磷肥对藜麦生长及养分吸收的影响

惠 薇，李丽君，王 斌，霍晓兰，赵圆峰，刘 平

（1.山西大学生物工程学院，山西太原030006；2.山西农业大学资源环境学院，山西省土壤环境与养分资源重点实验室，山西太原030031）

藜麦（Chenopodium quinoa）是一种原产于南美洲安第斯山区的双子叶苋科植物[1-2]。其不仅含有多酚、黄酮、不饱和脂肪酸等营养功能因子，可满足人们基本营养需求[3]，而且具有抗氧化、抗衰老、降血脂、增强免疫等生理功效，可以降低某些慢性疾病的发生风险[4-5]。联合国国际粮农组织（FAO）把藜麦认定为唯一一种能够满足人体基本营养需求的单体植物，国际营养学家把藜麦称之为“超级谷物”，并推荐其为最适宜人类的完美“全营养食品”[6-8]。近年来，因其营养的全面性和广泛的生态适应性引起世界范围的关注。我国藜麦种植分布在西藏、山西及青海等西北地区，并在2008 年大规模种植于山西省静乐县[9]。

磷是作物生长发育必需的元素[10]，是一种植物体内一些重要有机化合物的组分，在植物新陈代谢中发挥重要作用，适当施用磷肥对提高作物产量和品质方面有显著作用[11-13]。近年来，有关氮肥用量对藜麦生长和氮、磷、钾养分吸收等方面的研究已有不少报道[14-18]，而磷肥用量对藜麦生长和氮、磷、钾养分吸收等方面的研究尚未见报道。

本试验在前期研究基础上，探讨了磷肥用量对藜麦生长和氮、磷、钾养分累积吸收的影响，为藜麦种植期间科学施肥、规范化生产提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试作物为藜麦（白藜），来自山西静乐县。供试肥料为尿素（N 46%）、过磷酸钙（P2O544%）和硫酸钾（K2O 54%）。

1.2 试验地概况

试验于2019 年在山西省农业科学院日光温室进行。供试土壤为山西静乐县黄绵土，其理化性质为：有机质含量12.3 g/kg、全氮含量0.75 g/kg、有效磷含量4.4 mg/kg、速效钾含量96 mg/kg、pH 值8.57。藜麦于3 月9 日播种，8 月9 日收获。

1.3 试验设计

采用盆栽试验，按照磷肥施用量共设5 个处理，分别为0（P0）、25.5（P1）、51.0（P2）、76.5（P3）、102.0 kg/hm2（P4），每个处理8 个重复。各处理氮肥、钾肥施用量一致（N 112.5 kg/hm2，K2O 63 kg/hm2）。试验所用塑料盆，底部直径24 cm，上口直径30 cm，盆深30 cm。每盆装风干土18 kg，每盆等距播种10 穴，每穴播种10 粒，共100 粒。待幼苗长到三叶一心时，每盆均定苗10 株。氮、磷、钾肥在播种前均以基肥一次性施入。藜麦生长期间，在不同时期采集植株样品，记录农艺性状，并进行生物量及植株氮、磷、钾含量测定。

1.4 测定项目及方法

藜麦生长期间，在 生长60（5 月9 日）、91（6 月9 日）、121（7 月9 日）、152 d（8 月9 日）进行农艺性状调查、生长指标的测定及植株养分的测定。

1.4.1 农艺性状调查 在藜麦生长不同时期测定株高、茎粗。株高采用卷尺测量茎基部到植株顶部的垂直高度。茎粗采用精度为0.01 mm 的游标卡尺直接测量。

1.4.2 生长指标测定 在藜麦生长不同时期，将藜麦用蒸馏水洗净后，用吸水纸擦干，并用分析天平称鲜质量；然后将植株装进牛皮纸袋，105 ℃杀青1 h后于80 ℃烘干至恒质量，测定藜麦生物量。

