呂二鎖，馮曉清，李建波，郭呈宇，徐廣祥，馬 宇，巴 圖，徐壽軍，劉志萍

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010031；2.通遼市農(nóng)村牧區(qū)社會事業(yè)發(fā)展中心，內(nèi)蒙古 通遼028000；3.內(nèi)蒙古民族大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼028043；4.巴彥淖爾市農(nóng)牧業(yè)科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 臨河015000）

大麥作為我國的原產(chǎn)作物，具有生育期短、適應(yīng)性廣、抗逆性強、豐產(chǎn)性好等特性，在世界各地均可種植［1］。大麥籽粒中富含淀粉、蛋白質(zhì)、糖類、脂肪及維生素等營養(yǎng)成分［2］，是我國重要的經(jīng)濟性農(nóng)作物，在國民經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起到重要作用。近年來，在我國北方地區(qū)，啤酒、白酒、飼草料、醋、保健品等行業(yè)生產(chǎn)對大麥的需求日益增加［3］。大麥作為內(nèi)蒙古自治區(qū)重要的優(yōu)勢特色作物，其種植面積廣、產(chǎn)量高、品質(zhì)好，特別是呼倫貝爾地區(qū)，是內(nèi)蒙古春大麥主產(chǎn)區(qū)。該地區(qū)位于內(nèi)蒙古東北部的大興安嶺西北麓，地處北緯47°05′～53°20′、東經(jīng)115°31′～126°04′，屬于溫寒大陸性氣候，年平均氣溫-3～1℃，≥10℃的積溫為1 650～2 000℃，無霜期70～100 d，年平均降水量為350～400 mm，由于冬季氣溫低、雪多、蒸發(fā)量小，因此，春旱較輕，有利于大麥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展［4］。作為我國北方啤酒大麥的重要生產(chǎn)基地，呼倫貝爾地區(qū)大麥種植面積達(dá)全區(qū)總面積的70%［5］。

在不同生態(tài)區(qū)種植不同的大麥品種，應(yīng)針對其自身品種特性選擇適宜的栽培環(huán)境及采取配套的農(nóng)藝措施，這是作為提高大麥產(chǎn)量和改善品質(zhì)的關(guān)鍵途徑［6-7］。本試驗根據(jù)“蒙啤麥5號”的品種特性，在內(nèi)蒙古東部旱區(qū)開展了肥料（氮、磷、鉀）、密度4因素4水平正交回歸組合設(shè)計的研究，探尋該品種在東部旱區(qū)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)最佳綜合栽培技術(shù)模式，充分發(fā)揮該品種的增產(chǎn)潛力，以期為大面積推廣該品種確定合理的肥料、密度提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院作科所選育的二棱皮大麥“蒙啤麥5號”，該品種具有籽粒外觀品質(zhì)好、豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性好、耐肥抗倒，綜合性狀好等優(yōu)點，籽粒千粒重53.5 g，發(fā)芽率為96%。

1.2 試驗地概況試驗地設(shè)在海拉爾農(nóng)墾牙克石農(nóng)場農(nóng)林科技試驗站，前茬為馬鈴薯，土質(zhì)為黑鈣土，肥料選用尿素（N：46%）、重過磷酸鈣（P2O5：46%）、硫酸鉀（K2O：50.0%），一次性施入，2018年5月23日播種，人工開溝、條播。

1.3 試驗設(shè)計與方法試驗采用N、P、K及密度4因素4水平正交回歸設(shè)計，水平及因子設(shè)定如下：純氮45.0 kg·hm-2為0水平，變化區(qū)間為21.0 kg；純磷54.0 kg·hm-2為0水平，變化區(qū)間為21.0 kg；純鉀15.0 kg·hm-2為0水平，變化區(qū)間為7.5 kg；保苗密度555萬株·hm-2為0水平，變化區(qū)間為45萬株；本試驗0水平處理為處理25，在數(shù)據(jù)分析中0水平為對照。試驗共計25個小區(qū)，每小區(qū)種16行，行長5.0 m，行距0.25 m，小區(qū)面積20.0 m2，區(qū)間距0.5 m，重復(fù)間距離0.8 m，設(shè)3次重復(fù)。四周設(shè)保護(hù)行2～4 m。

