作物杂志,2025, 第2期: 249–255 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.02.034

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

旱薄地夏播谷子氮肥合理施用量及吸氮参数的研究

刘艳丽(), 平文超, 周璐璐, 张立新, 解新宇, 王伟, 田伯红()   

  1. 沧州市农林科学院/河北省农作物耐盐碱评价与遗传改良重点实验室,061001,河北沧州
  • 收稿日期:2024-01-03 修回日期:2024-01-31 出版日期:2025-04-15 发布日期:2025-04-16
  • 通讯作者: 田伯红
  • 作者简介:刘艳丽,研究方向为谷子育种及栽培技术,E-mail:liuyanli_xy@163.com
  • 基金资助:
    财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系项目(CARS-06-14.5-B1);沧州市重点研发计划指导项目(222202003)

Study on Reasonable Application Amount of Nitrogen Fertilizer and Nitrogen Absorption Parameters of Summer-Sown Foxtail Millet in Dry and Thin Land

Liu Yanli(), Ping Wenchao, Zhou Lulu, Zhang Lixin, Xie Xinyu, Wang Wei, Tian Bohong()   

  1. Cangzhou Academy of Agriculture and Forestry Sciences / Hebei Key Laboratory of Crop Saline-Alkali Tolerance Evaluation and Genetic Improvement, Cangzhou 061001, Hebei, China
  • Received:2024-01-03 Revised:2024-01-31 Online:2025-04-15 Published:2025-04-16
  • Contact: Tian Bohong

摘要: 研究氮肥对旱薄地谷子产量及倒伏的影响。采用裂区设计方法,以施氮量作为主区,抗倒性不同的谷子品种作为副区,不同处理P、K肥用量一致,设计不同氮素施肥量,按播种期基肥和拔节期追肥7:3比例施入,探讨氮肥对不同生育时期谷子植株形态性状、经济性状、百公斤籽粒吸氮量、氮肥当季利用率及倒伏程度的影响。结果表明,在N2(180 kg/hm2)施肥条件下,谷子产量达最大值,抗倒伏能力最强,随氮肥增加,谷子产量从低产型转变为中产或高产型;不同品种要实现相应的目标产量,百公斤籽粒吸氮量存在差异,高产型品种籽粒吸氮量在3.36 kg/100 kg左右;综合谷子不同生育时期形态性状、产量、抗倒伏性等方面表现,旱薄地谷子氮肥施用量以180 kg/hm2水平较为适宜,沧谷6号不仅高产稳产且为耐低氮胁迫谷子品种。

关键词: 旱薄地, 夏播谷子, 氮肥, 合理施用量

Abstract:

The effects of nitrogen fertilizer on yield and lodging of foxtail millet in dry and thin land were studied. The split-plot design method was used to design different nitrogen application rates, with N application rate as the main area, and foxtail millet varieties with different lodging resistance as the sub-area. The amount of P and K fertilizer were the same for all treatments. Different amounts of nitrogen fertilizer were designed and applied to the soil according to the 7:3 ratio of base fertilizer at the sowing stage and topdressing at the jointing stage. The effects of nitrogen fertilizer on the morphological traits, economic traits, nitrogen uptake per 100 kg grain, nitrogen utilization rate and lodging degree of millet crop at different growth stages were discussed. According to the findings, the highest millet yield and the strongest lodging resistance were observed under N2 (180 kg/ha) treatment. With the increase of nitrogen fertilizer, the yield of foxtail millet changed from low production type to medium production or high production type. In order to achieve the corresponding target yield of different foxtail millet varieties, the nitrogen uptake of 100 kg grain was different, and the nitrogen uptake of 100 kg grain of high yield type was about 3.36 kg. The nitrogen application rate of 180 kg/ha was more appropriate for foxtail millet in dry and thin land based on the morphological characteristics, yield, and lodging resistance of the plant at various growth stages. Canggu 6 not only had high and stable yield, but also was a foxtail millet variety resistant to low nitrogen stress.

