应 恒 殷 勇 张 林 张德银 周俊辉

（宜宾市农业科学院 四川宜宾 644000）

宜宾市位于中国“白酒金三角”，拥有得天独厚的自然条件和精湛悠久的酿酒工艺， 是世界名酒五粮液的原产地。 宜宾糯红高粱是国家地理标志保护农产品[1]，也是名优白酒企业的主要酿酒原料之一[2]。近年来，川南地区高粱市场行情持续升温，种植高粱比较效益高， 宜宾市政府也将酿酒专用粮基地建设写入《宜宾市现代农业强市“5+2”特色产业振兴规划》之中。 推进酿酒专用粮基地建设，不仅能为宜宾酿酒工业提供源源不断的优质原料， 而且也能对当地农民增收致富做出巨大贡献。

宜糯红4号是宜宾市农业科学院通过水耳红×矮马尾选育而来。 穗伞形、散穗，在川南湿润气候条件下穗部不易积水、不易霉变。 胚乳糯质，支链淀粉含量为 98.66%， 适合酿造高端白酒。 单宁含量1.31%，可以有效增添酒体香味。 中抗丝黑穗病和炭疽病，比对照青壳洋增产8.70%。当前，宜糯红4号作为川南地区主推的常规糯红高粱品种之一， 具有适应性强、丰产性好、生育期适中、农艺性状好等诸多优势[3]，连续几年推广面积保持在数十万亩以上，种植面积有望继续扩大，并且市场价格逐年走高，供不应求。

为了探明施氮量对糯高粱产量与品质的影响，刘天朋等[4]以西南地区杂交高粱品种泸糯8号和常规高粱品种泸州红1号为试验材料， 设3个施氮水平（75 kg/hm2、120 kg/hm2、165 kg/hm2）和 4个施氮时期（返青肥、拔节肥、穗肥比例分别为 0.2∶0.2∶0.6、0.2∶0.6∶0.2、0.3∶0.7∶0、0.6∶0.2∶0.2）开展大田试验，结果表明，在施氮（N）75～120 kg/hm2范围内，籽粒产量随施氮量的增加而显著增加，但施氮量超过120 kg/hm2后 ，籽粒产量随施氮量增加而增加不显著。

目前针对宜糯红4号栽培技术尤其是施肥量的研究还不够深入，农民生产上施肥普遍比较随性，不仅造成了肥料的浪费、成本的提高，并且可能导致宜糯红4号产量降低，不利于发挥该品种的产量潜力。相比于磷钾肥， 氮肥对植株农艺性状的影响表现更为直观明显，并且由于氮肥施用量较磷钾肥大，在大田试验中受干扰的程度较低。 因此，本研究针对宜糯红4号， 开展了不同水平施氮量对宜糯红4号影响的试验，通过测定植株主要农艺性状（叶面积、茎粗、株高、穗长），以及产量相关指标（穗粒数、千粒重、穗粒重、籽粒产量）后分析比对数据，旨在获取宜糯红4号的最佳施氮量， 为该品种在川南地区生产上的推广提供更高效合理的氮肥施用方案。

1 材料与方法

1.1 试验地点与供试品种

试验在宜宾市南溪区大观镇宜宾市农业科学院大观科研基地内（28°58′18″N、104°54′52″E）进行，土壤类型为紫色土，肥力均匀，前茬作物为绿肥。 土壤养分状况：碱解氮 451.79 mg/kg、速效磷 65.67 mg/kg、速效钾 141.16 mg/kg、pH 6.12。 供试品种为宜宾市农业科学院高粱和薯类研究所选育的常规糯红高粱品种宜糯红4号。

1.2 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，设3 次重复，5个施氮水平：0（CK）、120 kg/hm2、240 kg/hm2、360 kg/hm2、480 kg/hm2，依次用 N0、N120、N240、N360、N480表示。 小区面积为 15 m2，6 行区，行距 0.5 m，每穴定苗 2 株，种植密度约 94 500 株/hm2。施用氮肥为尿素（CON2H4），含氮量46%； 施用磷肥为过磷酸钙 （P2O5）， 含磷量12%， 施用量统一为75 kg/hm2； 施用钾肥为硫酸钾（K2SO4），含钾量 52%，施用量统一为 75 kg/hm2。 栽培模式采用育苗盘育苗移栽，保证出苗一致性。 氮肥施用分2 次进行，防止返青期苗弱烧苗。 施肥时期及肥料种类、用量见表1。 其余按高产田进行田间管理。

