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摘要:为了研究不同施氮量条件下,糯高粱植株对氮、磷、钾养分的吸收规律,采用单因子随机区组设计,设6个施氮处理。取样株测定氮、磷、钾养分吸收量。结果表明:随着生育进程的不断增加,氮、磷、钾吸收总量随施氮量增加呈先增加后减少的趋势;氮、磷、钾均在处理号10N的施用量达到最高值,产量也达最高;氮的积累量在孕穗期达到最多;糯高粱氮磷钾养分吸收量最大的是K,其次是N,最低的是P。
关键词:糯高粱;施氮量;养分积累;养分吸收
中图分类号: S514.06文献标志码: A
文章编号:1002-1302(2017)05-0083-03
于玉米、小麦、水稻和大麦,名列第五[1]。高粱具有抗旱、耐涝、抗盐碱、耐贫瘠、耐高温等特点[2],适应性广,广泛种植于干旱、半干旱地区。同时高粱是C4作物,光合效率高,可以获得较高的生物学产量和经济产量[3]。有关高粱施肥的研究国内已有大量报道[4-6],但对高粱养分的吸收及其分配规律的研究报道较少[7],特别是关于糯高粱的养分吸收规律的相关研究尚未见报道。为此,本试验选用黔高8号糯高粱作为试验材料,采用随机区组试验,探讨不同施氮水平对高粱植株氮、磷、钾养分吸收的规律,以及探索贵州地区适宜的氮肥施用量,以提高氮肥利用率,为贵州地区酿造型高粱氮肥施用技术提供参考,并为高粱的高产、高效栽培技术提供理论依据。
1材料与方法
[HTK]1.1试验地概况[HT]
试验于2013年3—10月在贵州省农业科学院旱粮研究所试验基地内进行,试验地土壤类型为黏土,表层(0~30 cm)土壤含有全氮0.121%、有效磷18.2 mg/kg、速效钾207 mg/kg、有机质1.3%,pH值为7.19。
1.2供试材料
田间供试肥料品种为过磷酸钙(12% P2O5)、硫酸钾(50% K2O)、长效尿素(46%纯N)。供试高粱品种为贵州省旱粮研究所培育品种黔高8号,经彭秋研究员鉴定属于Sorghum bicolor (L.) Moench种子。
[HTK]1.3试验设计[HT]
本试验采用随机区组的试验设计方法,设置3个重复,小区面积12 m2。试验设置不同施肥量处理见表1。行长5 m,试验小区留走道1 m。分别取高粱播种后50 d(苗期)、77 d(拔节期)、86 d(孕穗期)、93 d(抽穗期)、108 d(灌浆期)和133 d(成熟期)的茎秆,每个处理随机取3株整体粉碎后混匀,测定其N、P、K的含量。
1.4测定方法
植株样品中氮、磷、钾测定采用H2SO4-H2O消化法,氮含量用蒸馏自动分析仪测定,磷含量用钼锑抗比色法测定,钾含量用火焰光度计法测定[8]。
1.5试验数据统计分析
2结果与分析
2.1施氮量对播种后50 d植株养分累积量的影响
由圖1可以看出,播种后50 d,N累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;P累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;K累积量在施用氮肥10N的处理下最高,20N的处理下次之。苗期由于根系不發达、营养体弱小,整个植株对氮、磷、钾的吸收能力有限,所以在苗期氮、磷、钾养分含量均较低。此时期的养分吸收含量为:钾含量>氮含量>磷含量。
2.2施氮量对播种后77 d植株养分累积量的影响
可以看出,播种后77 d,N累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;P累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;K累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之。拔节期植株生长迅速,氮、磷、钾含量比苗期的吸收量明显增加,为孕穗期的旺盛生长提供了养分保证。此时期的养分吸收含量为:钾含量>氮含量>磷含量。
2.3施氮量对播种后86 d植株养分累积量的影响
播种后86 d,N累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;P累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;K累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之。此时期的氮、磷、钾吸收量大小顺序为:氮含量>钾含量>磷含量。
2.4施氮量对播种后93 d植株养分累积量的影响
播种后93 d,N累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;P累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;K累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之。此时期的养分吸收量大小为:钾含量>氮含量>磷含量。
2.5施氮量对播种后108 d植株养分累积量的影响
