追氮時期對谷子穗分化時期農藝性狀的影響

王彥雯，段宏凱，邢靜熠，王宏富

（山西農業(yè)大學農學院，山西 太谷 030801）

隨著全球性糧食資源的匱乏，人們對農業(yè)生產日趨重視[1-2]。谷子作為北方人飲食習慣中必不可少的食物而備受關注[3]，在其生長發(fā)育過程中，肥料起著非常重要的作用，缺乏肥料，谷子易出現生長矮小、發(fā)育不良等狀況，其結果必然會影響到后期的器官形態(tài)建成，使得產量降低[4-5]。追肥也可以增加葉綠素含量，提高光合作用效率，從而提高產量[6]。氮肥對作物生長更是起到了至關重要的作用[7-9]；曾蓉等[10]通過對谷子形態(tài)特征及多種生理指標的研究，對最佳追氮量及追氮時期進行了討論；代小東等[11-14]研究表明，通過追肥可以增加谷子頂3葉葉面積，從而提高谷子產量；在影響谷子產量的因素方面，劉斌等[15-16]研究表明，施用氮肥可以很明顯地改善谷子的產量相關性狀，并且可以明顯提高籽粒產量，而且隨著氮肥施用量的增加，產量有明顯增加的趨勢。秦嶺等[17]、楊艷君等[18-19]研究表明，張雜谷5號的產量隨施N水平的增加而迅速增長，當施N水平超過一定值后開始緩慢下降。追施氮肥還將通過影響谷子葉片中葉綠素的含量影響光合作用，張謹華等[20]的研究表明，逐漸提高谷子氮肥的施用量，谷子光合速率及產量的變化趨勢均表現為先升后降。要綜合提高谷子產量與品質，發(fā)揮其生產潛力，必須要制定適當的追肥技術[21]。適當的追肥技術能夠合理調節(jié)谷子的群體生長發(fā)育和干物質積累分配特點，從而提高谷子產量與品質[22]。

前人對氮肥以及氮磷鉀的協(xié)同互促作用進行了大量研究，但對施不施氮肥與不同時期追施氮肥對谷子穗分化時期農藝性狀的動態(tài)變化規(guī)律鮮見研究。本研究就不同追施氮肥時期對山西中部地區(qū)谷子株高、莖粗、全展葉數，穗分化時期的根系干質量、葉片干質量、莖稈干質量及產量等參數的動態(tài)影響及相關關系進行研究，確定氮肥的最佳施用時期，為提高氮肥的利用效率，繼而增加谷子產量，同時為山西中部地區(qū)谷子精量栽培技術提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016年在山西農業(yè)大學農作站試驗基地進行。該基地位于山西省中部（東經112.34°，北緯37.25°），平均海拔800 m左右，年平均降雨量471.9 mm左右，年平均氣溫在9.7～10.5℃，無霜期176 d左右。氣候為典型的大陸性季風氣候，土壤為輕度沙壤土，于2016年4月25日測得土壤中含有有機質17.9 g/kg，全氮0.93 g/kg，堿解氮7.12 mg/kg，速效磷490 mg/kg，有效鉀950 mg/kg，pH值為7.77。

1.2 試驗材料

試驗采用晉谷21號谷子品種作為供試材料，由山西省農業(yè)科學院經濟作物研究所提供，所用肥料為尿素（含氮量46%）。

1.3 試驗設計

本研究于2016年進行，種植制度為一年一熟制。試驗設5個處理，齊苗后10 d左右開始追肥，分別是 T0（空白對照，不追肥）、T1（6月 26日追肥，三葉期）、T2（7月6日追肥，分蘗期）、T3（7月16日追肥，生長錐伸長期）、T4（7月26日追肥，二級枝梗分化期前）。小區(qū)面積為18m2（3m×6m），試驗采用隨機區(qū)組設計，35 cm等行種植，留苗密度為30萬株/hm2，3次重復。6月5日播種，9月30日收獲。追肥量為375 kg/hm2。

