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摘要[目的]为宁南干旱半干旱区谷子（Setaria italica）生产中合理施磷、充分利用潜在的磷素资源提供科学依据，以期更好指导当地谷子科学施肥。[方法]设施纯磷0（CK）、45、90、135、180、225 kg/hm2 6个处理；一次性基施尿素300 kg/hm2，硫酸钾150 kg/hm2。[结果]在宁南干旱半干旱区，在基施定量的氮肥和钾肥的基础上，增施一定比例的磷肥，谷子产量发生明显变化，施纯磷0、45、90、135、180、225 kg/hm2 6个处理产量分别为4 855.80、5 018.10、5 220.45、5 471.55、4 915.80、5 773.95 kg/hm2，施纯磷135、225 kg/hm2处理与0 kg/hm2处理差异极显著；6个处理间农艺性状差异不大；施纯磷45 kg/hm2处理水分利用效率最低为16.61 kg/ （hm2. mm），施纯磷225 kg/hm2处理水分利用效率最高为20. 50 kg/（hm2. mm）。[结论]在宁南干旱半干旱区，施纯磷225 kg/hm2、纯氮139.2 kg/hm2、纯钾67.5 kg/hm2组合，谷子增产效果最大，水分利用效率最高。
关键词 谷子；磷肥试验；宁南干旱半干旱区
中图分类号S515文献标识码A文章编号0517-6611（2014）30-10506-02
基金项目国家谷子糜子产业技术体系项目（CARS07）；宁南山区小杂粮种质资源和新品种选育项目。
作者简介罗世武（1968- ），男，宁夏固原人，高级林业工程师，从事谷子糜子育种栽培研究。*通讯作者，研究员，从事谷子糜子育种栽培研究。
宁夏南部山区属于典型的干旱半干旱地区，近年来随着作物结构的调整和市场需求，农户种植谷子效益明显，面积逐年增大。针对谷子生产中存在的问题，施用肥料的种类和比例对谷子产量及品质在实际生产中非常重要。磷素对自然系统和农业系统所具有的深远影响仅次于氮而远远高于其他元素[1]。目前，我国土壤和植物营养方面有两个特点：①土壤养分由大面积缺乏向过量积累方向发展，已有研究表明，在近20年间，我国土壤速效磷年均增长了11%；②过量施肥极为普遍，养分利用率明显降低[2]。由于磷是受环境因素影响很大的元素，所以磷肥施用及作物利用效率与谷子施磷有很大关系。为此，笔者对半干旱区不同施磷量对谷子产量及水分利用效率的影响进行研究，旨在为合理施磷、保育土壤、充分利用潜在的磷素资源提供技术支撑，以更好地指导当地谷子的科学施肥。
1材料与方法
1.1试验地概况 试验地设在宁夏固原市农业科学研究所头营科研基地，地理位置106°44′E、36°44′ N，海拔1 550 m。春季干旱少雨多风，冬季寒冷，年均气温7.4 ℃，≥10 ℃以上积温2 500～2 800 ℃，无霜期130～150 d，年均降水量428.7 mm。该试验地地势平坦，肥力均匀、整齐、具有代表性。试验区土壤质地是中壤土，前茬胡麻，试验地有机质含量1108 g/kg，碱解氮含量57.00 mg/kg，有效磷含量11.76 mg/kg，速效钾含量248.57 mg/kg，pH 8.9。
1.2试验设计小区面积15 m2（5 m×3 m），随机区组排列，3次重复，行距25 cm，区距50 cm，每小区种13行。设施纯磷0（CK）、45、90、135、180、225 kg/hm2 6个处理；一次性基施尿素300 kg/hm2，硫酸钾150 kg/hm2。
1.3试验材料供试谷子品种为晋谷43号；供试肥料中，氮肥为尿素（含N 46.4%），磷肥为重过磷酸钙（三料）（含P2O5：43%），钾肥为硫酸钾（含K2O：45%）。
1.4试验过程和田间记录
1.4.1田间管理。试验于4月28日播种，全生育期结合间苗、定苗锄草3次，留苗数45万株/hm2，8月2日喷施2，4D锄草剂1次。
