養(yǎng)分供給對(duì)藜麥生長機(jī)理影響研究

馬 軍，闕曉林，王 勇

(銅仁學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，貴州 銅仁 554300)

藜麥(ChenopodiumquinoaWilld)生長于南美洲印地斯山脈，是耐旱耐鹽堿的雙子葉植物[1]。由于其養(yǎng)育了印加族人，故被古代印加人譽(yù)為“糧食之母”，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，富含完全蛋白質(zhì)，且必需氨基酸和非必需氨基酸組成合理，還含有較高維生素、礦物質(zhì)、脂類化合物[2-4]。藜麥種色主要有紅、黃、黑、白等諸色系，紅色(亦謂火腿藜麥)口感較差，籽亦小，顏色鮮艷，纖維含量高，普遍用于沙拉或食材中。藜麥富含黃酮、皂苷、酚類等對(duì)人體有益的生物活性物質(zhì)[5-6],還可調(diào)節(jié)人體果糖的代謝過程[7]。FAO將其列為全球十大健康營養(yǎng)食品之一，且將2013年命名為“國際藜麥年”，彰顯出藜麥對(duì)于人類健康的重要作用。

從2008年起我國先后在山西以及其他省市對(duì)藜麥進(jìn)行種植研究，但是到目前為止，對(duì)藜麥產(chǎn)品的研發(fā)方面還存在很多問題。例如，施肥比例不當(dāng)，科研基礎(chǔ)薄弱，技術(shù)支撐不足，機(jī)械化水平低，管理粗放，產(chǎn)品加工層次低，綜合效益低，營銷服務(wù)體系不健全等[8]。因此，本研究對(duì)藜麥生長過程中的N、P、K肥料的不同配比施用進(jìn)行鑒定，為武陵山區(qū)藜麥的種植提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地(共和鎮(zhèn)茶坨村)位于武陵山區(qū)銅仁市德江縣。東經(jīng)107°46′32″，北緯28°23′27″，年均氣溫在13～17 ℃之間，無霜期達(dá)295 d。前茬作物為烤煙，試驗(yàn)地理化性狀如表1所示。

表1 茶坨試驗(yàn)地土壤基本理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用藜麥為江蘇省農(nóng)科院新洋農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站提供的藜麥1號(hào)，氮、磷、鉀肥分別為CON2H4、CaP2H4O8、KCl(表3)。

表3 試驗(yàn)材料

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)小區(qū)分組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)3個(gè)因素(N、P、K)、5個(gè)施肥水平(CK、NP、NK、PK、NPK)，3次重復(fù)試驗(yàn)，其中CK為不施肥處理，NP、NK、PK分別表示氮磷鉀3種肥料的兩兩相互作用，NPK則表示施全肥氮磷鉀。試驗(yàn)小區(qū)面積15 m2(5 m×3 m)，每小區(qū)種植112株，每個(gè)小區(qū)按照表1所示肥料用量施肥，施肥時(shí)間為藜麥每個(gè)物候期前5天。田間試驗(yàn)小區(qū)分布情況如表2所示。

表2 田間小區(qū)分布情況

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

藜麥葉片葉綠素含量測(cè)定采用SPAD-502葉綠儀。采用塑料尺子測(cè)定藜麥株高，游標(biāo)卡尺測(cè)定株莖，記錄葉片數(shù)；采用烘干法測(cè)定成熟期藜麥根、莖干重；藜麥自然曬干后脫粒，稱重計(jì)產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Excel 2007軟件處理，Origin 8.5軟件作圖，顯著性測(cè)驗(yàn)用DPS軟件，LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料效應(yīng)藜麥旺長期農(nóng)藝性狀的影響

4個(gè)不同施肥處理(NP、NK、PK、NPK)對(duì)藜麥旺長期株莖、株高以及葉片數(shù)的生長都顯著高于CK組。且NPK組的影響效果最明顯，NP、NK、PK組與NPK組相比效果次之，NP、NK、PK三組彼此之間差異不顯著(圖1)。圖1 A中，施NPK的藜麥株莖最大，達(dá)到了0.69 cm，與CK(僅為0.31 cm)相比，增加了0.38 cm，株莖增長率較CK增加了122.6%。施NP、NK、PK的藜麥株莖分別為0.49 cm、0.49 cm和0.45 cm，與CK相比，株莖分別增加了0.18 cm、0.18 cm和0.14 cm，株莖增長率較CK分別增加了58.1%、58.1%和45.2%；圖1 B中，施NPK的藜麥株高最高，為49.69 cm，較CK(僅為25.68 cm)增加了24.01 cm,株高增長率較CK增加了93%。施NP、NK、PK的藜麥株高分別為36.07 cm、37.95 cm、34.43 cm，株高增長率較CK分別增加了40.5%、47.8%、34.1%；圖1 C中，施NPK的藜麥葉片數(shù)最大，為53.44 cm，與CK(僅為26 cm)相比，增加了27.44 cm，葉片數(shù)增長率較CK增加了105.5%。施NP、NK、PK的藜麥葉片數(shù)分別為39 cm，37.11 cm、37.33 cm，葉片數(shù)增長率在CK基礎(chǔ)上分別增加了50%、42.8%、43.6%。說明旺長期的藜麥對(duì)NPK的吸收幾乎達(dá)到了完全吸收。