Key words: Dry and thin land, Summer-sown foxtail millet, Nitrogen fertilizer, Reasonable application rate

表1

不同施氮量对谷子各生育时期农艺性状的影响

生长期
Growth
stage
处理
Treatment
株高
Plant
height (cm)
叶绿素含量
Chlorophyll
content
叶鲜重
Leaf fresh
weight (g)
叶干重
Leaf dry
weight (g)
茎鲜重
Stem fresh
weight (g)
茎干重
Stem dry
weight (g)
单株鲜重
Fresh weight
per plant (g)
穗鲜重
Panicle fresh
weight (g)
穗干重
Panicle dry
weight (g)
拔节期
Jointing
N0 48.60b 32.12b 1.47b 0.35b 2.03b 0.33a 3.52b
N1 53.99ab 38.47a 1.84ab 0.44ab 2.67ab 0.29a 4.55ab
N2 59.38a 40.79a 2.88a 0.60a 3.82a 0.39a 6.81a
N3 59.34a 40.79a 2.79a 0.60a 3.84a 0.50a 6.68a
孕穗期
Booting
N0 70.89b 40.35a 4.70b 1.07b 7.71b 1.12b 9.06b
N1 75.11ab 41.27a 5.35ab 1.19ab 9.05b 1.27ab 11.09ab
N2 80.98a 47.79a 6.94a 1.50a 12.57a 1.69a 15.01a
N3 77.54ab 67.15a 5.91ab 1.29ab 10.33ab 1.42ab 14.33a
抽穗期
Heading
N0 82.35b 46.24b 9.18b 3.05b 20.62b 5.77a 34.67b 4.87a 1.47b
N1 91.70a 51.52a 10.98ab 3.52ab 25.14ab 6.84a 42.64ab 5.88a 1.87a
N2 91.08a 51.35a 11.77ab 3.64ab 26.37ab 6.72a 44.03ab 6.52a 1.64ab
N3 92.89a 50.10ab 12.43a 4.05a 29.17a 7.30a 47.73a 6.14a 1.76ab
灌浆期
Filling
N0 98.03b 52.22a 10.55a 3.56a 21.49b 6.54a 48.58a 15.39a 7.43a
N1 102.10ab 56.02a 11.22a 3.86a 22.58a 7.03a 53.70a 16.90a 8.31a
N2 106.30a 55.97a 12.59a 4.23a 28.30a 7.12a 58.18a 17.29a 8.31a
N3 104.00ab 55.75a 11.99a 4.12a 26.58a 6.88a 54.74a 16.16a 7.82a
成熟期
Maturation
N0 100.70b 31.72b 6.24b 2.67c 18.74b 6.57c 43.74b 18.75b 13.30b
N1 104.90ab 37.21a 8.04ab 3.18bc 24.39a 7.91b 54.93a 22.49a 15.78ab
N2 108.90a 39.60a 10.21a 3.72ab 23.88a 8.82a 59.24a 25.15a 17.70a
N3 109.70a 40.25a 10.17a 3.91a 24.82a 9.08a 63.00a 24.82a 17.23a

