播種量和氮肥運(yùn)籌對(duì)裸大麥籽粒產(chǎn)量的影響

汪 波，劉 建，李 波，薛亞光，魏亞鳳

(江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 南通 226541)

裸大麥作為雜糧，是大麥的一種，因內(nèi)外粰不附著故被稱為裸粒大麥，也被稱為裸麥、元麥、米麥或青稞，在長江中下游地區(qū)被稱為元麥[1-2]。裸大麥在江蘇沿江地區(qū)具有悠久的種植歷史，但是改革開放以來，隨著栽培技術(shù)的快速發(fā)展，裸大麥種植區(qū)日漸被其他作物所取代，此外，裸大麥不耐肥水、容易倒伏[3]造成機(jī)械收割困難，增加了人工作業(yè)的難度，加劇了裸大麥面積的萎縮。

近年來，隨著公眾對(duì)食品健康的關(guān)注，提倡營養(yǎng)多元化、曾經(jīng)一度被拋棄稱為雜糧的農(nóng)作物重新受到人們的追捧。裸大麥由于其富含對(duì)人體有益的膳食纖維、β-葡聚糖等保健成分，越來越受到消費(fèi)者的重視[4-8]。裸大麥種植栽培技術(shù)發(fā)展長期滯后，因此，加快裸大麥種植技術(shù)，對(duì)豐富種植結(jié)構(gòu)、改善飲食水平、加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化具有重要的意義。

本研究立足裸大麥高產(chǎn)，在不同播種量和氮肥運(yùn)籌下，研究播種量和氮肥運(yùn)籌方式對(duì)裸大麥產(chǎn)量及產(chǎn)量形成的影響，探索適宜本地區(qū)推廣應(yīng)用的高產(chǎn)栽培技術(shù)，以期提高裸大麥產(chǎn)量水平和促進(jìn)農(nóng)民增收。

1 材料與方法

1.1 供試材料和試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013年11月8日在江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)田中進(jìn)行，供試品種為“蘇裸麥2號(hào)”。前作為鮮食玉米，條播行距0.25 m，畦寬為3 m，長為2 m，小區(qū)面積為6 m2。試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理：氮肥運(yùn)籌(全生育期NPK施入量固定，比例為1∶0.4∶0.4，其中純氮量15 kg/666.67 m2)和播種量。根據(jù)基肥、苗肥及孕穗肥施用比例設(shè)3個(gè)氮肥運(yùn)籌方式，分別為A1(基肥40%，苗肥10%，孕穗肥50%)、A2(基肥40%，苗肥20%，孕穗肥40%)、A3(基肥40%，苗肥30%，孕穗肥30%)；按播種量設(shè)5個(gè)水平，分別為B1(6 kg/666.67 m2)、B2(8 kg/666.67 m2)、B3(10 kg/666.67 m2)、B4(12 kg/666.67 m2)、B5(14 kg/666.67 m2)。氮肥運(yùn)籌和播種量共組合成15個(gè)處理，試驗(yàn)以裂區(qū)設(shè)計(jì)，氮肥運(yùn)籌為主區(qū)，大麥播種量為裂區(qū)，重復(fù)3次。

1.2 取樣與測(cè)定內(nèi)容

莖蘗動(dòng)態(tài)：每個(gè)小區(qū)定兩點(diǎn)，定點(diǎn)長為1 m，分別于苗期(2013年12月2日)、冬前(2013年12月20日)、返青期(2014年2月23日)、收獲期(2014年4月8日)測(cè)定莖蘗動(dòng)態(tài)。

葉綠素含量(SPAD)的測(cè)定：用日產(chǎn)葉綠素計(jì)(Minolta SPAD-502 Chlorophyll Meter)測(cè)定開花后旗葉葉綠素含量，每個(gè)處理測(cè)5次重復(fù)，每隔7 d測(cè)定1次。

干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)測(cè)定：于開花期、花后15 d、花后30 d、花后45 d(成熟期)，按葉、莖+葉鞘、穗軸+穎殼、籽粒等器官取樣，并稱鮮重，80 ℃下烘干至恒重，稱干重。

收獲期產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成：測(cè)定小區(qū)實(shí)產(chǎn)，取代表性的10株，測(cè)定穗粒數(shù)和千粒重。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)采用SPSS 16.0和Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，Sigmplot 10.0軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成的影響

在不同的氮肥運(yùn)籌方式下，籽粒產(chǎn)量以A2處理最高(4∶2∶4)，為384.78 kg/666.67 m2；A3處理(4∶3∶3)的次之，為381.15 kg/666.67 m2，均與A1處理(4∶1∶5)差異顯著，而A2與A3差異不顯著。說明在裸大麥后期施用30%～40%穗肥有明顯的增產(chǎn)作用，超過這一用量裸大麥產(chǎn)量水平降低(表1)。