1.4.3 植株养分测定 藜麦生长指标测定完成后，用粉碎机将植株样品粉碎后进行消煮，全氮测定采用凯氏定氮法，全磷测定采用钒钼黄比色法，全钾测定采用火焰光度计法。

1.5 数据处理与分析

采用SPSS 20.0 软件及Excel 2018 进行数据统计、分析及作图，检验差异显著性采用最小显著差数法（LSD 法）。

2 结果与分析

2.1 磷肥对藜麦农艺性状的影响

表1 不同处理下各生育期藜麦农艺性状比较

由表1 可知，在藜麦整个生长期内，藜麦株高随生长期的推进呈增加的趋势且在生长152 d 最高。P1、P2、P3 和P4 处理的藜麦株高均高于P0 处理，且差异显著，但P1、P2、P3 和P4 处理间的株高差异不显著。藜麦株高随磷肥施用量的增加呈增加的趋势，且磷肥用量为P4 处理（102.0 kg/hm2）时株高最高。从生长60 d 开始，P1～P4 处理的株高较P0 处理增加速度明显加快，在生长91 d 时，P1～P4 处理的株高较P0 处理的增幅最大，高达172.5%～192.3%。

藜麦茎粗随生长期的推进呈增加的趋势。从生长60 d 开始，P1、P2、P3 和P4 处理的茎粗较P0 处理增加速度明显加快，在生长152 d 时，P1～P4 处理的茎粗较P0 处理的增幅最大，范围在107.4%～118.5%。P1、P2、P3 和P4 处理的藜麦茎粗均显著高于P0 处理，且差异显著。施磷肥处理中，P3 处理茎粗最粗，在60、152 d，P3 处理茎粗与P1、P2、P4 处理间差异显著，在91 d，P3 处理与P1、P2、P4 处理之间差异不显著，在121 d 时，P3 与P1、P4 处理间差异显著，与P2 处理间差异不显著。藜麦茎粗随磷肥施用量的升高呈先增加后减少的趋势，当磷肥用量在0～76.5 kg/hm2时，藜麦茎粗随着磷肥用量的增加而增加，且在76.5 kg/hm2时，藜麦茎粗达到最大值。当磷肥用量在102.0 kg/hm2时，藜麦茎粗下降。

2.2 磷肥对藜麦生物量的影响

由表2 可知，在藜麦生长期间，P1、P2、P3 和P4处理的藜麦生物量均高于P0 处理，且差异显著。P3、P4 处理与其他处理生物量相比，差异显著且P3处理生物量最高。从生长91 d 开始，P1、P2、P3 和P4 处理的生物量较P0 处理增加速度明显加快。在藜麦整个生长期内，不同磷肥水平下藜麦生物量均随生长期的推进呈增加的趋势，且在152 d 最大。随着磷肥施用量的增加，藜麦生物量呈先增加后降低的趋势。当磷肥用量在0～76.5 kg/hm2时，藜麦生物量随着磷肥用量的增加而提高。当磷肥用量在76.5 kg/hm2时，生物量达到最高值，分别为0.48、1.31、2.91、6.25 g/株。当磷肥用量在102.0 kg/hm2时，藜麦生物量下降。除生长60、152 d 外，P0 处理生物量阶段累积率小于P1～P4 处理，且差异显著。在藜麦生长152 d 时，P0～P4 处理都处于生物量阶段累积率高峰期，范围在47.4%～56.2%，差异不显著。藜麦在整个生长期中，磷肥用量为76.5 kg/hm2时，生物量的范围在0.48～6.25 g/株，生物量阶段累积率的范围为7.7%～53.4%，均保持相对较高、较稳定的水平。

表2 不同处理下各生育期藜麦生物量比较

2.3 磷肥对藜麦氮、磷、钾素累积吸收的影响

从图1 可以看出，适量施用磷肥能促进藜麦对氮素、磷素和钾素的吸收，P0 处理的氮素累积吸收量小于所有施用磷肥处理，且差异显著。磷素、钾素累积吸收量（除生长60 d 外）与氮素累积吸收量规律一致。各处理藜麦氮素、磷素、钾素累积吸收量均随生长期的推进呈慢—慢—快的增加趋势，在121～152 d 时，氮、磷、钾累积吸收最多，各处理的氮素吸收量占总氮素累积吸收量的25.0%～51.6%，各处理的磷素吸收量占总磷素累积吸收量的50.3%～68.8%，各处理的钾素吸收量占总钾素累积吸收量的51.7%～59.7%。

