甘南高寒陰濕區(qū)寬幅勻播青稞“3414”肥效試驗(yàn)

周喜榮 徐冬麗 王國(guó)平 胡再青 郭建煒 張忠廣 劉梅金

收稿日期： 2023 - 10 - 17；修訂日期：2024 - 02 - 26

基金項(xiàng)目：國(guó)家大麥青稞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)（CARS-05-21B）；甘南州科技計(jì)劃項(xiàng)目（2022JY1NC001、2022JY1NZ006）；甘肅省科技計(jì)劃（技術(shù)創(chuàng)新引導(dǎo)計(jì)劃）項(xiàng)目-科技特派團(tuán)專項(xiàng)（22CX8NP248）。

作者簡(jiǎn)介：周喜榮（1994 —），男，甘肅臨潭人，農(nóng)藝師，碩士，主要從事青稞育種與栽培方面的研究工作。Email：? 1637613677@qq.com。

通信作者：劉梅金（1971 —），女，山東安丘人，研究員，主要從事作物育種及栽培技術(shù)方面的研究工作。Email：99023641@qq.com。

摘要：為了將寬幅勻播技術(shù)與“3414”肥效試驗(yàn)相結(jié)合，應(yīng)用于甘南高寒陰濕區(qū)青稞種植與示范推廣中，推動(dòng)該地區(qū)青稞種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展。采用“3414”最優(yōu)回歸設(shè)計(jì)，以青稞甘青9號(hào)為指示品種，在寬幅勻播條件下研究了“3414”肥效試驗(yàn)對(duì)青稞生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響，并建立了青稞產(chǎn)量與氮、磷、鉀施量之間的肥效回歸方程，以提高肥效，促進(jìn)甘南高寒陰濕區(qū)青稞生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。結(jié)果表明，寬幅勻播條件下，甘青9號(hào)最佳產(chǎn)量為6 640.32 kg/hm2時(shí)，施肥量為N 36.34 kg/hm2、P2O5 55.86 kg/hm2、K2O 7.09 kg/hm2；最大產(chǎn)量為6 834.09 kg/hm2時(shí)，施肥量為N 80.66 kg/hm2、P2O5 62.31 kg/hm2、K2O 16.58 kg/hm2。肥效回歸方程中施肥量與青稞產(chǎn)量擬合度顯著，可應(yīng)用于大田生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：寬幅勻播；青稞；“3414”；肥效；甘青9號(hào)

中圖分類號(hào)：S512.3? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2097-2172（2024）04-0359-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.04.011

Fertilizer Effect of '3414' Experiment on Highland Barley using

Wide-width Uniform Sowing in Gannan Alpine Humid Areas

ZHOU Xirong， XU Dongli， WANG Guoping， HU Zaiqing， GUO Jianwei， ZHANG Zhongguang， LIU Meijin

（Gannan Tibetan Autonomous Prefecture Agricultural Science Research Institute， Gannan Gansu 747000， China）

Abstract： In order to combine the wide-width uniform sowing technology with '3414' fertilizer efficiency test， to apply it to the highland barley planting and demonstration promotion in Gannan alpine humid areas， and to promote the development of highland barley planting industry in this region， the experiment adopted the '3414' optimal regression design and used Ganqing 9 as the indicator variety to investigate the impact of the '3414' fertilizer efficiency trial on the growth and yield of highland barley under wide-width uniform sowing conditions. A fertilizer efficiency regression equation was established between the yield of highland barley and the application rates of nitrogen， phosphorus， and potassium， to enhance fertilizer efficiency and promote high-quality and high-yield highland barley production in the alpine humid areas of Gannan. The results showed that under wide-width uniform sowing conditions， the optimal yield for Ganqing 9 was 6 640.32 kg/ha， with fertilizer application rates of N， P2O5 and K2O at 36.34 kg/ha， 55.86 kg/ha and 7.09 kg/ha， respectively. The maximum yield was 6 834.09 kg/ha， with application rates of N， P2O5 and K2O at 80.66 kg/ha， P2O5 62.31 kg/ha and K2O 16.58 kg/ha， respectively. The fit between the fertilizer application rates and yield in the fertilizer efficiency regression equation was significant， making it applicable to field production.

