施氮量对烟后苦荞产量及植株养分吸收量的影响

张艳军，胡选江，刘 佳，饶 敏，胡新洲，施立安，申文智，李成春，李怀红，张翠萍，林姣姣，杨绍聪

（1玉溪市农业科学院，云南玉溪653100；2玉溪市农产品质量安全检验检测中心，云南玉溪653100；3澄江市农技推广站，云南澄江652500）

0 引言

荞麦(Fagopyrum esculentum)最早起源于中国[1-2]，栽培荞麦包括苦荞、甜荞、翘荞和米荞4个种[3]。苦荞被誉为“五谷之王”、“三降”食品，是一种独特的食药兼用作物，含有一些其他粮食作物不含或少有的营养物质，还具有其他禾谷类粮食作物所不具有的芦丁、叶绿素和硒等，具有很高的营养价值和保健功能[2,4]。近年来，由于人们健康观念的增强，苦荞及其功能制品越来越受到人们的青睐，开发潜力巨大，苦荞原料的市场需求量日益增加[1-2,5]，同时，由于荞麦食品加工投资少、见效快，也是农村发展乡镇企业的一条有效途径[6-11]。随着玉溪烟后苦荞种植面积的不断扩大，烟后苦荞产量较低、传统耕作管理粗放、施肥不合理已严重制约了烟后苦荞产业的发展。对苦荞施肥技术方面，前人对苦荞的氮磷钾施用量及不同配比等方面开展了大量研究，筛选出了不同地区最佳施用量[12-16]，但是目前关于不同施氮肥对苦荞产量及植株养分吸收量的影响研究报道较少，特别是针对烟后种植苦荞的方面研究目前未见报道。为此，笔者研究不同施氮量对烟后苦荞产量及植株养分吸收量的影响，旨在筛选出适合玉溪烟后苦荞种植的最佳施氮量，为烟后苦荞的绿色、高产、高效种植技术提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验点概况

试验在玉溪市澄江市海口镇新村村委会进行（102.98°E，24.64°N，海拔1921.2 m）。试验地块土壤为红壤土，试验地势平坦，前茬为烤烟。试验土壤样品采用标准方法[17]检测，即pH为水浸提(2.5:1)电位法，有机质为油浴加热-重铬酸钾容量法，有效氮为碱解氮扩散法，有效磷为碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法，有效钾为乙酸铵提取-原子吸收法，有效硼为沸水提取-姜黄素比色法，有效锌为DTPA提取-原子吸收法。试验点土壤pH 6.25，有机质25.45 g/kg，有效氮105.3 g/kg，有效磷18.2 g/kg，有效钾212.5 g/kg，有效硼0.62 g/kg，有效锌1.78 g/kg。

1.2 供试材料

供试苦荞品种为‘云荞1号’，由云南省农业科学院提供。云天化集团有限责任公司生产的“金沙江”牌尿素(N 46.2%)，玉溪化肥有限责任公司生产的“龙潭”牌普钙(P2O516.0%)，云南云天化国际化工股份有限公司生产的“三环”牌硫酸钾(K2O 50.0%)。

1.3 试验方法

试验设6个氮肥处理，包括不施氮、磷、钾肥的CK处理，A处理尿素0.0 kg/hm2，B处理尿素75.0 kg/hm2，C处理尿素150.0 kg/hm2，D处理尿素225.0 kg/hm2，E处理尿素300.0 kg/hm2。除CK外，其余5个处理在播种前均撒施普钙300.0 kg/hm2和硫酸钾150.0 kg/hm2。试验采用随机区组排列设计，3次重复，小区面积为10.0 m2(5.0 m×2.0 m)，每个小区种植14行，行距0.33 m，密度135万株/hm2，四周设置保护行。2019年9月4日开沟条播，覆土约5 cm，当苦荞80%以上籽粒成熟进行收获。

1.4 调查方法

田间调查记载烟后苦荞的物候期（包括出苗期、现蕾期、开花期和成熟期），地上部农艺性状（包括株高、主茎一级分枝数、主茎节数），构成产量因素（单株粒数、单株粒重、千粒重）和小区产量等。植株样品采用标准方法[18]检测，即酸法消化后，全氮蒸馏法、全磷钼锑抗比色法、全钾原子吸收分光光度计法。苦荞植株养分吸收量计算如式(1)～(3)。

