肥料、除草剂和硒配施对谷子品质的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0701

中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (18): 11-18.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0701

肥料、除草剂和硒配施对谷子品质的影响

罗爱国¹(), 冯奕开¹^,², 庞琼¹^,², 朱敏¹^,², 聂萌恩³, 杨艳君¹()

¹ 晋中学院生物科学与技术系，山西晋中 030619
² 山西农业大学食品科学与工程学院，山西太谷 030801
³ 山西农业大学农业基因资源研究中心，太原 030000

收稿日期:2022-08-25 修回日期:2022-10-15 出版日期:2023-06-25 发布日期:2023-06-25
通讯作者: 杨艳君，女，1977年出生，湖南邵东人，教授，博士，研究方向：作物栽培条件优化方面研究。通信地址：030619 山西省晋中市榆次区文华街199号晋中学院生物科学与技术系，Tel：0354-3985783，E-mail：yyj1210@sina.com。
作者简介:
罗爱国，男，1980年出生，山西五台人，副教授，博士，研究方向：农产品加工与安全。通信地址：030619 山西省晋中市榆次区文华街199号晋中学院生物科学与技术系，Tel：0354-3985598，E-mail：lag@jzxy.edu.cn。
基金资助:
晋中学院创新团队“旱作农业谷子绿色生产技术创新团队”(jzxyjscxtd202108); 晋中学院创客团队“外源硒、除草剂和施肥对谷子品质影响研究”(jzxycktd2019027); 2022年度山西省基础研究计划（自由探索类）面上项目“基于根际微生物探讨谷子高产优质的作用机制及菌肥推广”(202203021221226)

Effect on the Quality of Foxtail Millet: Combined Application of Fertilizers, Herbicide and Selenium

LUO Aiguo¹(), FENG Yikai¹^,², PANG Qiong¹^,², ZHU Min¹^,², NIE Meng’en³, YANG Yanjun¹()

¹ College of Biological Sciences and Technology, Jinzhong University, Jinzhong, Shanxi 030600
² School of Food Science and Engineering, Shanxi Agricultural University, Taigu, Shanxi 030801
³ Agricultural Gene Resources Research Center, Shanxi Agricultural University, Taiyuan 030000

Received:2022-08-25 Revised:2022-10-15 Online:2023-06-25 Published:2023-06-25

摘要/Abstract

摘要：

为了进一步探究肥料、除草剂和硒配施对谷子品质的影响，优化谷子栽培技术。以‘晋谷21号’为试材，采用5因素5水平的二次通用旋转组合设计，研究N、P₂O₅、K₂O、Se和MSF除草剂混施对谷子品质指标的影响。采用主成分分析方法对谷子的蛋白质、脂肪、叶酸、凝胶稠度、淀粉酶、碱消化值、黄色素和硒等8项品质指标进行了分析，获得代表8个品质指标58.14%的信息量的综合品质。N × K₂O、N × MSF、K₂O × MSF相互作用对‘晋谷21号’综合品质影响显著。N、P₂O₅、K₂O、Se和MSF优化栽培条件分别为109.88 kg/hm²、99.20 kg/hm²、110.91 kg/hm²、87.58 g/hm²和419.35 g/hm²，最高预测综合品质为57.68。本研究为谷子生产中合理配施氮、磷、钾、硒和除草剂提供参考，为优质谷子的调优栽培管理和目标化种植提供理论依据。

关键词: 谷子, 品质, 肥料, 除草剂, 硒, 混施, 主成分分析

Abstract:

This study explored the effect of combined application of fertilizer, herbicide, and selenium (Se) on the grain quality of foxtail millet in order to optimize the foxtail millet cultivation techniques. ‘Jingu 21’ was used as material, a quadratic general rotation combination design with five factors and five levels was set to study the effects of combined application of nitrogen (N), tetraphosphorus decaoxide (P₂O₅), potassium oxide (K₂O), tribenuron-methyl (TBM) herbicide, and Se on the quality of foxtail millet. Principal component analysis was performed to evaluate the eight quality indicators of foxtail millet, including protein, fat, folate, gel consistency, amylase, alkali digestion value, yellow pigment and selenium. The first principal component, which could explain 58.14% of the total variance of grain quality, was chosen as the comprehensive quality. N×K₂O, N×MSF, and K₂O×MSF interactions had significance influence on the comprehensive grain quality of ‘Jingu 21’. The recommended cultivation conditions of N, P₂O₅, K₂O, Se and MSF were 109.88 kg/hm², 99.20 kg/hm², 110.91 kg/hm², 87.58 g/hm², and 419.35 g/hm² respectively, and the highest predicted comprehensive quality was 57.68. This study provided support for the use of nitrogen, phosphorus, potassium, selenium and herbicide in an optimal combination for foxtail millet production, and provided a theoretical basis for the optimal cultivation management and targeted planting of high-quality foxtail millet.

