配方施肥对冀北冷凉山区藜麦农艺性状及产量的影响

王悦燃 王艳芝 张学峰 吕玉玲 李 静 崔志炜 唐丽颖

（1.承德新禾源种业有限公司 河北承德 068450；2.承德市农林科学院 河北承德 067000；3.乌兰察布市新时代文明实践指导中心 内蒙古乌兰察布 012000；4.河北省围场县可持续发展促进服务中心 河北围场 068450；5.承德市御道口牧场管理区农牧技术推广中心 河北围场 068450）

藜麦（Chenopodium quinoa Willd.），又名南美藜、印第安麦等， 为苋科藜属。 原产于南美洲安第斯山脉，主要生产国为秘鲁、厄瓜多尔、玻利维亚，其他国家也有种植，如美国、加拿大、阿根廷、英国、意大利、丹麦等[1]。 藜麦喜冷凉及高海拔的生长环境，其根系庞大，呈网状分布。 藜麦抗逆性较强，可以在干旱、瘠薄、寒冷等恶劣环境中正常生长发育[2]。 藜麦营养价值高，被联合国粮食及农业组织（FAO）认为是唯一一种可以满足人类基本营养需求的食物， 藜麦还具有减肥、 抗癌、 抗衰老、 治疗炎症等功效， 可以预防多种疾病， 适合心脏病、 高血压、 高血脂、 孕妇等特殊体质人群食用[3]。 藜麦中含有丰富的蛋白质、维生素、 矿物质及黄酮类物质等。 其中蛋白质含量在14.18%～15.61%之间，高于水稻（7.5%）、玉米（13.4%）及大麦（11%）等谷物，与小麦（15.4%）相近[4]。 藜麦中富含钾、钙、锌、镁、铁、铜、磷、硒等矿物质，且含量高于水稻、玉米、小麦等作物，维生素B1与维生素B2平均含量分别为0.183 mg/100 g 和0.077 mg/100 g，维生素E 含量为5.37 mg/g[5]。 黄酮作为一种抗氧化剂，具有降低胆固醇、促进伤口愈合、止痛等功效。 藜麦总黄酮提取量为3.86 mg/g， 叶片中黄酮含量为0.619%。藜麦中粗脂肪含量为2.53%，高于一般谷物。17 种常规氨基酸的含量为9.19%～13.00%，还含有多酚、皂苷等。 多酚类物质具有良好的体外抗氧化性，皂苷可以抗氧化、抗肿瘤、抑菌[6]。 作为发展潜力较大的保健食品之一， 我国对藜麦各方面的研究也在逐渐深入。

目前， 有关藜麦需肥规律的报道大多集中于甘肃、山西、新疆等地区，在其他地区鲜有报道，已有研究结果受到土壤基础肥力、施肥时期、气候条件等因素的影响[7]。 康小华等的研究发现，施用氮肥可以使藜麦增产，基肥与施肥结合施用，实现增产增效。 适量施用磷肥可以促进藜麦根系生长[8-9]，合理施用钾肥可以促进藜麦的生长发育[10]，从而提高产量。 冀北冷凉山区的藜麦种植起步较晚，在品种选择、栽培管理等方面无据可依，藜麦产量的高低大部分存在“靠天收”的现象，高产田亩产可在300 kg 以上，一般地块能够达到150 kg，低产田的亩产不足100 kg。 由此可见， 配套栽培技术的缺乏制约了冀北冷凉山区藜麦产业的发展。 配方施肥是栽培技术中关键的一环。承德市具有农业区域性明显的坝上、 接坝和坝下梯度气候类型优势和地域优势 （生育期100～140 d，活动积温1 800～3 000℃），适合藜麦生产。 通过对藜麦配方施肥进行研究，总结试验成果，优化施肥方案，为藜麦规范性种植提供理论依据， 促进冀北冷凉区藜麦产业化发展。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在隆化县中关镇大铺村（北纬41°18′20.2″、东经117°97′36.0″）, 试验年份为2022 年， 年降水量501 mm，年平均气温5.7℃，海拔高度800 m，有效积温2 975.8℃。 4-10 月平均气温15.4℃，常年16.7℃，比常年低1.3℃；4-10 月降水量92.3 mm，常年降水量68.4 mm， 比常年多23.9 mm；4-10 月平均日照时数195.2 h，常年236.6 h，比常年少41.4 h。 播种时土壤墒情好，出苗整齐。 5 月气温比常年低2.4℃，降水多1.4 mm；6 月气温比常年低1.4℃， 降水少27.8 mm；7 月气温比常年低0.9℃， 降水多52.5 mm；8 月气温比常年低2.3℃， 降水多54.2 mm；9 月气温比常年高0.2℃， 降水多114.3 mm；10 月气温比常年低1.6℃，降水少14.6 mm。全年有效积温3 240℃。播种前取试验地20 cm 深处土壤进行养分测定，结果见表1。

