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论种植间距对谷子生长的影响
发布时间：2022-03-24 10:53
谷子概述
谷子，又称小米，是禾本科狗尾草属的一年生草本植物。谷子起源于中国黄河流域，栽培历史约1000年，主要分布在东北、华北、西北等一些干旱半干旱生态环境较差的地区，是中国北方重要的粮食作物之一[1]。谷子在我国西北丘陵旱区的种植面积可达30%以上，被誉为旱作农业的铁杆作物，是我国重要的战略储备作物，在保障旱区粮食安全方面发挥着非常重要的作用[2]。谷子具有很强的抗逆性、抗旱性、耐贫瘠性和广泛的适应性；其实，它的外壳坚硬，能防潮、防热、不易发霉，可以长期保存[3、4]。近年来，由于生活水平的提高，人们改变了原有的膳食结构，逐渐提高了小粮的比重。因此，发展谷子生产对增加粮食生产和改善人民生活具有重要意义。
中国是世界上粮食种植面积最大的国家。20世纪50年代初，我国北方各省粮食种植面积仍处于农作物种植面积的首要地位。自20世纪70年代以来，随着水利设施的改善和玉米、小麦高产作物的发展，特别是以粮为纲的政策导向，粮食逐渐从中高产田退缩到旱地，年种植面积从1957年的840万公顷大幅减少到1995年的152.3万公顷。此后，我国粮食短缺形势有所缓解，粮食种植面积急剧下降趋势得到控制。目前，年种植面积约81万公顷，粮食逐渐成为辅粮和配角。2008年，谷子被列为国家现代农业产业技术体系，促进了我国谷子现代农业科研的发展。同时，日益严峻的干旱形势、农产品国际竞争的加剧和人民饮食结构多样化的需求，增加了社会和市场对谷子的需求，为谷子产业的发展带来了新的机遇[5]。目前，我国谷子多种植在相对贫瘠的干旱丘陵地区。许多农民把谷子当作低产作物，种植热情不高，导致谷子生产管理广泛，肥料用量远低于小麦和玉米，产量水平较低，在一定程度上限制了谷子产业的发展[6]。因此，优化谷子栽培措施，促进单一产业改善，将粗放管理转化为精细管理，是促进该地区谷子产业发展的重要措施之一。
谷物因其营养丰富，在食品中占有重要地位。谷物去壳后为小米，营养价值高，易消化，深受人们喜爱。它被列为农作物中第一个小谷物，被称为百谷之长[1.7]。据中国农业科学院分析，谷物含有蛋白质7.5-17.5%，平均11.7%，脂肪酸3%-4.6%，平均4.5%，碳水化合物72.8%。它还含有必要的氨基酸和钙、磷、铁和胡萝卜素、维生素和其他营养物质[8]。小米含有人体必需的氨基酸。例如，动物实验证明，除了蛋白质外，蛋氨酸在体内的主要作用是提供甲基形成胆碱，然后磷脂，帮助肝脏脂肪转化；缺乏容易产生脂肪肝，甚至引起肝硬化。蛋氨酸也是合成肌酸胆碱的主要原料，转化为脯氨酸。因此，蛋氨酸具有预防脂肪肝和降低胆固醇的作用。小米的脂肪酸含量高于大米和小麦，脂肪酸结构合理，对皮肤、微血管和中枢神经系统有保护作用，可防治动脉硬化和肝硬化。它是脂溶性维生素和脂溶性色素的良好溶剂，有利于人体吸收这些营养[9]。小米富含膳食纤维，是大米的2.5倍，易于消化，适合老年人和儿童食用[10]。小米富含镁、锌、钾、硒等微量矿物质元素，使小米具有强身健体、防治克山病和大骨节病的作用[11]。
谷子还具有一定的药用价值，具有养肾气、除胃热、利尿、治渴的功效[12]。吃炒焦小米有利于丹田、补虚、开胃的功效[13]。李时珍的《本草纲目》记载：小米味咸，微寒无毒，养肾气，祛脾胃中热，益气，治胃热解渴，利尿，《棺材经》记载，半高米汤一方治疗消化不良等疾病，其中高米是粘小米。此外，谷草具有较高的营养价值和耐储存性，是饲养牲畜的重要饲料[14]。谷子是唯一一种粮食和饲料兼用的高效作物，在缓解种植业与畜牧业之间的冲突中具有不可替代的重要地位[15]。谷糠还可以酿酒和醋，是一种很好的工业原料。
