向達兵,宋 月,吳 琪,白 雪,萬 燕,張寶林,趙 鋼*(成都大學藥學與生物工程學院,成都蕎麥產(chǎn)業(yè)化工程技術研究中心,成都 6006;山西省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,太原00000)
不同肥料類型對苦蕎生長及產(chǎn)量的影響
向達兵1,2,宋 月1,吳 琪1,2,白 雪1,2,萬 燕1,張寶林3,趙 鋼1,2*
(1成都大學藥學與生物工程學院,2成都蕎麥產(chǎn)業(yè)化工程技術研究中心,成都610106;3山西省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,太原030000)
以苦蕎品種‘西蕎1號’為材料,研究了不同類型肥料處理對苦蕎生長及產(chǎn)量的影響。結果表明:與不施肥相比,各處理均能顯著增加苦蕎株高和第一節(jié)間長,以A4處理的第一節(jié)間長最長,為2.1 cm,顯著高于其他處理(A2除外)。除A3外,其他施肥處理均能顯著增加苦蕎的莖粗,但各施肥處理間差異不顯著。不同的肥料處理對苦蕎主莖節(jié)數(shù)沒有明顯的影響。除A1和A3處理外,其他施肥處理均能顯著增加苦蕎的總干物重,但苦蕎干物質在各器官的積累量存在明顯的差異。各施肥處理均能顯著增加苦蕎的產(chǎn)量,以A4處理最高,為2 508.4 kg/hm2,顯著高于A5、A6和CK處理。不同的肥料處理對單株粒數(shù)、有效株數(shù)和產(chǎn)量有明顯的影響,但對千粒重影響不顯著。
苦蕎;肥料類型;生長發(fā)育;產(chǎn)量;產(chǎn)量構成
苦蕎是一種重要的特色雜糧作物,含有豐富的生物類黃酮(蘆丁、槲皮素等)、蕎麥糖醇(D-手性肌醇)、多酚等活性功能成分,具有重要的營養(yǎng)保健價值[1-2]。近年來,由于人們健康觀念的增強,苦蕎及其功能制品越來越受到人們的青睞,開發(fā)潛力巨大,苦蕎原料的市場需求量日益增加[2-4]。
苦蕎主要分布于西南的邊遠與高寒山區(qū),這些地區(qū)大多生產(chǎn)條件落后,種植管理粗放,嚴重影響了苦蕎產(chǎn)量的提高及生產(chǎn)發(fā)展[5]。作物的生長及高產(chǎn)優(yōu)質離不開養(yǎng)分的穩(wěn)定供應,不同的肥料類型對作物生長及產(chǎn)量形成影響明顯不同[6-7]。前人對苦蕎的氮磷鉀施用量及不同配比等技術開展了大量研究,篩選出了不同地區(qū)最佳施用量[8-12],但是目前有關微生物肥料以及菌肥等對苦蕎生長及產(chǎn)量影響方面報道較少。為此,本試驗研究了不同的肥料類型對苦蕎生長發(fā)育、產(chǎn)量及構成方面的影響,旨在明確其增產(chǎn)的肥料類型,為苦蕎的高產(chǎn)高效種植技術提供理論依據(jù)和技術支持。
1.1試驗材料及土地情況
試驗于2014年3—7月在四川省金堂縣進行,苦蕎品種采用‘西蕎1號’,由成都大學提供;深三尺(松土生根冷壓原菌)由滋百農(nóng)公司提供,含冷壓原菌≥2億/g,有機質≥50%,可溶生物菌蛋白≥25.2%,微量元素≥2%。試驗地土壤為沙壤土,理化性質參考鮑士旦[13]方法測定,土壤pH為6.59,有機質質量分數(shù)為2.22%,堿解氮為128.0 mg/kg,有效磷為23.7 mg/kg,有效鉀為116.0 mg/kg,全氮為1.29g/kg,全磷0.87g/kg,全鉀為14.8g/kg,前作為苦蕎。
1.2試驗設計
試驗采用單因素隨機區(qū)組試驗設計,設置因素為不同的肥料類型。A1:深三尺;A2:水溶腐殖酸;A3:復合肥(N∶P∶K=15∶15∶15);A4:深三尺∶腐殖酸(1∶1);A5:深三尺∶復合肥(1∶1);A6:腐殖酸∶復合肥(1∶1);CK:不施肥。深三尺、水溶腐殖酸和復合肥的用量分別為30 kg/hm2、300 kg/hm2和900 kg/hm2,全作底肥施用??嗍w于3月20日播種,每穴播種5—6粒種子,播后灌水,覆土。小區(qū)面積7.5 m2(2.5 m× 3 m),等行距種植,行距為25 cm,12行,穴距為25 cm。待幼苗長出3枚真葉后,每穴保留3株(選取長勢較一致的)。其他管理同大田生產(chǎn)。
1.3調查測定項目
