不同有机肥对油用亚麻品质的影响

吴 兵，赵 利，谢亚萍，高玉红，牛俊义

(1.甘肃农业大学生命科学技术学院，甘肃兰州730070;2.甘肃省农业科学院作物研究所，甘肃兰州730030; 3.甘肃农业大学农学院，甘肃兰州730070)

不同有机肥对油用亚麻品质的影响

吴 兵1，赵 利2，谢亚萍3，高玉红3，牛俊义3

(1.甘肃农业大学生命科学技术学院，甘肃兰州730070;2.甘肃省农业科学院作物研究所，甘肃兰州730030; 3.甘肃农业大学农学院，甘肃兰州730070)

为探讨胡麻(Linum usitatissimum Linn)优质安全生产，以张亚2号为材料，在内蒙古自治区鄂尔多斯市、山西省大同市和甘肃省兰州市、白银市4个地点，以不施肥 (T0)和单施化肥 (T1)为对照，研究了4种不同有机肥—当地农家肥 (T2)、胡麻油渣 (T3)、清调补有机肥 (T4)和窝里横有机肥 (T5)对油用亚麻品质及产量的影响。结果表明，4种有机肥对油用亚麻品质的影响主要体现为含油率和饱和脂肪酸含量变化。油用亚麻品质中有效成分的积累受有机肥料类型和农田环境因素协同影响，未出现统一性变化。与不施肥和施用化肥相比，尽管4种有机肥对棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和木酚素有一定影响，但处理间均无显著差异，肥料处理后油份品质差异主要体现为含油率、硬脂酸和碘值的变化。窝里横有机肥较化肥显著提高含油率1.24%，而农家肥和窝里横有机肥较化肥处理硬脂酸含量显著降低4.97%和12.04%。品质特性和产量对不同试验点的响应较大，4个试验点中，饱和脂肪酸含量以兰州和白银点居高，鄂尔多斯点呈现较高的含油率及油酸和亚油酸含量，亚麻酸则以兰州和大同点为优。产量效应则集中体现在鄂尔多斯和兰州点，有机肥处理后产量分别为2 356 kg·hm-2和2 067 kg·hm-2，可为兰州和鄂尔多斯作为优质油用亚麻生产基地提供高产、高值化参考。油用亚麻主要品质性状可能主要决定于其遗传特性，有机肥除影响含油率和硬脂酸含量外，更多地体现在产量效应上。表7，参21。

有机肥;胡麻;含油率;品质性状;产量

0 引 言

胡麻，又称油用亚麻，是我国西北和华北干旱、高寒和土壤贫瘠地区重要的油料作物，也是当地不可替代的经济作物。在农作物生产过程中，施肥是增加作物单位面积产量的一项重要措施之一。有研究表明，施用无机化肥虽然可以提高作物产量，但长期大量施用会使土壤板结、结构变差、肥力下降、理化性状变劣［1］，同时，还可能出现地下水硝酸盐含量超标、水体富营养化及大气污染等生态环境问题［2-3］。而施用有机肥料可使大量的有机物质 (糖类、脂肪类、氨基酸类等)和有益微生物及活性酶回到土壤中参与物质循环，不仅可以改善土壤理化性状，而且可为作物提供较为全面的营养元素和部分微量元素，为作物健壮生长、品质改善和实现高产稳产奠定良好基础［4-8］。关于有机肥对冬小麦、大豆、烟草、菜豆、甘薯、苹果、马铃薯、小白菜等作物产量和品质的影响研究报道较多［8-13］，有关油用亚麻方面，仅见养分吸收、干物质积累分配及产量等方面的报道［14-16］，而关于有机肥对油用亚麻品质的影响研究尚未见报道。为此，研究以油用亚麻为研究材料，在内蒙古鄂尔多斯市、甘肃白银市和兰州市以及山西大同市设4个地点，研究了不同有机肥对油用亚麻品质的影响，以期为优质油用亚麻品质调控技术提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2011年分别在我国胡麻主产区甘肃省白银市靖远县白银市农业科学研究所靖坪农场、兰州市榆中县良种场、内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗树林召镇鄂尔多斯市农业科学研究所试验场及山西省大同市山西农科院高寒所试验地进行。各试验区自然气候条件如表1所示，试验土壤养分情况如表2所示。