1.2作物施肥研究进展。
中华人民共和国成立以来，直到20世纪90年代，随着化肥消费的增加，我国粮食产量呈现出快速增长的趋势，化肥投入对粮食增产的贡献率达到46.2%[16]。增加化肥是我国粮食增产和农民增收的重要手段之一，对缓解我国人多地少矛盾、防止粮食短缺危机具有重要作用[17]。随着我国耕地面积的减少和人口的急剧增长，化肥在保障粮食生产和经济发展中的作用越来越受到重视。近年来，我国化肥消费持续快速增长（年增长率约3%）。目前，我国化肥总量已超过5000万吨，约占全球化肥总量的40%。根据作物总播种面积，我国单位面积化肥用量为306kg/ha，远远超过世界平均水平为120kg/ha。因此，无论是化肥总量还是单位面积，我国都处于世界高水平[18]。然而，大量化肥投资并没有显著提高我国粮食总产量水平，化肥对粮食总产量的贡献和化肥生产效率呈下降趋势。化肥施用不当造成的土壤养分残留积累和资源浪费和环境污染已成为我国农业生产中亟待解决的重要问题[19]。
根据联合国粮农组织(FAO)的数据，在发展中国家施肥可以将粮食作物单产增加55-57%。虽然化肥可以显著增加作物产量，但过量的肥料投入不会增加产量，反而会增加资源和环境的压力。目前我国氮肥本季表观利用效率不到30%，磷肥利用率只有15-20%，其中不合理的施肥技术是肥料利用效率低下的主要原因[20]。受传统观念的影响，如粪大水勤，不问人、肥料越多，产量越高，我国农民盲目增加化肥施用，尤其是在经济作物种植中。此外，一炮轰和重基肥轻追肥的思想导致肥料增产效率低下，施肥后洪水、磷肥撒施等错误施肥方式容易导致肥料养分通过的地表径流、深层淋溶性损失、反硝化作用和氨挥发[21.22]。化肥生产是一个能源消耗型产业，过量、不合理的施肥会导致大量能源资源浪费。我国氮肥生产年综合能耗约1亿吨标准煤，约占全国能耗的5%。磷肥生产年磷矿消耗量超过1亿吨，全国硫化物消耗量为72%。磷资源已被国土资源部列入2010年后的短缺资源，国内硫钾资源短缺，需要依靠进口。目前，我国能源短缺和资源短缺的局面决定了化肥用量不可能继续增加，因此必须优化施肥技术，减少化肥浪费，进而减少化肥用量[23]。此外，我国化肥的广泛应用将加剧土壤中氮磷养分的积累，对环境构成威胁。目前，我国土壤有效磷土壤年均生长量为0.03mg/kg，北方部分菜田土壤有效磷高达171mg/kg，远远超过国际60mg/kg的环境临界值。硝氮在土壤中的大量积累会导致深层淋溶性风险，最终导致水污染和养分流失[24]。在中国华北地区的高产田，1m土层的硝酸盐累积量可达每公顷数百甚至数千公斤，远远超过作物生长的需要；黄土高原地区长期高量施肥也导致719kg/ha[25,26]土层硝态氮累积量为0-90cm。化肥的生产和施用过程会导致氮氧化物和二氧化碳的排放，这是温室气体的主要来源之一。NO2不仅会导致臭氧空洞的扩大，人类生活环境的恶化，还会形成颗粒物，引起呼吸和视力疾病，还会随水沉降产生酸雨，对人体健康和生态环境有不可估量的影响[17]，提高肥料利用效率，减少肥料过量施用。高校学术论文网提供专业的硕士毕业论文写作、博士论文写作发表、硕士论文写作发表、SCI论文写作发表、职称论文写作发表、英文论文润色的服务网站，多年来,凭借优秀的服务和声誉赢得了社会的广泛认可和好评，为毕业生解决写论文的烦恼
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