Key words: foxtail millet, quality, fertilizer, herbicide, selenium, mixed application, principal component analysis

罗爱国, 冯奕开, 庞琼, 朱敏, 聂萌恩, 杨艳君. 肥料、除草剂和硒配施对谷子品质的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(18): 11-18.

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图/表 7

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编码	氮/(kg/hm²)	磷/(kg/hm²)	钾/(kg/hm²)	硒/(g/hm²)	单嘧磺隆/(g/hm²)
-2	0	0	0	0	0
-1	69	36	37.5	60	500
0	138	72	75	120	1000
1	207	108	112.5	180	1500
2	276	144	150	240	2000
△j	69	36	37.5	60	500

编码	氮/(kg/hm²)	磷/(kg/hm²)	钾/(kg/hm²)	硒/(g/hm²)	单嘧磺隆/(g/hm²)
-2	0	0	0	0	0
-1	69	36	37.5	60	500
0	138	72	75	120	1000
1	207	108	112.5	180	1500
2	276	144	150	240	2000
△j	69	36	37.5	60	500

主成分	特征值	贡献百分率/%	累计百分率/%
F1	4.6515	58.1436	58.1436
F2	1.9375	24.2193	82.3629
F3	0.8734	10.9174	93.2802
F4	0.4883	6.1037	99.3839
F5	0.0284	0.3555	99.7394
F6	0.0133	0.1661	99.9056
F7	0.0043	0.0539	99.9594
F8	0.0032	0.0406	100.0000

主成分	特征值	贡献百分率/%	累计百分率/%
F1	4.6515	58.1436	58.1436
F2	1.9375	24.2193	82.3629
F3	0.8734	10.9174	93.2802
F4	0.4883	6.1037	99.3839
F5	0.0284	0.3555	99.7394
F6	0.0133	0.1661	99.9056
F7	0.0043	0.0539	99.9594
F8	0.0032	0.0406	100.0000

品质指标	特征向量
品质指标	F1	F2
蛋白质	0.2229	0.6092
脂肪	0.4563	-0.0380
叶黄素	0.4462	-0.0877
叶酸	-0.1962	0.1915
硒	-0.2260	0.4530
碱消化值	0.2309	0.6021
凝胶稠度	0.4514	-0.0891
直链淀粉	0.4432	-0.0861

肥料、除草剂和硒配施对谷子品质的影响

Effect on the Quality of Foxtail Millet: Combined Application of Fertilizers, Herbicide and Selenium