1.4.2主要物候期。出苗期、拔节期和成熟期各小区之间无显著差异，生育期145 d。
1.4.3土壤水分含量。种植前测定0～100 cm土壤基础水分含量，收获后测定各小区0～100 cm土壤水分含量。采用烘干法测定土壤含水量。
1.4.4产量。全区收获、脱粒，计产。
1.5数据分析试验数据采用Excell和DPS 统计软件进行统计分析。
2结果与分析
2.1不同施磷量对谷子各农艺性状的影响从表1可以看出，各处理株高、穗长、穗码数、主穗粒重差异不大，施磷量225 kg/hm2处理较其他处理表现优良，其穗长最长为24.8 cm，穗码数最多为99.3个，主穗粒重最重为21.9 g，不施磷处理穗长、穗码数最低，分别为20.0 cm、78.8个；各处理千粒重在3.9～4.2 g，株高在127.6～136.0 cm，没有明显差异。
2.2不同施磷量对谷子产量的影响合理施肥可增加蓄水保墒能力，抑制土壤蒸发，提高水分利用率，增加作物产量[3]。宁南干旱半干旱区种植谷子在基施适量氮、钾肥的基础上，合理施用磷肥成为提高谷子产量和维持土壤肥力的重要措施。从表2可以看出，施磷量225 kg/hm2处理谷子产量最高为5 773.95 kg/hm2，不施磷处理谷子产量最低为4 855.8 kg/hm2，磷肥不足明显造成谷子产量降低，说明增施磷肥能够促进谷子植株营养器官生长发育，提高生物产量和子粒产量。因此，单从产量来看，谷子一次性基施尿素300 kg/hm2和硫酸钾150 kg/hm2且在生长阶段增施纯磷225 kg/hm2最为适宜。
2.3不同施磷量对谷子土壤水分利用效率的影响 在宁南干旱半干旱区种植谷子时，合理施肥能促进谷子生长发育和良好冠层盖度的形成，减少田间谷子株间的无效蒸发，从而提高水分利用效率[4]。旱地施肥在提高作物产量的同时，也会提高对水分的利用率，起到以肥调水的作用[5]。但不同施肥处理的增产效果不同，对水分利用率的影响也不同。谷子各生育期吸收土壤水分不一，试验各处理施入磷肥比例不一，产量有一定差异。从图1可以看出，施磷量225 kg/hm2处理水分利用效率最高为20.50 kg/（hm2.mm），施磷量45 kg/hm2处理水分利用效率最低为16.61 kg/（hm2.mm）。合理施肥可增加土壤蓄水保墒能力，抑制土壤蒸发，提高水分利用率，增加作物产量。一般土壤越肥沃，土壤的矿质养分供应越充足，植物的蒸腾系数越小，水分利用效率越高[3]。
3小结
磷是植物必需的三大元素之一，磷能促进作物的生长发育与代谢过程，还能促进花芽分化，缩短花芽分化时间，从而使作物的整个生育期缩短。磷可明显改善植株体内的水分关系，增强对干旱缺水环境的适应能力，提高作物抗旱性[3]。因此，增施磷肥能使作物提早开花，促进早熟，但过量施用磷肥会引起氮、磷比例失调，所以在谷子生产过程中磷肥的合理施用对谷子产量有着至关重要的作用。施用化肥磷5年左右土壤速效磷含量从9.57 mg/hm2提高到16.00 mg/hm2，因而在农业生产中可以考虑在土壤速效磷含量达到一定水平时逐渐减少磷肥用量[6]。该试验结果表明，半干旱区磷肥对谷子产量起一定作用，施纯磷15、80、135、180、225 kg/hm2水平下，谷子株高、穗长、穗码数、主穗粒重、千粒重等生长性状较好，但磷不同用量情况下增产作用不一致。以施纯磷225 kg/hm2处理产量最高，说明基施尿素300 kg/hm2和硫酸钾150 kg/hm2，之后追施纯磷 225 kg/hm2组合，增产效果最大，比其他处理增产5.2%～15.9 %。该数据为1年数据，受当年春季较长时间的低温干旱及土壤基础养分的影响较大，试验结果还需继续试验验证。
参考文献
[1] 宋春雨.土壤有效磷及其化学测试方法研究进展[J].农业系统科学与综合研究，2010（8）：283.
