一种新型肥料在谷子生产中的应用

阎世江，褚清河，周运宁，张治家

（1.山西省农业科学院蔬菜研究所，山西太原030031；2.山西省农业科学院农业资源与经济研究所，山西太原030006；3.山西省白色农业研究开发中心，山西太原030031；4.山西省农业科学院植物保护研究所，山西太原030031）

谷子（Setaria italica）属禾本科植物，古称稷、粟，亦称粱，为一年生草本，广泛栽培于欧亚大陆的温带和热带，我国黄河中上游为主要栽培区，其他地区也有少量栽种。其不仅供食用，入药有清热、清渴，滋阴，补脾肾和肠胃，利小便、治水泻等功效，又可酿酒。谷子茎叶又是牲畜的优等饲料[1]。近年来，我国谷子生产出现了连续多年的丰收，山西省作为粮食大省，谷子的种植面积较大，但随着山西省城镇化步伐的加快，耕地减少，对谷子生产有一定的影响，因此，为保证粮食安全，只能提高谷子单位面积的产量。研究表明，施肥在此过程中起到的作用十分巨大，据统计约占30%～50%[2]。在这其中应用较多的是复合肥，由于复合肥内含氮磷钾等元素，能有效补充作物生产过程中所需的营养元素，但随着大量施用复合肥目前谷子的产量却未得到大幅的提高，其原因主要是没有针对性地精准施肥[3-5]。德国科学家李比希认为[6]，在作物的生长过程中所需的肥料各不相同，应根据各自的特点因地制宜的施用肥料。刘蝴蝶等[7]研究山西省主要耕作土壤肥力情况，结果表明，山西省土壤有自身的特点，其中，碱基氮、有效磷、速效钾、有机质含量分别达61.5，21.4，150.2 mg/kg，17.2 g/kg，在自然的条件下不能满足谷子生长所需的养分，应施用化肥，因此，精确施肥成为我国农业养分利用与施肥技术发展的方向。

本试验以谷子为研究对象，施用新型复合肥，调查谷子生长性状，研究新型复合肥对谷子生长的影响，以期为谷子高产栽培技术奠定理论基础。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验在山西省长治市沁县次村乡次村进行，土壤为褐土，试验前取0～20 cm耕层土壤，由山西省农业科学院农业环境与资源研究所进行氮、磷、钾、有机质等养分的测定。

试验地土样化验分析发现，氮含量为60.0mg/kg，有效磷、速效钾、有机质含量分别达5.91，177 mg/kg，14.1 g/kg，与山西省土壤养分含量平均水平相比，碱基氮含量低，有效磷含量、有机质含量低，速效钾含量高。

1.2 试验材料

供试谷子品种为长生07号，购买于山西农业高新技术市场。

1.3 试验方法

试验小区长10 m、宽5 m，试验共设3个处理：处理1.施用牛粪，作为底肥施入，每公顷45 m3；处理2.施用新型配比肥，为宁夏鲁西化肥有限公司生产，成分 N∶P2O5∶K2O＝15∶42∶0，每袋 50 kg。该新型肥料与传统肥料相比较，N，P，K的配比不同，N含量较低，P含量较高，施用时每公顷用22.5袋，作底肥施入，全生育期不再追肥；处理3.选用的肥料为硝酸磷肥（对照），产地为山西化肥厂，成分N∶P2O5∶K2O＝26.5∶11.5∶0，每袋 50 kg。硝酸磷肥每公顷用15袋，作底肥施入；在抽穗期每公顷追肥600 kg。其余的管理方式相同。

各处理按照供试肥料要求进行，其余管理相同，设3次重复，共安排9个小区。2017年5月18日机器播种，播种量11.25～15.00 kg/hm2，9月25日统一收获。

收获时全区收获，随机取100穗进行考种和计产，并调查株高、穗质量、穗长、穗粗、千粒质量、谷色、单穗粒质量、秕谷率。

2 结果与分析

3种肥料对谷子的生长影响如表1所示。从表1可以看出，除谷色、秕谷率在处理间的差异未达显著水平外，其余各性状的差异均达显著水平，处理2的株高、穗质量、穗长、穗粗、千粒质量、单穗粒质量、公顷产量均高于其余2个处理，处理2与处理3的穗粗、千粒质量虽然有差异，但处理间的差异未达显著水平，处理3各性状的表现高于处理1，处理1各性状的表现较低，其株高、穗质量、穗长、穗粗、千粒质量、单穗粒质量、公顷产量分别达130 cm，19.5 g，15.2，1.5 cm，2.0，12.4 g，3 750 kg。

表1 不同肥料对谷子生长的影响

说明采用新型配比肥能显著促进谷子的生长，通过提高穗质量、穗长、穗粗、千粒质量、单穗粒质量，进一步提高产量，施用化肥对谷子生长的促进作用较有机肥高。

3 讨论

株高、穗质量、穗长、穗粗、千粒质量、单穗粒质量等指标是衡量谷子生长与产量构成的重要性状，一般认为上述的性状越高，产量越高。代小冬等[8]研究认为，谷子在生长良好的情况下，株高、穗质量、穗长、穗粗等指标对产量有较大的贡献。张立新等[9]研究认为，株高、穗长、单穗粒质量等指标是构成谷子产量的主要因素，与产量呈正相关关系。这与本研究的结论相同，说明在3个处理中施用试验肥后，有利于谷子的生长，使株高、穗质量、穗长、穗粗、千粒质量、单穗粒质量等指标升高，进一步提高了谷子的产量。在本研究中施用有机肥后未施用化肥，谷子的产量较低，说明有机肥发挥效用的时间较长，在短时间内对产量的贡献有限[10]。

施用化肥的2个处理相比较发现，施用新型配比肥较硝酸磷肥更能促进谷子的生长，提高产量，其原因是新型配比肥中的氮、磷、钾配比采用了新型配比。张亚琦[11]研究表明，氮磷钾在谷子的生长过程中均有重要的作用，但应在一定的比例范围内。石二国[12]针对不同的地区提出了多种不同的氮磷钾比例，其中，氮、磷、钾肥施用量分别为175.5，129.0，58.5 kg/hm2时，谷子产量最高。本研究首先对种植谷子的地区进行土壤分析，发现氮含量、磷含量较低，而钾含量较高，因此，在试验肥中添加氮、磷，未添加钾肥，而硝酸磷肥中的氮、磷、钾配比为26.5∶11.5∶0，氮含量较高，磷含量较低。氮是谷子生长的必需元素，但其含量过高对谷子的生长有抑制作用，且我国的土壤普遍缺磷，是农业生产中限制因素之一[13-14]。因此，补充磷肥和钾肥有利于壮苗早发、壮株大穗、提高粒叶比、增加粒数和粒质量，是提高群体质量的重要条件[15-20]。在本研究中针对当地的土壤条件施用新型复合肥补充氮肥、磷肥，未施用钾肥，可有效补充谷子生长所需养分，施用的次数少，肥效较高，对谷子生长有利，适于大面积推广。