化肥和有机肥配施对糯高粱产量和品质的影响

2023-02-24张春兰汪灿徐燕邵明波张立异

江苏农业科学 2023年23期

张春兰汪灿徐燕邵明波张立异

摘要：为构建贵州地区糯高粱科学施肥技术体系，采用完全随机区组设计，设置6个处理，分别为100%复合肥（T1）、85%复合肥+15%有机肥（T2）、70%复合肥+30%有机肥（T3）、55%复合肥+45%有机肥（T4）、40%复合肥+60%有机肥（T5）、100%有机肥（T6），研究化肥和有机肥配施对糯高粱产量、农艺性状及品质的影响。结果表明，化肥和有机肥配施对糯高粱产量、农艺性状及品质均有显著或极显著影响；2年平均，不同处理间产量、株高、单穗粒数、单穗粒质量、千粒质量、蛋白质含量、支链淀粉含量和单宁含量均表现为T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6处理，茎粗、穗长和总淀粉含量均表现为T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6处理；与T1处理相比，T3处理的产量、株高、茎粗、穗长、单穗粒数、单穗粒质量、千粒质量、蛋白质含量、总淀粉含量、支链淀粉含量和单宁含量分别增加9.14%、2.43%、2.67%、2.69%、10.59%、21.38%、6.57%、6.12%、2.13%、0.81%和4.81%。本试验条件下，T3处理（70%复合肥+30%有机肥）能更好地促进糯高粱植株的生长，改善穗结构，增加产量，提升品质。

关键词：化肥；有机肥；糯高粱；产量；品质；配施

中图分类号：S514.06 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2023）23-0075-06

糯高粱作為贵州省十大千亿级产业之一的白酒产业的主要原料，是酱香型白酒的“第一车间”，在贵州省农业经济发展中产业优势明显，贡献巨大。近年来，伴随着贵州种植业结构的调整以及白酒企业发展的带动，糯高粱种植规模迅速增加，常年种植面积稳定在20万hm2左右，占我国高粱种植面积的20%，位列全国前三［1-3］。然而，由于贵州多数地区在糯高粱种植过程中盲目施用化肥，致使糯高粱生产成本提高，产量、品质及经济效益下降，严重制约了糯高粱产业的可持续发展［4-5］。因此，建立糯高粱科学施肥技术体系，对提升糯高粱产量和品质具有重要意义。化肥和有机肥配施既能培肥土壤，又能确保作物高产稳产，在农业生产中广泛应用［6］。梁兵等研究发现不同比例有机肥与化肥配施对烤烟生长及产量具有显著影响，有机肥占比为25%、复合肥为75%的施肥方式能更加协调烟叶的化学成分，尤其是对下部叶和中部叶的作用较为明显［7］。陈静等的研究表明，在元泰丰有机肥与腐殖酸水溶液、菌剂的化肥减量技术下甜糯玉米土壤阳离子交换量、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量显著提高，使其产量显著提升［8］。聂俊等的研究表明，有机肥和化肥配施增加了水稻叶片的SPAD值和净光合速率，有利于干物质积累，提高了每穗粒数和结实率，进而增加水稻产量［9］。吕丽华等的研究表明，有机肥替代20%的化肥能改善小麦品质，改善土壤硝态氮含量，提高小麦籽粒对氮素的吸收利用，减少过度使用化肥造成的环境污染，最终获得较高的产量和环境效益［10］。陈亚研究发现与常规施肥相比，80%化肥配肥20%有机肥下藜麦生育期最短，株高、茎粗、千粒质量最大，产量最高，经济效益最好［11］。目前关于化肥和有机肥配合施用对贵州地区糯高粱产量和品质影响的研究还鲜有报道。为此，本研究以常规施肥为对照，设置不同化肥和有机肥配施比例，探讨其对糯高粱产量、农艺性状及品质的影响，以期为贵州地区糯高粱科学施肥技术体系的建立提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020、2021年在贵州省安顺市西秀区双堡镇山京畜牧场（地理位置26°18′N，106°19′E）进行。试验地海拔1 380 m，属亚热带湿润性季风气候，年平均气温14.5 ℃，年平均相对湿度80%，年平均降水量1 320 mm，全年无霜期270 d，年日照时数 1 373.2 h。试验地土壤为红壤土，2020年播种前10 cm土层含有机质15.63 g/kg、全氮1.35 g/kg、全磷0.75 g/kg、全钾11.51 g/kg、碱解氮 118.24 mg/kg、有效磷83.35 mg/kg、速效钾 131.27 mg/kg，pH值为 5.6。