1.4 農藝性狀測定

植株形態(tài)測定：從幼穗分化開始，每隔2 d取一次樣，測定植株的株高、莖粗、全展葉片數、根系干質量、葉片干質量、莖稈干質量。

株高為用直尺測定距根部最近的節(jié)間至最長葉葉尖的長度。莖粗為用游標卡尺進行測量第2節(jié)間的寬度。全展葉數為數全部展開的葉片并記錄。

根系干質量和地上部（葉片、莖稈）干質量的稱質量方法：把0～30 cm土層內的根連土挖起，將其中的根全部揀出，用水洗凈根部泥土，常規(guī)方法烘干，然后測定每株根干質量。地上部分（葉片、莖稈）干質量使用常規(guī)方法測定，用電子天平稱質量。每個處理3次重復。

每個小區(qū)隨機選取10株進行考種，得出每株產量，然后計算其平均單株產量，再與穗數相乘得出每公頃產量。

1.5 數據統(tǒng)計

試驗數據采用Microsoft Excel 2010進行數據歸納整理和DPS7.05對數據統(tǒng)計分析。差異顯著性檢驗用Duncan法，顯著性水平為0.05，極顯著水平為0.01。

2 結果與分析

2.1 各處理對谷子植株長勢的影響

試驗結果表明，不同時期追肥對谷子株高有顯著影響，T2處理的株高顯著低于其他處理的株高。T3和T4處理高于對照，但差異不顯著。T4處理株高表現最高，平均比對照增加11.21 cm。追肥比不追肥對莖粗有顯著影響，追肥后莖粗均變粗，且越晚追肥莖粗越粗，T4處理顯著高于其他處理，較對照莖粗增加28.57%。追肥能夠增加谷子全展葉數，各處理的全展葉數均較對照多。T3和T4處理與對照間達到顯著水平，分別高出對照13.28%，16.61%（表 1）。

表1 各處理下晉谷21號植株長勢

2.2 各處理對谷子根系干質量的影響

追肥處理不僅影響到谷子幼穗分化進程，而且還影響幼穗分化時期的根系干質量。由表2可知，追肥比不追肥處理對幼穗分化時期的根系干質量影響顯著。不同時期追肥對谷子幼穗分化時期的根系干質量影響顯著，會影響到谷子幼穗分化時期的根系干質量的正常變化規(guī)律。隨著追肥時期的退后，對谷子幼穗分化后期的根系干質量影響大于前期。T3處理（生長錐伸長期追肥）在生長錐伸長期至一級枝梗分化期的增長率為50%，顯著低于同期其他處理的增長率，T4處理（二級枝硬分化期前追肥）二級枝梗分化期與三級枝梗分化期的根系干質量增長率僅為10%，顯著低于同期其他處理的增長率。T3處理在二級枝梗分化期的根系干質量顯著高于同期其他處理的根系干質量，T4處理三級枝梗分化期至小穗剛毛分化期的根系干質量增長為119.72%，顯著高于同期其他處理的增長率。

表2 各處理下晉谷21號幼穗分化時期根系干質量 g

2.3 各處理對谷子葉片干質量的影響

由表3可知，不同時期追肥對谷子的幼穗分化過程中葉片干質量的影響顯著，生長錐伸長期與小花分化期的各個處理下其葉片干質量差異顯著。追肥處理與對照的葉片干質量差異達到顯著性水平，說明追肥能夠顯著增加谷子幼穗分化期的葉片干質量。追肥時期的不同會影響到谷子幼穗分化時期的葉片干質量的正常變化規(guī)律。谷子的葉片干質量在幼穗分化時期的變化十分明顯，調查日期不同對試驗調查結果影響顯著，T4處理在一級枝梗分化期到二級枝梗分化期的葉片干質量增長率為343.28%，顯著高于對照的葉片干質量增長率（106.37%）。谷子在幼穗分化期在未追肥的情況下其葉片干質量增長率逐漸降低，T0處理的增長率從248%將至-0.67%，追肥能夠顯著延緩后期葉片干質量的下降率，T1處理在幼穗分化期的后期葉片干質量增長率穩(wěn)定在30%左右，為后面的高產創(chuàng)造一個良好的基礎。如果追肥比較晚，不能對幼穗分化期的葉片干質量有一個顯著的增長作用。剛追肥是不能立即促進谷子葉片干質量增加，T3處理在剛追肥時葉片干質量增長率為26.23%，顯著低于同期其他處理的葉片干質量增長率。追肥后隨著生長時間的延長，氮肥能夠顯著促進谷子在幼穗分化期的葉片干質量增長率，T3處理在一級分枝梗至二級分枝梗的葉片增長率為444.16%，顯著高于同期其他處理的增長率。

