微肥对晋北地区黍子产量品质及收益的影响

梁燕，郑竹胜，王旭，刘俊峰，王崇铭，郤云飞，郭龙飞，席甜

（1.繁峙县综合检验检测中心，山西 繁峙 034300；2.繁峙县农业农村局，山西 繁峙 034300；3.忻州市综合检验检测中心，山西 繁峙 034000）

黍子为单子叶禾本科植物，耐干旱，抗逆性和适应性强[1]，是山西省重要杂粮作物之一。其形态特征与糜子相似，籽粒脱壳即成黍米，呈金黄色、具有黏性，又称黄米、软米，营养价值高，蛋白质含量10.32%～17.73%，脂肪含量1.02%～5.45%[2]，含有人体必需的8种氨基酸、微量元素和矿物质元素，具有食疗价值。随着我国人民生活水平的提高，食品结构发生改变，对杂粮的需求量逐渐增大，研究黍子如何提质增效对黍子产业发展具有十分重要的意义。

微量元素在植物体内的含量低于万分之一，但对植物的生长发育起着非常重要的作用[3]。作物缺乏任何一种微量元素，生长和产量都会受到影响，微量元素过多则会使作物中毒。王君杰等的研究表明硼、锌肥对糜子增产有显著作用[4]，李春霞的研究表明锰、铁和钼肥处理种子对小麦生长、产量及抗逆性等均有显著影响[5]，许亚芳等研究发现拔节期喷施高浓度微肥对冬小麦增产有利[6]。晋北地区多为石灰性土壤，有效性锌、硼等微量元素均有不同程度的缺乏[5]，微肥对黍子种植影响的研究较少。

微肥的使用方法有4种，分别为土壤施肥（拌土撒施）、种子处理（浸种和拌种）、根外追肥（喷施）、蘸秧根（水稻的特殊施肥法）。其中，土壤施肥虽然肥料的利用率较低，但使用方便，有一定的后效，对土壤结构改善有益。本试验应用土壤施肥的方式，通过复合肥和有机肥两种肥料的不同配比模拟不同施肥环境，研究了微肥使用量对黍子产量、生长指标、营养品质及经济收益的影响。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于山西省东北部的繁峙县，北纬38°58′～39°27′，东经113°09′～113°58′，属温带大陆性气候。试验田为新开垦建筑荒地，种植期为2021年6月—9月，平均温度21.2℃，平均月日照时长207 h，平均月降水量77 mm。

1.2 供试品种及肥料

1.2.1 供试黍子品种

供试品种为当地常规种黑黍子。

1.2.2 肥料

微肥：庄稼大力神牌微肥，由繁峙县杏园农产品合作社提供，钙（游离态）≥3%，镁（游离态）≥3%，硫≥5%，铁（游离态）0.2%～1%，锌（游离态）≥2%，硼≥1.5%，钼≥0.5%～1%，游离态氨基酸≥3%，酸碱度（pH值）4～8，水分≤2%，粒度≥90%，以下简称微肥。

模拟不同施肥环境用肥：（1）复合肥（新洋丰农业科技股份有限公司生产，总养分含量≥48%，N∶P2O5∶K2O为26∶10∶12）；（2）生物有机肥（嘉施利（平原）化肥有限公司生产，有效活菌数≥5×108/g，有机质≥60%，腐植酸≥5%）；（3）尿素（含氮46%），均由繁峙县杏园农产品合作社提供。

1.3 试验设计

通过施加不同量的复合肥和生物有机肥模拟不同施肥土壤环境，共设计9个模拟组（见表1），各模拟条件下施用微肥15 kg/hm2、30 kg/hm2、45 kg/hm2，同时设对照组（当地习惯施肥，播种前施复合肥600 kg/hm2，苗高33 cm时追施尿素300 kg/hm2，无微肥），即27+1个处理，3次重复，共84个小区，小区面积为12.1 m2。6月11日整地施肥，6月20日播种（机器穴播，行距45 cm，穴距24 cm），7月23日间苗至每穴留苗12株，8月6日对照组追施尿素，10月2日收获。播种前浇水一次，以保证出苗，其他栽培管理措施按常规进行[7]。

表1 模拟不同土壤环境施肥用量Tab.1 The simulate the amount of fertilization in different soil environments

1.4 测定指标及方法

收获期间，按照五点法在每小区选取5穴作为试验株，分别进行生长指标和营养指标的分析，以各小区产量折算单产。生长指标包括株高、茎基粗、穗长、单穗质量、百粒质量、密度等[1]；营养指标包括蛋白质、脂肪、还原糖、直链淀粉等[7]。

