养分供给对藜麦生长机理影响研究

马 军，阙晓林，王 勇

(铜仁学院材料与化学工程学院，贵州 铜仁 554300)

藜麦(ChenopodiumquinoaWilld)生长于南美洲印地斯山脉，是耐旱耐盐碱的双子叶植物[1]。由于其养育了印加族人，故被古代印加人誉为“粮食之母”，具有较高的营养价值和经济价值，富含完全蛋白质，且必需氨基酸和非必需氨基酸组成合理，还含有较高维生素、矿物质、脂类化合物[2-4]。藜麦种色主要有红、黄、黑、白等诸色系，红色(亦谓火腿藜麦)口感较差，籽亦小，颜色鲜艳，纤维含量高，普遍用于沙拉或食材中。藜麦富含黄酮、皂苷、酚类等对人体有益的生物活性物质[5-6],还可调节人体果糖的代谢过程[7]。FAO将其列为全球十大健康营养食品之一，且将2013年命名为“国际藜麦年”，彰显出藜麦对于人类健康的重要作用。

从2008年起我国先后在山西以及其他省市对藜麦进行种植研究，但是到目前为止，对藜麦产品的研发方面还存在很多问题。例如，施肥比例不当，科研基础薄弱，技术支撑不足，机械化水平低，管理粗放，产品加工层次低，综合效益低，营销服务体系不健全等[8]。因此，本研究对藜麦生长过程中的N、P、K肥料的不同配比施用进行鉴定，为武陵山区藜麦的种植提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地(共和镇茶坨村)位于武陵山区铜仁市德江县。东经107°46′32″，北纬28°23′27″，年均气温在13～17 ℃之间，无霜期达295 d。前茬作物为烤烟，试验地理化性状如表1所示。

表1 茶坨试验地土壤基本理化性质

1.2 试验材料

试验所用藜麦为江苏省农科院新洋农业试验站提供的藜麦1号，氮、磷、钾肥分别为CON2H4、CaP2H4O8、KCl(表3)。

表3 试验材料

1.3 试验设计

试验采用随机小区分组实验设计，设3个因素(N、P、K)、5个施肥水平(CK、NP、NK、PK、NPK)，3次重复试验，其中CK为不施肥处理，NP、NK、PK分别表示氮磷钾3种肥料的两两相互作用，NPK则表示施全肥氮磷钾。试验小区面积15 m2(5 m×3 m)，每小区种植112株，每个小区按照表1所示肥料用量施肥，施肥时间为藜麦每个物候期前5天。田间试验小区分布情况如表2所示。

表2 田间小区分布情况

1.4 测定项目与方法

藜麦叶片叶绿素含量测定采用SPAD-502叶绿仪。采用塑料尺子测定藜麦株高，游标卡尺测定株茎，记录叶片数；采用烘干法测定成熟期藜麦根、茎干重；藜麦自然晒干后脱粒，称重计产量。

1.5 数据处理

数据用Excel 2007软件处理，Origin 8.5软件作图，显著性测验用DPS软件，LSD法。

2 结果与分析

2.1 不同肥料效应藜麦旺长期农艺性状的影响

4个不同施肥处理(NP、NK、PK、NPK)对藜麦旺长期株茎、株高以及叶片数的生长都显著高于CK组。且NPK组的影响效果最明显，NP、NK、PK组与NPK组相比效果次之，NP、NK、PK三组彼此之间差异不显著(图1)。图1 A中，施NPK的藜麦株茎最大，达到了0.69 cm，与CK(仅为0.31 cm)相比，增加了0.38 cm，株茎增长率较CK增加了122.6%。施NP、NK、PK的藜麦株茎分别为0.49 cm、0.49 cm和0.45 cm，与CK相比，株茎分别增加了0.18 cm、0.18 cm和0.14 cm，株茎增长率较CK分别增加了58.1%、58.1%和45.2%；图1 B中，施NPK的藜麦株高最高，为49.69 cm，较CK(仅为25.68 cm)增加了24.01 cm,株高增长率较CK增加了93%。施NP、NK、PK的藜麦株高分别为36.07 cm、37.95 cm、34.43 cm，株高增长率较CK分别增加了40.5%、47.8%、34.1%；图1 C中，施NPK的藜麦叶片数最大，为53.44 cm，与CK(仅为26 cm)相比，增加了27.44 cm，叶片数增长率较CK增加了105.5%。施NP、NK、PK的藜麦叶片数分别为39 cm，37.11 cm、37.33 cm，叶片数增长率在CK基础上分别增加了50%、42.8%、43.6%。说明旺长期的藜麦对NPK的吸收几乎达到了完全吸收。

