不同肥料处理对甜荞产量及品质的影响

郭 肖， 宋毓雪， 孔德章， 杨龙云， 黄凯丰

(贵州师范大学荞麦产业技术研究中心，贵州 贵阳 550001)



不同肥料处理对甜荞产量及品质的影响

郭 肖， 宋毓雪， 孔德章， 杨龙云， 黄凯丰

(贵州师范大学荞麦产业技术研究中心，贵州 贵阳 550001)

为了明确不同肥料配比对甜荞产量及品质的影响，本研究以甜荞品种综甜1号为试验材料，设置了不同的肥料处理，对其农艺性状、充实度、总淀粉含量、支链淀粉和直链淀粉含量、淀粉分支酶活性、产量等指标进行了研究。结果表明，当氮肥用量最高时，其总淀粉含量和直链淀粉含量均达最高；而当高磷肥处理时，淀粉含量普遍偏低，甜荞淀粉分支酶(Q酶)活性随着磷肥施用量的增加而增强，随磷肥施用量减少而降低。当氮磷钾3种无机肥含量比例均为中等(N2P2K2)时，甜荞的充实度和产量最佳。

肥料；产量；品质

荞麦(Buckwheat)又名乌麦、花麦或三角麦[1]，蓼科(Polygonaceae)荞麦属(FagopyrumMil1)植物，该属目前世界上已命名的有16个种、2个亚种和2个变种。栽培种有甜荞(F.esculentum，普通荞麦)和苦荞(F.tataricum，鞑靼荞麦)[2]。甜荞可以做多种风味食品，同时具有非常高的药用保健价值。许多国家都把甜荞食品列为保健食品，并开发出相应的配餐、糕点、饮料等[3]，发展甜荞生产和开发甜荞食品，有着十分广阔的市场前景[4]。目前，国内种植的甜荞远远不能满足市场需要，主要是由于甜荞产量较低[5]。产量低的原因有以下2个方面：其1，甜荞有高度的自交不育性，在昆虫缺少的时候，不能进行异花授粉而获得子实，其茎秆柔弱，容易发生倒伏，同时干旱和阴湿对荞麦的生长不利[6]。其2，受甜荞为耐瘠作物的传统观念的影响，种植户不太注重肥料管理，缺乏高产栽培的配套技术。近年来，不少学者在水稻[7]、小麦[8]、玉米[9]等作物做了相关肥料配比研究，但甜荞方面的报道较少。本试验以综甜1号为试验材料，设置不同肥料处理，探讨甜荞的产量、品质与肥料处理间的关系，以期为甜荞的高产栽培提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本试验所用的材料为综甜1号，由贵州师范大学荞麦产业技术研究中心提供。供试肥料：氮肥(尿素)，磷肥(过磷酸钙)，钾肥(碳酸钾)。

1.2 种植管理及样品处理

样品于2013-08-14播种于贵州师范大学荞麦产业中心柏杨试验基地(北纬26°35′，东经106°42′，海拔908 m。黄壤土，肥力中等，土壤有机质17.6 g·kg-1，全氮1.06 g·kg-1，水解氮111 mg·kg-1，速效磷8.0 mg·kg-1，速效钾121 mg·kg-1，pH值5.76)，氮、磷、钾素均按纯养分(g·m-2)计算，分为高、中、低肥3个水平，高肥记为3，中肥记为2，低肥记为1。共计14个处理，每个元素设4个水平，2号水平是当地推荐施肥量水平，1号水平是2水平的0.5倍，3号水平是2号水平的1.5倍，N、P2O5和K2O的2号水平分别是 103.5、69、5.1 kg·hm-2。于播种时与种子同时一次性施入，常规水分和田间管理。每处理种植1个小区，小区面积 2 m×5 m，每小区播种甜荞种子52.5 g，各小区间掏沟筑埂，小区间隔20 cm，用塑料薄膜覆盖，以防肥水相互渗透，3次重复，取其平均值。当各小区中70%甜荞子粒成熟时采收(2013-11-03)。

采收后的种子分为2部分：1部分用液氮处理 5 min后，低温冰箱(-80 ℃ )保存，用于甜荞淀粉分支酶活性测定；1部分于烘箱中干燥至恒重后粉碎过80 目筛，干燥保存待用。