[2] 张福锁.我国肥料产业与科学施肥战略研究报告[M].北京：中国农业大学出版社，2008：22-47.
[3] 梁运江.水肥耦合效应的研究进展与展望[J].湖北农业科学，2006（3）：385-388.
[4] 穆兴民.水肥耦合效应与协同管理[M].北京：中国林业出版社，1999：18-19，38.
[5] 樊廷录.提高黄土高原旱地抗逆减灾能力的肥定位试验研究[J].水土保持研究，2003，10（1）：6-8.
关键词 谷子；磷肥试验；宁南干旱半干旱区
中图分类号S515文献标识码A文章编号0517-6611（2014）30-10506-02
基金项目国家谷子糜子产业技术体系项目（CARS07）；宁南山区小杂粮种质资源和新品种选育项目。
作者简介罗世武（1968- ），男，宁夏固原人，高级林业工程师，从事谷子糜子育种栽培研究。*通讯作者，研究员，从事谷子糜子育种栽培研究。
宁夏南部山区属于典型的干旱半干旱地区，近年来随着作物结构的调整和市场需求，农户种植谷子效益明显，面积逐年增大。针对谷子生产中存在的问题，施用肥料的种类和比例对谷子产量及品质在实际生产中非常重要。磷素对自然系统和农业系统所具有的深远影响仅次于氮而远远高于其他元素[1]。目前，我国土壤和植物营养方面有两个特点：①土壤养分由大面积缺乏向过量积累方向发展，已有研究表明，在近20年间，我国土壤速效磷年均增长了11%；②过量施肥极为普遍，养分利用率明显降低[2]。由于磷是受环境因素影响很大的元素，所以磷肥施用及作物利用效率与谷子施磷有很大关系。为此，笔者对半干旱区不同施磷量对谷子产量及水分利用效率的影响进行研究，旨在为合理施磷、保育土壤、充分利用潜在的磷素资源提供技术支撑，以更好地指导当地谷子的科学施肥。
1材料与方法
1.1试验地概况 试验地设在宁夏固原市农业科学研究所头营科研基地，地理位置106°44′E、36°44′ N，海拔1 550 m。春季干旱少雨多风，冬季寒冷，年均气温7.4 ℃，≥10 ℃以上积温2 500～2 800 ℃，无霜期130～150 d，年均降水量428.7 mm。该试验地地势平坦，肥力均匀、整齐、具有代表性。试验区土壤质地是中壤土，前茬胡麻，试验地有机质含量1108 g/kg，碱解氮含量57.00 mg/kg，有效磷含量11.76 mg/kg，速效钾含量248.57 mg/kg，pH 8.9。
1.2试验设计小区面积15 m2（5 m×3 m），随机区组排列，3次重复，行距25 cm，区距50 cm，每小区种13行。设施纯磷0（CK）、45、90、135、180、225 kg/hm2 6个处理；一次性基施尿素300 kg/hm2，硫酸钾150 kg/hm2。
1.3试验材料供试谷子品种为晋谷43号；供试肥料中，氮肥为尿素（含N 46.4%），磷肥为重过磷酸钙（三料）（含P2O5：43%），钾肥为硫酸钾（含K2O：45%）。
1.4试验过程和田间记录
1.4.1田间管理。试验于4月28日播种，全生育期结合间苗、定苗锄草3次，留苗数45万株/hm2，8月2日喷施2，4D锄草剂1次。
1.4.2主要物候期。出苗期、拔节期和成熟期各小区之间无显著差异，生育期145 d。
1.4.3土壤水分含量。种植前测定0～100 cm土壤基础水分含量，收获后测定各小区0～100 cm土壤水分含量。采用烘干法测定土壤含水量。
1.4.4产量。全区收获、脱粒，计产。
1.5数据分析试验数据采用Excell和DPS 统计软件进行统计分析。
2结果与分析