表1 各个处理施肥时期及肥料种类和用量（单位：kg/hm2）

1.3 测定指标和方法

1.3.1 植株主要农艺性状的测定 在乳熟末期，每个小区第3 行除边株外连续收取10 株， 用卷尺、游标卡尺分别测量其倒3 片叶的叶长、叶宽、茎粗、株高、穗长，并分别计算对应的平均值。 叶面积（cm2）=叶长（cm）×叶宽（cm）×高粱叶面积校正值（0.72）[5]。

1.3.2 产量相关性状指标的测定 在收获时， 先每个小区第3 行除边株外连续收取10 株样品调查穗粒数、千粒重和穗粒重，以平均值进行统计分析。 再收获去除边际效应后的全部有效穗， 带回实验室进行脱粒、称量，折合14%水分含量计产，并折算为公顷产量。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2010 处理数据平均值，采用DPS 9.01 软件进行方差分析，采用LSD 多重比较法进行差异显著性测验。

2 结果与分析

2.1 施氮量对宜糯红4号主要农艺性状的影响

由表2 可知，随着施氮量不断提高，高粱叶面积与茎粗不断增大， 相比于不施氮N0最大增幅分别为33.98%和30.17%，但增长速率均不断减小，表明增施氮肥有利于作物生物产量的积累。 叶面积在不同施氮水平之间差异均达到显著水平， 但茎粗在N360和N480之间差异不显著， 表明茎粗在N480左右接近阈值。 株高表现上， 不同施氮水平与不施氮N0相比差异显著，但不同施氮水平之间差异不显著，表明达到一定施氮量之后，高粱株高受施氮量影响较小。 穗长表现上，N0、N120、N240递增趋势明显，但再增施氮肥则效果不明显，表明穗长在N240左右达到阈值。

表2 不同施氮水平下宜糯红4号主要农艺性状的多重比较

2.2 施氮量对宜糯红4号产量相关性状的影响

由表3 可知， 随着施氮量不断提高， 高粱穗粒数、穗粒重、籽粒产量表现为先增大后减小，在N240达到最大值， 最大增幅分别为 32.81%、35.86%、28.88%。 相较于 N0～N240之间的增长曲线，N240～N480之间的下降曲线则更平缓， 表明适量氮肥提高产量与过量氮肥降低产量的作用机制不同。 所有处理间千粒重的差异不显著， 表明宜糯红4号千粒重对氮肥不敏感。 由表4 可知，穗粒数、穗粒重、籽粒产量变化趋势保持一致，即随着施氮量的逐步提高，产量相关性状（除千粒重外）递增幅度逐渐减小，甚至超过氮肥临界值后反而降为负值。 不同施氮水平下籽粒产量的变化与千粒重的相关性不大， 主要是由于穗粒数变化从而导致穗粒重变化。

表3 不同施氮水平下宜糯红4号产量相关性状的多重比较

表4 不同施氮水平下宜糯红4号产量相关性状的变化幅度

2.3 施氮量对宜糯红4号经济效益的影响

针对川南地区糯红高粱市场行情进行分析。 由表5 可知， 施氮处理与不施氮相比， 宜糯红4号的净利润呈现先增加后降低的趋势。 其中， N240处理下产值与净利润最高， 分别为41 681.74元/hm2和39 334.99元/hm2，增收 8 295.48元/hm2。从产投比（增收/肥料投入） 来看，N120和 N240都较高， 分别为 3.06和3.53，但施氮量超过240 kg/hm2后，产投比下降较快。 可见，适宜的施氮量有利于增加高粱经济效益，240 kg/hm2左右是宜糯红4号获得较高收益的适宜施氮量。

表5 不同施氮水平下的宜糯红4号经济效益比较

2.4 施氮量与宜糯红4号穗粒重之间的二次多项式回归分析

运用 DPS 软件，对 15 组（3 次重复，5个处理）施氮量与穗粒重数据，进行二次多项式回归分析，得到回归方程为y=-0.000 180 4x2+0.106 5x+43.74， 决定系数R2=962 834，表明穗粒重（因变量y）与施氮量（自变量x）之间的相关性较高。 并且，穗粒重拟合值与观察值接近，残差平方和较小，拟合效果较好。 当施氮量为295.20 kg/hm2时， 穗粒重达到理论最大值59.46 g。