1.4 主要性狀調(diào)查與數(shù)據(jù)分析大麥各生育期進(jìn)行定點觀測、記錄生長發(fā)育動態(tài)（包括：播種、出苗、分蘗、孕穗、開花、灌漿及成熟日期等）。苗齊后，每一小區(qū)定點調(diào)查基本苗、分蘗數(shù)、成穗數(shù)，折算每公頃基本苗、每公頃分蘗數(shù)和每公頃穗數(shù)。在蠟熟后期每小區(qū)取樣15株考種，測定：株高、單株穗數(shù)、主穗長、主穗粒數(shù)、主穗粒重、單株粒數(shù)、單株粒重、千粒重和容重等指標(biāo)。小區(qū)全部收獲記產(chǎn)，同時將考種結(jié)果計入小區(qū)實產(chǎn)，后折算每公頃產(chǎn)量。

采用Microsoft Excel 2007和SAS9.05數(shù)據(jù)處理軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行計算和統(tǒng)計分析［8］，以產(chǎn)量、千粒重、容重為目標(biāo)進(jìn)行多元逐步回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同因素處理對“蒙啤麥5號”產(chǎn)量及其他性狀的影響

續(xù)表1

續(xù)表2

由表1、表2可知，在25個處理中，產(chǎn)量水平為4 728.0～6 678.0 kg·hm-2，其中，產(chǎn)量超過6 000.0 kg·hm-2的處理有6個。對照（處理25）產(chǎn)量為6 027.0 kg·hm-2，產(chǎn)量居第6位。處理1產(chǎn)量最高，為6 678.0 kg·hm-2，超對照10.8%；該處理下，千粒重為60.2 g，容重621 g·L-1，株高為94.0 cm，單株粒重為3.34 g。處理3產(chǎn)量居第2位（6 528.0 kg·hm-2），超對照8.3%，千粒重60.4 g，容重617 g·L-1，株高為84.0 cm，單株粒重為3.08 g。處理2產(chǎn)量居第3位，為6 252.0 kg·hm-2，超對照3.7%，千粒重59.2 g，容重634 g·L-1，株高為91.0 cm，單株粒重為3.22 g。產(chǎn)量最低為處理8，僅為4 728.0 kg·hm-2，較對照減產(chǎn)21.6%，千粒重62.1 g，容重601 g·L-1，株高為91.0 cm，單株粒重為3.15 g。

表1 不同因素處理下“蒙啤麥5號”千粒質(zhì)量、容重和產(chǎn)量統(tǒng)計Tab.1 1 000-grain quality，test weight and yield statistics of“Mengpimai 5”under different factors

表2 不同因素處理下“蒙啤麥5號”室內(nèi)考種數(shù)據(jù)統(tǒng)計Tab.2 Statistics of indoor test species data of“Mengpimai 5”under different factors

對25個處理中產(chǎn)量排名前5位處理與對照（處理25）進(jìn)行產(chǎn)量顯著水平統(tǒng)計分析（表3）。結(jié)果表明，高產(chǎn)處理1與對照差異性達(dá)顯著水平，其余4個（處理2、處理3、處理22、處理24）高產(chǎn)處理與對照間無顯著差異，5個高產(chǎn)處理間差異性未達(dá)顯著水平；故在本試驗區(qū)域，蒙啤麥5號的施肥標(biāo)準(zhǔn)及密度可采用的標(biāo)準(zhǔn)為：尿素（純氮）97.8～143.5 kg·hm-2，重過磷酸鈣（純磷）117.4～163.0 kg·hm-2，硫酸鉀（純磷）30.0～45.0 kg·hm-2，密度510～600萬株·hm-2，在此施肥及栽培密度標(biāo)準(zhǔn)下，可獲得較高產(chǎn)量6 177.0～6 678.0 kg·hm-2。25個處理中，千粒重范圍為57.8～62.6 g；容重范圍在601～635 g·L-1。

表3 5個高產(chǎn)處理（小區(qū)產(chǎn)量）與對照顯著水平統(tǒng)計分析Tab.3 Statistical analysis of significant levels between 5 high yield treatments（plot yield）and control