Key words： Wide-width uniform sowing; Highland barley; '3414'; Fertilizer effect; Ganqing 9

青稞又稱裸大麥、元麥及米大麥，是禾本科大麥屬一年生草本植物［1 - 2 ］，為青藏高原地區(qū)頗具耐寒、耐旱、耐瘠薄等特性的優(yōu)勢(shì)特色作物，廣泛應(yīng)用于釀酒、食用、保健等領(lǐng)域。甘南州平均海拔3 000 m左右，青稞在甘南州已有3 500多年的種植歷史。高寒陰濕的氣候特點(diǎn)造就了甘南高原青稞獨(dú)特的生長(zhǎng)環(huán)境，2023年青稞種植面積達(dá)1.89萬(wàn)hm2，位居甘南州農(nóng)作物種植之首。甘南州青稞品種豐富，截至2023年，已選育青稞“甘青系列”新品種 14個(gè)，為甘南州青稞種業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)定基礎(chǔ)。測(cè)土配方施肥是一種先進(jìn)的施肥技術(shù)，肥料效應(yīng)函數(shù)法能夠以數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析的方法定量施肥、產(chǎn)量等多方面指標(biāo)，并進(jìn)行相關(guān)與回歸關(guān)系模擬［3 - 4 ］。“3414”田間試驗(yàn)是通過(guò)田間試驗(yàn)有效獲得青稞種植最佳施肥量及施肥方法的重要途徑，也是通過(guò)檢驗(yàn)篩選創(chuàng)建施肥標(biāo)準(zhǔn)體系的重要環(huán)節(jié)［4 - 5 ］。

青稞雖具有悠久的栽培種植歷史，然而長(zhǎng)期以來(lái)受自然與人為等因素的影響，生產(chǎn)種植技術(shù)較小麥、水稻等大宗作物較為落后。甘南州青稞種植施肥還存在過(guò)量、盲目、習(xí)慣施肥等不規(guī)范現(xiàn)象，不能根據(jù)土壤肥力、青稞品種營(yíng)養(yǎng)特性及氣候條件等因素進(jìn)行科學(xué)施肥種植，不僅增加生產(chǎn)成本，還有礙于青稞產(chǎn)量與品質(zhì)提升，較大程度上制約了青稞優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、綠色高效發(fā)展［6 ］。我們通過(guò)采用寬幅勻播技術(shù)進(jìn)行甘南高寒陰濕區(qū)青稞“3414”肥效試驗(yàn)，以期為甘南高寒陰濕區(qū)青稞種植及示范推廣提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年4 — 10月在甘南州合作市卡加曼鄉(xiāng)新集村甘南州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所綜合試驗(yàn)地（102° 89′ E，35° 09′ N）進(jìn)行。海拔2 737 m，年平均氣溫3.0 ℃，平均年降水量639.8 mm，無(wú)霜期119 d。試驗(yàn)地土壤類型為亞高山草甸草原土，旱川地，地力中等，前茬油菜。

1.2? ?供試材料

指示青稞品種為甘青9號(hào)，由甘南州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所自主選育。供試肥料有尿素（N≥46%，由山東潤(rùn)銀生物化工有限公司生產(chǎn)）、磷酸二銨（N 18%、P2O5 46%，由云南云天化有限責(zé)任公司生產(chǎn)）、硫酸鉀（K2O≥40%，由蘭州富強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)）。播種采用酒泉市鑄隴機(jī)械制造有限責(zé)任公司生產(chǎn)的2BFDJ-3型手扶微型電動(dòng)寬幅勻播播種機(jī)。

1.3? ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用“3414”最優(yōu)回歸設(shè)計(jì)，設(shè)3因素（氮、磷、鉀）4水平（0、1、2、3），共14 個(gè)處理。0水平為不施肥（對(duì)照），2水平為當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿浚?水平為2水平×0.5，3水平為2水平×1.5（為過(guò)量施肥水平）。試驗(yàn)因子水平見(jiàn)表1，施肥方案見(jiàn)表2。試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組排列，不設(shè)重復(fù)，小區(qū)面積32 m2? （4 m×8 m）。 寬幅勻播播種深度3～5 cm，播幅寬10 cm，幅間距15 cm，播量225～255 kg/hm2。全部磷肥、鉀肥及氮肥按試驗(yàn)設(shè)計(jì)播前混合均勻撒在地表深耕翻入地下做底肥。

1.4? ?指標(biāo)測(cè)定

苗期選用1 m2樣方器在每小區(qū)隨機(jī)取3個(gè)樣點(diǎn)統(tǒng)計(jì)記載基本苗。成熟期每小區(qū)選擇具有代表性的1個(gè)整行統(tǒng)計(jì)有效穗，并隨機(jī)選擇具有代表性的25個(gè)植株統(tǒng)計(jì)株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、穗粒重、千粒重。按小區(qū)單收計(jì)產(chǎn)。