3 结论与讨论

本研究通过设置5个施氮梯度：0（CK）、120 kg/hm2、240 kg/hm2、360 kg/hm2、480 kg/hm2，对川南地区宜糯红4号最适施氮量进行了探究。 未以施氮量与产量来进行回归分析， 是因为大田试验条件下无法保证每个小区收获株数一致，易导致随机误差。 而以施氮量与穗粒重来进行二次多项式回归分析， 有利于揭示宜糯红4号品种的理论潜力。 结果表明，当施氮量为 295.20 kg/hm2，此时穗粒重理论最大值为 59.46 g。若按种植密度94 500 株/hm2计算，理论产量最大值为5 618.80 kg/hm2。 但施氮量超过 240 kg/hm2后，产投比开始下降较快，增收作用下降。 结合川南地区酿酒糯红高粱市场行情分析，当施氮量为240 kg/hm2时，净利润、增收、产投比均最大化，分别为 39 334.99元/hm2、8 295.48元/hm2、3.53。 因此，川南地区宜糯红 4号最适施氮量应控制在240 kg/hm2左右， 有利于种植户增产增收。

相关研究表明， 适度增施氮肥可以显著提高农作物产量，如曹家洪等[6]以玉米品种顺单6号为试验材料， 设置 3个种植密度 （分别为 45 000 株/hm2、60 000 株/hm2、75 000 株/hm2），4个氮肥梯度(分别为70 kg/hm2、140 kg/hm2、210 kg/hm2、280 kg/hm2） 开展试验。 结果表明，不论在何种密度之下，适度增施氮肥均能使玉米干物质积累量显著提升， 但继续增施增产效果下降。

贵州农科院高杰等[7]以酒用高粱品种红缨子为研究对象，设置 0、120 kg/hm2、240 kg/hm2、360 kg/hm2、480 kg/hm2和 600 kg/hm2等 6个施氮水平，研究了糯高粱的产量和氮素吸收利用特征。 结果表明，糯高粱产量、 干物质积累总量和氮素积累总量随施氮量的提高表现为先升高后降低，其中籽粒产量以N240处理增幅最大， 较 N0处理增加28.87%， 这与本研究中N240较 N0籽粒产量增加 28.88%的结果非常接近。 但由于近年来宜宾糯红高粱市场价不断上涨，因此生产上的最适施氮量相较于高杰等[5]推测120～240 kg/hm2之间有所提高，以肥料换产量的经济效益更加凸显。

四川农业大学兰艳等[8]探索了施氮量对低谷蛋白水稻产量及品质的影响，发现施氮量在0～180 kg/hm2的范围内，水稻有效穗数、结实率、实粒数和产量随着施氮量的增加而逐渐增加；但当施氮量为225 kg/hm2时,结实率与实粒数均有所下降，导致产量降低。本研究发现，随着施氮量的提高，宜糯红4号的千粒重变化不显著， 表明穗粒重的变化主要是由穗粒数的变化所导致的。在N240之前，随施氮量的提高，穗长不断增加，这可能与穗粒数的增加密切相关。 但施氮量超过240 kg/hm2之后， 穗粒数下降， 而穗长减小不明显。 参考兰艳等的研究结果，推测可能是由于氮肥施用过量以后，高粱植株营养生长不断增强，但生殖生长却受到抑制，从而影响了高粱的开花结实性，导致产量构成因素之一的穗粒数下降， 因而导致产量下降，当然这还需要进一步研究。

近年，宜宾市深入推进酿酒专用粮基地建设，而糯红高粱就是最重要的酿酒专用粮。 2021年宜宾春播种植酿酒专用高粱约50 万亩，而宜糯红4号是宜宾主推的高粱品种。若以宜糯红4号推广面积2 万hm2计算， 按照240 kg/hm2施用氮肥， 则可增收高粱约2.46 万 t，增创经济效益约 1.66 亿元，对宜宾乡村振兴、农民增收致富有一定积极作用。