2.2 不同肥料效應(yīng)藜麥穗期農(nóng)藝性狀的影響

由圖3分析可以得出，麥穗期的藜麥?zhǔn)苁┓柿坑绊懣傮w趨勢(shì)與旺長期一致，即施NPK的藜麥的株莖、株高和葉片數(shù)的生長極顯著高于CK組，施NP、NK、PK的藜麥顯著高于CK組的藜麥。麥穗期的株莖(圖2 A)與葉片數(shù)(圖2 C)的生長施NP、NK、PK，彼此之間差異不顯著。不同的是，麥穗期的藜麥株高(圖2 B)施NP、NK顯著高于PK。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是麥穗期的藜麥以營養(yǎng)生長為主對(duì)于N的需求量比較大。且隨著藜麥的生長周期不斷增長，藜麥不斷趨向成熟，與CK組相比，施NPK對(duì)藜麥麥穗期株莖、株高以及葉片數(shù)的增長率分別為110.4%、33.5%、58.2%。與旺長期相比，株莖對(duì)肥料的吸收同樣達(dá)到100%，而株高對(duì)肥料的吸收下降了2.8倍，葉片數(shù)對(duì)肥料的吸收下降了1.8倍。

2.3 不同肥料效應(yīng)藜麥成熟期農(nóng)藝性狀的影響

藜麥進(jìn)入成熟期，各部分的農(nóng)藝性狀趨近成熟，不同處理之間的肥料效應(yīng)如圖3所示，施NPK處理對(duì)于藜麥的株莖(圖3 A)、株高(圖3 B)的生長顯著高于CK組和NP、NK、PK組。即NPK處理，株莖比CK(僅0.67 cm)增長94%。株高比CK組(61 cm)增長59.6%。由于成熟期，葉子開始發(fā)黃、枯萎，葉片數(shù)較藜麥穗期整體下降。施NPK的藜麥葉片數(shù)(圖3 C)與CK組有顯著差異，而施NP、NK、PK、NPK的藜麥之間差異性不顯著。

2.4 不同肥料效應(yīng)對(duì)藜麥生物量的影響

藜麥生物量(根、莖)受不同施肥水平(NP、NK、PK、NPK)影響顯著高于CK組的，4組不同施肥處理中NPK的影響最顯著(圖5)。圖中，施NPK時(shí)藜麥的根為最大值，每株達(dá)25.78 g，較CK(10.90 g/株)增長136.5%，而在施NP、NK、PK的條件下根的增長率分別為43.5%、48.7%、46.2%。藜麥的莖的干物質(zhì)量在施NPK處理下達(dá)到最大值，每株平均為109.69 g，較CK(68.71 g/株)增長59.6%。而在施NP、NK、PK的條件下其增長率分別為25.2%、24.8%、20.1%，相互之間差異不顯著。

2.5 不同施肥處理對(duì)藜麥SPAD值的影響

不同生長期，藜麥葉片中葉綠素測(cè)定值如圖5所示，從旺長期到麥穗期，藜麥葉片SPAD值增加，成熟期時(shí)葉片枯萎凋落，葉中SPAD 值逐漸趨于平穩(wěn)。旺長期和麥穗期藜麥葉片SPAD值在肥料效應(yīng)下顯著高于CK處理；NPK處理下，有顯著的肥料效應(yīng)，葉綠素含量在麥穗期和旺長期分別比CK處理增加了63.09%和66.57%，即使在成熟期也高出43.03%；比NP、NK和PK處理下葉綠素素含量最低增加11.47%，最高為22.31%。因此，施用全肥料(N：485.94 g、P：585.86 g；K：374.98 g)能顯著增加藜麥葉片中葉綠素的含量，對(duì)提高藜麥的產(chǎn)量有很好的改善作用。

2.6 不同施肥處理對(duì)藜麥產(chǎn)量的影響

由圖6可以看出，不同施肥處理(NP、NK、PK、NPK)藜麥產(chǎn)量均顯著高于CK處理，其中施NPK產(chǎn)量最高，平均達(dá)到862.76 g，比CK(569.34 g)增產(chǎn)51.54%。NP、NK、PK組處理下，藜麥平均產(chǎn)量分別為655.77 g、642.98 g和628.96 g,分別比CK處理高86.43 g、73.64g和59.62 g，施全肥NPK處理與NP、NK、PK處理相比，藜麥產(chǎn)量在α = 0.05(p<5%)水平上呈現(xiàn)出顯著的差異，分別增產(chǎn)31.56%、34.18%和34.17%?？梢?，施肥與不施肥以及不同配比的施肥處理對(duì)藜麥產(chǎn)量影響很大。

3 結(jié) 論

施肥指標(biāo)體系的適宜使用是肥料利用率、提高作物產(chǎn)量與生長的根本，在藜麥產(chǎn)量和生長方面，NPK肥扮演著重要的角色。實(shí)驗(yàn)中藜麥的物候生長和產(chǎn)量隨著施肥量的改變而改變。不同處理的互作結(jié)果顯示，最佳的肥料配施是處理NPK。與CK處理相比，產(chǎn)量增加了293.42 g，效果次之的是處理NP和NK的互作效應(yīng)，其增產(chǎn)率分別為15.21%和12.93%；而最差的增產(chǎn)效應(yīng)處理則為PK，增產(chǎn)率只有10.47%。NP、NK、PK(N：485.94 g、P：585.86 g；K：374.98 g)處理顯著高于(p<5%)CK處理；NPK處理對(duì)藜麥有顯著的肥料效應(yīng)，其株莖、株高、葉數(shù)和產(chǎn)量均有顯著增加，藜麥葉片SPAD值在麥穗期和旺長期分別比CK處理增加了63.09%和66.57%，平均產(chǎn)量為862.76 g，比CK、NP、NK和PK處理分別高出51.54%、36.33%、38.61%和41.07%。因此合理調(diào)節(jié)N、P、K肥的用量,提高肥料利用率,可促進(jìn)藜麥生長,達(dá)到增產(chǎn)增收的目的，為藜麥在武陵山區(qū)的引種的提供施肥理論依據(jù)。