表1 土壤养分状况

1.2 试验设计

供试作物品种为河北省农林科学院谷子研究所提供的燕藜1 号。 田间处理排布采用随机区组设计，3 次重复。 试验设5 个处理， 处理1： 不施肥区；处理2：无氮区；处理3：无磷区；处理4：无钾区；处理5：氮磷钾区。小区行长5 m、行距0.4 m，8 行区，除施肥方案不同外，各小区其他田间管理措施均相同。化肥用量及标准见表2。氮肥施用方法：底肥15%，追肥85%；磷肥和钾肥一次性底施。 测定施肥区和无肥区作物的籽粒、茎叶养分含量及体内全氮、全磷、全钾的吸收量。 根据中华人民共和国农业行业标准《测土配方施肥技术规程》（NY/T 2911 2016）计算化肥利用率。计算公式：肥料利用率（%）=［（施肥区作物体内该元素的吸收量-无肥区作物体内该元素的吸收量）/所施肥料中该元素的总量］×100%。

表2 化肥用量及标准

1.3 田间管理

前茬为玉米，土质为沙壤土，水浇地。 上一年度玉米收获后进行深翻；2022 年5 月13 日采用旋耕机旋耕灭草。5 月15 日播种，6 月18 间苗，7 月31 日和8 月7 日进行2 次除草， 随时拔除大草。 9 月24 日收获。

1.4 病虫害防治

藜麦出苗后，苗高10～15 cm 时注意预防甜菜筒喙象， 可选用高效氯氟氢菊酯乳油1 000 倍液喷施；抽穗后每隔10 d 用营养液+杀菌剂混合喷施1 次，视情况添加杀虫剂， 连续喷施2～3 次。 虫害防治主要用药有高效氯氟氢菊酯、 吡虫啉、 甲氰菊酯、 甲氨基阿维菌素苯甲酸盐等； 病害防治主要用药有阿米西达、 代森锰锌、 拜耳、 甲霜灵恶霉灵、 40%苯醚甲环唑等。

2 结果与分析

2.1 不同处理对农艺性状的影响

2.1.1 不同处理对株高的影响 从图1 可以看出，不施肥区植株最矮，为142.5 cm，无钾区植株最高，为165.7 cm，氮磷钾区平均株高为155.5 cm。 施肥可促进株高增加，氮肥作用效果最明显，磷肥次之，钾肥对株高的影响不明显。

图1 不同施肥处理对株高的影响

2.1.2 不同处理对苗期根长的影响 取苗期植株根系测量根长（图2）可知，不施肥区的植株根长最短，为13.7 cm，其次依次分别为无氮区、无磷区、氮磷钾区；无钾区植株的根长最长，为15.0 cm。 施肥使植株苗期根长增加，尤其是氮肥作用效果明显，其次是磷肥，钾肥对苗期根长的影响不大。

图2 不同施肥处理对苗期根长的影响

2.1.3 不同处理对分枝数的影响 对不同施肥处理的植株分枝数进行统计（图3）。不施肥区的植株分枝数最少，为16.2 个；无氮区、无磷区、无钾区植株的分枝数无明显差别； 氮磷钾区植株分枝数最多， 为19.8 个。 可以看出，施肥使植株分枝数增加，尤其是氮磷钾肥配施可以显著增加植株分枝数。

图3 不同施肥处理对分枝数的影响

2.1.4 不同处理对叶绿素含量的影响 从图4 可以看出， 无氮区植株的叶绿素含量最低，SPAD 值为48.8， 无钾区植株的叶绿素含量最高，SPAD 值为54.3，说明不同施肥处理对叶绿素含量影响不同。 无磷区和氮磷钾区植株的叶绿素含量无明显差别，氮肥对叶绿素含量的影响较大， 磷肥和钾肥对叶绿素含量无明显影响。

