白曉雷 柴曉嬌* 王顯瑞付 穎 沈軼男 張 篶 宋青山于立濤 李彩銀 馮曉娟

（1赤峰市農(nóng)牧科學研究所，內(nèi)蒙古赤峰 024000；2巴林左旗鑫達種業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古赤峰 025450）

谷子起源于中國[1-4]，具有歷史文化深厚、抗旱耐瘠、環(huán)境友好、營養(yǎng)豐富均衡和糧飼兼用[5-9]等優(yōu)點。近年來，隨著消費需求的提升、一批優(yōu)質(zhì)抗除草劑品種的選育成功和輕簡化栽培技術(shù)的成熟完善，谷子種植面積、總產(chǎn)量、經(jīng)濟效益都穩(wěn)定上升。截至2018年，我國谷子播種面積已達到77.8萬hm2，年總產(chǎn)量為234萬t，平均產(chǎn)量為3 008 kg/hm2，在國內(nèi)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整中起到的作用越來越大[10-12]。因此，加強谷子高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培理論與技術(shù)研究，對促進谷子產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

在實際生產(chǎn)中，由于傳統(tǒng)施肥習慣和施肥種類單一，還存在氮肥施入過量的問題，氮肥施入過量不但造成浪費，還會使谷子成熟時間延遲，提高谷子植株高度，增加谷子倒伏風險。因此，合理的氮肥施用量是谷子種植高產(chǎn)高效的關(guān)鍵。

膜下滴灌水肥一體化技術(shù)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的綜合管理技術(shù)措施，有利于谷子對養(yǎng)分的吸收和利用，也可以減少水肥在運輸過程中的損耗，提高水肥利用效率、增加產(chǎn)量以及改善品質(zhì)。同時，該技術(shù)可以平衡土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)，改善土壤物理性狀，協(xié)調(diào)土壤中微生物的種類、數(shù)量及活性，減少養(yǎng)分淋溶，降低氮素流失造成的水體環(huán)境污染，從而提高農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和減少施肥對環(huán)境的污染，進一步保障生態(tài)環(huán)境安全[13-16]。

目前，對谷子水肥一體化適宜追肥量的研究較少。因此，本研究在大田膜下滴灌條件下，以氮、磷、鉀比例為34∶0∶16的水溶性肥為試驗材料，設(shè)置不同追肥處理，研究其對谷子生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響，并初步探討覆膜對谷子生長及產(chǎn)量的影響，以期為谷子高產(chǎn)、高效、節(jié)肥、節(jié)水生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020年在赤峰市農(nóng)牧科學研究所城子鄉(xiāng)試驗園區(qū)進行。試驗地土壤為黃栗鈣土，0～20cm土層土壤基礎(chǔ)肥力：全氮0.7 g/kg，堿解氮52.5 mg/kg，有效磷17.5 mg/kg，速效鉀95 mg/kg，有機質(zhì)13.1 g/kg，pH值7.9。

1.2 供試材料

供試谷子品種為赤谷K1。供試肥料為內(nèi)蒙古佳興農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料有限公司生產(chǎn)的復合型摻混肥料（14-17-16）、秦皇島美盛化肥有限公司生產(chǎn)的水溶性復合肥料（34-0-16）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用大區(qū)無重復設(shè)計，基肥施用復合型摻混肥料（14-17-16）300 kg/hm2，追施水溶性復合肥料（34-0-16）。試驗共設(shè)置6個追肥處理，分別為谷子拔節(jié)期追施水溶性復合肥料（34-0-16）75 kg/hm2（T1）、150 kg/hm2（T2）、225 kg/hm2（T3）、300 kg/hm2（T4），以不覆膜澆水追施水溶性復合肥料（34-0-16）150 kg/hm2處理（CK1）和覆膜澆水不追肥（CK2）為對照。

1.4 試驗實施

谷子覆膜種植，除CK1外，其他處理膜下鋪設(shè)滴灌帶。適期播種（5月17日），大小壟種植，大壟距60 cm，小壟距40 cm，穴距8 cm，每穴留苗2株。于7月22日按照試驗設(shè)計的施肥量進行追肥。其他管理同一般大田生產(chǎn)。

1.5 測定項目及方法

分別在拔節(jié)期（7月1日為追肥）、灌漿期（8月1日）、收獲前（9月1日）測量株高、分蘗數(shù)和整株鮮重，樣株于105℃殺青30 min后，75℃烘干至恒重測量整株干物質(zhì)積累量。調(diào)查每個處理的出苗、抽穗和成熟日期，成熟后每個處理3次重復取樣測產(chǎn)。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理，采用SAS 9.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)LSD進行統(tǒng)計分析和差異性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對谷子生育期的影響

從表1可以看出，覆膜條件下谷子的出苗用時5 d，不覆膜出苗則要用時8 d。覆膜可以明顯縮短谷子的出苗時間。在不覆膜條件下，本試驗所用谷子品種赤谷K1從出苗至成熟用時123 d；處理T2在追肥150 kg/hm2覆膜情況下，從出苗至成熟則用時113 d，較CK2縮短了10 d。

表1 不同處理對谷子生育期的影響

在實際生產(chǎn)中，快速出苗，盡快完成籽粒灌漿成熟可以大概率地規(guī)避倒春寒和極早霜造成的生產(chǎn)風險。在相同覆膜條件下，追肥量超過225 kg/hm2后追肥量越大，谷子成熟所需的時間也越長，過量追肥會增加谷子受災(zāi)風險。