表2

不同施氮量对谷子品种成熟期各个性状及产量的影响

品种
Variety
处理
Treatment
株高
Plant
height (cm)
单株鲜重
Fresh weight
per plant (g)
叶绿素含量
Chlorophyll
content
叶干重
Leaf dry
weight (g)
茎干重
Stem dry
weight (g)
穗鲜重
Panicle fresh
weight (g)
穗干重
Panicle dry
weight (g)
千粒重
1000-seed
weight (g)
产量
Yield
(kg/667 m2)
豫谷18号
Yugu 18
N0 100.50a 50.12b 31.00b 3.02ab 7.36b 21.93b 15.75b 2.74a 319.1b
N1 101.20a 53.47b 40.33ab 2.92b 7.55b 23.25b 16.80b 2.80a 397.7a
N2 103.00a 69.98a 41.05a 3.93a 9.88a 29.62a 21.13a 2.79a 417.8a
N3 107.40a 56.17ab 37.26ab 3.38ab 7.55b 22.88b 16.33b 2.76a 401.4a
沧谷6号
Canggu 6
N0 101.70b 39.00b 34.05a 2.39a 5.61b 16.16b 10.98b 2.76a 323.8b
N1 104.60ab 58.18ab 38.67a 3.45a 8.19a 22.73ab 15.59ab 2.79a 441.2a
N2 108.90ab 52.45ab 37.68a 3.34a 7.00ab 22.79ab 15.77ab 2.87a 455.7a
N3 112.00a 62.02a 41.26a 3.72a 8.65a 25.45a 17.37a 2.89a 451.5a
沧谷7号
Canggu 7
N0 102.90b 41.55b 29.68c 2.67c 6.40c 17.74b 12.28d 2.91a 321.9b
N1 106.70ab 53.43b 36.11bc 3.05bc 7.08bc 21.67ab 14.43c 2.92a 394.2a
N2 110.60a 57.65ab 39.15ab 4.06ab 9.78ab 25.85ab 17.94b 2.94a 456.2a
N3 111.00a 73.88a 43.66a 4.82a 11.37a 27.64a 18.64a 2.95a 426.9a
沧谷8号
Canggu 8
N0 97.90b 44.28a 32.17a 2.59a 6.90a 19.19a 14.19c 2.88a 346.9b
N1 107.10a 54.62a 38.97a 3.32a 8.82a 22.31a 16.32a 2.94a 418.7ab
N2 113.00a 56.89a 43.80a 3.55a 8.61a 22.34a 15.97b 2.96a 437.4a
N3 108.30a 59.93a 42.02a 3.73a 8.74a 23.29a 16.63a 2.93a 411.7ab
平均Mean N0 100.70b 43.74b 31.72b 2.67c 6.57c 18.75b 13.30b 2.82a 327.9c
N1 104.90ab 54.93a 37.21a 3.18bc 7.91b 22.49a 15.78ab 2.87a 412.9b
N2 108.90a 59.24a 39.60a 3.72ab 8.82a 25.15a 17.70a 2.89a 441.8a
N3 109.70a 63.00a 40.25a 3.91a 9.08a 24.82a 17.23a 2.88a 422.9ab

图1

不同施氮处理下不同谷子品种增产百分率比较

表3

不同谷子品种产量划分指标

品种
Variety
群体类型
Group
type
产量指标
Indicator of
output (kg/hm2)
统计数
Statistic
籽粒产量
Grain yield
(kg/hm2)
豫谷18号
Yugu 18
高产型 >6000 4 6518.75
中产型 5250~6000 5 5737.24
低产型 <5250 3 4210.74
沧谷6号
Canggu 6
高产型 >6000 8 6885.87
中产型 5250~6000 2 5505.54
低产型 <5250 2 4573.91
沧谷7号
Canggu 7
高产型 >6000 7 6539.80
中产型 5250~6000 2 5816.08
低产型 <5250 3 4828.31
沧谷8号
Canggu 8
高产型 >6000 6 6684.54
中产型 5250~6000 4 5671.34
低产型 <5250 2 4937.09

图2

谷子籽粒吸氮量与籽粒产量的关系

表4

不同谷子品种百公斤籽粒吸氮量差异

品种
Variety
产量Yield (kg/hm2) 百公斤籽粒吸氮量Nitrogen uptake rate per 100 kg grain (kg)
高产型High 中产型Medium 低产型Low 高产型High 中产型Medium 低产型Low
豫谷18号Yugu 18 6518.75a 5737.24b 4210.74c 3.35a 3.32a 2.79b
沧谷6号Canggu 6 6885.87a 5505.54b 4573.91c 3.49a 2.80b 2.82b
沧谷7号Canggu 7 6539.80a 5816.08ab 4828.31b 3.55a 2.48b 2.74b
沧谷8号Canggu 8 6684.54a 5671.34b 4937.09c 3.05a 3.26a 2.55b

