晋北地区不同施氮量对黍子产量及品质的影响

摘 要：黍子是山西省晋西北地区的主要粮食作物，具有较强的抗逆性和适应性，它是禾谷类作物中最抗旱的作物之一。为了提高晋北半干旱地区黍子产量及品质，以雁黍8号为材料，采用随机区组设计，设5个施氮水平（0、50、65、140、185kg/hm2），探讨了不同氮肥水平对黍子生育时期、经济性状、产量、品质的影响。结果表明：从N0产量（3 960kg/hm2）、N1产量（4 900kg/hm2）到N2产量（5 100kg/hm2），随着施氮量水平的增加，黍子产量在上升，从N2产量（5 100kg/hm2）、N3产量（4 700kg/hm2）到N4产量（4 400kg/hm2），黍子产量随着施氮量水平的增加出现下降趋势。另外，随着施氮量的增加产量先升后降。黍子淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量均随着施氮量的增加而下降。当氮肥水平为N2（65kg/hm2）时，黍子的产量最高为5 100kg/hm2，品质也较理想。

关键词：黍子；施氮量；产量；品质；晋北地区

中图分类号 S512 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）03-04-29-03

黍子属小杂粮作物，起源于中国，具有生育期短、耐旱、耐瘠薄等特性，在我国古代农业中占有重要的地位，是干旱、半干旱地区的主要粮食作物，生长期与雨热基本同步[1-2]。晋北地区无霜期短，降水集中，年降水量少，黍子在晋北地区农业中占有不可替代的作用，同时也是山西省极其重要的抗旱救灾作物，常年播种面积约20万hm2，遇春旱年份播种面积会显著增大。糜子尤其是糯性糜子（黍子）在山西旱作地区具有明显的地区优势和生产优势，对这些地区的粮食生产和粮食安全具有重要的意义。黍子营养价值高，在平衡膳食、促进人体健康方面具有独特的作用，近年来人们对小杂粮的生产与开发表现出极大的热情。因此，提高黍子产量和籽粒品质，对改善人们的膳食结构，促进地区经济发展和粮食上新台阶具有重要意义[3-4]。晋北地区属于山西省北部的黄土高原高寒冷凉地区，独特的自然地理环境和黍子生育期短、适应范围广、耐旱、耐瘠的特性决定了晋北具有生产黍子的自然资源优势。本文通过研究不同施氮量对黍子产量及籽粒品质的影响，为黍子生产和产业开发提供理论依据[5]。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验于2011年在山西省农业科学院高寒区作物研究所东王庄基地进行。试验地海拔1 067m，北纬39°05′47″，东经113°25′11″，年平均气温7.8℃，年降水量399mm，无霜期132d，试验地土壤为沙壤，地形平整，浇水便利，前茬作物为豆类。试验基地土壤的肥力状况：pH值为8.43，有机质为11.98g/kg，全磷为0.62g/kg，全钾为44.5g/kg，全氮为0.98g/kg，速效磷为5.6mg/kg，速效钾120mg/kg，碱解氮19.7mg/kg。

1.2 试验材料 供试品种为雁黍8号，该品种由山西农科院高寒区作物研究所选育而成，生育期105d左右，株高110～120cm，单产224kg/667m2，千粒重9.5g，籽粒红色，圆形，出米率82%，抗倒伏。

1.3 试验设计 试验共设5个处理，即N0为0kg/hm2，N1为50kg/hm2，N2为65kg/hm2，N3为140kg/hm2，N4为180kg/hm2。每个处理设3次重复，随机区组排列，总共15个小区。每小区面积10m2（5m×2m），周围环境设保护行，播种前施有机肥370kg/hm2和二铵450kg/hm2，50%的氮肥随农家肥和二铵一起翻地施入，剩余氮肥作为在后面生育期追肥施用2，氮肥为尿素（46.2%）。试验的播种量为12kg/hm2。中耕除草2次，浇水2次，并及时防治病虫害。

1.4 测定项目

1.4.1 生育时期 从出苗开始各个小区记载50%植株达到各生育期的日期。

1.4.2 产量和产量构成因素 成熟时调查各个样点的穗数，计算出1m2穗数。成熟后各样点晒干后先称整植株的生物学产量，然后再把穗子取下来，进行脱粒称重，计算出籽粒产量。选取10个有代表性的穗子，测定其株高、茎粗、穗长、千粒重和出谷率等农艺性状，计算平均数。

1.4.3 品质测定 籽粒淀粉含量采用旋光仪进行测定。

1.5 数据处理 试验数据采用DPS、Excel 2003软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量对生育期的影响 由表1可知，随着施氮量的增加，雁黍8号从播种到出苗的天数是一致，5个处理播种期都是5月28日，5个处理的出苗期都是6月10日，可见随着施氮量的增加对雁黍8号的出苗期基本上无影响。拔节期N0处理、N1处理、N2处理是相同的，都是7月17日，而N3处理和N4处理拔节期比N0处理、N1处理、N2处理推后1～2d，同理N3处理和N4处理抽穗期比N0处理、N1处理、N2处理推后。5个处理对开花期和成熟期影响不大，基本上开花期和成熟期是一致。所以随着施氮量的增加，黍子生育进程延后在拔节期到抽穗期表现明显，N3处理、N4处理比N0、N1、N2处理在拔节到抽穗期生育期晚3～4d。说明增施氮肥对黍子的营养生长阶段具有促进作用，能够使营养生长时期推迟，有利于积累和制造充足的养分，为提高黍子的产量奠定良好的营养物质基础。