N累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;P累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;K累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之。此时期的养分吸收量为:钾含量>氮含量>磷含量。
2.6施氮量对播种后133 d植株养分累积量的影响
N累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;P累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;K累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之。此时期的养分吸收量为:钾含量>氮含量>磷含量。
2.7高粱最佳施氮量的确定
通过上述分析可知,适当的施氮量可以促进高粱对氮、磷、钾养分的吸收。不施氮肥或施氮肥较少的高粱植株养分积累量最低,而较低的养分积累量不利于高粱产量的形成,高施氮量也不能使高粱植株体内获得较高的养分积累量,过多的氮肥不仅不能被植株吸收利用,反而容易造成浪费和环境的污染,在施氮量为150 kg/hm2的中等水平可以明显提高植株体内的养分积累量,并获得最高的产量为6 529.5 kg/hm2。 3结论与讨论
(1)在高粱的整个生长发育过程中,不同处理高粱植株氮素积累量的变化趋势基本一致,均表现为苗期积累量小,拔节期迅速增大,孕穗期达到高峰,抽穗期有所降低。高粱苗期由于根系不发达,营养体弱小,苗期的氮吸收能力弱,表现为不同处理的苗期植株氮养分含量均较低。从播种后77 d的拔节期,高粱进入营养生长和生殖生长并进时期,氮素的迅速增加为后期的孕穗提供了充足的养料,也为高粱获得高产打下了物质基础。
(2)植物体内磷素的积累十分重要,植物吸磷量与根系总长度之间存在正相关关系[9-10],并且磷素能增强作物对不利因素的抵抗能力。高粱植株各处理磷素的积累量总的变化趋势与氮素积累量基本一致,但是在施氮量相同条件下,不同生育时期,其磷积累含量变化不大。
(3)植物体内钾素含量总的变化趋势与氮、磷积累基本一致,但是在整个生育期中,钾素的积累量比氮、磷要多,说明高粱是喜钾作物。而钾元素可以提高作物的抗旱抗寒性,是获得高产的必要条件。
(4)无论是在前期还是后期,高粱植株体内的K含量最高,N含量次之,P含量最少,这与董二伟等的研究结果[11]一致。随着生育进程的增加,其氮、磷、钾积累量均在增加。增施氮肥有利于植株对氮、磷、钾养分的吸收,与尹新华等对夏高粱的研究结果[12]一致,本试验研究显示,氮、磷、钾吸收总量随施氮量增加先增加后减少,在10N处理下达到产量和N、P、K积累量达到最大,说明适宜的N、P、K肥配比,有助于糯高粱黔高8号提高肥料利用率。
参考文献:[HJ1.7mm]
[1]Xin Z,Aiken R,Bruke J. Genetic diversity of transpiration efficiency in sorghum[J]. Field Crops Research,2009,111(1/2):74-80.
[2]程黔. 我国杂粮产业的新动向及发展趋势[J]. 农业展望,2008,4(8):17-21.
[3][JP2]鄒剑秋. 中国高粱生产与前景展望[M]//柴岩,万福世.中国小杂粮发展报告. 北京:中国农业科学技术出版社,2007:44-51.[JP]
[4]周开芳,范贵国. 氮磷钾不同配比对高粱产量的影响[J]. 贵州农业科学,2003,31(增刊1):65-67.
[5]朱美容,刘厚宪,石宗益,等. 酿酒高粱氮、磷、钾肥平衡配施研究[J]. 耕作与栽培,2004(3):26-28.
[6]杨苞梅,姚丽贤,李国良,等. 不同养分组合对高粱吸收氮磷钾养分的影响[J]. 中国农学通报,2008,24(4):282-290.
[7]曹昌林,宋旭东,董良利,等. 旱地高粱吸肥规律的研究[J]. 山东农业科学,2010(7):53-55.
[8]鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 3版. 北京:中国农业出版社,2000:30-177.
[9]Barber S A,Mackey A D.Root growth and post assium uptake by two corn genotypes in the field[ J] . Nutrient Cycling in Agroecosystems,1986,10(3):217-223.[ZK)]
[10]Newman E J,Andrews R E. Uptake of phosphorus in relation to root growth and root densing[ J] . Plant and soil,1982,3(8):49-69.
[11]董二偉,王劲松,韩鹏远,等. 施肥对高粱生长、干物质积累与养分吸收分配的影响[J]. 山西农业科学,2012,40(6):645-650.