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No	x₁	x₂	x₃	x₄	x₅	蛋白质/%	脂肪/%	叶黄素/ (mg/kg)	叶酸/ (μg/g)	硒/ (μg/kg)		凝胶	淀粉	PC1
1	1	1	1	1	1	10.3	5.31	11.51	1.78	48.64	2.8	96.43	16.98	50.21
2	1	1	1	-1	-1	10.96	5.64	12.28	1.79	48.65	3.51	100.7	18.35	54.94
3	1	1	-1	1	-1	10.67	4.55	10.04	1.88	49.69	3.18	86	14.67	44.65
4	1	1	-1	-1	1	10.45	5.34	11.59	1.85	50.55	2.96	96.43	17.15	51.33
5	1	-1	1	1	-1	9.98	4.98	11.16	1.89	49.73	2.84	92.15	16.49	48.75
6	1	-1	1	-1	1	10.59	5.53	12.23	1.87	48.58	3.24	99.16	18.29	53.99
7	1	-1	-1	1	1	9.1	4.97	11.04	1.88	50.78	2.2	92.5	16.42	48.25
8	1	-1	-1	-1	-1	10.84	4.83	10.63	1.82	48.57	3.35	90.44	15.69	47.87
9	-1	1	1	1	-1	9.18	5.45	12.25	1.85	46.53	2.24	98.65	18.31	53.65
10	-1	1	1	-1	1	9.56	5.28	11.42	1.74	49.24	2.47	96.43	16.93	51.12
11	-1	1	-1	1	1	9.75	5.23	11.70	1.83	47.64	2.62	95.74	17.29	51.48
12	-1	1	-1	-1	-1	10.78	5.46	11.92	1.79	48.83	3.31	98.82	17.75	53.44
13	-1	-1	1	1	1	9.67	4.68	10.34	1.86	49.97	2.49	88.39	15.12	45.70
14	-1	-1	1	-1	-1	9.21	5.5	12.05	1.77	47.43	2.25	99.33	17.97	53.57
15	-1	-1	-1	1	-1	9.73	5.15	11.49	1.88	49.83	2.55	94.72	17.03	50.26
16	-1	-1	-1	-1	1	10.12	5.21	11.47	1.78	46.97	2.87	95.4	16.99	51.37
17	-2	0	0	0	0	9.74	5.41	12.10	1.83	46.54	2.62	98.14	17.95	53.38
18	2	0	0	0	0	10.61	4.91	10.86	1.89	51.61	3.2	92.47	15.98	48.31
19	0	-2	0	0	0	9.71	5.32	11.94	1.79	49.21	2.6	97.94	17.78	52.51
20	0	2	0	0	0	10.85	5.59	12.02	1.73	48.95	3.4	101.53	17.91	54.87
21	0	0	-2	0	0	11.26	5.26	11.32	1.84	49.87	3.62	96.23	16.75	51.38
22	0	0	2	0	0	9.27	5.47	12.17	1.83	47.67	2.27	99.99	18.16	53.95
23	0	0	0	-2	0	10.18	5.43	12.30	1.91	47.85	2.87	97.97	18.38	53.45
24	0	0	0	2	0	10.53	5.09	11.55	1.89	50.18	3.05	93.35	17.14	49.89
25	0	0	0	0	-2	10.37	5.73	12.40	1.82	46.48	2.93	101.38	18.55	55.64
26	0	0	0	0	2	9.86	5.32	11.41	1.83	49.87	2.65	94.89	16.89	50.37
27	0	0	0	0	0	11.78	5.72	12.43	1.82	48.85	3.95	101.38	18.61	55.71
28	0	0	0	0	0	11.89	5.69	12.63	1.83	49.96	3.99	100.87	18.94	55.49
29	0	0	0	0	0	10.73	5.79	12.62	1.83	49.26	3.27	102.58	18.91	56.03
30	0	0	0	0	0	11.46	5.78	12.76	1.86	48.78	3.78	102.24	19.16	56.43
31	0	0	0	0	0	12.01	5.69	12.28	1.81	48.93	4.05	99.16	18.36	54.55
32	0	0	0	0	0	11.22	6.02	13.03	1.80	47.48	3.65	105	19	58.06

项	平方和	自由度	均方	偏相关	F-值	P-值
x₁	17.9228	1	17.9228	-0.6838	9.6628	0.0100^**
x₂	10.3753	1	10.3753	0.5806	5.5937	0.0375^*
x₃	14.1373	1	14.1373	0.6398	7.6219	0.0185^*
x₄	42.1350	1	42.1350	-0.8208	22.7164	0.0006^**
x₅	8.4253	1	8.4253	-0.5406	4.5424	0.0565
x₁×x₁	61.2295	1	61.2295	-0.8661	33.0109	0.0001^**
x₂×x₂	15.7830	1	15.7830	-0.6604	8.5091	0.0140^*
x₃×x₃	28.7364	1	28.7364	-0.7647	15.4928	0.0023^**
x₄×x₄	44.9955	1	44.9955	-0.8295	24.2587	0.0005^**
x₅×x₅	24.0127	1	24.0127	-0.7353	12.9461	0.0042^**
x₁×x₂	2.6569	1	2.6569	-0.3394	1.4324	0.2565
x₁×x₃	20.9306	1	20.9306	0.7116	11.2844	0.0064^**
x₁×x₄	3.8612	1	3.8612	-0.3989	2.0817	0.1769
x₁×x₅	22.1370	1	22.1370	0.7214	11.9348	0.0054^**
x₂×x₃	1.4161	1	1.4161	0.2548	0.7635	0.4009
x₂×x₄	0.5625	1	0.5625	0.1638	0.3033	0.5929
x₂×x₅	0.1225	1	0.1225	-0.0773	0.0660	0.8019
x₃×x₄	2.2052	1	2.2052	-0.3123	1.1889	0.2989
x₃×x₅	16.2006	1	16.2006	-0.6653	8.7343	0.0131^**
x₄×x₅	0.0072	1	0.0072	0.0188	0.0039	0.9514

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