表5

不同谷子品种氮肥当季利用率差异

品种
Variety
氮肥当季利用率
Nitrogen use efficiency in current season
差值
Difference
高产型
High-productivity
type
中产型
Medium-productivity
type
豫谷18号
Yugu 18
47.85a (26.88~74.93)
36.33b (24.96~50.26)
11.52
沧谷6号
Canggu 6
56.41a (38.68~85.69)
41.47b
14.94
沧谷7号
Canggu 7
50.38a (34.77~73.18)
45.94a (36.62~55.27)
4.44
沧谷8号
Canggu 8
53.52a (26.82~80.82)
40.61b (24.22~61.77)
12.91

表6

不同施肥量谷子品种抗倒性鉴定结果

品种
Variety
处理
Treatment
抗折力
Fracture
resistance (kg)
3~5节长
Length of 3-5th
sections (cm)
株高
Plant height
(cm)
单株鲜重
Fresh weight
per plant (g)
根干重
Root dry
weight (g)
机械强度
Mechanical
strength (kg∙cm)
倒伏系数
Lodging
coefficient
豫谷18号
Yugu 18
N0 2.30a 18.66b 111.9a 52.04bc 2.73c 21.51b 100.27a
N1 2.37a 19.84a 104.1c 52.97b 2.65d 23.63a 91.22b
N2 2.43a 18.79b 107.7b 56.35a 3.54a 22.69ab 77.17c
N3 2.05b 18.67b 105.3bc 50.75c 3.37b 18.98c 90.08d
沧谷6号
Canggu 6
N0 2.60b 15.44d 108.4b 53.99c 2.83d 20.04b 102.85a
N1 2.87a 18.07b 111.9a 61.92b 3.47b 25.93a 79.31d
N2 2.43b 16.64c 108.1b 68.89a 4.13a 20.21b 91.44c
N3 2.13c 19.43a 111.7a 62.85b 2.98c 20.54b 118.23d
沧谷7号
Canggu 7
N0 2.63b 15.93ab 110.4a 63.18c 3.30b 20.88b 102.20b
N1 2.85a 16.35ab 107.8b 57.89d 2.96c 23.13a 91.68c
N2 2.77a 15.59b 107.4b 67.21a 4.33a 21.28b 79.26d
N3 2.27c 16.78a 108.0b 61.31c 3.30b 18.90c 113.70a
沧谷8号
Canggu 8
N0 2.37b 19.14ab 111.0a 53.49b 2.67b 22.46ab 100.49b
N1 2.54a 18.43b 111.3a 53.07b 2.97a 23.25a 88.36b
N2 2.36b 19.50a 107.5b 48.14c 2.53c 22.20ab 95.76b
N3 2.26b 16.31c 111.0a 62.59a 2.40c 21.04b 138.70a
平均值Mean N0 2.23b 17.80ab 108.2b 59.38a 3.84b 19.62b 101.46ab
N1 2.38a 18.17a 108.8b 56.46b 3.83b 21.44a 90.74b
N2 2.47a 17.30c 110.4a 55.68b 4.18a 21.22a 82.86b
N3 2.41a 17.63bc 107.7b 60.15a 3.68c 20.95a 113.67a