[12]尹新华,曹翠玉,史瑞和. 氮肥对夏高粱养分吸收及产质影响的研究[J]. 土壤通报,1992,23(4):171-173.
关键词:糯高粱;施氮量;养分积累;养分吸收
中图分类号: S514.06文献标志码: A
文章编号:1002-1302(2017)05-0083-03
于玉米、小麦、水稻和大麦,名列第五[1]。高粱具有抗旱、耐涝、抗盐碱、耐贫瘠、耐高温等特点[2],适应性广,广泛种植于干旱、半干旱地区。同时高粱是C4作物,光合效率高,可以获得较高的生物学产量和经济产量[3]。有关高粱施肥的研究国内已有大量报道[4-6],但对高粱养分的吸收及其分配规律的研究报道较少[7],特别是关于糯高粱的养分吸收规律的相关研究尚未见报道。为此,本试验选用黔高8号糯高粱作为试验材料,采用随机区组试验,探讨不同施氮水平对高粱植株氮、磷、钾养分吸收的规律,以及探索贵州地区适宜的氮肥施用量,以提高氮肥利用率,为贵州地区酿造型高粱氮肥施用技术提供参考,并为高粱的高产、高效栽培技术提供理论依据。
1材料与方法
[HTK]1.1试验地概况[HT]
试验于2013年3—10月在贵州省农业科学院旱粮研究所试验基地内进行,试验地土壤类型为黏土,表层(0~30 cm)土壤含有全氮0.121%、有效磷18.2 mg/kg、速效钾207 mg/kg、有机质1.3%,pH值为7.19。
1.2供试材料
田间供试肥料品种为过磷酸钙(12% P2O5)、硫酸钾(50% K2O)、长效尿素(46%纯N)。供试高粱品种为贵州省旱粮研究所培育品种黔高8号,经彭秋研究员鉴定属于Sorghum bicolor (L.) Moench种子。
[HTK]1.3试验设计[HT]
本试验采用随机区组的试验设计方法,设置3个重复,小区面积12 m2。试验设置不同施肥量处理见表1。行长5 m,试验小区留走道1 m。分别取高粱播种后50 d(苗期)、77 d(拔节期)、86 d(孕穗期)、93 d(抽穗期)、108 d(灌浆期)和133 d(成熟期)的茎秆,每个处理随机取3株整体粉碎后混匀,测定其N、P、K的含量。
1.4测定方法
植株样品中氮、磷、钾测定采用H2SO4-H2O消化法,氮含量用蒸馏自动分析仪测定,磷含量用钼锑抗比色法测定,钾含量用火焰光度计法测定[8]。
1.5试验数据统计分析
2结果与分析
2.1施氮量对播种后50 d植株养分累积量的影响
由圖1可以看出,播种后50 d,N累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;P累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;K累积量在施用氮肥10N的处理下最高,20N的处理下次之。苗期由于根系不發达、营养体弱小,整个植株对氮、磷、钾的吸收能力有限,所以在苗期氮、磷、钾养分含量均较低。此时期的养分吸收含量为:钾含量>氮含量>磷含量。
2.2施氮量对播种后77 d植株养分累积量的影响
可以看出,播种后77 d,N累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;P累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;K累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之。拔节期植株生长迅速,氮、磷、钾含量比苗期的吸收量明显增加,为孕穗期的旺盛生长提供了养分保证。此时期的养分吸收含量为:钾含量>氮含量>磷含量。
2.3施氮量对播种后86 d植株养分累积量的影响
播种后86 d,N累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;P累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;K累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之。此时期的氮、磷、钾吸收量大小顺序为:氮含量>钾含量>磷含量。
2.4施氮量对播种后93 d植株养分累积量的影响
播种后93 d,N累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;P累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;K累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之。此时期的养分吸收量大小为:钾含量>氮含量>磷含量。
2.5施氮量对播种后108 d植株养分累积量的影响
N累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;P累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;K累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之。此时期的养分吸收量为:钾含量>氮含量>磷含量。
