氮肥追施时期对油菜产量、效益及氮素吸收利用的影响
2017-11-07刘宝林邹小云宋来强官春云
刘宝林,邹小云,宋来强,官春云*
(1.湖南农业大学 油料作物研究所/国家油料作物改良中心湖南分中心,湖南 长沙 410128;2.江西省农业科学院 作物研究所,江西 南昌 330200)
氮肥追施时期对油菜产量、效益及氮素吸收利用的影响
刘宝林1*,邹小云1,2*,宋来强2,官春云1**
(1.湖南农业大学 油料作物研究所/国家油料作物改良中心湖南分中心,湖南 长沙 410128;2.江西省农业科学院 作物研究所,江西 南昌 330200)
为推荐双季稻区油菜合理施肥时期,以中熟偏早油菜品种“赣油杂5号”为试验材料,于2010~2011年通过大田试验研究氮肥不同追施时期对油菜产量、效益及氮素吸收利用的影响。结果表明:不同追施时期条件下, N150处理下仅追施1次氮肥的平均株高要高于N180处理下仅追施1次氮肥的平均株高,而N150处理下追施2次氮肥的平均株高要低于N180处理下追施2次氮肥的平均株高;多次追施比一次性全部追施油菜籽粒含油量高。N150水平下各处理籽粒产量之间的差异均未达显著水平。在N180水平下,腊肥+薹肥追施时期处理与其他增施腊肥处理籽粒产量之间的差异未达显著水平外,与其他处理均达显著水平,腊肥+薹肥处理油菜籽粒产量最高,效益最好;苗肥+薹肥追施时期处理的氮肥利用率、氮肥农学利用率、氮素吸收效率都最高。此外,双季稻区油菜生产第一次氮肥追施可适当延后。
油菜;追施时期;产量;效益;氮素吸收和利用
油菜是氮肥需求量较大的作物之一[1],氮肥的施用对油菜的生长发育及其产量品质会产生较大影响[2-4]。自20世纪70年代以来,为追求高产,我国农业生产中氮肥的施用量迅速增加、施肥方法不合理等,造成油菜产量和氮肥利用率逐年降低,浪费资源甚至污染环境,这与作物高效安全生产目标不符[5-7]。中国是油菜生产大国,种植面积和总产均占世界的30%左右,随着油菜产业的发展,我国油菜科技工作者正在引领和推动油菜生产第四次飞跃[8]。合理施肥对提高油菜的主要农艺性状、干物质积累和产量等发挥了重要的作用,而氮肥的施用是油菜产量提升的关键[9-10]。关于氮肥运筹对油菜产量和氮素利用方面的影响,前人已做了大量的研究[11-12]。最佳的氮肥施用时期可以有效提高油菜氮肥利用率。在油菜研究中对中晚熟油菜做了大量的研究,也获得了较好的能有效提高油菜氮肥利用率的施肥技术,但在早熟油菜中研究的不多。为此,本研究根据我国南方地区油菜种植特点,以轻简高效施肥技术为出发点,就早熟油菜氮肥追施时期对早熟油菜产量、效益、氮素吸收利用的影响设置田间试验,为南方双季稻区油菜高产高效施肥提供理论依据和技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料及设计
供试品种甘蓝型双低杂交油菜“赣油杂5号”,为中熟偏早油菜品种,由江西省农业科学院作物研究所选育,2007年通过江西省农作物品种审定委员会审定。试验于2010~2011年在江西省南昌县进行大田小区试验。供试田块耕作层土壤pH值4.72、有机质33.9 g/kg、碱解氮139 mg/kg、有效磷78.2 mg/kg、速效钾102 mg/kg、有效硼0.223 mg/kg。采用条直播方式,10月14日播种,行距40 cm,3叶期定苗。施肥处理设置150 kg/hm2和180 kg/hm22个施氮水平,按1∶0.5∶0.5的比例确定磷钾用量,分别用N150和N180表示。设置追肥时期为:苗肥(12月上旬)一次性全部施入,腊肥(1月上旬)一次性全部施入,薹肥(2月上旬)一次性全部施入,苗肥+腊肥,苗肥+薹肥,腊肥+薹肥各为追肥的一半6个处理(分别用ZT1、ZT2、ZT3、ZT4、ZT5、ZT6表示)。留苗密度30万株/hm2。试验按随机区组设计,小区面积20 m2,重复3次。肥料分小区称取,均匀施用,除按方案施用肥料外,其他生产管理措施均采用常规管理方法。
1.2 测定项目与方法
油菜生长期间观察记载播种期、出苗期、初花期、终花期和成熟期。成熟期每小区取有代表性植株10株风干考种,考察株高、茎粗、一次有效分枝数、主花序长、主花序角果数、单株有效角果数、每角粒数、千粒重、单株产量和生物产量等性状。另外,每小区取有代表性植株6株待风干后先称地上部总干重,再分成茎枝、角壳和籽粒,分别称重并测定氮素含量。以各小区实收计产。
