土柱栽培下不同水肥對(duì)藜麥農(nóng)藝性狀的影響研究

余慶 王冀川 柳維揚(yáng)

(塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300)

目前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，藜麥經(jīng)濟(jì)效益在產(chǎn)業(yè)鏈體系中開(kāi)始顯現(xiàn)，與之配套的產(chǎn)品研發(fā)和價(jià)值利用途徑，如食用、農(nóng)業(yè)、藥用開(kāi)始涉及到人們生活中。經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展伴隨著人們消費(fèi)能力的提高，致使藜麥產(chǎn)業(yè)的誕生和消費(fèi)成為了可能。導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)藜麥開(kāi)始蓬勃發(fā)展。此外，新疆作為藜麥種植較適宜地區(qū)，雖然總體受水土條件限制，但如何提高藜麥的水肥耦合最佳方案，促進(jìn)對(duì)植株生長(zhǎng)和水肥利用效率的影響，是重要的探究導(dǎo)向之一。另外，在控制生產(chǎn)成本中，盡可能提高產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)出和降低農(nóng)業(yè)資源浪費(fèi)情況，同時(shí)也要考慮到避免土壤鹽漬化等次生災(zāi)害問(wèn)題的發(fā)生。因此，探索一種充分保障自然生態(tài)環(huán)境條件下，開(kāi)展高效、高產(chǎn)、高質(zhì)的水肥耦合的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)機(jī)制，既要做到水肥效率的合理利用，又要減少環(huán)境污染和生產(chǎn)成本可行[1]，是當(dāng)前亟需解決的問(wèn)題。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)區(qū)位于新疆拜城縣的國(guó)家棕漠土試驗(yàn)站內(nèi)，屬于中緯度大陸的干旱型氣候，深居歐亞大陸的中心地帶，遠(yuǎn)離海洋，冬春較長(zhǎng)，夏秋較短，晝夜溫差大。多年平均氣溫11.3℃，極端最高氣溫40.8℃，極端最低氣溫-23.7℃，多年平均降水量104.1mm，多年平均蒸發(fā)量在1526.6mm，年均降水量94mm。

1.2 材料

供試藜麥品種為“伊利早熟1號(hào)”，種子由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。試驗(yàn)地設(shè)在新疆拜城縣的國(guó)家棕漠土試驗(yàn)站開(kāi)展水肥耦合土柱試驗(yàn)。

1.3 方法

試驗(yàn)采用4因素3水平的正交設(shè)計(jì)，4個(gè)因素分別為氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)和水(W)，共9個(gè)處理，PVC土柱，高100cm，寬25cm，底部開(kāi)孔洞，土柱均勻相間分布。重復(fù)9次，共81個(gè)土柱，具體試驗(yàn)處理見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)處理的正交試驗(yàn)表

分別在苗期、拔節(jié)期、開(kāi)花期和灌漿期各灌水1次(各時(shí)期灌水比例為苗期20%，拔節(jié)期30%，開(kāi)花期20%和灌漿期30%)。氮磷鉀肥分別采用尿素、磷酸二氫鉀和硫酸鉀，磷肥和鉀肥50%作基肥，其余磷肥、鉀肥和全部氮肥在藜麥生長(zhǎng)期間分4次隨水追施(各時(shí)期施肥比例為苗期20%，拔節(jié)期30%，開(kāi)花期20%和灌漿期30%)。于2023年4月下旬播種，每柱選無(wú)病害種子4～6粒，在土株中心人工點(diǎn)播，播種深度為2～3cm，篩選空隙為2mm棕漠土，覆蓋表面1～2cm。幼苗生長(zhǎng)至6～9cm后間苗，每柱選留健壯幼苗2～4株，生長(zhǎng)至10～15cm時(shí)定苗，每柱選留1株健壯苗。

1.4 測(cè)定內(nèi)容及方法

藜麥整個(gè)生育期(苗期、分枝期、開(kāi)花期、灌漿期、成熟期)選取不同處理的4株取樣，測(cè)定株高、節(jié)間距、莖直徑、分枝數(shù)、葉片數(shù)、節(jié)數(shù)及穗數(shù)等農(nóng)藝性狀，具體測(cè)定的方法見(jiàn)表2。

表2 農(nóng)藝性狀的測(cè)定方法

1.5 數(shù)據(jù)計(jì)算及分析

采用Excel 2010軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分析和處理。IBM SPSS Statistics 26軟件用鄧肯法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 藜麥不同處理的生育期比較