式中，D根茎叶为单位面积苦荞根茎叶的氮（磷、钾）吸收量，ω根茎叶为苦荞根茎叶的氮（磷、钾）养分含量，W根茎叶为单位面积苦荞根茎叶的质量。

式中，D籽粒为单位面积苦荞籽粒的氮（磷、钾）吸收量，ω籽粒为苦荞籽粒的氮（磷、钾）养分含量，W籽粒为单位面积苦荞籽粒的质量。

式中，D植株为单位面积苦荞植株的氮（磷、钾）吸收量，D根茎叶为单位面积苦荞根茎叶的氮（磷、钾）吸收量，D籽粒为单位面积苦荞籽粒的氮（磷、钾）吸收量。

1.5 数据处理

数据采用Excel 2010软件处理及DPS 7.05数据统计，采用Duncon新复极差法进行多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量对烟后苦荞生育期的影响

由表1可知，不同施氮量的烟后苦荞生育期为74～79天。CK和A处理的生育期最低，为74天。E处理生育期最长，达79天，E处理比CK的生育期推迟5天。表现出随着施氮量的增加，生育期天数逐渐延长的趋势，原因是过量的施用氮肥易造成苦荞植株的贪青晚熟，同时也表明不同施氮量可对烟后苦荞的生育期产生一定影响。

表1 不同施氮量对烟后苦荞生育期的影响

2.2 不同施氮量对烟后苦荞主要农艺性状的影响

从表2可知，烟后苦荞不同施氮量对株高、主茎节数和主茎一级分枝数差异不显著(P＞0.05)，但随着施氮量的增加，株高逐渐增高。从主茎节数和主茎一级枝数来看，D处理主茎节数和主茎一级枝数最多，分别为14.9个和6.1枝，表明在D处理时的烟后苦荞的主茎节数和一级分枝的产生能力最强。

表2 不同施氮量对烟后苦荞主要农艺性状的影响

2.3 不同施氮量对烟后苦荞产量构成因素的影响

由不同施氮量对烟后苦荞单株粒数、单株粒重、千粒重的产量构成因素的结果（表3）分析得知，不同施氮量对烟后苦荞产量构成因素差异不显著(P＞0.05)。D处理的单株粒数和单株粒重的产量构成因素最好，分别为352.8粒/株和6.8 g/株。

表3 不同播期对烟后苦荞产量构成因子的影响

2.4 不同施氮量对烟后苦荞产量的影响

不同施氮量对烟后苦荞产量的影响结果（表4）表明，D处理产量最高，小区平均产量为2.90 kg，折合单产达2900 kg/hm2，较CK增产720 kg/hm2，增33.03%；其次是E处理，小区平均产量为2.73 kg，折合单产达 2730 kg/hm2，较 CK 增产 550 kg/hm2，增 25.23%；再者为C处理，小区平均产量为2.68 kg，折合单产为500 kg/hm2，较CK增产500 kg/hm2，增22.94%。随着施氮量的增加，烟后苦荞产量表现出先增加后降低的趋势。经方差分析，试验处理间差异达极显著水平(P＜0.01)。新复极差测定表明，C处理和E处理与CK产量达显著水平(P＜0.05)，D处理与CK产量达极显著水平(P＞0.05)，A处理和B处理与CK之间的产量差异未达到显著水平。

表4 不同施氮量对烟后苦荞产量的影响

2.5 不同施氮量对烟后苦荞植株养分吸收量的影响

由表5可知，不同施氮量对烟后苦荞植株养分吸收量有明显的影响。烟后苦荞随施氮量的增加，全株吸收氮量先增加后减低的趋势，吸收磷和钾量变化趋势也与氮一致。单位面积烟后苦荞全株吸收氮、磷和钾量以D处理最高，全株吸收氮量为117.42 kg/hm2，其中，根茎叶44.05 kg/hm2，籽粒 73.37 kg/hm2；其次为C处理，全株吸收氮量为93.99 kg/hm2，其中，根茎叶30.74 kg/hm2，籽粒63.25 kg/hm2；再者为E处理，全株吸收氮量为93.88kg/hm2，其中，根茎叶27.89kg/hm2、籽粒65.99 kg/hm2；最低为CK，全株吸收氮量为60.18 kg/hm2，其中，根茎叶16.87 kg/hm2，籽粒43.32 kg/hm2。说明烟后苦荞养分吸收量与单位面积不同施氮量产生的苦荞植株根茎叶和籽粒量及植株养分含量高低有关。从A处理与CK植株养分吸收量比较结果看，施磷肥和钾肥有利于促进烟后苦荞植株氮、磷、钾养分的吸收。