在生长60 d 时，植株氮素累积吸收量随磷肥施用量的增加呈增加趋势，且P0 处理与P3、P4 处理间差异显著，与P1、P2 处理间差异不显著；磷素累积吸收量随磷肥用量的增加而提高，但差异不显著；钾素累积吸收量随磷肥施用量的增加而提高，且P4 处理与其他施肥处理间差异显著。在生长91、121、152 d 时，藜麦植株氮、磷、钾累积吸收量在磷肥用量为0～76.5 kg/hm2时，均随磷肥用量的增加而提高；当磷肥用量超过76.5 kg/hm2时，植株的氮、磷、钾素累积吸收量下降；当磷肥用量为76.5 kg/hm2时，藜麦植株氮素、磷素、钾素累积吸收量均达到最高值，分别为8.6、1.2、22.3 g/株。综上所述，藜麦在121～152 d 时，P3 处理（76.5 kg/hm2）氮、磷、钾的平均吸收增量最大，分别占总平均累积吸收量的45.3%、50.3%、56.1%。

3 结论与讨论

研究表明，磷对农作物产量有重要的影响，适量的磷肥能够有效促进农作物的正常生长，但磷肥用量过多会引起磷素积累，进而影响农作物的生长发育[19-23]。曾洪玉等[22]研究表明，增施磷肥可促进作物生长发育，对株高、茎粗、千粒质量等均有显著提高。郭丰辉等[23]研究表明，氮主要对植物的伸长产生影响，而磷主要对植物的发育产生影响。周全奎等[24]研究认为，适量磷肥施用量可以显著提高作物的产量，施用量严重超标则会导致减产。李月梅[25]研究表明，增施磷肥不仅可促进作物生长发育，还对其产量、品质均有重要的影响。这与本试验研究结果一致，合理施用磷肥能明显提高藜麦株高、茎粗、生物量。本试验结果表明，藜麦株高随着磷肥用量的增加而增加，而藜麦茎粗与生物量在磷肥用量为0～76.5 kg/hm2时，均随磷肥用量的增加而提高，当磷肥用量为76.5 kg/hm2时茎粗与生物量均达最大值，当磷肥用量从76.5 kg/hm2增至102.0 kg/hm2时，茎粗与生物量均下降。由此可知，当磷肥施用量大于76.5 kg/hm2时，超过了藜麦对磷素的需求，反而不利于藜麦生长。这与刘文辉等[26]的研究类似，适量的磷肥用量不仅可以提高植物体内磷素积累，促进氮、钾肥的吸收，而且可以促进植物光合作用，从而有利于植物生物量累积，但过度施用磷肥，会造成植物体内磷素过度集中，从而抑制生物量累积。

杨长琴等[27]研究表明，作物优质、高产的前提是较高的生物量累积，而生物量累积和产量形成是以养分吸收为基础的。在本试验中，藜麦植株氮、磷、钾累积吸收量在磷肥用量为0～76.5 kg/hm2时，均随磷肥用量的增加而提高，当磷肥用量为76.5 kg/hm2时，藜麦对氮、磷、钾的累积吸收量均达最高，当磷肥用量从76.5 kg/hm2增至102.0 kg/hm2时，藜麦对氮、磷、钾的累积吸收量均下降。这与生物量的变化趋势相同，说明适量的施用磷肥可促进藜麦体内磷素的累积吸收，同时也促进了氮、钾素的累积吸收，推动光合作用并促进生物累积。当施用磷肥过量，磷素积累过多抑制生物累积，表明适宜的生物累积量及合理的养分累积吸收量是促进藜麦生长发育和实现高产的重要因素。

在本试验条件下，株高随着磷肥用量的增加而增加；但茎粗、生物量在磷肥用量为0～76.5 kg/hm2时，随着磷肥用量的增加而增加，当磷肥用量超过76.5 kg/hm2时，茎粗、生物量均下降。藜麦植株氮、磷、钾累积吸收量（除60 d 外）与生物量变化趋势相同，在磷肥用量为0～76.5 kg/hm2时，藜麦植株氮、磷、钾累积吸收量均随磷肥用量的增加而提高；当磷肥用量超过76.5 kg/hm2时，植株的氮、磷、钾素累积吸收量下降；当磷肥用量为76.5 kg/hm2时，藜麦对氮、磷、钾素累积吸收量均达到最高值，分别为8.6、22.3 g/株。因此，合理的施用磷肥能促进藜麦的生长发育，改善藜麦全生育期的生长状况；而过量的磷肥不仅导致藜麦生长受阻，而且造成磷素浪费。本试验结果显示，藜麦生长所需适宜磷肥（P2O5）用量为76.5 kg/hm2。