由表3可知，不同處理的生育進(jìn)程有一定的差異。其中，出苗期最早與最晚日期為5月8日和12日，兩者相差天數(shù)為5d。幼苗最晚的是處理7，生長(zhǎng)天數(shù)為15d，占處理7全生育期的生長(zhǎng)時(shí)間為12.5%；幼苗最早的是處理2和處理5，生長(zhǎng)天數(shù)為11d，占處理2和處理5全生育期的生長(zhǎng)時(shí)間為9.24%，出苗期的最早與最晚的處理相差4d。成熟期最早與最晚日期為8月23日和29日，兩者相差天數(shù)為6d。成熟期最晚的處理是4，生長(zhǎng)天數(shù)為124d；成熟期最早的是處理2、處理3、處理5、處理9，生長(zhǎng)天數(shù)為119d。不同處理中“伊犁早熟1號(hào)”處理2、處理3、處理5、處理9的成熟期最早，生育期最短，均為8月24日的119d，“伊犁早熟1號(hào)”處理4的成熟期最晚，生育期最長(zhǎng)，為8月29日的124d，兩者的相差天數(shù)為5d。

表3 不同處理的生育進(jìn)程

2.2 藜麥不同處理的農(nóng)藝性狀比較

由表4可見(jiàn)，藜麥最高的株高為處理1與處理7，兩者分別為71.66mm、73.00mm，并顯著高于處理2、處理4和處理8，且極顯著高于處理3、處理5和處理6。最高的節(jié)間長(zhǎng)度為處理1與處理4，兩者分別為9.33mm、10.00mm，并顯著高于處理2，且顯著高于處理3、處理5、處理6、處理7、處理8和處理9。最高與最低的莖直徑分別為處理8與處理4，兩者分別為0.20mm、0.13mm，兩者差值為0.07m，且無(wú)顯著差異；最高的分枝數(shù)為處理1，值為6.33個(gè)，且處理1顯著高于處理3、處理4、處理5、處理8、處理9，極顯著高于其余處理；葉片數(shù)處理1極顯著高于其它處理。節(jié)數(shù)處理3、處理7顯著高于其它處理。穗數(shù)無(wú)顯著性差異。說(shuō)明在藜麥苗期不同水肥施肥條件下，對(duì)藜麥的生長(zhǎng)發(fā)育無(wú)影響。

表4 苗期不同水肥處理的農(nóng)藝性狀比較

由表5可見(jiàn)，最高的藜麥株高為處理6與處理7，分別為185mm、206mm，顯著高于處理1、處理8、處理9，極顯著高于其余處理；最高的節(jié)間長(zhǎng)度為處理7的16.66mm，并顯著高于處理1、處理4、處理5、處理6、處理8，且極顯著高于處理2和處理9；莖直徑處理7顯著高于處理處理6，極顯著高于其余處理；最高的分枝數(shù)為處理6、處理7、處理8，值分別為13.00個(gè)、12.66個(gè)和12.66個(gè)，并顯著高于處理1、處理2、處理3、處理4、處理5和處理9；最高的葉片數(shù)為處理2，值為54.00，并顯著高于處理6、處理7、處理8、處理9，極顯著高于處理1、處理3、處理4、處理5；節(jié)數(shù)處理6、處理9顯著高于其它處理；穗數(shù)處理2顯著高于其它處理。說(shuō)明高水分和施肥量條件下，對(duì)藜麥拔節(jié)期株高、節(jié)間距、莖直徑、分枝數(shù)及節(jié)數(shù)產(chǎn)生極顯著影響，且藜麥對(duì)氮磷肥敏感，對(duì)水分需求量大。

表5 拔節(jié)期不同水肥處理的農(nóng)藝性狀比較

由表6可見(jiàn)，藜麥最高的株高為處理9的436.67mm，并顯著高于處理1、處理3、處理5和處理6，且極顯著高于處理2、處理4、處理7和處理8。最高的節(jié)間長(zhǎng)度為處理9的27.67mm，并顯著高于處理2、處理4、處理5、處理6，且極顯著高于其余處理；最高的莖直徑為處理6的9.33mm，并顯著高于處理5和處理9，且極顯著高于處理1、處理2、處理3、處理4、處理7、處理8；最高的葉片數(shù)為處理3、處理6和處理9，值分別為104.00片、106.00片和104.67片，并顯著高于處理1、處理4、處理5、處理8，且極限顯著高于處理2和處理7。最高的節(jié)數(shù)為處理7和處理8，分別為12.67個(gè)、11.67個(gè)，并顯著高于處理1、處理3、處理4、處理9，且極顯著高于處理2和處理5、處理6；最高的穗數(shù)為處理5的16.67穗，并顯著高于處理1、處理3、處理4、處理9，且極顯著高于處理2、處理6、處理7、處理8。說(shuō)明高水分與氮肥、磷肥使得藜麥具有更好的生長(zhǎng)條件，隨著水肥量的增加，對(duì)藜麥的株高、節(jié)間距、莖直徑、分枝數(shù)、葉片數(shù)及節(jié)數(shù)生長(zhǎng)發(fā)育影響越好。