2.6施氮量对播种后133 d植株养分累积量的影响
N累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;P累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之;K累积量在施用氮肥10N的处理下最高,15N的处理下次之。此时期的养分吸收量为:钾含量>氮含量>磷含量。
2.7高粱最佳施氮量的确定
通过上述分析可知,适当的施氮量可以促进高粱对氮、磷、钾养分的吸收。不施氮肥或施氮肥较少的高粱植株养分积累量最低,而较低的养分积累量不利于高粱产量的形成,高施氮量也不能使高粱植株体内获得较高的养分积累量,过多的氮肥不仅不能被植株吸收利用,反而容易造成浪费和环境的污染,在施氮量为150 kg/hm2的中等水平可以明显提高植株体内的养分积累量,并获得最高的产量为6 529.5 kg/hm2。 3结论与讨论
(1)在高粱的整个生长发育过程中,不同处理高粱植株氮素积累量的变化趋势基本一致,均表现为苗期积累量小,拔节期迅速增大,孕穗期达到高峰,抽穗期有所降低。高粱苗期由于根系不发达,营养体弱小,苗期的氮吸收能力弱,表现为不同处理的苗期植株氮养分含量均较低。从播种后77 d的拔节期,高粱进入营养生长和生殖生长并进时期,氮素的迅速增加为后期的孕穗提供了充足的养料,也为高粱获得高产打下了物质基础。
(2)植物体内磷素的积累十分重要,植物吸磷量与根系总长度之间存在正相关关系[9-10],并且磷素能增强作物对不利因素的抵抗能力。高粱植株各处理磷素的积累量总的变化趋势与氮素积累量基本一致,但是在施氮量相同条件下,不同生育时期,其磷积累含量变化不大。
(3)植物体内钾素含量总的变化趋势与氮、磷积累基本一致,但是在整个生育期中,钾素的积累量比氮、磷要多,说明高粱是喜钾作物。而钾元素可以提高作物的抗旱抗寒性,是获得高产的必要条件。
(4)无论是在前期还是后期,高粱植株体内的K含量最高,N含量次之,P含量最少,这与董二伟等的研究结果[11]一致。随着生育进程的增加,其氮、磷、钾积累量均在增加。增施氮肥有利于植株对氮、磷、钾养分的吸收,与尹新华等对夏高粱的研究结果[12]一致,本试验研究显示,氮、磷、钾吸收总量随施氮量增加先增加后减少,在10N处理下达到产量和N、P、K积累量达到最大,说明适宜的N、P、K肥配比,有助于糯高粱黔高8号提高肥料利用率。
参考文献:[HJ1.7mm]
[1]Xin Z,Aiken R,Bruke J. Genetic diversity of transpiration efficiency in sorghum[J]. Field Crops Research,2009,111(1/2):74-80.
[2]程黔. 我国杂粮产业的新动向及发展趋势[J]. 农业展望,2008,4(8):17-21.
[3][JP2]鄒剑秋. 中国高粱生产与前景展望[M]//柴岩,万福世.中国小杂粮发展报告. 北京:中国农业科学技术出版社,2007:44-51.[JP]
[4]周开芳,范贵国. 氮磷钾不同配比对高粱产量的影响[J]. 贵州农业科学,2003,31(增刊1):65-67.
[5]朱美容,刘厚宪,石宗益,等. 酿酒高粱氮、磷、钾肥平衡配施研究[J]. 耕作与栽培,2004(3):26-28.
[6]杨苞梅,姚丽贤,李国良,等. 不同养分组合对高粱吸收氮磷钾养分的影响[J]. 中国农学通报,2008,24(4):282-290.
[7]曹昌林,宋旭东,董良利,等. 旱地高粱吸肥规律的研究[J]. 山东农业科学,2010(7):53-55.
[8]鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 3版. 北京:中国农业出版社,2000:30-177.
[9]Barber S A,Mackey A D.Root growth and post assium uptake by two corn genotypes in the field[ J] . Nutrient Cycling in Agroecosystems,1986,10(3):217-223.[ZK)]
[10]Newman E J,Andrews R E. Uptake of phosphorus in relation to root growth and root densing[ J] . Plant and soil,1982,3(8):49-69.
[11]董二偉,王劲松,韩鹏远,等. 施肥对高粱生长、干物质积累与养分吸收分配的影响[J]. 山西农业科学,2012,40(6):645-650.
[12]尹新华,曹翠玉,史瑞和. 氮肥对夏高粱养分吸收及产质影响的研究[J]. 土壤通报,1992,23(4):171-173.