2.2 不同肥料、密度處理對“蒙啤麥5號”產(chǎn)量、千粒重、容重的回歸分析對25個正交處理試驗的產(chǎn)量進(jìn)行了多元回歸擬合，得方程如下（Y：產(chǎn)量，X1：公頃施尿素（純氮），X2：施重過磷酸鈣（純磷），X3：施硫酸鉀（純鉀），X4：保苗數(shù)）：Y=6210.39-53.71X1-6.38X2+83.99X3+0.92X4+0.10X1X2+0.10X1X3+0.13X1X4-0.02X2X3-0.27X3X4（決定系數(shù)R2=0.804 1）。經(jīng)求解可知，該栽培條件和田間管理水平下，最高理論產(chǎn)量為7 233.1 kg·hm-2，隨之匹配條件為：公頃施尿素（純氮）164.1 kg，重過磷酸鈣（純磷）184.5 kg，硫酸鉀（純鉀）52.5 kg，保苗346.5萬株。對25個正交處理試驗的千粒重進(jìn)行了多元回歸擬合，得方程（Y：千粒重，X1：公頃施尿素（純氮），X2：施重過磷酸鈣（純磷），X3：施硫酸鉀（純鉀），X4：保苗數(shù)）如下：Y=66.3500+0.0200X1-0.1100X2+0.3700X3-0.0300X4-0.0001X1X2-0.0001X1X3-0.0006X2X3+0.0004X2X4-0.0010X3X4（決定系數(shù)R2=0.701 7）。經(jīng)求解可知，該栽培條件和田間管理水平下，最高理論千粒重為62.34 g，隨之匹配條件為：公頃施尿素（純氮）165.0 kg，重過磷酸鈣（純磷）184.5 kg，硫酸鉀（純鉀）7.5 kg，保苗346.5萬株。對25個正交處理試驗的容重進(jìn)行了多元回歸擬合，得方程如下（Y：容重，X1：公頃施尿素（純氮），X2：施重過磷酸鈣（純磷），X3：施硫酸鉀（純鉀），X4：保苗數(shù)）：Y=585.7900-0.6200X1+0.6400X2+0.1900X4+0.0005X1X2+0.0034X1X3+0.0012X1X4+0.0029X2X3-0.0023X2X4-0.0015X3X4（決定系數(shù)R2=0.722 4）。經(jīng)求解可知，該栽培條件和田間管理水平下，最高理論容重為645 g·L-1，隨之匹配條件為：公頃施尿素（純氮）30.0 kg，重過磷酸鈣（純磷）184.5 kg，硫酸鉀（純鉀）52.5 kg，保苗271.5萬株。

3 討論與結(jié)論

采用適宜的栽培措施可改善作物田間生長環(huán)境，進(jìn)而調(diào)控作物的生理生化過程［9］。研究表明，合理的施肥量、施肥時期和播種密度是決定啤酒大麥高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重要因素［10］。徐壽軍等［11］研究認(rèn)為，肥料和種植密度等栽培因子可顯著影響麥類作物花后旗葉光合特性及衰老進(jìn)程，從而影響光合產(chǎn)物向籽粒的供應(yīng)能力和產(chǎn)量。在植物生命活動中氮素起著及其重要作用，被稱為生命元素。合理增施氮肥可提高植物葉片葉綠素含量，改善光合性能，有利于有機物積累，從而提高作物經(jīng)濟產(chǎn)量［12］。一般情況下，作物生育前期施肥越多，苗長得越高越快，容易出現(xiàn)徒長、倒伏現(xiàn)象［13］。顧宏富等［14］研究穗粒數(shù)、有效穗數(shù)及千粒重對產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn)，有效穗數(shù)隨著施氮量的增加而增加，而穗粒數(shù)、千粒重隨著施氮量的增加呈下降趨勢。王茂瑩等［15］研究發(fā)現(xiàn)，增加氮肥用量，可有效提高小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)，千粒重呈現(xiàn)先升高后降低變化趨勢，合理的氮肥運籌有利于提高麥類作物成穗率，增加穗粒數(shù)，從而提高麥類作物產(chǎn)量。因此，本試驗選擇二棱大麥品種“蒙啤麥5號”為試材，在內(nèi)蒙古東部旱區(qū)進(jìn)行肥料、密度與產(chǎn)量的關(guān)系研究，以明確我區(qū)東部特定生態(tài)條件下的大麥最佳綜合配套高產(chǎn)栽培技術(shù)措施，以期為該品種能夠獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的大面積推廣提供最佳的數(shù)據(jù)支撐。結(jié)果表明，在此生態(tài)條件下，大麥品種“蒙啤麥5號”的生產(chǎn)潛力可達(dá)到7 233.1 kg·hm-2，該品種在內(nèi)蒙古東部旱區(qū)適宜的尿素（純氮）用量為1 64.1 kg·hm-2，重過磷酸鈣（純磷）施用量為184.5 kg·hm-2，硫酸鉀（純鉀）施用量為52.5 kg·hm-2，每公頃基本苗346.5萬株為最佳；同時，籽粒千粒重及容重等理化指標(biāo)均符合GB/T 7416-2008對二棱啤酒大麥品質(zhì)要求。說明“蒙啤麥5號”肥料吸收、轉(zhuǎn)化、利用率高，可在中、高等肥料配合水平下獲得較高的經(jīng)濟產(chǎn)量。