在不同的播種量下，隨著播種量從B1(6 kg/666.67 m2)增加到B3(10 kg/666.67 m2)，籽粒的產(chǎn)量水平也從344.75 kg/666.67 m2增加到395.19 kg/666.67 m2，但是播種量從B3(10 kg/666.67 m2)到B5(14 kg/666.67 m2)，籽粒產(chǎn)量變化不大。經(jīng)方差分析與統(tǒng)計(jì)測(cè)驗(yàn)，處理B3、B4、B5的籽粒產(chǎn)量差異不顯著，而播種量B3、B4、B5與B1、B2相比籽粒產(chǎn)量差異達(dá)到顯著水平。表明裸大麥合適的播種量應(yīng)該在10 kg/666.67 m2左右為宜，小于10 kg/666.67 m2將造成減產(chǎn)，而過多增產(chǎn)不明顯則導(dǎo)致種子的浪費(fèi)(表1)。

從方差分析結(jié)果可知，氮肥運(yùn)籌和播種量對(duì)裸大麥籽粒產(chǎn)量有著顯著的互作效應(yīng)。由表1、表2可看出：(1)氮肥運(yùn)籌方式相同時(shí)，5種播種量對(duì)產(chǎn)量的影響。在A1下，B3的產(chǎn)量最高，顯著高于其他處理，B1的產(chǎn)量水平最低，不同處理間差異顯著，產(chǎn)量水平表現(xiàn)為B3>B5>B4>B2>B1；在A2下，B5產(chǎn)量水平最高，B1的產(chǎn)量水平最低，B5與B4處理間差異不顯著，而與其他處理間差異顯著，產(chǎn)量水平表現(xiàn)為B5>B4>B3>B2>B1；在A3下，B4產(chǎn)量水平最高，B1的產(chǎn)量水平最低，B4與B3、B5差異不顯著，而B4與B3、B2、B1差異顯著，產(chǎn)量水平表現(xiàn)為B4>B5>B3>B2>B1。說明使用苗肥、穗肥2次肥料時(shí)，播種量應(yīng)多一些，增產(chǎn)效果顯著。(2)播種量相同時(shí)，3種氮肥運(yùn)籌方式對(duì)產(chǎn)量的影響。在B1下，A3與A2、A1相比顯著增產(chǎn)；在B2下，A3、A2均比A1顯著增產(chǎn)；在B3下，A3與A2、A1相比顯著增產(chǎn)，A2比A1也顯著增產(chǎn)；在B4下，A2比A1顯著增產(chǎn)，而A3與A2、A1差異不顯著；在B5下，A2、A1、A3差異不顯著。由此說明在不同的播種量水平下，氮肥運(yùn)籌方式才對(duì)高產(chǎn)的形成不同。(3)氮肥運(yùn)籌和播種量都不同時(shí)，組合產(chǎn)量的影響以A2B5籽粒的產(chǎn)量最高，為411.81 kg/666.67 m2；其次為A1B3、A2B4，籽粒產(chǎn)量分別為406.37、406.19 kg/666.67 m2。說明裸大麥要保證高產(chǎn)，播種量要在10～14 kg/666.67 m2之間，氮肥運(yùn)籌施用比例為：基肥∶苗肥∶穗肥=4∶2∶4。

表1 氮肥運(yùn)籌和播種量對(duì)裸大麥籽粒產(chǎn)量的影響

表2 基本苗×氮肥運(yùn)籌的互作對(duì)裸大麥籽粒產(chǎn)量的影響

2.2 氮肥運(yùn)籌和播種量對(duì)裸大麥經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.2.1 氮肥運(yùn)籌方式對(duì)裸大麥穗粒重的影響 從表3可知，在不同氮肥運(yùn)籌方式下，對(duì)有效穗而言，A3最高，A2次之，A1最低，但處理間差異不顯著；每穗實(shí)粒數(shù)的變化趨勢(shì)類似，表現(xiàn)為A3最高，A2次之，A1最低，A3與A2差異不顯著，但A3、A2與A1差異顯著；對(duì)千粒重而言，恰好相反，A1最高，A2次之，A3最低，但差異不顯著。因而從高產(chǎn)的要求考慮，氮肥運(yùn)籌選用A3和A2較好。

2.2.2 播種量對(duì)裸大麥穗粒重的影響 隨著播種量的增加，有效穗粒數(shù)也相應(yīng)的增加，經(jīng)過檢驗(yàn)差異達(dá)到顯著水平(表3)，B5顯著高于B2和B1，而與B3、B4差異不大；每穗粒數(shù)以B1最高，與其他差異顯著，隨播種量的增加每穗粒數(shù)降低，不同播種量間差異顯著；千粒重以B1最高，顯著高于B4，與其他播種量處理差異不顯著。因此，從穗粒重綜合考慮，以播種量為10 kg/666.67 m2的處理較好。

2.3 氮肥運(yùn)籌對(duì)裸大麥若干生理指標(biāo)的影響

2.3.1 對(duì)莖蘗動(dòng)態(tài)的影響 由圖1可知，處理間莖蘗數(shù)動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)一致，均表現(xiàn)為先升高后降低趨勢(shì)。在不同氮肥運(yùn)籌下，整個(gè)生育期莖蘗數(shù)動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為A3>A2>A1，處理間差異不顯著，說明隨著苗肥增加，有利于成穗數(shù)的提高；在不同播種量下，莖蘗數(shù)表現(xiàn)為B5>B4>B3>B2>B1，表明播種量增加有利于莖蘗數(shù)的提高，但最終成穗數(shù)受植株本身的自我調(diào)節(jié)優(yōu)化影響，不同播量處理的成穗數(shù)在一定范圍內(nèi)，各處理間差異不顯著。