2.2 不同肥料效应藜麦穗期农艺性状的影响

由图3分析可以得出，麦穗期的藜麦受施肥量影响总体趋势与旺长期一致，即施NPK的藜麦的株茎、株高和叶片数的生长极显著高于CK组，施NP、NK、PK的藜麦显著高于CK组的藜麦。麦穗期的株茎(图2 A)与叶片数(图2 C)的生长施NP、NK、PK，彼此之间差异不显著。不同的是，麦穗期的藜麦株高(图2 B)施NP、NK显著高于PK。出现这一现象的原因可能是麦穗期的藜麦以营养生长为主对于N的需求量比较大。且随着藜麦的生长周期不断增长，藜麦不断趋向成熟，与CK组相比，施NPK对藜麦麦穗期株茎、株高以及叶片数的增长率分别为110.4%、33.5%、58.2%。与旺长期相比，株茎对肥料的吸收同样达到100%，而株高对肥料的吸收下降了2.8倍，叶片数对肥料的吸收下降了1.8倍。

2.3 不同肥料效应藜麦成熟期农艺性状的影响

藜麦进入成熟期，各部分的农艺性状趋近成熟，不同处理之间的肥料效应如图3所示，施NPK处理对于藜麦的株茎(图3 A)、株高(图3 B)的生长显著高于CK组和NP、NK、PK组。即NPK处理，株茎比CK(仅0.67 cm)增长94%。株高比CK组(61 cm)增长59.6%。由于成熟期，叶子开始发黄、枯萎，叶片数较藜麦穗期整体下降。施NPK的藜麦叶片数(图3 C)与CK组有显著差异，而施NP、NK、PK、NPK的藜麦之间差异性不显著。

2.4 不同肥料效应对藜麦生物量的影响

藜麦生物量(根、茎)受不同施肥水平(NP、NK、PK、NPK)影响显著高于CK组的，4组不同施肥处理中NPK的影响最显著(图5)。图中，施NPK时藜麦的根为最大值，每株达25.78 g，较CK(10.90 g/株)增长136.5%，而在施NP、NK、PK的条件下根的增长率分别为43.5%、48.7%、46.2%。藜麦的茎的干物质量在施NPK处理下达到最大值，每株平均为109.69 g，较CK(68.71 g/株)增长59.6%。而在施NP、NK、PK的条件下其增长率分别为25.2%、24.8%、20.1%，相互之间差异不显著。

2.5 不同施肥处理对藜麦SPAD值的影响

不同生长期，藜麦叶片中叶绿素测定值如图5所示，从旺长期到麦穗期，藜麦叶片SPAD值增加，成熟期时叶片枯萎凋落，叶中SPAD 值逐渐趋于平稳。旺长期和麦穗期藜麦叶片SPAD值在肥料效应下显著高于CK处理；NPK处理下，有显著的肥料效应，叶绿素含量在麦穗期和旺长期分别比CK处理增加了63.09%和66.57%，即使在成熟期也高出43.03%；比NP、NK和PK处理下叶绿素素含量最低增加11.47%，最高为22.31%。因此，施用全肥料(N：485.94 g、P：585.86 g；K：374.98 g)能显著增加藜麦叶片中叶绿素的含量，对提高藜麦的产量有很好的改善作用。

2.6 不同施肥处理对藜麦产量的影响

由图6可以看出，不同施肥处理(NP、NK、PK、NPK)藜麦产量均显著高于CK处理，其中施NPK产量最高，平均达到862.76 g，比CK(569.34 g)增产51.54%。NP、NK、PK组处理下，藜麦平均产量分别为655.77 g、642.98 g和628.96 g,分别比CK处理高86.43 g、73.64g和59.62 g，施全肥NPK处理与NP、NK、PK处理相比，藜麦产量在α = 0.05(p<5%)水平上呈现出显著的差异，分别增产31.56%、34.18%和34.17%。可见，施肥与不施肥以及不同配比的施肥处理对藜麦产量影响很大。

3 结 论

施肥指标体系的适宜使用是肥料利用率、提高作物产量与生长的根本，在藜麦产量和生长方面，NPK肥扮演着重要的角色。实验中藜麦的物候生长和产量随着施肥量的改变而改变。不同处理的互作结果显示，最佳的肥料配施是处理NPK。与CK处理相比，产量增加了293.42 g，效果次之的是处理NP和NK的互作效应，其增产率分别为15.21%和12.93%；而最差的增产效应处理则为PK，增产率只有10.47%。NP、NK、PK(N：485.94 g、P：585.86 g；K：374.98 g)处理显著高于(p<5%)CK处理；NPK处理对藜麦有显著的肥料效应，其株茎、株高、叶数和产量均有显著增加，藜麦叶片SPAD值在麦穗期和旺长期分别比CK处理增加了63.09%和66.57%，平均产量为862.76 g，比CK、NP、NK和PK处理分别高出51.54%、36.33%、38.61%和41.07%。因此合理调节N、P、K肥的用量,提高肥料利用率,可促进藜麦生长,达到增产增收的目的，为藜麦在武陵山区的引种的提供施肥理论依据。