2.2 不同處理對谷子株高、分蘗數(shù)、鮮重和干重的影響

從表2可以看出，各性狀總體變化趨勢一致。隨著生育進程推進，各處理谷子植株高度、分蘗數(shù)、鮮重和干重呈現(xiàn)逐漸增高增大的趨勢。不論在追肥前還是在同量追肥后，覆膜對谷子的株高、分蘗數(shù)、鮮重和干重都有很大影響，覆膜處理谷子的生物量高于不覆膜處理，且差異達到顯著水平。

表2 不同處理對谷子株高、分蘗數(shù)、鮮重和干重的影響

8月1日取樣數(shù)據(jù)顯示，處理T1和CK2之間株高差異不顯著，但顯著低于處理 T2、T3、T4，且同 7 月1日未追肥前取樣數(shù)據(jù)比較，株高增長緩慢，說明處理T1（追肥75 kg/hm2）不能滿足谷子這一階段生長發(fā)育對養(yǎng)分的需求。處理T2、T3、T4間株高差異不顯著，株高并沒有隨著追肥量的增加而明顯增高。9月1日取樣數(shù)據(jù)顯示，CK1和CK2谷子株高顯著低于處理T2、T3、T4，而處理 T1、T2、T3、T4間的差異不顯著，由此說明追肥量超過150 kg/hm2后再增加對谷子株高無影響。

處理T4谷子分蘗數(shù)最多（除7月1日外），處理T3、T4間差異不顯著。 處理 T2、T1和 CK2分蘗數(shù)次之，三者間差異未達到顯著水平。CK1的分蘗數(shù)最少，與處理 T1、T2、T3、T4間差異達到顯著水平。由此表明，覆膜栽培能明顯促進谷子分蘗，隨著追肥量的不斷增加谷子分蘗數(shù)也不斷增加，增加追肥量能促進谷子分蘗，但超過150 kg/hm2后促進效果不明顯。

在追肥前，7月1日取樣數(shù)據(jù)顯示：覆膜條件下栽培的谷子鮮重顯著高于不覆膜條件下栽培的谷子， 但處理 T1、T2、T3、T4和 CK1、CK2間的谷子干重差異均未達到顯著水平。追肥后，8月1日和9月1日取樣數(shù)據(jù)顯示，處理T1、T2、T3和T4之間谷子干重和鮮重的差異均未達到顯著水平，CK1和CK2極顯著低于處理 T1、T2、T3、T4， 且 CK1、CK2之間的差異也達到了極顯著水平。由此表明，不覆膜傳統(tǒng)追肥方式追肥150 kg/hm2及膜下只澆水不追肥都難以滿足谷子的生長發(fā)育需求。

2.3 不同處理對谷子產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，赤谷K1在覆膜水肥一體化栽培條件下最高產(chǎn)量能達到7 692.31 kg/hm2。CK2即在覆膜不追肥情況下產(chǎn)量也能達到6 278.59 kg/hm2，而CK1即不覆膜追肥150 kg/hm2栽培條件下產(chǎn)量為4 864.86 kg/hm2，CK1與 CK2差異極顯著，說明覆膜對谷子產(chǎn)量的影響很大。同樣，在覆膜條件下，處理T1極顯著低于處理 T2、T3、T4，而處理 T2、T3和 T4之間差異不顯著。

表3 不同處理對谷子產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論與討論

作物生長發(fā)育主要通過吸收利用土壤中礦質(zhì)營養(yǎng)，結(jié)合水分運輸至體內(nèi)供應(yīng)其各部分生長[17]。因此，谷子生長發(fā)育和產(chǎn)量與施肥關(guān)系密切。

陳昱辛等[18]研究認為，在相同追肥量情況下應(yīng)用水肥一體化技術(shù)可以顯著提高柑橘葉片的光合能力及產(chǎn)量表現(xiàn)。鄧蘭生等[19]在香蕉上研究表明，合理應(yīng)用水肥一體化技術(shù)有節(jié)肥、省工、提高產(chǎn)量的效果。霍昭光等[20]在烤煙上研究表明，水肥一體化技術(shù)通過水肥結(jié)合能夠減輕北方干旱少雨天氣對煙草產(chǎn)生的不利影響，能促進烤煙生長發(fā)育，獲得更高的生產(chǎn)效益。

本試驗研究結(jié)果表明，從產(chǎn)量、生產(chǎn)安全和經(jīng)濟效益等綜合因素來看，覆膜可以有效提高谷子的出苗速度，縮短生育期，降低生產(chǎn)風險；膜下種植并采用水肥一體化技術(shù)追肥有顯著的增效節(jié)本功能；不覆膜傳統(tǒng)追肥方式追施水溶性復合肥（34-0-16）150 kg/hm2和膜下水肥一體化追施水溶性復合肥（34-0-16）75 kg/hm2，都不能滿足谷子生長發(fā)育對肥料營養(yǎng)的需求，不能發(fā)揮本試驗供試谷子品種的產(chǎn)量潛力。而膜下水肥一體化水溶性復合肥（34-0-16）225 kg/hm2及以上追肥量與追施水溶性復合肥（34-0-16）150 kg/hm2處理比較，已不能起到增產(chǎn)增效的作用，還小幅度地延長了谷子的生育期，增大了谷子倒伏和受霜凍災(zāi)害減產(chǎn)的風險，造成了肥料的浪費，并加重了農(nóng)業(yè)環(huán)境污染。由此表明，膜下水肥一體化追施水溶性復合肥（34-0-16）150 kg/hm2為適宜谷子生產(chǎn)的追肥量。