图4 不同施肥处理对植株叶绿素含量的影响

2.1.5 不同处理对分枝期和转色期茎鲜重与干重的影响 从图5、图6 可以看出，氮磷钾区分枝期和转色期茎鲜重最高，其次由高到低依次是无钾区、无磷区、无氮区，不施肥区最低。 这说明氮肥、磷肥、钾肥的使用对植株茎鲜重均能产生不同程度的影响，其影响依次为氮肥＞磷肥＞钾肥。

图5 不同施肥处理对分枝期茎鲜重与干重的影响

图6 不同施肥处理对转色期茎鲜重与干重的影响

2.1.6 不同处理对主花序的影响 对主花序长、主花序宽进行调查可知（图7），各处理主花序基本无差异， 可见不同施肥处理对主花序长和主花序宽影响相对较小。

图7 不同施肥处理对主花序长和主花序宽的影响

2.2 不同处理对经济性状的影响

2.2.1 不同处理对单株主茎穗重的影响 对单株主茎穗重进行整理可知（图8），不施肥处理单株主茎穗重最低， 为11.37 g。 施肥处理可增加单株主茎的穗重，其影响程度依次为氮肥＞钾肥＞磷肥。

图8 不同施肥处理对单株主茎穗重的影响

2.2.2 不同处理对千粒重的影响 从图9 可以看出，不施肥区千粒重最低，为2.150 g，其次依次为无磷区、 无氮区和无钾区， 氮磷钾区千粒重最高，为2.180 g。 由此可见氮磷钾配施能增加植株千粒重，3 种元素的影响程度为磷肥>钾肥>氮肥。

图9 不同施肥处理对千粒重的影响

2.3 不同处理对产量的影响

从表3 可以看出， 在1%极显著水平下， 氮磷钾区、 无钾区与无磷区处理间无差异， 氮磷钾区与无氮区、 不施肥区处理间差异极显著； 在5%显著水平下， 氮磷钾区、 无钾区处理间无显著差异， 但与无磷区、 无氮区、 不施肥区处理间达显著差异。说明施肥有助于提高藜麦的产量， 尤其是氮、 磷、钾配施效果显著。

表3 不同处理的产量表现

2.4 肥料利用率

测定不同处理的籽粒产量与茎叶产量（表4）,以及植株籽粒和茎叶中的氮磷钾含量（表5），根据计算公式可得氮素利用率为32.8%， 磷素利用率为30.7%、钾素利用率为42.2%。

表4 不同处理下的籽粒与茎叶产量

表5 不同处理下植株中氮磷钾含量

3 讨论与结论

通过对田间试验数据的统计分析表明， 施肥处理对藜麦农艺性状和经济性状均产生影响， 尤其是氮磷钾配施效果显著。 氮肥主要对株高、苗期根长、分枝数、叶绿素含量、分枝期和转色期茎的鲜重、单株主茎穗重及产量影响明显； 磷肥主要对藜麦的千粒重影响最大。 氮磷钾肥配施可以明显增加藜麦植株分枝数、茎的鲜重、单株主茎穗重、千粒重和产量。在氮肥总量23.5 kg/亩、磷肥总量4.8 kg/亩、钾肥总量6 kg/亩的施肥水平上，氮素、磷素、钾素的利用率分别为32.8%、30.7%、42.2%。

氮、磷、钾肥对作物的产量有显著的调控作用[11]。化肥投入低会导致藜麦生长不良，制约产量提高，投入过量会增加投入成本。 可见，合理施肥配比不仅可以提高藜麦产量，还可以降低成本，增加收益[12]。有研究表明， 适宜的施肥量均可通过改善藜麦根系生理性状提高藜麦的产量、穗重及地上部生物量[13]，本研究中氮、磷、钾不同施肥处理可促进藜麦的长势、提高产量，这与前人的研究结果一致；对千粒重的影响程度依次为磷肥＞钾肥＞氮肥， 这与田间产量结果分析得到的影响程度（氮肥＞磷肥＞钾肥）不一致。 不同年度的气候条件、土壤环境对藜麦的出苗、病虫害、产量等都会产生不同程度的影响， 本试验结果还有待在今后的研究中进一步验证和不断完善。