表1 不同试验区自然气候条件概况Tab.1 Natural conditions in four experiment sites

表2 不同试验区土壤质地及养分含量Tab.2 Nutrient content and soil texture in four experiment sites

1.2 试验设计及田间管理

采用随机区组设计法，以不同养分供给材料 (肥料品种)为单一因素，设不施肥 (T0)、施用化肥(尿素，含N≥46%;过磷酸钙，有效P2O5≥16%;T1)、施用当地农家肥 (充分腐熟;有机质 ≥20%，N+P2O5+K2O≥9%;T2)、施用胡麻油渣(有机质≥27%，N+P2O5+K2O≥5%;T3)、施用清调补有机肥 (河北邢台和阳生物工程有限公司生产，有机质≥25%，N+P2O5+K2O≥4%;T4)、施用窝里横有机肥(河北邢台和阳生物工程有限公司生产，有机质≥25%，N+P2O5+K2O≥6%;T5)共6个处理，各施肥处理肥料施用量依据当地农业技术推广人员考察的胡麻高产田以及生物肥生产厂家推荐的施肥量综合确定，见表3。各试验区均以T1、T2为对照，3次重复，小区面积20 m2(4 m×5 m)。小区及重复之间分别设置30 cm和50 cm宽的过道，四周设宽1 m的保护行。

各试验点油用亚麻供试品种均为张亚2号。播种及收获日期如表3所示。种植密度均设750万株·hm-2，人工条播，播深3 cm，行距20 cm。各试区均选择中等肥力均匀一致的田块，土壤基础养分见表2。在胡麻生长期间各试验点均未进行灌溉，其他管理方式同一般大田。成熟后按小区单打单收，晒干后称取籽粒重量，测得小区实际产量。

表3 不同试验区试验各处理情况Tab.3 Fertilization amounts and planting time of different treatments in four experiment sites

1.3 测定方法及内容

各处理收获测产后，分别取500 g，品质分析在甘肃省农业科学院品质测定中心进行。用DA7200型近红外分析仪分析油用亚麻的含油率、长链脂肪酸含量 (棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸)［17］;以磷钼酸显色法测定木酚素含量;碘值测定采用GB5532-85《碘价测定法》。

1.4 数据处理

采用Excel 2007以及DPS 7.05进行数据整理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同有机肥对油用亚麻品质性状的影响

2.1.1 不同有机肥对油用亚麻含油率的影响。在4个试验地点中，6种肥料处理下，油用亚麻的平均含油率为37.97%～38.44%，其中T5处理最高，T1处理最低，见表4。各处理含油率变化由大到小依次为:T5＞T0＞T4＞T2＞T3＞T1。T5与T0间差异不显著，但均显著高于T1，其余处理与三者间无显著差异。可见，与不施肥对照 (T0)相比，施用化肥能显著降低胡麻含油率，其余各施肥处理对胡麻含油率的影响差异不显著。

2.1.2 不同有机肥对油用亚麻脂肪酸含量的影响。亚麻油中的饱和脂肪酸主要包括棕榈酸和硬脂酸，不同肥料处理下胡麻饱和脂肪酸含量不同，见表4。在4个试验点，6种施肥处理下，油用亚麻的平均棕榈酸含量在5.63%～5.83%之间，T5处理最低，但各处理间差异不显著。平均硬脂酸含量在5.08%～5.49%范围内，6种处理硬脂酸含量的变化由大到小依次为:T1＞T3＞T2＞T0＞T4＞T5，T1较T5显著高出12.04%。施窝里横有机肥可以降低饱和脂肪酸如棕榈酸和硬脂酸的含量，而施农家有机肥则增加了棕榈酸含量，施化肥可以增加硬脂酸含量。

表4 不同有机肥处理对胡麻品质性状的影响Tab.4 Effect on flax quality characters under differentmanure treatments