表6 開(kāi)花期不同水肥處理的農(nóng)藝性狀比較

由表7可見(jiàn)，藜麥的株高處理9最高，為628.67mm，顯著高于處理7，且極顯著高于處理1、處理2、處理3、處理4、處理5、處理6、處理8；最高的節(jié)間長(zhǎng)度為處理6的31.00mm，并顯著高于其余處理；最高的莖直徑為處理9的10.00mm，并顯著高于其余處理；最高的分枝數(shù)為處理7的26.67個(gè)，并顯著高于處理6和處理9，且極顯著高于1、處理2、處理3、處理4、處理5、處理8；最高的葉片數(shù)為處理9的343.33片，并顯著高于處理1、處理8，且極顯著高于處理2、處理3、處理4、處理5、處理6、處理7；最高的節(jié)數(shù)為處理9的20.33個(gè)，并顯著高于處理1、處理5、處理6、處理7、處理8，且極顯著高于處理2、處理3、處理4；最高的穗數(shù)為處理3的26.67穗，并顯著高于處理6、處理7和處理9，且極顯著高于處理1、處理2、處理4、處理5、處理8。說(shuō)明高水肥條件下，對(duì)藜麥的株高、莖直徑、分枝數(shù)、葉片數(shù)及節(jié)數(shù)產(chǎn)生極顯著差異，相關(guān)因素隨著水肥量的增加而上升。

表7 灌漿期不同水肥處理的農(nóng)藝性狀比較

3 討論與結(jié)論

選擇優(yōu)良品種、種質(zhì)資源及適合的播期是藜麥形成較高生產(chǎn)力的基礎(chǔ)。溫日宇等[2]認(rèn)為，野生藜麥籽粒產(chǎn)量較低，篩選良種品質(zhì)的藜麥種子是十分重要的研究。任永峰等[3]認(rèn)為，藜麥具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性。前人研究表明，我國(guó)的藜麥主要集中分布于北方冷涼區(qū)域，相關(guān)區(qū)域也是我國(guó)鹽堿地集中地區(qū)，結(jié)合兩者探索種植耐鹽堿藜麥作物有十分重要的意義[4]。另外，馬成通過(guò)2年研究發(fā)現(xiàn)，甘肅秦安縣黃土高原采用全膜平覆穴播的種植方式，“隴藜1號(hào)”藜麥適播期為4月中下旬[5]。因此，藜麥的高產(chǎn)條件之一，是選擇合理的播種時(shí)期[6]。同時(shí)，張亞萍等[7]研究表明，要實(shí)現(xiàn)藜麥的產(chǎn)量提升，藜麥的有效穗數(shù)、有效分枝數(shù)是改善問(wèn)題的關(guān)鍵之一。王艷青等[8]發(fā)現(xiàn)，單株籽粒結(jié)實(shí)產(chǎn)量和千粒重具有顯著相關(guān)性。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在同一品種不同比例水肥條件下，“伊犁早熟1號(hào)”在處理2、處理3、處理5、處理9的成熟期最早，生育期最短，均為8月24日的119d。在藜麥的拔節(jié)生長(zhǎng)期，處理7株高、節(jié)間距、莖直徑、分枝數(shù)及節(jié)數(shù)等5個(gè)指標(biāo)均顯著和極顯著高于其它處理；在藜麥的開(kāi)花生長(zhǎng)期，處理9株高、節(jié)間距、莖直徑、分枝數(shù)、葉片數(shù)及節(jié)數(shù)等6個(gè)指標(biāo)均顯著和極顯著高于其它處理；在藜麥的灌漿生長(zhǎng)期，處理9株高、莖直徑、分枝數(shù)、葉片數(shù)及節(jié)數(shù)等5個(gè)指標(biāo)均顯著和極顯著高于其它處理。綜合上述，“伊犁早熟1號(hào)”選擇處理9的水肥量，是生產(chǎn)中優(yōu)先采取的合理方式，具有較高潛在經(jīng)濟(jì)效益和高效高產(chǎn)種植制度適宜的水肥耦合組合，為探索產(chǎn)量、干物質(zhì)量及水肥生產(chǎn)力對(duì)水肥耦合的響應(yīng)規(guī)律，確立并完善冷涼區(qū)藜麥的最佳水肥管理方案模式，為生產(chǎn)上適于冷涼區(qū)藜麥的生產(chǎn)活動(dòng)提供科學(xué)依據(jù)。