1.3.1農(nóng)藝性狀測定 于苦蕎成熟時取樣15株調查植株的農(nóng)藝性狀指標,包括株高、莖粗、第一節(jié)間長和主莖節(jié)數(shù)。
1.3.2干物質 于苦蕎收獲時每處理取樣10株,分別取其根、莖和葉,用清水洗凈,分裝于牛皮紙袋,于105℃殺青0.5 h,在65℃下烘干至恒質量,稱其干物質質量。
1.3.3考種及產(chǎn)量指標 于苦蕎收獲時每處理取樣10株調查其產(chǎn)量構成,包括單株粒數(shù)、千粒重、結實率。
1.4 數(shù)據(jù)處理與分析
利用Excel 2007和DPS 14.5軟件對數(shù)據(jù)進行處理,Duncan新復極差法進行多重比較。
2.1對農(nóng)藝性狀的影響
由表1可知,不同的肥料處理對苦蕎農(nóng)藝性狀存在明顯的影響??嗍w的株高以A1處理和A2處理最高,分別為87.3 cm和84.5 cm,均顯著高于CK,不同肥料處理間以A1顯著高于A3和A5處理。第一節(jié)間長以A4處理最高,顯著高于A1、A3、A5、A6和CK處理,以CK最低,為1.00 cm。莖粗以A6處理最高,為5.91 mm,顯著高于CK。肥料處理對苦蕎主莖節(jié)數(shù)無顯著影響。
表1 不同肥料類型處理對苦蕎農(nóng)藝性狀的影響Table 1 Effect ofdifferent fertilizer types on the agronomic traits of tartary buckwheat
2.2 對干物質積累的影響
由表2可以看出,不同肥料處理下苦蕎各器官的干物重存在明顯的差異。各器官的干物重均以A6處理最高,根、莖、葉和總干物重分別為3.21g、23.32g、7.84g和34.37g,顯著高于其他處理。具體來看,根干物重除A1處理外,其他施肥處理均能提高苦蕎的根干物重,差異達顯著水平;與CK相比,A2和A6處理顯著提高其莖的干物重,其他肥料處理與之差異不顯著;葉干物重方面,A3、A4、A5和A6處理顯著高于CK,其他肥料處理與CK差異不顯著。分析苦蕎的總干物重可以發(fā)現(xiàn),除A1、A3肥料處理外,其他肥料處理均能顯著提高其植株的總干物重,以A6處理最高。
表2 不同肥料類型處理對苦蕎各器官干物重的影響Table 2 Effect ofdifferent fertilizer types on thedry matter weight of organs of tartary buckwheat
圖1 不同肥料類型處理下各器官所占總干物重的比例Fig.1 The ratio ofdry matter weight indifferent organs of tratary buckwheat underdifferent fertilizer treatments
進一步分析各器官干物重與總干物重的比例發(fā)現(xiàn)(圖1),不同肥料處理下各器官所占植株總干物重比例明顯不同。A2、A3、A4、A5和A6處理的根干重所占總干物重的比例明顯高于CK。而莖干物重所占總干物重的比例則表現(xiàn)為A1和CK處理相對較高,明顯高于其他施肥處理,A3處理最低。葉干物重所占總干物重的比例則以A3和A5較高,分別為25.62%和25.08%,A1、A2和不施肥處理較低,分別為16.56%、17.04%和18.45%。
2.3對產(chǎn)量的影響
由表3可知,不同肥料處理對苦蕎的產(chǎn)量及產(chǎn)量構成的影響存在明顯差異。單株粒數(shù)以A3處理最高,為440.8,顯著高于A2和A6處理,各施肥處理的單株粒數(shù)均高于CK,差異達顯著水平。有效株數(shù)以A2處理最高,為533.3株,顯著高于A3、A5、A6和CK處理。各處理間的千粒重沒有顯著的差異。分析產(chǎn)量發(fā)現(xiàn),各施肥處理的產(chǎn)量均顯著高于CK,其中以A4處理產(chǎn)量最高,為2 508.4 kg/hm2,顯著高于A5、A6和CK處理,但與A1、A2和A3處理間差異不顯著。
表3 不同肥料類型處理下對苦蕎產(chǎn)量及其構成的影響Table 3 Effect ofdifferent fertilizer types on the yield and its component of tartary buckwheat
3.1對農(nóng)藝性狀的影響