亚麻油中的不饱和脂肪酸主要包括亚麻酸、油酸和亚油酸，见表4。在4个试验点各施肥处理中，不饱和脂肪酸总含量由高到低依次是:T1＞T2＞T3＞T0＞T4＞T5，亚麻酸含量的变化由大到小依次为:T2＞T1＞T3＞T4＞T5＞T0，油酸含量的变化表现为:T1＞T0＞T3＞T5＞T4＞T2;亚油酸含量为:T1＞T3＞T2＞T4＞T0＞T5，油酸和亚油酸含量均为T1处理最高，3种主要不饱和脂肪酸处理间差异均不显著。即施化肥和施当地农家肥、油渣均可增加油份中不饱和脂肪酸的含量，而施清调补和窝里横生物肥有机肥可以降低不饱和脂肪酸含量。不同有机肥的施用可以改变胡麻中不饱和脂肪酸含量，这种改变对肥料类型的选择性较大。

2.1.3 不同有机肥对油用亚麻碘值的影响。碘值是反映油脂中不饱和脂肪酸含量的一个重要指标。各试验点6种处理下油用亚麻平均碘值表现为:T2＞T0＞T5＞T3＞T1＞T4，其值在181.00～181.50之间变化，其中碘值最高的T2处理，较T4处理显著高出0.27%，见表4。各处理均与T0处理差异不显著，但施当地农家有机肥可增加碘值，施清调补则降低了碘值，这亦与油份中不饱和脂肪酸总含量对不同肥料类型的积累基本一致。

2.1.4 不同有机肥对油用亚麻木酚素含量的影响。各试验点6种施肥处理油用亚麻的平均木酚素含量变幅为5.43 mg·g-1～6.05 mg·g-1，其中T2处理最高，T4处理最低，尽管未达到显著水平，但前者较后者高11.42%，其抗氧化活性对保持油中不饱和脂肪酸稳定性的作用趋势类似于直接反映不饱和脂肪酸含量的碘值对肥料的响应。其它各处理依次为:T3＞T1＞T5＞T0，各处理间木酚素含量差异不显著。施农家有机肥能在一定程度提高油用亚麻木酚素含量。

2.2 同一施肥处理不同试验点间油用亚麻品质性状的比较

2.2.1 同一施肥处理下不同试验点油用亚麻的含油率不尽相同，见表5。各试验点胡麻平均含油率均表现为鄂尔多斯点最高，T0-T5处理该试验点含油率分别达到了39.76%、39.50%、39.71%、39.19%、39.53和40.22%，较同一施肥处理最低试点含油率分别高出1.98%、2.59%、2.71%、1.88%、1.74%和3.37%，同一施肥处理试验点间最低含油率仅T4处理为大同点外，其余均为兰州点。白银与大同2个点含油率介于鄂尔多斯和兰州试验点之间。可见，油用亚麻含油率除决定于其遗传特性外，外部生态因子亦具有重要作用。在生产中应因地制宜地选择不同的施肥类型。

表5 施肥类型对油用亚麻品质的影响Tab.5 Effect of different type fertilizer on flax quality characters

2.2.2 同一施肥处理相同脂肪酸含量因随试验点不同而呈现不同变化，见表5。在2种饱和脂肪酸平均含量相对于不同试验点出现最高值的点次 (总点次12点次)而言，白银、兰州、鄂尔多斯试验点分别呈现6点次、5点次和1点次，且其中清调补和窝里横施用后出现了较高的4点次，总平均饱和脂肪酸含量白银、兰州点较大同试区分别增加7.13%和4.97%。对油用亚麻品质性状影响最大的指标—不饱和脂肪酸含量在不同试验点亦存在明显差异，3种不饱和脂肪酸在各试验点出现最高值点次 (总点次18点次)由多至少分别为:兰州8点次、鄂尔多斯5点次、白银4点次和大同1点次，其中亚麻酸含量肥料施用后出现的6点次最高值中5点次在兰州试区，较鄂尔多斯点高出8.47%。

2.2.3 作为表达亚麻油中不饱和脂肪酸含量的一个重要指标，碘值在相同施肥处理下也受到自然条件的影响，见表5。相同施肥处理后4个试验点间，张亚2号油份碘值区间为179.64～182.36，尽管碘值最高值主要出现在大同点，但各点变异系数范围极小，为0.09%～0.25%，可能油份碘值对肥料类型和农田生态因子的变化不敏感。

2.2.4 同一施肥类型在不同地点对油用亚麻木酚素含量的影响较大，见表5。木酚素含量在各试验点出现最高值点次 (总点次6点次)分别为:兰州3点次、白银3点次，2个点平均木酚素含量分别达到6.37 mg·g-1和6.58 mg·g-1，较最低的大同点分别上升41.56%和46.22%。