表3 氮肥運(yùn)籌和播種量對(duì)裸大麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

圖1 氮肥運(yùn)籌和播種量對(duì)裸大麥各生育時(shí)期莖蘗動(dòng)態(tài)的影響

2.3.2 對(duì)干物質(zhì)積累與分配的影響 由表4可以看出，隨著花后時(shí)間的延長，單株干物重逐漸增加，但莖鞘和葉片在單株干物重中的分配比例不斷降低，穗的分配比例逐漸提升，這些促進(jìn)了籽粒的灌漿。表明花后進(jìn)入了生殖生長期，養(yǎng)分開始向籽粒中轉(zhuǎn)移，促進(jìn)了籽粒產(chǎn)量的形成。就氮肥運(yùn)籌而言，A2促進(jìn)了花后干物質(zhì)向籽粒中的轉(zhuǎn)移，其穗部所占的分配比例最高；就播種量來講，以B2和B1中單株干物重和穗分配率相對(duì)較高?？傊魑锂a(chǎn)量是以群體來衡量，單株物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量與群體密度密切相關(guān)。

2.3.3 對(duì)花后旗葉葉綠素含量的影響 由圖2可以看出，旗葉葉綠素含量隨著花后時(shí)間的延長逐漸降低，葉片逐漸衰老。在不同氮肥運(yùn)籌下，旗葉葉綠素含量隨穗肥用量的增加而逐漸提高，表現(xiàn)為A1>A2>A3，表明增施穗肥能減緩花后旗葉的衰老，延遲成熟。在不同播種量下，旗葉葉綠素含量隨著種植密度的增加而降低，表現(xiàn)為B1>B2>B3>B4>B5，說明種植密度越高植株越容易早衰。

3 結(jié)論

(1)在3種不同的氮肥運(yùn)籌方式中，以基肥40%、苗肥20%、穗肥40%產(chǎn)量最高，其次為基肥40%、苗肥30%、穗肥30%，最低的為基肥40%、苗肥10%、穗肥50%。3種處理間，A2與A3產(chǎn)量差異不顯著，但與A1產(chǎn)量差異顯著。

(2)在6、8、10、12、14 kg/666.67 m25種不同播種量處理中，裸大麥籽粒產(chǎn)量以14 kg/666.67 m2播種量的為最高，其次為10 kg/666.67 m2播種量，再次為12 kg/666.67 m2播種量，這3種播種量之間差異不顯著，與6 kg/666.67 m2和8 kg/666.67 m2播種量的產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平。

(3)在播種量為10～14 kg/666.67 m2的條件下，基肥40%、苗肥20%、穗肥40%，裸大麥粒重結(jié)構(gòu)較為協(xié)調(diào)，各生育期的生理指標(biāo)較為合理，籽粒產(chǎn)量高。

表4 氮肥運(yùn)籌和播種量對(duì)花后裸大麥地上部器官干物重積累與分配的影響

圖2 氮肥運(yùn)籌和播種量對(duì)裸大麥花后旗葉葉綠素含量的影響

(4)氮肥運(yùn)籌和播種量之間存在著顯著的交互效應(yīng)，其中以播種量14 kg/666.67 m2和基肥40%、苗肥20%、穗肥40%的處理組合產(chǎn)量最高。因此裸大麥生產(chǎn)建議因播種量確定氮肥運(yùn)籌方式，以利于高產(chǎn)形成。

[1] 陳明賢.我國大麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究[J].杭州:浙江大學(xué),2011.

[2] 陳曉靜,顏偉,陳和,等.食用糯性裸大麥研究進(jìn)展[J].大麥與谷類科學(xué),2011(3):17-19.

[3] 尼瑪扎西,禹代林,桑布，等.青稞倒伏的原因及防治技術(shù)[J].西藏科技,2010(6):8-9.

[4] 呂遠(yuǎn)平,熊茉君,賈利蓉,等.青稞特性及在食品中的應(yīng)用[J].食品科學(xué),1999,26(7):266-270.

[5] 金世梅,朱慧，吳偉都.青稞粉等原料及其制品中混聯(lián)β-葡聚糖檢測(cè)方法的研究[J].糧食與食品工業(yè),2011,18(1):51-55.

[6] Andersson A A M, Arm? E, Grangeon E, et al. Molecular weight and structure units of (1→3,1→4)-β-glucans in dough and bread made from hull-less barley milling fractions[J]. Journal of Cereal Science, 2004, 40(3): 195-204.

[7] Smith C E, Tucker K L. Health benefits of cereal fibre: a review of clinical trials[J]. Nutrition research reviews, 2011, 24(1): 118.

[8] 龔凌霄.青稞全谷物及其防治代謝綜合征的作用研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2013.