產(chǎn)的主要途徑，化肥和有機(jī)肥配施是增加作物產(chǎn)量的有效措施［14］。前人研究發(fā)現(xiàn)，適宜比例的化肥和有機(jī)肥配施處理下作物產(chǎn)量高于單施化肥處理產(chǎn)量。如黃艷嵐等研究表明，75%復(fù)合肥+25%有機(jī)肥處理的馬鈴薯產(chǎn)量以及莖葉、薯塊的氮積累量最高，較100%復(fù)合肥處理分別提高3.59%、78.60%和29.37%［15］。劉寒雙等研究表明，在總養(yǎng)分一致下有機(jī)肥替代30%化肥處理有助于谷子植株?duì)I養(yǎng)吸收，增加了谷子生物量和產(chǎn)量［16］。鄒建祥等的研究表明，有機(jī)肥部分替代化肥能穩(wěn)定水稻產(chǎn)量，提高氮肥效率［17］。本研究中，化肥和有機(jī)肥配施處理對(duì)糯高粱產(chǎn)量有極顯著影響，不同處理間糯高粱產(chǎn)量表現(xiàn)為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理，說明隨化肥用量的減少及等當(dāng)量有機(jī)肥用量的增加，糯高粱產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。因此，在糯高粱生產(chǎn)中，應(yīng)選擇適宜比例的化肥和有機(jī)肥配比，以確保高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

作物的農(nóng)藝性狀是衡量作物生長發(fā)育狀況的重要指標(biāo)，合理的肥料運(yùn)籌能有效優(yōu)化作物農(nóng)藝性狀［18-19］。在高粱上，邢秀芹等研究發(fā)現(xiàn)，與只施化肥處理相比，不同用量有機(jī)肥配施化肥顯著增加了高粱株高、莖粗、穗長、穗粒數(shù)、單粒質(zhì)量和千粒質(zhì)量［20］。周開芳等的研究表明，與只施化肥相比，適宜有機(jī)肥作底肥配合追施尿素能有效改善高粱株高、莖粗、穗長、有效穗、成穗率、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量［21］。本研究中，不同比例化肥和有機(jī)肥配施處理間糯高粱株高、單穗粒數(shù)、單穗粒質(zhì)量和千粒質(zhì)量表現(xiàn)為T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理，莖粗和穗長表現(xiàn)為T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6處理，說明適宜比例化肥和有機(jī)肥配施能促進(jìn)糯高粱植株生長，改善穗結(jié)構(gòu)。

大量研究表明，化肥和有機(jī)肥配施能夠改善玉米［22］、小麥［23］、水稻［24-25］等作物品質(zhì)。蛋白質(zhì)、總淀粉、支鏈淀粉和單寧含量是醬香型白酒用糯高粱原料的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)［4，26］，而目前關(guān)于化肥和有機(jī)肥配施對(duì)醬香型白酒用糯高粱品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)的研究還未見相關(guān)報(bào)道。本研究中，化肥和有機(jī)肥配施處理對(duì)蛋白質(zhì)含量、總淀粉含量和單寧含量均有極顯著影響，對(duì)支鏈淀粉含量有顯著影響；且不同處理間蛋白質(zhì)含量、支鏈淀粉含量和單寧含量表現(xiàn)為 T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6處理，總淀粉含量表現(xiàn)為 T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6處理，說明適宜比例化肥和有機(jī)肥配施能夠提升糯高粱品質(zhì)。綜上所述，T3處理（70%復(fù)合肥+30%有機(jī)肥）能更好地促進(jìn)糯高粱植株的生長，改善穗結(jié)構(gòu)，增加產(chǎn)量，提升品質(zhì)。

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