表7

不同施肥量不同谷子品种倒伏系数方差分析

变异来源
Variation
source
平方和
Quadratic
sum
自由度
Freedom
均方
Mean
square
F
F-value
P
P-value
区组Zone 2075.714 2 1037.8570
氮水平N level (A) 6440.987 3 2146.9955 8.290 0.0148
误差Error 1553.935 6 258.9891
品种Variety (B) 1876.309 3 625.4362 1.795 0.1751
A×B 3394.821 9 377.2023 1.082 0.4106
误差Error 8364.694 24 348.5289
总和Sun 23 706.460 47
[1] 裴雪霞, 王秀斌, 何萍, 等. 氮肥后移对土壤氮素供应和冬小麦氮素吸收利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2009, 15(1):9-15.
[2] 梁金梅. 2011年米东区水稻品种总结比较试验总结. 新疆农业科技, 2011(6):10-11.
[3] 范晓东. 早籼稻品种(组合)比较试验. 安徽农业科学, 2005, 33(10):1801,1827.
[4] 张亚琦, 李淑文, 付巍, 等. 施氮对杂交谷子产量与光合特性及水分利用效率的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(5):1119-1126.
[5] 袁宏安, 杨清华, 闫伟, 等. 施氮量与留苗密度对春谷农艺性状及产量的影响. 作物杂志, 2015(4):138-141.
[6] 关瑞, 张民, 诸葛玉平, 等. 控释氮肥一次性基施提高谷子产量和氮素利用率. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(4):639-646.
[7] 夏光利, 朱国梁, 史桂芳, 等. 控释氮肥对小麦生长发育及产量的影响. 安徽农业科学, 2015, 43(36):48-50.
[8] 李永虎, 曹梦琳, 杜慧玲, 等. 施肥位置及施肥量对杂交谷子干物质累积、转运和产量的影响. 中国农业科学, 2019, 52(22):4177-4190.
[9] 陈二影, 秦岭, 丛新军, 等. 中高地力水平下谷子N、P、K肥效应研究. 核农学报, 2019, 33(4):790-797.
[10] 郝科星, 李娜娜, 候富恩. 氮·磷·钾肥运筹对谷子品质与产量的影响. 安徽农业科学, 2016, 44(13):51-55.
[11] 谭金芳. 作物施肥原理与技术. 北京: 中国农业大学出版社, 2003.
[12] 金为民. 土壤肥料. 北京: 中国农业出版社, 2001.
[13] 秦娜, 朱灿灿, 代书桃, 等. 施氮时期对谷子产量品质和氮素利用率的影响. 中国农业大学学报, 2023, 28(1):67-78.
[14] 朴钟泽, 韩龙植, 高熙宗, 等. 水稻干物质量和氮素利用效率性状的配合力分析. 中国水稻科学, 2005, 19(6):527-532.
[15] Karrou M, Nachit M. Durum wheat genotypic variation of yield and nitrogen use efficiency and its components under different water and nitrogen regimes in the Mediterranean region. Journal of Plant Nutrition, 2015, 38(14):2259-2278.
[16] 陈二影, 杨延兵, 程炳文, 等. 不同夏谷品种的产量与氮肥利用效率. 中国土壤与肥料, 2015(2):93-97.
[17] 李淑文, 周彦珍, 文宏达, 等. 不同小麦品种氮效率和产量性状的硏究. 植物遗传资源学报, 2006, 7(2):204-208.
[18] 李淑文, 文宏达, 周彦珍, 等. 不同氮效率小麦品种氮素吸收和物质生产特性. 中国农业科学, 2006, 39(10):1992-2000.
[19] 王丹英, 章秀福, 邵国胜, 等. 高土壤肥力环境下不同类型粳稻品种产量对氮肥用量的响应. 作物学报, 2008, 34(9):1623-1628.
[20] Tian B H, Wang J G, Zhang L X, et al. Assessment of resistance to lodging of landrace and improved cultivars in foxtail millet. Euphytica, 2010, 172(3):295-302.