2.2 不同施氮量对经济性状的影响 由表2可知，不同氮肥处理对黍子植株农艺性状表现不同。各处理在定苗密度一致的条件下，有效穗数N0为66个/m2、N1为67个/m2、N2为70个/m2、N3为73个/m2、N4为75个/m2，株高N0为110cm、N1为113cm、N2为115cm、N3为117cm、N4为120cm，茎粗N0为0.64cm、N1为0.65cm、N2为0.72cm、N3为0.77cm、N40.80cm，由此可知穗数株高茎粗都随着施氮水平的提高呈上升趋势，N4处理最高，N0处理最低；穗长N0为37.2cm、N1为37.6cm、N2为38.9cm、N337.2cm、N4为37.6cm，穗长从N0～N1呈上升趋势，而N2～N4呈下降趋势。千粒重N0为7.75g、N1为7.79g、N2为7.85g、N3为7.81g、N47.79g，千粒重从N0～N1呈上升趋势，而N2～N4呈下降趋势。出谷率N0为65.2%、N1为67.3%、N2为70.5%、N3为68.6%、N4为67.5%，出谷率从N0～N1呈上升趋势，而N2～N4呈下降趋势。由此可知穗长、千粒重出谷率随着施氮水平的提高先上升后下降，N2处理最高，N0最低。说明增施氮肥能够促进植株增高、茎秆变粗、增加分蘖和有效穗数，但当氮肥水平超过N2处理时穗长、千粒重和出谷率等产量性状随着施氮水平的提高而下降趋势。

2.3 不同施氮量对黍子产量和生物产量的影响 由表3可知，不同的施氮量对黍子的产量和生物产量影响不同。黍子的生物产量随着施氮量的增加呈上升趋势，N4处理的生物产量最高，达到42 800kg/hm2，N3处理生物产量次子，为39 830kg/hm2，N2处理生物产量排第3位，为37 600kg/hm2，N1处理生物产量排第4位，为

34 720kg/hm2，N0处理生物产量最低，为30 470kg/hm2.。黍子产量随着施氮量水平的增加，呈先升后降变化，最低为N0处理3 960kg/hm2，其次为N1处理49 000kg/hm2，在N2处理达到最高值5 100kg/hm2，N3处理产量为4 700kg/hm2，N4处理产量为4 400kg/hm2，可以看出从N2处理到N4处理产量呈下降趋势。从经济系数对比可知，N1处理的经济系数最高，达到0.141，其次为N2处理，为0.136，N4处理最低，为0.103。说明增施氮肥能够促进黍子植株营养器官生长发育，提高生物产量和籽实产量，但随着施用氮肥量增加到一定程度，导致黍子营养生长过快，生殖生长受到抑制，生物产量大幅度提高但籽实产量下降。

2.4 不同施氮量对黍子品质的影响 不同氮肥处理对黍子籽实总淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量影响不同。由表4可知，随着施氮水平的提高，总淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量均呈下降趋势，呈负相关。各处理的直链淀粉含量和支链淀粉含量占淀粉含量比例不同，直链淀粉占淀粉总量比例呈下降趋势，支链淀粉占淀粉总量比例呈上升趋势。说明随着施氮水平的提高，直链淀粉含量和支链淀粉含量呈不同程度的下降，直链淀粉下降幅度大于支链淀粉含量。

3 结论与讨论

目前大多数研究结果表明，淀粉分为直链淀粉和链淀粉，是籽粒中的重要组分，它与蛋白质含量共同决定着产量的高低和品质的优劣[6-7]。近年来的研究表明，2类淀粉所占的比例及支链淀粉的结构共同决定了食味品质。由本次试验结果表明，淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量均随着施氮量的增呈下降趋势，呈负相关。试验表明，在定苗密度一致的条件下，增施氮肥有利于黍子营养生长和养分积累，促进植株分蘖，提高黍子生物产量、籽实产量其构成因素，但随着施用氮肥量的增加产量会出现下降趋势。增施氮肥会导致黍子籽实中的支链淀粉含量、直链淀粉含量下降，降低黍子品质。通过产量和品质对比，当施氮肥量为65kg/hm2时，黍子籽实产量最高为5 100kg/hm2，品质也较理想。

参考文献

[1]杨武德，石建国，魏亦文.现代杂粮生产[M].北京：中国农业科技出版，2001：50-82.

[2]崔克勇，王闰平.山西省小杂粮产业发展对策探讨[J].中国农学通报，2005，21（1）：332-334.

[3]杨春，田志芳，李秀莲.山西优质小杂粮产业化条件比较分析[J].中国农业资源与区划，2004，25（2）：54-57.

[4]张耀文，邢亚静，崔春香，等.山西小杂粮[M].太原：山西科学技术出版社，2006：167.

[5]门果桃，陈强，范挨计，等.内蒙古糜子产业发展现状与对策[J].内蒙古农业科技，2009（2）：79-82.

[6]冯佰利，曾盛名，蒋纪芸，等.品种、播期与肥力对糜子籽粒蛋白质及其组分的影响[J].山西农业科学，1996（5）：3-5.

[7]王光利，张薇，曹连甫，等.小麦淀粉的研究进展[J].种子，2006，25（6）：51-54. （责编：张宏民）