前人研究發(fā)現(xiàn),肥料的施用可以明顯改善植株的生長發(fā)育狀況,對作物的農(nóng)藝性狀有明顯的影響[14]。施用氮肥可增加大豆品種的株高、分枝數(shù),使莖粗增加[15]。氮肥供應充足時,玉米植株枝葉繁茂、軀體高大、分蘗能力強,株高增加,莖粗增大,光合面積有效提高[16]??嗍w上施用氮肥可增加地上部植株的高度、莖粗和分枝數(shù),地下部主根增長、一級側根數(shù)增多,根體積和根粗增大[17]。本試驗條件下,不同的肥料種類及配比對苦蕎農(nóng)藝性狀影響不同,所有肥料處理均能增加苦蕎的第一節(jié)間長度和莖粗,部分肥料處理差異不顯著(A5、A6和A3),說明微生物肥、菌肥及其配比對苦蕎的農(nóng)藝性狀有一定的影響,特別是腐殖酸和復合肥的復配能顯著增加苦蕎的莖粗,有利于提高其抗倒能力。株高方面,除A3處理外,其他處理株高較CK均有提高,但僅有A1和A2處理與CK差異達到顯著水平,說明這兩種肥料單施時更有利于其植株株高的增加。
3.2對干物重的影響
作物干物質的積累主要來源于光合作用所產(chǎn)生的有機物質,養(yǎng)分的有效供應對增加作物干物質積累具有重要的作用[18]。研究發(fā)現(xiàn),氮磷鉀肥料的施用可促進苦蕎干物質的積累,增加地上部的干物重,有利于產(chǎn)量的增加[10,12]。微生物肥的施用可明顯提高干物質的積累量,改善植株的生長發(fā)育狀況[19-20]。本試驗中,不同的肥料處理條件下苦蕎各器官的干物重存在明顯的差異,與不施肥相比,施肥處理顯著增加了苦蕎的干物重(A3除外),以A6處理最高,主要原因可能是復合肥與水溶性腐殖酸配合能持續(xù)長久地為苦蕎提供養(yǎng)分,促進其物質的積累,在根、莖和葉器官上表現(xiàn)一致,但在各個部分的分配比例不同。
3.3對產(chǎn)量及構成的影響
研究發(fā)現(xiàn),不同的肥料及配比對作物產(chǎn)量及產(chǎn)量構成均有明顯的影響,且影響不同[11]。氮肥施用可提高甜蕎的產(chǎn)量[10],氮磷鉀配施可提高苦蕎產(chǎn)量,改善其品質[11,17]。本研究也發(fā)現(xiàn),施肥可顯著提高苦蕎產(chǎn)量,與不施肥相比,各種肥料類型均能提高其產(chǎn)量,以A4處理產(chǎn)量最高,但產(chǎn)量構成表現(xiàn)趨勢不盡一致。施肥對千粒重無顯著的影響,可能原因是苦蕎不同肥料處理對籽粒灌漿影響較小,差異表現(xiàn)不明顯。韋忠等[19]研究也發(fā)現(xiàn)同品種生物有機肥作用對作物產(chǎn)量影響效果不一,不同生物有機肥在特定生產(chǎn)環(huán)境下適宜的施用量尚無法統(tǒng)一定論,值得繼續(xù)開展試驗確定。進一步分析發(fā)現(xiàn),影響較大的主要是單株粒數(shù),各種肥料處理均能顯著提高其單株粒數(shù),是產(chǎn)量提高的主要影響因子。苦蕎植株產(chǎn)量及產(chǎn)量構成的變化主要與物質的積累與分配有較大的關系,肥料供應的變化會通過影響苦蕎的物質積累與分配,從而導致植株產(chǎn)量構成的變化,這種變化的具體關系及影響途徑還有待進一步的研究和探討。
[1]ZHAOg,ZHAO J L,PENG L X,et al.Effects of yeast polysaccharide ongrowth and flavonoid accumulation in Fagopyrum tataricumsprout cultures[J].Molecules,2012(17):11335-11345.
[2]趙鋼,鄒亮.蕎麥的營養(yǎng)與功能[M].北京:科學出版,2012:52-80.
[3]林汝法.中國蕎麥[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1994:1-10.
[4]趙鋼,陜方.中國苦蕎[M].北京:科學出版社,2009:1-25.
[5]馮佰利,姚愛華,高金峰,等.中國蕎麥優(yōu)勢區(qū)域布局與發(fā)展研究[J].中國農(nóng)學通報,2005,21(3):375-377.
[6]張瑞朋,楊德忠,傅連舜,等.氮素對不同來源大豆品種農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響[J].種子,2009,28(10):26-29.