1.5? ?數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2013、SPSS 22軟件及“3414”試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?不同處理對(duì)青稞物候期的影響

由表3可知，各處理的青稞物候期、生育期差異不明顯。4月9日播種，4月25 — 29日出苗，6月24 — 26日抽穗，8月22 — 26日成熟。生育期118～124 d。

2.2? ?不同處理對(duì)青稞生物學(xué)特性的影響

由表4可知，各處理下的青稞株高為70.9～87.2 cm，其中N3P2K2處理最高，較N0P0K0提高0.46%；N2P2K2處理最低，較N0P0K0降低18.32%。穗長(zhǎng)為5.45～8.19 cm，各處理均低于N0P0K0，其中N3P2K2處理較長(zhǎng)，較N0P0K0降低0.12%；N2P2K3處理最短，較N0P0K0降低33.46%?；久鐬?95.10萬(wàn)～310.66萬(wàn)株/hm2，N0P0K0處理最佳；N2P2K0處理最差，較N0P0K0降低37.20%。有效穗數(shù)為294.15萬(wàn)～394.20萬(wàn)株/hm2，其中N2P3K2處理最多，較N0P0K0增加27.92%；N2P1K2處理最少，較N0P0K0減少4.54%。穗粒重為2.15～3.34 g，其中N0P0K0處理最重；N2P2K3處理最輕，較N0P0K0低35.63%。穗粒數(shù)為39～57粒，N0P0K0最多；N2P2K3處理最少，較N0P0K0降低31.58%。千粒重為51.3～60.1 g，其中N0P2K2處理最大，較N0P0K0增加13.83%；N2P0K2處理最小，較N0P0K0減少2.84%。

2.3? ?不同處理對(duì)青稞產(chǎn)量的影響

由表5可知，各處理的青稞折合產(chǎn)量為5 847～7 400 kg/hm2，12個(gè)處理較N0P0K0增產(chǎn)，1個(gè)處理較N0P0K0減產(chǎn)。N1P2K2處理折合產(chǎn)量居首位，為7 400 kg/hm2，較N0P0K0增產(chǎn)19.47%；N2P3K2處理產(chǎn)量居第2位，為6 919 kg/hm2，較N0P0K0增產(chǎn)11.70%；N1P2K1處理產(chǎn)量居第3位，為6 778 kg/hm2，較N0P0K0增產(chǎn)9.43%。N3P2K2產(chǎn)量最低，為5 847 kg/hm2，較N0P0K0降低5.60%。

2.4? ?肥效回歸方程建立

對(duì)青稞產(chǎn)量（Y）和施肥量（X）數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合，得到如下方程：

Y=6 154.6 + 23.988 X1 - 0.075 X12 - 2.592 X2 +? 0.067 1 X22 - 24.98 X3 - 0.324 X32 - 0.19 X1X2 - 0.001 X1X3 + 0.574 6 X2X3

式中，Y為青稞產(chǎn)量，X1為氮肥（N）施用量；X2為磷肥（P2O5）施用量；X3為鉀肥施（K2O）用量。

對(duì)回歸方程的參數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，F(xiàn)0.05＜F=1.7＜F0.01=14.66，回歸方程達(dá)顯著水平，說(shuō)明N、 P2O5、K2O施用量與青稞產(chǎn)量方程具有較高的可靠擬合度，該方程可用于最大、最佳施肥模擬及大田生產(chǎn)示范推廣。

通過(guò)“3414”數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)分析，青稞最大產(chǎn)量為6 834.09 kg/hm2時(shí)，N、P2O5、K2O施用量分別為 80.66、62.31、16.58 kg/hm2。青稞最佳產(chǎn)量為6 640.32 kg/hm2時(shí)，N、P2O5、K2O施用量分別為 36.34、55.86、7.09 kg/hm2。

3? ?討論與結(jié)論

寬幅勻播是一項(xiàng)麥類作物栽培新技術(shù)［7 - 8 ］。有研究表明，寬幅勻播通過(guò)播量、播種密度及施肥量等綜合配套因子，從而在根本上直接影響作物對(duì)水肥氣熱的科學(xué)優(yōu)化分布與利用，進(jìn)一步促進(jìn)作物對(duì)耕地土壤、光照及生長(zhǎng)空間的最大化利用，有效發(fā)揮作物本身生長(zhǎng)潛力，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)耕作、苗齊苗壯、顆粒飽滿、促產(chǎn)增收效果［9 - 13 ］。