1.3 测定方法

于综甜1号成熟期对其株高(从地面至花序的顶端，以cm计算)、主茎分枝数、主茎节数进行测定；同时对单株粒数(在每小区中随机选取10株，分别数其粒数，求得平均每株粒数)、单株粒重、千粒重(2次重复，如误差不超过0.5 g，即以2次平均值作为千粒重)和折合产量进行测定。

淀粉测定：总淀粉含量测定参考文献[10]的方法；直链淀粉与支链淀粉含量测定参考文献[11]的方法。充实度的测定：参考文献[12]的测定方法。淀粉分支酶(Q酶)活性测定：参考文献[13]的方法。

1.4 统计分析

采用Excel 2003软件进行数据处理；利用SPSS 17.0对数据进行显著性差异测验和相关性分析，取P=0.05。

2 结果与分析

2.1 不同肥料处理对甜荞植物学性状的影响

由表1可以看出，不同肥料处理对甜荞的植物学性状有一定的影响。N2P1K2处理时综甜1号的株高显著高于其他处理；不施肥处理时的株高显著低于其他处理。N1P2K2处理和N2P3K2处理时甜荞的主茎节数显著多于其他处理；N2P1K1处理时的主茎节数显著少于其他处理。N2P2K2处理时综甜1号的主茎分支显著多于其他处理；N2P2K3处理时的主茎分支显著少于其他处理。N2P2K2处理时综甜1号的单株粒数显著多于其他处理；N2P0K2处理时其单株粒数显著少于其他处理。N2P2K3处理时综甜1号的单株粒重显著大于其他处理；N2P0K2处理单株粒重显著小于其他处理。N2P2K1处理时综甜1号的千粒重显著大于其他处理；N1P2K1处理千粒重显著小于其他处理。

表1 不同肥料处理对甜荞农艺性状的影响Table 1 Effect of different fertilizer treatment on the agronomy character of common buckwheat

续表1 Continued table

2.2 不同肥料处理对甜荞淀粉含量的影响

由表2可以看出，不同肥料处理对甜荞子粒的淀粉含量有一定的影响。N3P2K2处理时，综甜1号的总淀粉含量显著高于其他处理；N2P3K2处理总淀粉含量显著低于其他处理，2个处理间相差达1.64倍左右。N2P3K2处理时，综甜1号直链淀粉含量显著高于其他处理；N0P2K2处理直链淀粉含量显著低于其他处理，2个处理间相差达1.79倍。N3P2K2处理时，综甜1号支链淀粉含量显著高于其他处理；N2P3K2处理支链淀粉含量显著低于其他处理，2处理间相差达1.94倍。

表2 不同肥料处理对甜荞总淀粉含量、直链淀粉含量及支链淀粉含量影响Table 2 Effect of different fertilizer treatments on total starch content， amylopectin content and amylopectin content of common buckwheat g·kg-1

2.3 不同肥料处理对甜荞Q酶活性，充实度及产量的影响

由表3可以看出，不同肥料配比对甜荞的Q酶活性、充实度及产量有一定影响。N2P3K2处理时，综甜1号的淀粉分支酶活性显著高于其他处理；N2P0K2处理时，淀粉分支酶的活性显著低于其他处理，2个处理间淀粉分支酶的活性相差达3.97倍。N2P2K2处理时，综甜1号的充实度显著高于其他处理；N0P0K0处理充实度显著低于其他处理，2处理间相差达1.44倍。N2P2K2处理综甜1号的产量显著高于其他处理；N0P0K0处理产量显著低于其他处理，2处理间相差达1.98倍。

表3 不同肥料处理对甜荞Q酶活性，充实度及产量的影响Table 3 Effect of different fertilizer treatments on the activity of Q enzyme， plumpness and the ommon buckwheat yield

