一種新型復(fù)合肥對高粱生長及產(chǎn)量的影響

閻世江，褚清河，周運(yùn)寧，張治家

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西太原030031；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，山西太原030006；3.山西省白色農(nóng)業(yè)研究開發(fā)中心，山西太原030031；4.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，山西太原030031）

高粱（Sorghumbicolor（L.）Moench）是一種古老的作物，栽培歷史悠久，可作為飼料，也可用于釀酒，在世界范圍內(nèi)廣泛栽培，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016 年全世界高粱種植面積達(dá)0.4 億hm2，產(chǎn)量達(dá)約6 000 萬t。山西是我國高粱主產(chǎn)區(qū)之一，2017 年種植面積在6.67 萬hm2左右。高粱主要用于釀造白酒、老陳醋，對山西輕工業(yè)的發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)[1]。近年來，隨著山西省城鎮(zhèn)化的發(fā)展，高粱栽培面積下降，為維持產(chǎn)量需要提高單產(chǎn)，而平衡施肥在提高產(chǎn)量方面作用巨大[2]。生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是復(fù)合肥，復(fù)合肥含高粱生長所需的多種元素，但在實(shí)踐中筆者發(fā)現(xiàn)，隨著大量施用復(fù)合肥，山西省高粱增產(chǎn)的效果不顯著，其原因主要是所施用的復(fù)合肥沒有針對土壤的肥力狀況進(jìn)行有效施肥[3-5]。研究發(fā)現(xiàn)，不同類型的作物在生長發(fā)育的不同階段所需的肥料均不相同，為提高其產(chǎn)量應(yīng)有針對性地施用肥料[6]。

本研究試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在山西省晉中市榆次區(qū)東陽鎮(zhèn)，試驗(yàn)田前茬作物為玉米。試驗(yàn)前對土壤進(jìn)行了氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分的測定，該地土壤養(yǎng)分含量為：堿解氮62.6 mg/kg，有效磷7.00 mg/kg，速效鉀198 mg/kg，有機(jī)質(zhì)13.4 g/kg。而山西省耕作土壤中養(yǎng)分平均含量為：堿解氮61.5 mg/kg，有效磷21.4 mg/kg，速效鉀 150.2 mg/kg，有機(jī)質(zhì) 17.2 g/kg[7]。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，供試土壤堿解氮含量與全省平均水平差異較小，速效鉀含量較高，有機(jī)質(zhì)、有效磷含量較低，由于土壤缺乏有機(jī)質(zhì)、有效磷，不能滿足高粱生長所需的養(yǎng)分，因此，試驗(yàn)選用一種新型復(fù)合肥。

試驗(yàn)采用不施肥、施用傳統(tǒng)復(fù)合肥和新型復(fù)合肥3 種施肥方式，研究其對高粱生長及產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)的影響，以期對高粱豐產(chǎn)有所幫助。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試高粱品種為晉雜22 號，其主要特征特性是：田間生長較整齊，植株莖稈堅(jiān)硬，抗倒伏能力強(qiáng)，穗紡綞形，穗碼松緊度中等，紅殼，紅粒，籽粒扁圓形，粒質(zhì)半玻璃質(zhì)，抗病性較強(qiáng)。供試肥料為新型復(fù)合肥（含15% N、42% P2O5）；對照肥料為硝酸磷肥（26.5%N、11.5%P2O5），由山西化肥廠生產(chǎn)。高粱種子、復(fù)合肥均在山西高新農(nóng)業(yè)技術(shù)市場購買。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在山西省晉中市榆次區(qū)東陽鎮(zhèn)山西農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行。2019 年5 月10 日播種，小區(qū)長10 m、寬5 m，行距0.6 m，每個小區(qū)10 行。試驗(yàn)設(shè) 3 個處理：處理 1. 不施肥（CK）；處理 2. 施用硝酸磷肥，每公頃基施750 kg、抽穗開花期追施600 kg；處理3.施用新型復(fù)合肥，每公頃用1 125 kg 作底肥一次性施入。3 次重復(fù)。其余管理方式相同。當(dāng)年9 月 6 日收獲。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

收獲時每處理隨機(jī)取100 穗高粱考種，調(diào)查株高、莖粗、葉片數(shù)、單株葉面積、穗長、穗粗、單穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量、公頃產(chǎn)量（由單穗粒質(zhì)量折算）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 軟件進(jìn)行處理，采用Microsoft Excel 軟件制表。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用新型復(fù)合肥對高粱農(nóng)藝性狀的影響

從農(nóng)藝性狀的方差分析可以發(fā)現(xiàn)，各性狀在重復(fù)間的差異未達(dá)顯著水平，而在處理間除葉片數(shù)外，其余3 個性狀（株高、莖粗、葉面積）的差異均達(dá)顯著水平，說明不同的施肥處理對高粱的生長產(chǎn)生不同的影響，有進(jìn)一步研究的必要（表1）。