1.2 供试材料

供试糯高粱品种为红粱丰1号，化肥为总养分≥45%（含N 15%、P2O5 15%、K2O 15%）的纯硫基复合肥（贵州西洋实业有限公司），有机肥为黔一牌有机肥料（N+P2O5+K2O含量≥5%、有机质含量≥45%、水分含量≥30%，遵义粒满丰肥业有限责任公司）。

1.3 试验设计

试验采用完全随机区组设计，设置6个处理，分别为100%复合肥（T1），85%复合肥+15%有机肥（T2），70%复合肥+30%有机肥（T3）、55%复合肥+45%有机肥（T4）、40%复合肥+60%有机肥（T5）、100%有机肥（T6），各处理施肥情况见表1。各处理重复3次，小区长5 m、宽6 m，面积30 m2，种植10行，行距为60 cm，穴距为25 cm、每穴留苗2株，小区间及区组间间隔为80 cm，种植行与区组走向垂直，试验地四周播种3行糯高粱作为保护行。糯高粱分别于2020年4月7日和2021年4月10日播种，2020年8月26日和2021年8月28日收获。播种时各处理施肥量混合均匀后一次性穴施作为基肥。除草、病虫害防治等田间管理同常规。

1.4 测定项目与方法

于糯高粱成熟期收获前3 d，在各小区中间条带随机选择糯高粱植株10株，参照文献［12］中的有关方法，分别对株高、茎粗、穗长、单穗粒数、单穗粒质量和千粒质量等农艺性状进行调查，并于收获后测定小区产量。收获后的籽粒自然晾晒2周后，用福斯XDS快速成分分析仪测定蛋白质、总淀粉、支链淀粉（占总淀粉的比例）和单宁含量。

1.5 数据统计与分析

用Excel 2016软件整理数据，数据为3次的平均值±标准误。采用DPS v7.05软件进行统计分析，用LSD法进行差异显著性检测（P<0.05），用SigmaPlot 12.5软件作图。

2 结果与分析

2.1 化肥和有机肥配施对糯高粱产量的影响

化肥和有机肥配施对产量影响的方差分析结果（表2）表明，区组间F值不显著，化肥和有机肥配施处理对产量有极显著影响，年份及年份与处理间的交互作用对产量均有显著影响。T3处理下产量最高，2年平均达4 776.58 kg/hm2，T6处理下产量最低，2年平均为2 389.20 kg/hm2（图1）。与T1处理相比，T2和T3处理2年平均产量分别增加5.17%和9.14%，而T4、T5和T6处理2年平均产量分别降低15.44%、44.33%和45.41%。

2.2 化肥和有机肥配施对糯高粱农艺性状的影响

由表3可知，各农艺性状在区组间的F值不显著；化肥和有机肥配施处理对各农艺性状均有极显著影响；年份对株高、茎粗、穗长和千粒质量有极显著影响，对单穗粒质量有显著影响，而对单穗粒数的影响不显著；年份与处理间的交互作用对各农艺性状均无显著影响。

由图2可知，不同比例化肥和有机肥配施处理间株高在2020年和2021年均表现为T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6处理；茎粗在2020年表现为T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6处理，在2021年表现为T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6处理；穗长在2020年和2021年均表现为T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6处理。2年平均，T2和T3处理的株高较T1处理分别增加0.66%和2.43%，T4、T5和T6处理分别降低3.02%、7.05%和8.33%；此外，与T1处理相比，T3处理的茎粗和穗长分别增加2.67%和2.69%，T2、T4、T5、T6处理的茎粗分别降低0.82%、4.91%、15.96%、21.98%，穗长分别降低1.32%、7.35%、12.73%和13.88%。

由图3可知，不同比例化肥和有机肥配施处理间单穗粒数、单穗粒质量、千粒质量在2020年和2021年均表现为T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6处理。2年平均，与T1处理相比，T2、T3处理的单穗粒数分别增加5.89%、10.59%，单穗粒质量分别增加8.39%、21.38%，千粒质量分别增加1.43%、6.57%；此外，T4、T5、T6处理的单穗粒数较T1处理分别减少13.35%、23.22%、28.89%，单穗粒质量分别减少21.73%、31.63%、39.95%，千粒质量分别减少9.73%、11.53%、15.13%。