[21] 代小冬, 杨育峰, 陈煜, 等. 施肥对谷子农艺性状、产量及抗倒伏能力的影响. 河南农业科学, 2014, 43(10):47-52.
[22] 袁蕊, 郝兴宇, 胡桃花, 等. 施氮对黄化谷子生理特性及品质的影响. 山西农业科学, 2020, 48(3):335-338,386.
[23] 秦岭, 杨延兵, 管延安, 等. 施氮量和留苗密度对不同株型谷子产量及产量相关性状的影响. 山东农业科学, 2013, 45(5):60-63.
[24] 朱新开, 郭文善, 封超年, 等. 不同类型专用小麦氮肥施用参数研究. 麦类作物学报, 2009, 29(2):308-313.
[1] 姬景红, 刘双全, 马星竹, 郝小雨, 郑雨, 赵月, 王晓军, 匡恩俊. 控释尿素对寒地水稻农艺性状、产量及氮肥利用率的影响[J]. 作物杂志, 2025, (2): 149–154
[2] 胡聪聪, 李红宇, 孙显龙, 王童, 赵海成, 范名宇, 张巩亮. 秸秆还田与氮肥运筹对寒地水稻光合特性和产量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (1): 147–154
[3] 闫娜, 谢可冉, 高逖, 胡秋倩, 崔克辉. 增施穗氮肥缓解水稻穗分化期高温伤害的生理机制研究[J]. 作物杂志, 2025, (1): 89–98
[4] 吕伟生, 王馨悦, 陈明, 邓雪云, 张晨, 李子婧, 罗军元, 刘小三, 肖国滨. 红壤旱地油菜―芝麻轮作下油菜控释氮肥施用效果及其后效[J]. 作物杂志, 2024, (6): 113–119
[5] 曾茜倩, 张振远, 马秀娥, 方映涵, 翟金磊, 金涛, 刘冬, 刘章勇. 硅藻土对水稻产量和氮肥利用率的影响[J]. 作物杂志, 2024, (6): 147–152
[6] 李洪亮, 孙玉友, 魏才强, 刘丹, 解忠, 程杜娟, 曲金玲, 宋泽, 孟祥海, 赵云彤, 时新瑞. 控灌施肥对寒地粳稻生长及产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 152–158
[7] 刘子琛, 尚李岩, 叶佳雨, 盛添, 李瑞杰, 邓俊, 田小海, 张运波, 黄礼英. 增密减氮栽培对杂交籼稻稻米品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 194–203
[8] 路佳慧, 王爽, 李云, 郭振清, 王健, 韩玉翠, 林小虎. 减量施氮对春小麦不同器官氮肥利用及籽粒品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 220–227
[9] 张丽娟, 秦宇坤, 陈俊英. 油棉两季秸秆还田下施氮量对棉花产量形成及氮肥利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2024, (4): 158–163
[10] 周舟, 沈炘垭, 王俊, 刘立军. 控释肥与普通尿素组合对水稻产量、氮肥利用率和米质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (4): 180–187
[11] 侯钰晨, 庞春花, 张永清, 康书瑜, 毋悦悦, 闫晶蓉, 王嘉祺. 施用生物炭与氮肥对盐碱胁迫下藜麦幼苗生理生长特性的影响[J]. 作物杂志, 2024, (4): 240–246
[12] 江敏, 何爱斌, 孙会娟, 满建国, 聂立孝. 双季稻双直播模式不同早稻秸秆还田方式下氮肥运筹对晚稻生长发育和土壤理化性质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (3): 100–108
[13] 刘跃, 贾永红, 于月华, 张金汕, 王润琪, 李丹丹, 石书兵. 北疆氮肥运筹对花生生长发育、产量及品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (3): 119–126
[14] 张素瑜, 岳俊芹, 李向东, 靳海洋, 任德超, 杨明达, 邵运辉, 王汉芳, 方保停, 张德奇, 时艳华, 秦峰, 程红建. 施氮对郑麦366光合速率、花后干物质积累及产量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (3): 127–132
[15] 解梦凡, 贾海江, 曲远凯, 农世英, 李俊霖, 王杰, 刘力玮, 闫慧峰. 种植密度和氮肥用量对百色烟区烤烟叶片发育及烟叶产量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (2): 189–197
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!