1.5 数据处理

采用Excel，IBM SPSS Statistics v23.0进行数据统计和分析。方差分析采用Duncan新复极差法。

2 结果与分析

2.1 微肥对黍子产量的影响

采用Duncan方法进行单因素方差分析，结果见表2。表中数据显示微肥对黍子的产量有显著影响。施肥后2/3的试验较CK增产，5/9的处理组中微肥施用量为15 kg/hm2时产量较高，且均高于CK。27个试验中产量最高为3 321 kg/hm2，处理为F3S2，微肥施用量为15 kg/hm2。

表2 施用微肥对黍子产量的影响Tab.2 The effects of micro-fertilizer on millet yield

2.2 微肥对黍子生长指标的影响

施肥处理不同，作物生长指标会有差异，采用单因素方差分析Duncan法分析施用不同量的微肥对黍子生长指标的影响，见表3。不同的微肥施用量对穗长、穗质量和百粒质量无显著影响，但对株高、茎基粗和容重均有显著影响。其中微肥施用量为15 kg/hm2时，有5/9的处理组中株高值最大；施用量为45 kg/hm2时，5/9的处理组中茎基粗值最大，4/9的处理容重值最大。

表3 施用微肥对黍子生长指标的影响Tab.3 The effects of micro-fertilizer on the growth index of millet

2.3 微肥对黍米营养指标的影响

从表4可看出微肥施用量对黍米还原糖、蛋白质和脂肪含量有显著影响，对直链淀粉含量无显著影响。黍米还原糖含量最高的试验中微肥施用量为30 kg/hm2，同时有4/9的处理组中微肥施用30 kg/hm2时还原糖含量较高，且均高于对照组；蛋白质含量最高的试验中微肥施用量为45 kg/hm2，但有5/9的处理组中微肥施用30 kg/hm2时蛋白质含量较高；脂肪含量最高的试验中微肥施用量为30 kg/hm2，但有5/9的处理组中微肥施用45 kg/hm2时脂肪含量较高。

表4 施用微肥对黍米营养指标的影响Tab.4 The effects of micro-fertilizer on nutrient index of millet

2.4 黍子生长指标与营养指标之间的相关性

黍子生长指标与营养指标之间的相关性分析显示，产量与其他指标无显著相关性；黍子穗质量、百粒质量与株高、穗长、茎基粗间均呈现极显著正相关；穗长与株高间呈极显著正相关；茎基粗与株高、穗长间呈极显著正相关；密度与穗长、百粒质量间呈现极显著正相关，与蛋白质呈极显著负相关；还原糖含量与株高之间呈现显著正相关；蛋白质含量与穗长、百粒质量间呈现极显著负相关，与穗质量间呈显著负相关[8，9]。

2.5 不同施肥处理对黍子种植经济效益的影响

从图1中可以看出施肥利润最高的两组试验分别为F3S2-15和F1S1-15，微肥的施用量均为15 kg/hm2，较CK分别增加利润0.38×104元/hm2和0.26×104元/hm2[10]。

图1 不同施肥处理黍子种植的施肥利润Fig.1 The fertilization profit of millet planting with different fertilization treatments

3 结论

施用微肥对黍子产量、株高、茎基粗、容重，及黍米还原糖、蛋白质和脂肪含量有显著影响，对黍子穗质量、穗长、百粒质量和黍米直链淀粉无显著影响。综合各指标比较分析得出，考虑增产和较高的经济效益时微肥的最佳施用量为15 kg/hm2，此时株高值较大，根据黍子生长指标与营养指标相关性知，还原糖含量也较高；考虑抗倒伏性，建议施加微肥45 kg/hm2；考虑营养指标和口感时，建议施加微肥30 kg/hm2。

根据有关资料，微肥基施可以培肥地力，疏松土壤，改善土壤理化性质，促进根系的生长发育和对养分的吸收能力，为促进苗齐、苗全、苗壮打下坚实基础，但不同微肥对不同作物各时期的影响不同[11]。也有研究表明石灰性土壤中微量元素有效性差，根外喷施的效果更好[12，13]。因此在晋北地区，微肥作为基肥施用，苗期追施，拌种使用，还是根外喷施对黍子增产提质更有利，有待于进一步研究。

表5 黍子生长指标与营养指标之间的相关性Table 5 Correlation between growth index and nutritional index of millet