一种新型复合肥对高粱生长及产量的影响

阎世江，褚清河，周运宁，张治家

（1.山西农业大学园艺学院，山西太原030031；2.山西农业大学经济管理学院，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.山西农业大学植物保护学院，山西太原030031）

高粱（Sorghumbicolor（L.）Moench）是一种古老的作物，栽培历史悠久，可作为饲料，也可用于酿酒，在世界范围内广泛栽培，据统计，2016 年全世界高粱种植面积达0.4 亿hm2，产量达约6 000 万t。山西是我国高粱主产区之一，2017 年种植面积在6.67 万hm2左右。高粱主要用于酿造白酒、老陈醋，对山西轻工业的发展作出重要贡献[1]。近年来，随着山西省城镇化的发展，高粱栽培面积下降，为维持产量需要提高单产，而平衡施肥在提高产量方面作用巨大[2]。生产中应用较多的是复合肥，复合肥含高粱生长所需的多种元素，但在实践中笔者发现，随着大量施用复合肥，山西省高粱增产的效果不显著，其原因主要是所施用的复合肥没有针对土壤的肥力状况进行有效施肥[3-5]。研究发现，不同类型的作物在生长发育的不同阶段所需的肥料均不相同，为提高其产量应有针对性地施用肥料[6]。

本研究试验地点设在山西省晋中市榆次区东阳镇，试验田前茬作物为玉米。试验前对土壤进行了氮、磷、钾和有机质等养分的测定，该地土壤养分含量为：碱解氮62.6 mg/kg，有效磷7.00 mg/kg，速效钾198 mg/kg，有机质13.4 g/kg。而山西省耕作土壤中养分平均含量为：碱解氮61.5 mg/kg，有效磷21.4 mg/kg，速效钾 150.2 mg/kg，有机质 17.2 g/kg[7]。经比较发现，供试土壤碱解氮含量与全省平均水平差异较小，速效钾含量较高，有机质、有效磷含量较低，由于土壤缺乏有机质、有效磷，不能满足高粱生长所需的养分，因此，试验选用一种新型复合肥。

试验采用不施肥、施用传统复合肥和新型复合肥3 种施肥方式，研究其对高粱生长及产量相关指标的影响，以期对高粱丰产有所帮助。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试高粱品种为晋杂22 号，其主要特征特性是：田间生长较整齐，植株茎秆坚硬，抗倒伏能力强，穗纺缍形，穗码松紧度中等，红壳，红粒，籽粒扁圆形，粒质半玻璃质，抗病性较强。供试肥料为新型复合肥（含15% N、42% P2O5）；对照肥料为硝酸磷肥（26.5%N、11.5%P2O5），由山西化肥厂生产。高粱种子、复合肥均在山西高新农业技术市场购买。

1.2 试验方法

试验在山西省晋中市榆次区东阳镇山西农业科学院试验基地进行。2019 年5 月10 日播种，小区长10 m、宽5 m，行距0.6 m，每个小区10 行。试验设 3 个处理：处理 1. 不施肥（CK）；处理 2. 施用硝酸磷肥，每公顷基施750 kg、抽穗开花期追施600 kg；处理3.施用新型复合肥，每公顷用1 125 kg 作底肥一次性施入。3 次重复。其余管理方式相同。当年9 月 6 日收获。

1.3 测定项目及方法

收获时每处理随机取100 穗高粱考种，调查株高、茎粗、叶片数、单株叶面积、穗长、穗粗、单穗粒质量、千粒质量、公顷产量（由单穗粒质量折算）。

1.4 数据处理

试验数据采用SPSS 软件进行处理，采用Microsoft Excel 软件制表。

2 结果与分析

2.1 施用新型复合肥对高粱农艺性状的影响

从农艺性状的方差分析可以发现，各性状在重复间的差异未达显著水平，而在处理间除叶片数外，其余3 个性状（株高、茎粗、叶面积）的差异均达显著水平，说明不同的施肥处理对高粱的生长产生不同的影响，有进一步研究的必要（表1）。