2.3 不同试验点油用亚麻品质表现

不同试验点间油用亚麻品质指标并未呈均一性变化趋势，鄂尔多斯的平均含油率最高，达到39.65%，显著高于白银、大同和兰州试区，且两点间均差异显著，见表6;同时呈现出最高的油酸和亚油酸含量;平均硬脂酸和亚麻酸含量、碘值最低。兰州点棕榈酸、亚麻酸含量均最高，分别显著高出大同与鄂尔多斯8.79%和8.47%;含油率、油酸含量最低。白银点平均木酚素含量和硬脂酸含量最高，且试验点间变化趋势基本一致，与兰州点差异不显著，但均显著高于鄂尔多斯点。山西大同平均碘值最高，棕榈酸、亚油酸和木酚素含量最低。

表6 不同试验点油用亚麻品质的比较Tab.6 Effect on flax quality characters under different experiment sites

2.4 不同试验点有机肥对油用亚麻产量的影响

与T0相比，4个试验点有机肥处理均能显著增加产量，而与T1比较，不同试验点有机肥施用后产量变化随处理和试验点而有所差异，见表7。鄂尔多斯和兰州点均以T3处理产量为优，兰州点T3最高产量为2 803.3 kg·hm-2，较T0、T1分别高出62.82%和9.57%，但T4、T5处理显著低于T1、T2处理;白银点施用有机肥及化肥后无显著产量变化;鄂尔多斯点有机肥处理间无显著差异，但T3、T4、T5产量分别较T1显著高出5.44%、6.38%和6.12%;大同点仅T4、T5显著高于T1。综合4个试验点肥料对产量的影响，不同肥料均呈现优于不施肥的增产效应，但与T1比较，有机肥处理中仅T3、T2处理表现出较好的产量效应。

表7 不同试验点有机肥处理后油用亚麻产量的变化Tab.7 Variation of oil flax yield under differentmanure treatments in four experiment sites

3 结论与讨论

研究表明，6种处理下，油用亚麻产量、含油率和品质性状并未随不施肥、施用化肥和施用有机肥而呈现统一性变化，窝里横生物肥显著提高了油用亚麻品种含油率，而施化肥则显著降低含油率。对于具体品质性状而言，不施肥处理可降低亚麻酸的含量;施化肥增加了硬脂酸、油酸、亚油酸的含量;施农家有机肥可以增加棕榈酸、亚麻酸和木酚素的含量，增加碘值，降低油酸的含量;施清调补生物肥可以降低碘值和木酚素的含量;施窝里横生物肥降低棕榈酸、硬脂酸、亚油酸的含量。4种有机肥类型对油份中主要高值化平均不饱和脂肪酸含量的影响未达到显著效应。可见，不同肥料类型对胡麻品质中有效成分的影响不同，这除了与品种自身遗传特性和当地基础养分有关外，也可能与有机肥中营养物质释放的快慢、微生物种类及其分解有机质的速度、调节土壤中微生态系统能力等密切相关［18］。结合4个试验点肥料处理后油用亚麻的产量变化，化肥及有机肥较不施肥均能显著增产，与使用化肥相比，这种增产效应则以施用油渣和当地农家肥为优。所以，在当前及未来的较长时间内，产量与含油率仍然是油用亚麻种植的基础，在此基础上，油用亚麻种植技术方面有机肥类型的选择及化肥和有机肥的合理配施对油份深加工意义重大。

农作物产品品质不仅受到所施用肥料的影响，也会因产地水土条件及气候条件等因素不同而变化［19］。安建平等［20］通过对4个不同来源亚麻品种中籽粒主要脂肪酸积累的分析发现，成熟籽粒中棕榈酸、硬脂酸、亚油酸和亚麻酸含量差异较大。研究表明，油用亚麻品质不仅与肥料类型相关，也受种植区农田生态因素的较大影响，4个试验点6种处理下，鄂尔多斯点的平均含油率、油酸和亚油酸含量最高，平均硬脂酸含量最低;山西大同点的平均棕榈酸含量最低、平均碘值最高;兰州点的平均亚麻酸含量最高;白银点平均木酚素含量最高。表明肥料类型对胡麻不同品质成分的作用效果可能与当地气候、土壤、品种等因素密切相关;同时，某一有机肥料可能对胡麻某一品质成分是正效应，而对另一品质成分是负效应［21］，单一具体肥料在特定环境下对油用亚麻生长发育及品质的影响机制还需做进一步研究。生产中要依据经济、生态效益权衡，根据正副效应的大小及产品主要用途选择适宜肥料类型和配比，不能盲目照搬。