2.3 化肥和有机肥配施对糯高粱品质的影响

由表4可知，各品质性状在区组间的F值不显著；年份对总淀粉含量有显著影响，对蛋白质含量、支链淀粉含量和单宁含量均无显著影响；化肥和有机肥配施处理对蛋白质含量、总淀粉含量和单宁含量均有极显著影响，对支链淀粉含量有显著影响；年份与处理间的交互作用对各品质性状均无显著影响。

不同比例化肥和有机肥配施处理间蛋白质含量和单宁含量在2020年和2021年均表现为T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6处理；总淀粉含量和支链淀粉含量在2020年表现为T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6处理，在2021年表现为T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6处理。2年平均，与T1处理相比，T2和T3处理的蛋白质含量分别增加2.78%和6.12%，支链淀粉含量分别增加0.01%和0.81%，单宁含量分别增加1.85%和4.81%，而T4、T5和T6处理的蛋白质含量分别降低1.14%、1.53%和2.94%，支链淀粉含量分别降低0.44%、0.77%和1.39%，单宁含量分别降低1.11%、2.96%和4.81%；此外，T3处理的总淀粉含量较T1处理增加2.13%，而T2、T4、T5和T6处理分别降低0.31%、0.82%、1.59%和2.33%。

3 讨论与结论

在进行肥料田间试验时，其核心在于选择土壤肥力均匀的地块，以减小试验误差，提高试验结果的精确度［13］。本研究中，方差分析結果表明，糯高粱产量、农艺性状和品质相关指标在区组间的F值均不显著，说明本试验区组间土壤差异小，试验地肥力均匀，试验结果可靠。

施肥是作物高产的主要途径，化肥和有机肥配施是增加作物产量的有效措施［14］。前人研究发现，适宜比例的化肥和有机肥配施处理下作物产量高于单施化肥处理产量。如黄艳岚等研究表明，75%复合肥+25%有机肥处理的马铃薯产量以及茎叶、薯块的氮积累量最高，较100%复合肥处理分别提高3.59%、78.60%和29.37%［15］。刘寒双等研究表明，在总养分一致下有机肥替代30%化肥处理有助于谷子植株营养吸收，增加了谷子生物量和产量［16］。邹建祥等的研究表明，有机肥部分替代化肥能稳定水稻产量，提高氮肥效率［17］。本研究中，化肥和有机肥配施处理对糯高粱产量有极显著影响，不同处理间糯高粱产量表现为T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6处理，说明随化肥用量的减少及等当量有机肥用量的增加，糯高粱产量呈现先增加后降低的趋势。因此，在糯高粱生产中，应选择适宜比例的化肥和有机肥配比，以确保高产稳产。

作物的农艺性状是衡量作物生长发育状况的重要指标，合理的肥料运筹能有效优化作物农艺性状［18-19］。在高粱上，邢秀芹等研究发现，与只施化肥处理相比，不同用量有机肥配施化肥显著增加了高粱株高、茎粗、穗长、穗粒数、单粒质量和千粒质量［20］。周开芳等的研究表明，与只施化肥相比，适宜有机肥作底肥配合追施尿素能有效改善高粱株高、茎粗、穗长、有效穗、成穗率、穗粒数、结实率和千粒质量［21］。本研究中，不同比例化肥和有机肥配施处理间糯高粱株高、单穗粒数、单穗粒质量和千粒质量表现为T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6处理，茎粗和穗长表现为T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6处理，说明适宜比例化肥和有机肥配施能促进糯高粱植株生长，改善穗结构。

大量研究表明，化肥和有机肥配施能够改善玉米［22］、小麦［23］、水稻［24-25］等作物品质。蛋白质、总淀粉、支链淀粉和单宁含量是酱香型白酒用糯高粱原料的重要评价指标［4，26］，而目前关于化肥和有机肥配施对酱香型白酒用糯高粱品质相关指标的研究还未见相关报道。本研究中，化肥和有机肥配施处理对蛋白质含量、总淀粉含量和单宁含量均有极显著影响，对支链淀粉含量有显著影响；且不同处理间蛋白质含量、支链淀粉含量和单宁含量表现为 T3＞T2＞T1＞T4＞T5＞T6处理，总淀粉含量表现为 T3＞T1＞T2＞T4＞T5＞T6处理，说明适宜比例化肥和有机肥配施能够提升糯高粱品质。综上所述，T3处理（70%复合肥+30%有机肥）能更好地促进糯高粱植株的生长，改善穗结构，增加产量，提升品质。

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