[7]YANGg,TANG H,NIE Y,et al.,Responses of cottongrowth,yield,and biomass to nitrogensplit application ratio[J].European Journal of Agronomy,2011,35(3):164-170.
[8]安玉麟,劉安林,范計珍,等.氮磷配合施用對蕎麥產(chǎn)量和蛋白質含量的影響[J].內蒙古農(nóng)業(yè)科技,1989(5):25-26.
[9]李紅梅,陜方,邊俊生,等.品種與肥料對苦蕎麥產(chǎn)量及水肥利用的影響研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報,2006,14(4):253-255.
[10]毛新華,石高圣,倪松堯.氮肥、磷肥、鉀肥與蕎麥產(chǎn)量關系的研究[J].上海農(nóng)業(yè)科技,2004(4):52-53.
[11]牛波,馮美臣,楊武德.不同肥料配比對蕎麥產(chǎn)量和品質的影響[J].陜西農(nóng)業(yè)科學,2006(2):8-10.
[12]趙永峰,穆蘭海,??饲冢?不同栽培密度與N、P、K配比精確施肥對蕎麥產(chǎn)量的影響[J].內蒙古農(nóng)業(yè)科技,2010(4):61-62.
[13]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000:25-109.
[14]李萬星,劉永忠,曹晉軍,等.肥料與密度對玉米農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)學通報,2011,27(15):194-198.
[15]張瑞朋,楊德忠,傅連舜,等.氮素對不同來源大豆品種農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響[J].種子,2009,28(10):26-29.
[16]趙洪祥,曹敏建,邊少鋒,等.氮肥運籌對雨養(yǎng)條件下春玉米農(nóng)藝性狀影響[J].玉米科學,2010,18(4):115-120.
[17]向達兵,趙江林,胡麗雪,等.施氮量對苦蕎麥生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學,2013(14):57-59.
[18]馬迎輝.不同施肥管理模式對冬小麥養(yǎng)分吸收、干物質積累及產(chǎn)量的影響[D].鄭州:河南農(nóng)業(yè)大學,2012.
[19]韋忠,尹永強,鐘啟德,等.施用生物有機肥對烤煙生長及其產(chǎn)量和品質的影響[J].中國農(nóng)學通報,2011,27(3):135-138.
[20]孔祥波,徐坤,尚慶文,等.生物有機肥對生姜生長及產(chǎn)量、品質的影響[J].中國土壤與肥料,2007(2):64-67.
(責任編輯:閆其濤)
Effect ofdifferent fertilizer types on thegrowth and yield of tartary buckwheat
XIANGda-bing1,2,SONG Yue1,WU Qi1,2,BAI Xue1,2,WAN Yan1,ZHANG Bao-lin3,ZHAOgang1,2*
(1College of Pharmacy and Biological Engineering,Chengdu University,Chengdu 610106,China;2Chengdu Engineering Research Center for Buckwheat Industrialization,Chengdu 610106,China;3Institute of Agricultural Products Processing,Shanxi Academy of Agriculturalsciences,Taiyuan 030000,China)
The effect ofdifferent fertilizer types application on thegrowth and yield of tartary buckwheat werestudied taking the cultivar‘Xiqiao 1’as material.The resultsshowed that the fertilizer application could improve the plant height and first internode length,compared with no fertilizer.The first internode length of A4 treatment was the longest,being 2.1 cm,which wassignificantly higher than other fertilizer application treatment,except A2 treatment.Fertilizer application(except A3 treatment)significantly increased thestemdiameter of tartary buckwheat,but thedifference was notsignificant among these treatments.The internode number of mainstem had no obvious change underdifferent treatments of fertilizer.Except A1 and A3 treatment,fertilizer applicationsignificantly improved totaldry matter weight of tartary buckwheat,but there wasdifference in the accumulation amount ofdry matter in various organs(root,stem and leaf).Different fertilizer types could increase the yield of tartary buckwheat,the yield of A4 treatment was the highest,being 2 508.4 kg/hm2,which wassignificantly higher than A5,A6 and CK(no fertilizer)treatment respectively.Fertilizer application had obvious effect on thegrain number per plant,efficient plants and yield,but there was nosignificantdifference in 1 000-grain weight.
Tartary buckwheat;Fertilizer type;Growth;Yield;Yield component
S517.06
A
1000-3924(2016)04-050-04
2015-04-30
國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項資金資助(CARS-08-03B);“十二五”國家科技支撐計劃課題(2014BAD07B04)
向達兵(1984—),男,博士,副教授,主要從事雜糧栽培及其生理研究
,E-mail:zhaogang@cdu.edu.cn