2.1不同施磷量对谷子各农艺性状的影响从表1可以看出，各处理株高、穗长、穗码数、主穗粒重差异不大，施磷量225 kg/hm2处理较其他处理表现优良，其穗长最长为24.8 cm，穗码数最多为99.3个，主穗粒重最重为21.9 g，不施磷处理穗长、穗码数最低，分别为20.0 cm、78.8个；各处理千粒重在3.9～4.2 g，株高在127.6～136.0 cm，没有明显差异。
2.2不同施磷量对谷子产量的影响合理施肥可增加蓄水保墒能力，抑制土壤蒸发，提高水分利用率，增加作物产量[3]。宁南干旱半干旱区种植谷子在基施适量氮、钾肥的基础上，合理施用磷肥成为提高谷子产量和维持土壤肥力的重要措施。从表2可以看出，施磷量225 kg/hm2处理谷子产量最高为5 773.95 kg/hm2，不施磷处理谷子产量最低为4 855.8 kg/hm2，磷肥不足明显造成谷子产量降低，说明增施磷肥能够促进谷子植株营养器官生长发育，提高生物产量和子粒产量。因此，单从产量来看，谷子一次性基施尿素300 kg/hm2和硫酸钾150 kg/hm2且在生长阶段增施纯磷225 kg/hm2最为适宜。
2.3不同施磷量对谷子土壤水分利用效率的影响 在宁南干旱半干旱区种植谷子时，合理施肥能促进谷子生长发育和良好冠层盖度的形成，减少田间谷子株间的无效蒸发，从而提高水分利用效率[4]。旱地施肥在提高作物产量的同时，也会提高对水分的利用率，起到以肥调水的作用[5]。但不同施肥处理的增产效果不同，对水分利用率的影响也不同。谷子各生育期吸收土壤水分不一，试验各处理施入磷肥比例不一，产量有一定差异。从图1可以看出，施磷量225 kg/hm2处理水分利用效率最高为20.50 kg/（hm2.mm），施磷量45 kg/hm2处理水分利用效率最低为16.61 kg/（hm2.mm）。合理施肥可增加土壤蓄水保墒能力，抑制土壤蒸发，提高水分利用率，增加作物产量。一般土壤越肥沃，土壤的矿质养分供应越充足，植物的蒸腾系数越小，水分利用效率越高[3]。
3小结
磷是植物必需的三大元素之一，磷能促进作物的生长发育与代谢过程，还能促进花芽分化，缩短花芽分化时间，从而使作物的整个生育期缩短。磷可明显改善植株体内的水分关系，增强对干旱缺水环境的适应能力，提高作物抗旱性[3]。因此，增施磷肥能使作物提早开花，促进早熟，但过量施用磷肥会引起氮、磷比例失调，所以在谷子生产过程中磷肥的合理施用对谷子产量有着至关重要的作用。施用化肥磷5年左右土壤速效磷含量从9.57 mg/hm2提高到16.00 mg/hm2，因而在农业生产中可以考虑在土壤速效磷含量达到一定水平时逐渐减少磷肥用量[6]。该试验结果表明，半干旱区磷肥对谷子产量起一定作用，施纯磷15、80、135、180、225 kg/hm2水平下，谷子株高、穗长、穗码数、主穗粒重、千粒重等生长性状较好，但磷不同用量情况下增产作用不一致。以施纯磷225 kg/hm2处理产量最高，说明基施尿素300 kg/hm2和硫酸钾150 kg/hm2，之后追施纯磷 225 kg/hm2组合，增产效果最大，比其他处理增产5.2%～15.9 %。该数据为1年数据，受当年春季较长时间的低温干旱及土壤基础养分的影响较大，试验结果还需继续试验验证。
参考文献
[1] 宋春雨.土壤有效磷及其化学测试方法研究进展[J].农业系统科学与综合研究，2010（8）：283.
[2] 张福锁.我国肥料产业与科学施肥战略研究报告[M].北京：中国农业大学出版社，2008：22-47.
[3] 梁运江.水肥耦合效应的研究进展与展望[J].湖北农业科学，2006（3）：385-388.
[4] 穆兴民.水肥耦合效应与协同管理[M].北京：中国林业出版社，1999：18-19，38.
[5] 樊廷录.提高黄土高原旱地抗逆减灾能力的肥定位试验研究[J].水土保持研究，2003，10（1）：6-8.