表3 各處理下晉谷21號幼穗分化時期葉片干質量 g

2.4 各處理對谷子莖稈干質量的影響

在谷子的幼穗分化過程中，追肥對莖稈干質量有顯著影響，T1，T2，T3，T4處理下其莖稈干質量顯著高于對照（表4）。

表4 各處理下晉谷21號幼穗分化時期莖稈干質量 g

從表4可以看出，不同時期追肥對谷子幼穗分化時期的莖稈干質量的變化規(guī)律影響不同，T1處理下谷子在幼穗分化期莖稈干質量始終處于正增長，其他追肥處理均在小穗剛毛分化期至小花分化期為負增長。追肥后會在短期內對谷子幼穗分化期的莖稈干質量的增長率產生抑制作用，T3處理在生長錐伸長期至一級枝梗分化期的莖稈干質量增長率為29%，顯著低于同期其他處理的增長率。追肥后隨生長時間的延長，氮肥能夠顯著提高谷子的莖稈干質量增長率，T3處理在一級枝梗分化期至二級枝梗分化期的莖稈干質量增長率顯著高于同期其他處理。追肥時期的不同會影響到谷子莖稈干質量在幼穗分化的變化規(guī)律，T1處理下在幼穗分化期的莖稈干質量增長率一直為減少的趨勢，但始終處于正增長，與對照的增長率變化趨勢一致，而其他處理下莖稈干質量增長率在小穗剛毛分化期與小花分化期為負數，且追肥越晚負增長率在此期越大。

2.5 各處理對谷子產量的影響

由表5可知，追施氮肥與否對產量影響不顯著，但不同時期追肥對谷子產量有顯著影響，T1處理較T2處理在產量方面差異性達到顯著水平，T1處理與T3，T4處理在產量方面未表現出顯著性差異，但比T3，T4處理的產量高，因此，追肥時期對產量的影響也十分關鍵。不同時期追肥對谷子田的穩(wěn)產也會產生顯著影響，T1處理的標準差與標準誤差顯著小于其他處理，說明T1處理有助于實現谷子田的高產穩(wěn)產。

表5 各處理下晉谷21號理論產量 kg/hm2

3 結論與討論

追施氮肥能夠顯著影響谷子穗分化時期的株高、莖粗、全展葉數與產量。同時，不同追肥時期也會影響到谷子幼穗分化時期的根系干質量、葉片干質量以及莖稈干質量的正常變化規(guī)律[23-24]。研究結果還表明，不同時期追肥對谷子田的高產穩(wěn)產也會產生顯著影響，齊苗后10 d左右追肥有助于實現谷子田的高產穩(wěn)產。

本研究結果還表明，追施尿素后谷子在不同時間段的株高、莖粗和全展葉數的變化情況不同，谷子的株高變化率呈現雙“S”型增長趨勢，全展葉數的增長規(guī)律呈現單“S”型增長趨勢。追肥后隨著生長時間的推移，谷子株高、莖粗與全展葉數的增長率呈現低—高—低的變化規(guī)律。追施尿素后莖粗均變粗，這與代小冬等[25]的研究基本一致。同時，谷子小花分化期在T1處理的葉片干質量均高于其余4個處理，且谷子生育后期在T1處理的葉片衰老速度相對較慢，因此，T1處理能夠有效地增加葉片光合產物的積累量，從而增加谷子穗質量，這可能是由于氮肥有利于增加葉綠素的相對含量、減緩谷子生育后期葉綠素的降解速率，從而有效地延長了葉片功能期[6，26]。因此，在山西晉中地區(qū)種植晉谷21號應該在三葉期到分蘗期追施氮肥，正確時間追肥有助于谷子增產穩(wěn)產，達到最經濟合理的種植栽培模式，為合理規(guī)劃農事操作具有重要意義。

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