表1 农艺性状方差分析

由表2 可知，与不施肥相比较，施用化肥的2 个处理株高、茎粗、叶面积均呈极显著上升的趋势，施用新型复合肥和传统硝酸磷肥后，高粱的株高、茎粗、叶面积分别达 149.5、2.1 cm，3.21 m2和 136.7、1.9 cm，2.58 m2，分别比 CK（100.3、1.1 cm，1.80 m2）高 49.2、1.0 cm，1.41 m2和 36.4、0.8 cm，0.78 m2，说明化肥有利于高粱的快速生长；通过比较传统硝酸磷肥处理与新型复合肥处理可以发现，施用新型复合肥后，高粱的株高、茎粗、叶面积显著升高，分别比施用硝酸磷肥处理提高12.8、0.2 cm，0.63 m2；各性状3 个处理间差异均达到极显著水平。

表2 不同施肥处理对高粱生长的影响

2.2 施用新型复合肥对高粱产量性状的影响

从产量性状的方差分析可以发现，穗长、穗粗、穗粒质量、千粒质量、公顷产量在重复间的差异未达到显著水平，但在处理间的差异均达显著水平，说明不同的施肥处理对高粱产量有显著的影响（表3）。

表3 产量性状方差分析

从表4 可以看出，在不施肥情况下，穗长、穗粗、穗粒质量、千粒质量、产量处于较低水平，分别为20.4、5.65 cm，70.36、23.25 g，7 232.40 kg/hm2，施用硝酸磷肥与新型复合肥后，产量性状均出现极显著增长，其中，施用新型复合肥处理的效果最佳，穗长、穗粗、穗粒质量、千粒质量、产量分别达28.6、6.83 cm，109.32、35.54 g，9 838.80 kg/hm2，分别比不施肥（CK）和施用硝酸磷肥增加 8.2、1.18 cm，38.96、12.29 g，2 606.4 kg/hm2和 1.7、0.28 cm，19.46、0.68 g，1 751.4 kg/ hm2；各性状 3 个处理间均达到极显著差异水平。

表4 不同施肥处理对高粱产量性状的影响

3 结论与讨论

本试验中，与不施肥处理相比，施用化肥的作用较快，除叶片数外，农艺性状上升，并进一步推高了产量；与施用硝酸磷肥相比，新型复合肥的作用更加显著，农艺性状、产量性状均表现最好，通过穗长、穗粗、穗粒质量、千粒质量增加，最终使产量达到9 838.80 kg/hm2，较施用硝酸磷肥处理增产21.66%。

株高、茎粗是描述高粱生长发育的重要指标，高杰等[8]研究认为，在充足的养分供应下，高粱的株高、茎粗升高；阎世江等[9-10]在玉米、谷子上有类似的报道。这与本研究的结论相同。崔佩佩等[8，11-12]、研究表明，穗长、穗粗、穗粒质量、千粒质量是构成高粱产量的重要性状，在养分充足的情况下升高，并使产量升高。在本研究中施用复合肥后，高粱的产量较不施肥处理提高，说明施用化肥对高粱的产量提高有利。

本试验中，2 种复合肥相比较，施用新型复合肥处理的高粱产量较高，其原因主要是氮磷钾的配比不同，新型复合肥中磷的含量较高，正好弥补了土壤中磷的不足。有学者认为，在高粱的生长中磷的贡献较大。而我国土壤中磷的含量普遍较低，严重制约着作物的生长[13-16]。合理补充磷肥是获得高粱经济效益最大化的因素，对于高梁的产出贡献较大[17-20]。由于山西省土壤中含有较高的钾，可以满足高粱生长的需要，因此，未添加钾素。本试验所用的新型复合肥与硝酸磷肥中的氮素含量也不相同，而关于氮素与高粱生长及产量间的关系本试验未专门进行研究，今后试验时应进行全面考虑。

综上所述，本试验采用的新型复合肥根据山西省土壤养分情况，配方合理，符合高粱生长需肥规律，提高了P2O5的用量，减少钾的含量，促进了高粱产量的提高，今后可以继续扩大示范面积，为新型复合肥在高粱生产中的推广提供依据。