3 结论与讨论

1) 作物产量的高低与适宜的肥料配比密切相关，某种肥(氮肥、磷肥、钾肥等)的偏高或偏低都会导致最终产量的降低。从本试验的研究结果可以看出，甜荞产量随着N、P、K施肥量的增加而增加，当N2P2K2(103.5 kg·hm-2,69 kg·hm-2,5.1 kg·hm-2)处理时达最大。氮肥、磷肥、钾肥其中任何一个高于中等水平(N2P2K2)时，甜荞产量都会下降。当磷肥和钾肥的施用量为中等时，甜荞产量随施氮量的增加而增加，超过一定限度后再增加施氮量时产量增加不显著，甚至降低，这与赵永峰等[14]的研究结果一致，可能是因为氮肥过量时，导致作物光合作用减弱，呼吸作用增强，从而导致植株生长变缓，这与本试验的氮肥过量时，甜荞株高降低、主茎节数变少相一致。当氮肥和磷肥的施用量为中等时，甜荞产量随施钾肥量的增加而增加，超过一定限度后再增加钾肥量，产量增加不显著，甚至降低，这与侯迷红等[15]的研究结果一致，可能是因为钾肥过量，土壤中较高浓度的钾抑制了植株根系对NH+的吸收，因而会使甜荞植株矮小，根发育不良、茎叶过于茂盛而降低产量，这与本试验的钾肥过量时，甜荞株高降低相一致。当氮肥和钾肥的施用量为中等时，甜荞产量随磷肥施量的增加而提高，超过一定限度后再增加施磷肥量时产量增加不显著，甚至降低，这与蒋小忠等[16]的研究结果一致，可能是因为磷肥过量，将导致土壤磷素积累，植株株型矮小，发育不好，这与本试验的磷肥过量时，甜荞株高降低、主茎节数变少相一致。

2)陆小静等[17]研究发现，在N、P、K肥低水平时，木薯淀粉含量随施肥量的增加而增加。从本试验的研究结果可以看出，在N、P、K肥低水平时，甜荞的直链淀粉和支链淀粉随施肥量的增加而增加，这与上述研究结果一致。从本试验的研究结果还可以看出，在高氮处理(N3)水平时，甜荞的直链淀粉以及支链淀粉含量最高。表明随着施N量的增加，甜荞的直链淀粉以及支链淀粉含量有上升的趋势，关于N3水平是否为甜荞直链淀粉以及支链淀粉最佳施肥量，还有待于进一步的探讨。从本试验的研究结果还可以看出，在P2K2水平时，甜荞的直链淀粉以及支链淀粉含量最高，说明甜荞的直链淀粉以及支链淀粉含量随着施P量和施K量的增加而增加，2号水平达到最佳，超过2号水平则有下降的趋势，这与董惠萍[18]在烤烟叶片上的研究结果一致。可能是因为磷肥和钾肥不足，降低了Q酶以及其他淀粉合成酶的活性，造成籽粒淀粉合成底物的供应量不足。磷肥和钾肥过量，影响Q酶以及其他淀粉合成酶的活性，催化淀粉的合成受阻，所以在对甜荞淀粉含量要求比较高的情况下，应注重对氮、磷、钾肥施用量的合理把握。

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(责任编辑：朱秀英)

Effect of different fertilizer treatment on the yield and
quality of common buckwheat

GUO Xiao， SONG Yuxue， KONG Dezhang, YANG Longyun， HUANG Kaifeng

(Research Center of Buckwheat Industry Technology， Guizhou Normal University， Guiyang 550001， China)

In order to clarify the effect of different fertilizer treatment on the yield and quality of common buckwheat. This study was conducted to determine the effects of different fertilizer treatment on the agronomy character, recruitment, amylpectin and yield of Zongtian 1. The results showed that, when treated with high nitrogen fertilizer, the content of total starch and amylose reached the maximum. The content of starch was lower, when treated with high phosphor fertilizer. But the activity of starch branching enzyme (Q enzyme) was directly affected by the fertilizer treatment of phosphor. Whereas, the common buckwheat starch branching enzyme (Q enzyme) activity increased with the increasing of the amount of fertilizer applied, and decreased with the reduction of fortilizer application. The recruitment and the yield of the common buckwheat reached the best, when treated with N2P2K2.

fertilizer; yield; quality

1000-2340(2015)01-0035-04

2014-06-20

国家重点基础研究发展计划973前期研究专项项目(2014CB160312)；国家自然科学基金项目(31360318，31401315)；贵州省优秀青年科技人才培养对象专项资金项目(黔科合人字[2013]03号)

郭 肖(1989-)，男，四川彭山人，硕士研究生，主要从事植物遗传、进化与育种方面的研究。

黄凯丰(1979-)，男，江苏启东人，教授，博士，硕士生导师。

S 147.2；S 517

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