表5 不同施氮量对烟后苦荞植株养分吸收量的影响 kg/hm2

3 结论

不同施氮量对烟后苦荞产量及植株养分吸收量的影响研究表明，烟后苦荞随着施氮量的逐渐增加，产量表现出先增加后降低，生育期延长，株高增高；地上部分的主要农艺性状和产量构成因素之间差异不显著，但施氮量为225 kg/hm2烟后苦荞主茎节数、一级分枝及单株粒数、单株粒重的产量构成因素达到最大峰值，并获得较高产量，此时烟后苦荞的产量达2900 kg/hm2，较CK增产33.03%。烟后苦荞植株养分吸收量方面结果，烟后苦荞随着施氮量逐渐的增加，全株吸收氮量先增加后减低的趋势，吸收磷和钾量变化趋势也与之相一致，并以施氮量为225 kg/hm2的植株养分吸收量最高，其次是施氮量为150 kg/hm2，施氮量300 kg/hm2与150 kg/hm2两者间植株养分吸收量差异不大，过少或过多施氮量不利于植株氮、磷、钾养分的吸收，适量增施氮量有利于植株养分的吸收利用。本研究在施氮量为0 kg/hm2的情况下，增施磷肥和钾肥有利于促进烟后苦荞植株氮、磷、钾养分的吸收，但对氮、磷和钾肥相互作用促进植株养分吸收利用关系，需进一步深入研究。

4 讨论

4.1 不同施氮量对烟后苦荞生育期的影响

本研究中不同施氮量的烟后苦荞生育期为74～79天，不施氮肥的烟后苦荞生育期最短，施氮量为300 kg/hm2的生育期最长，表现出随着施氮量的增加，生育期天数逐渐延长的趋势，表明不同施氮量对烟后苦荞的生育期产生一定影响，且过量的施用氮肥易造成苦荞植株的贪青晚熟，导致生育期延长。

4.2 不同施氮量对烟后苦荞主要农艺性状的影响

研究表明，施加氮肥能够促进植物生长，改善其生长发育状况[19-20]。向达兵等[21]在对苦荞产量的研究中发现，增加适量的施肥量能够提高苦荞植株地上部的株高、茎粗及分支数等指标。研究表明，苦荞上施用氮肥可增加地上部植株的高度、茎粗和分枝数、地下部主根长、一级侧根数，根体积和根粗增大[21]。本研究也发现，烟后苦荞随着施氮量的增加，株高逐渐增高，这与前人的研究结果一致。从主茎节数和主茎一级枝数来看，施氮量在225 kg/hm2烟后苦荞的主茎节数和主茎一级枝数最多，为结实和高产奠定基础，不施肥的对照主茎节数和主茎一级枝数最少，也表明适量的施氮量能够促进烟后苦荞植株的生长发育。

4.3 不同施氮量对烟后苦荞产量及产量构成因素的影响

毛新华等[15]对氮肥、磷肥、钾肥与荞麦产量关系的研究发现，氮肥施用可提高荞麦的产量。李红梅等[16]认为提高荞麦产量的首要条件是选择高产品种，其次为适宜的肥料处理。研究发现，不同的肥料及配比对作物产量及产量构成均有明显的影响，且影响不同[22]，施肥可显著提高苦荞产量[23]。本研究中，随着施氮量的增加，烟后苦荞产量表现出先增加后降低的趋势，在施氮量为225 kg/hm2时，产量最高，并与不施氮肥产量差异达到极显著水平(P＜0.01)，该施氮量的苦荞单株粒数和单株粒重的产量构成因素也为最高峰值。因此，从产量及产量构成因素上看，烟后苦荞在225 kg/hm2为该试验研究条件下的最佳施氮肥量。

4.4 不同施氮量对烟后苦荞植株养分吸收量的影响

试验结果表明，不同施氮量对烟后苦荞植株养分吸收量有明显的影响。烟后苦荞随施氮量的增加，全株吸收氮量、磷和钾量先增加后减低的趋势，并且以施氮量为225 kg/hm2的植株养分吸收量最多，其次是施氮量150 kg/hm2，再者是施氮量为300 kg/hm2，施氮量300 kg/hm2与150 kg/hm2两者间植株养分吸收量差异不大。表明烟后苦荞过少或过多施氮量不利于植株氮、磷、钾养分的吸收，适量增施氮量有利于植株养分的吸收利用，这与苏玉环等[24]在小麦上和周攒义等[25]在马铃薯上的研究结果一致。

4.5 试验不足及待探讨研究方向

在本试验条件下，烟后苦荞的最佳施氮量为150～225 kg/hm2，不但产量高，而且植株养分吸收量大，对于指导烟后苦荞生产实践具有一定的参考意义，但仍有不足。试验只是初步探讨了在施磷肥和施钾肥及施肥方法不变条件下，不同施氮肥对烟后苦荞的地上部农艺性状和主茎节数、一级分枝及单株粒数、单株粒重的产量构成因素等指标以及对产量和植株养分吸收量的影响，而影响烟后苦荞农艺性状、产量和植株养分吸收量的施肥技术影响因素较多，如氮、磷和钾肥配比、施肥方法、最佳施肥时间和氮、磷和钾肥相互作用促进植株养分吸收利用关系等还需要进一步深入探讨研究。