表1 農(nóng)藝性狀方差分析

由表2 可知，與不施肥相比較，施用化肥的2 個處理株高、莖粗、葉面積均呈極顯著上升的趨勢，施用新型復(fù)合肥和傳統(tǒng)硝酸磷肥后，高粱的株高、莖粗、葉面積分別達(dá) 149.5、2.1 cm，3.21 m2和 136.7、1.9 cm，2.58 m2，分別比 CK（100.3、1.1 cm，1.80 m2）高 49.2、1.0 cm，1.41 m2和 36.4、0.8 cm，0.78 m2，說明化肥有利于高粱的快速生長；通過比較傳統(tǒng)硝酸磷肥處理與新型復(fù)合肥處理可以發(fā)現(xiàn)，施用新型復(fù)合肥后，高粱的株高、莖粗、葉面積顯著升高，分別比施用硝酸磷肥處理提高12.8、0.2 cm，0.63 m2；各性狀3 個處理間差異均達(dá)到極顯著水平。

表2 不同施肥處理對高粱生長的影響

2.2 施用新型復(fù)合肥對高粱產(chǎn)量性狀的影響

從產(chǎn)量性狀的方差分析可以發(fā)現(xiàn)，穗長、穗粗、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量、公頃產(chǎn)量在重復(fù)間的差異未達(dá)到顯著水平，但在處理間的差異均達(dá)顯著水平，說明不同的施肥處理對高粱產(chǎn)量有顯著的影響（表3）。

表3 產(chǎn)量性狀方差分析

從表4 可以看出，在不施肥情況下，穗長、穗粗、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量、產(chǎn)量處于較低水平，分別為20.4、5.65 cm，70.36、23.25 g，7 232.40 kg/hm2，施用硝酸磷肥與新型復(fù)合肥后，產(chǎn)量性狀均出現(xiàn)極顯著增長，其中，施用新型復(fù)合肥處理的效果最佳，穗長、穗粗、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量、產(chǎn)量分別達(dá)28.6、6.83 cm，109.32、35.54 g，9 838.80 kg/hm2，分別比不施肥（CK）和施用硝酸磷肥增加 8.2、1.18 cm，38.96、12.29 g，2 606.4 kg/hm2和 1.7、0.28 cm，19.46、0.68 g，1 751.4 kg/ hm2；各性狀 3 個處理間均達(dá)到極顯著差異水平。

表4 不同施肥處理對高粱產(chǎn)量性狀的影響

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)中，與不施肥處理相比，施用化肥的作用較快，除葉片數(shù)外，農(nóng)藝性狀上升，并進(jìn)一步推高了產(chǎn)量；與施用硝酸磷肥相比，新型復(fù)合肥的作用更加顯著，農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀均表現(xiàn)最好，通過穗長、穗粗、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量增加，最終使產(chǎn)量達(dá)到9 838.80 kg/hm2，較施用硝酸磷肥處理增產(chǎn)21.66%。

株高、莖粗是描述高粱生長發(fā)育的重要指標(biāo)，高杰等[8]研究認(rèn)為，在充足的養(yǎng)分供應(yīng)下，高粱的株高、莖粗升高；閻世江等[9-10]在玉米、谷子上有類似的報道。這與本研究的結(jié)論相同。崔佩佩等[8，11-12]、研究表明，穗長、穗粗、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量是構(gòu)成高粱產(chǎn)量的重要性狀，在養(yǎng)分充足的情況下升高，并使產(chǎn)量升高。在本研究中施用復(fù)合肥后，高粱的產(chǎn)量較不施肥處理提高，說明施用化肥對高粱的產(chǎn)量提高有利。

本試驗(yàn)中，2 種復(fù)合肥相比較，施用新型復(fù)合肥處理的高粱產(chǎn)量較高，其原因主要是氮磷鉀的配比不同，新型復(fù)合肥中磷的含量較高，正好彌補(bǔ)了土壤中磷的不足。有學(xué)者認(rèn)為，在高粱的生長中磷的貢獻(xiàn)較大。而我國土壤中磷的含量普遍較低，嚴(yán)重制約著作物的生長[13-16]。合理補(bǔ)充磷肥是獲得高粱經(jīng)濟(jì)效益最大化的因素，對于高梁的產(chǎn)出貢獻(xiàn)較大[17-20]。由于山西省土壤中含有較高的鉀，可以滿足高粱生長的需要，因此，未添加鉀素。本試驗(yàn)所用的新型復(fù)合肥與硝酸磷肥中的氮素含量也不相同，而關(guān)于氮素與高粱生長及產(chǎn)量間的關(guān)系本試驗(yàn)未專門進(jìn)行研究，今后試驗(yàn)時應(yīng)進(jìn)行全面考慮。

綜上所述，本試驗(yàn)采用的新型復(fù)合肥根據(jù)山西省土壤養(yǎng)分情況，配方合理，符合高粱生長需肥規(guī)律，提高了P2O5的用量，減少鉀的含量，促進(jìn)了高粱產(chǎn)量的提高，今后可以繼續(xù)擴(kuò)大示范面積，為新型復(fù)合肥在高粱生產(chǎn)中的推廣提供依據(jù)。