在高效規(guī)范、科學(xué)合理的耕作技術(shù)條件下，如何更好通過(guò)肥效促進(jìn)高產(chǎn)創(chuàng)收是青稞種植發(fā)展的前提?！?414”田間肥效試驗(yàn)，多次應(yīng)用于青稞領(lǐng)域，并經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究與數(shù)據(jù)模擬確定對(duì)應(yīng)品種在一定區(qū)域上的最佳施肥量，從而達(dá)到促產(chǎn)增效目標(biāo)［14 - 16 ］。土旦次仁［17 ］通過(guò)西藏隆子黑青稞“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，氮肥對(duì)青稞具有顯著增產(chǎn)效果，其合理施肥量在N 186 kg/hm2、P2O5 45.8 kg/hm2，K2O 24.2 kg/hm2時(shí)，青稞最大產(chǎn)量為 3 606～4 170 kg/hm2 。劉得國(guó)等［18 ］在青海玉樹(shù)地區(qū)進(jìn)行的青稞“3414”肥效試驗(yàn)表明，增施氮、磷、鉀肥能促進(jìn)青稞對(duì)養(yǎng)分的吸收利用，每形成100 kg青稞籽粒，吸收N 2.67 kg，P2O5 0.43 kg，K2O 2.76 kg，氮磷鉀比例為1∶0.16∶1.03。本研究在甘南高寒陰濕區(qū)寬幅勻播條件下進(jìn)行了青稞“3414”田間肥效試驗(yàn)，結(jié)果表明，不施肥處理與其他處理生育期天數(shù)差異不顯著。施N 180 kg/hm2、P2O5 84 kg/hm2、K2O 36 kg/hm2處理株高較不施肥處理增加0.46%，其他處理的株高均低于不施肥處理。穗長(zhǎng)、基本苗、穗粒數(shù)、穗粒重均為不施肥處理大于其他處理。有效穗數(shù)除施N 120 kg/hm2、P2O5 42 kg/hm2、K2O 36 kg/hm2處理外，其他處理均高于不施肥處理。千粒重以施P2O5 84 kg/hm2、K2O 36 kg/hm2處理最重，較不施肥處理增加13.83%；施N 120 kg/hm2、K2O 36 kg/hm2處理處理最小，較不施肥處理減少2.84%。青稞產(chǎn)量除施N 180 kg/hm2、P2O5 84 kg/hm2、K2O 36 kg/hm2處理外，其他處理均高于不施肥處理。究其原因主要為寬幅勻播播種有效提高了作物對(duì)土壤、光合、水氣的高效利用，結(jié)合“3414”合理施肥結(jié)構(gòu)，使得青稞生長(zhǎng)空間得到合理分布，養(yǎng)分供給更加高效，提升了青稞光合特性、水肥利用效率及養(yǎng)分分布水平，較大程度上降低了青稞各器官及植株間的養(yǎng)分與光合競(jìng)爭(zhēng)。此外，不同肥效設(shè)置有效保障了作物后期營(yíng)養(yǎng)需求及土壤養(yǎng)分平衡，進(jìn)一步促進(jìn)了青稞籽粒形成和產(chǎn)量生成，因此，后期部分處理的產(chǎn)量及其構(gòu)成優(yōu)于不施肥處理［19 - 23 ］。

本研究表明，甘南高寒陰濕區(qū)寬幅勻播青稞“3414”肥效試驗(yàn)?zāi)Ｊ较?，青稞施用氮磷鉀三要素與產(chǎn)量的三元二次回歸方程（Y=6 154.6 + 23.988 X1 - 0.075X12 - 2.592 X2 + 0.067 1X22 - 24.98X3 - 0.324X32 - 0.19X1X2 - 0.001X1X3+0.574 6X2X3）達(dá)顯著相關(guān)水平，此方程與生產(chǎn)實(shí)際相符合，可用于甘南州青稞生產(chǎn)施肥實(shí)踐。甘青9號(hào)的田間最佳產(chǎn)量為6 640.32 kg/hm2時(shí)，最佳施肥量為N 36.34 kg/hm2、P2O5 55.86 kg/hm2、K2O 7.09 kg/hm2；最大產(chǎn)量為6 834.09 kg/hm2時(shí)，最大施肥量為N 80.66 kg/hm2、P2O5 62.31 kg/hm2、K2O 16.58 kg/hm2。肥效回歸方程中施肥量與青稞產(chǎn)量擬合度顯著，可應(yīng)用于大田生產(chǎn)。

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