综上所述，油用亚麻品质中效用成分的积累受有机肥料类型和农田环境因素协同影响，且未出现统一性变化。与不施肥和施用化肥相比，尽管当地充分腐熟农家肥、油渣、清调补和窝里横对棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和木酚素有一定影响，但各处理间均无显著差异，肥料处理后油份品质差异主要体现为含油率、硬脂酸和碘值的变化，窝里横有机肥较化肥显著提高含油率1.24%，化肥处理较农家肥和窝里横有机肥处理硬脂酸含量显著增加4.97%和12.04%。有机肥对油用亚麻品质的影响主要在含油率和饱和脂肪酸含量方面。品质特性和产量对不同试区的响应较大，4个试验点中，饱和脂肪酸含量以兰州和白银试区居高，鄂尔多斯试区呈现较高的含油率及油酸和亚油酸含量，亚麻酸则以兰州和大同试区为优，产量效应则集中体现在鄂尔多斯和兰州2试区。结合品质与产量性状，可为兰州和鄂尔多斯作为油用亚麻优质生产基地提供高产、高值化参考。

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Effect of Different Organic M anures on Oilseed Flax Quality Characters

WU Bing1，ZHAO Li2，XIE Ya-ping3，GAO Yu-hong3，NIU Jun-yi3
(1.College of Life Science and Technology，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China; 2.Crop Research Institute，Gansu Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou 730070，China; 3.College of Agronomy，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China)

To investigate good quality and safety in oil flax(Linum usitatissimum Linn)production，field experimentswere con ducted in Ordos City of Inner Mongolia autonomous region，Datong City of Shanxi Province，Baiyin and Lanzhou Cities of Gansu Province.The study compared the effects of the applications of four differentmaures on oil flax quality characters and yield.The four organic fertilizers included farmyard manure(T2)，oil flax residue(T3)，Qingtiaobu(T4)and Woliheng(T5)bio-fertilizers.Treatments without fertilizer(T0)and with chemical fertilizer(T1)were used as controls.The results showed different responses in oil flax quality characters to differentmanures in four experimentsites.Effects ofoil flax quality under fourmanure treatmentswere primarily reflected in variation of fat content and saturated fatty acid.Accumulation of oil flax quality componentswere influenced by organicmanure types and field environmental factors，but no homogeneity appeared in this course.Compared to T0 and T1，treatments of T2，T3，T4 and T5 have influence on palmic acid，oleic acid，linoleic acid，linolenic acid and lignan content，there are no significant difference appeared in four manure treatments，therefore，major difference embodied in variety of fat content，stearic acid and iodine value.Woliheng increased fat content by 1.24%significantly over chemical fertilizer，farmyard manure and Woliheng decreased stearic acid content by 4.97%and 12.04%over fertilizer.In the four experiment sites，higher saturated fatty acid content appeared in Lanzhou and Baiyin，besides for fat content，oleic acid，linoleic acid in Ordos and linolenic acid in Lanzhou and Datong.An average high-yield up to 2 356 kg·hm-2and 2 067 kg·hm-2weremajored in Ordos and Lanzhou site under the four manure treatments.As for different valuable components in manures and different soil conditions and ecological surroundings，the four manures appeared different effect on oil flax quality characters and yield，the suggestion was proposed for establishing high quality oil flax production base in Lanzhou and Ordos.

organicmanure;oilseed flax;fat content;quality traits;yield

及通讯作者简介:吴兵 (1981-)，男，宁夏盐池人，博士，讲师，主要从事作物生长调控与生理生态研究.

10.11689/j.issn.2095-2961.2015.02.005

2095-2961(2015)02-0077-08

S513;S318

A

2014-11-19;

2015-01-08.

现代农业产业技术体系建设专项(CARS-17-GW-9)资助.