植株氮含量用浓硫酸混合催化剂消化,凯氏定氮法测定含氮量。试验区土壤和植株养分含量的测定均参照文献[13]的方法。氮肥利用率计算参考文献[5,14-16]。
1.3 数据统计
利用Excel 2003与SPSS13.0软件进行数据整理与统计分析。
2 结果与分析
2.1 对油菜主要农艺性状和含油量的影响
由表1可以看出,施氮影响了油菜的生长,氮肥的施用显著提高了油菜的株高、单株角果数和生物产量,但因氮肥用量和追施时期不同而存在差异,N150处理下仅追施1次氮肥的平均株高要高于N180处理下仅追施1次氮肥的平均株高,而N150处理下追施2次氮肥的平均株高要低于N180处理下追施2次氮肥的平均株高;在相同追施次数下,单株角果数、每角粒数和生物产量均表现为N180高于N150水平下的处理。总体上,N150水平的含油量高于N180水平,但无论在N150水平还是在N180水平,多次追施比一次性全部追施的油菜籽粒含油量高。
表1 不同追施时期处理的油菜主要农艺性状和含油量比较
注:同列数据后不同小字母表示在5%水平上的差异显著性,字母相同则差异不显著,不同则显著。下同。
2.2 不同追施时期处理的油菜籽产量和经济效益分析
由表2可知,N150水平下各处理(N150ZT1、N150ZT2、N150ZT3、N150ZT4、N150ZT5、N150ZT6)籽粒产量之间的差异均未达显著水平。在N180(N180ZT1、N180ZT2、N180ZT3、N180ZT4、N180ZT5、N180ZT6)水平下,腊肥+薹肥追施时期处理(N180ZT6)与其他增施腊肥处理(N180ZT2、N180ZT4)的籽粒产量之间的差异未达显著水平外,与其他处理均达显著水平。其中腊肥+薹肥处理(N180ZT6)处理油菜籽粒产量最高,为3347.10 kg/hm2。这表明在土壤基础肥力较好的地方,第一次氮肥追施可以适当后移。
按2011年市场油菜籽售价4.6元/kg、N 4.0元/kg、P2O55元/kg、K2O 7.5元/kg、B 3.72元/kg计算,在本试验肥料施用量条件下,所有追施时期处理经济效益比对照显著增加,其中N180水平下,腊肥+薹肥追施处理(N180ZT6)较对照增加效益最大,为8116.05元/hm2,而增幅最小的N150水平下,底+苗+腊处理(N150ZT4)较对照增加效益也有5895.75元/hm2。从总体上看,N180水平效益总体上要高于N150水平增加。这表明N180水平可有效提高甘蓝型杂交油菜的产值,显著增加经济收入,是最适宜的施氮水平,在土壤基础肥力好的情况下,第一次追施氮肥适当后移可以有效提高油菜籽产值。
表2 不同追施时期处理的油菜籽粒产量和经济效益比较
2.3 不同追施时期处理肥氮肥利用率
从表3可以看出,在N150施氮水平下,追肥1次的氮肥利用率、氮肥农学利用率、氮素吸收效率、氮肥偏生产力和氮收获指数普遍高于追肥2次的,而在N180施氮水平下,追肥1次的氮肥利用率、氮肥农学利用率、氮素吸收效率、氮肥偏生产力和氮收获指数普遍低于追肥2次的。从不同氮肥追施时期处理来看,在N180水平下,苗肥+薹肥追施时期处理(N180ZT5)的氮肥利用率、氮肥农学利用率、氮素吸收效率都最高,分别为43.79%、12.11%、0.63%。
表3 追氮处理对油菜氮肥吸收利用的影响
3 小结与讨论
栽培管理措施对作物具有十分重要的影响。施用氮肥具有促进作物生长和延缓作物衰老的作用。氮肥的合理运筹是作物进一步提高产量的重要技术措施。油菜生长时期主要有苗期、越冬期、薹期、花期、结角期和成熟期几个生育阶段,不同的生育阶段其生长特性及养分需求特性存在较大差异[17]。研究表明,油菜前期追氮有利于充实营养库,后期追施则有利于促进干物质积累并向籽粒中转移。追施过早或过晚均影响产量的形成,早追施易造成供给源缺乏,晚追施易造成库容少,只有选择适当的时期追肥,使植株库源良好结合才能达到高产目的。油菜营养专家就油菜的氮素营养特性进行了大量研究,认为薹花期需氮量最高达50%,其次是苗期,达35%,角果期最低,为15%,因此有必要分次施用。本研究表明,无论施氮量在N150还是在N180水平下,2次施用增产增效效果好于1次施用。N180水平下腊肥+薹肥追施时期处理油菜籽粒产量最高,N180水平下苗肥+薹肥追施时期处理的氮肥利用率、氮肥农学利用率、氮素吸收效率都最高。因此,早熟油菜生产第一次氮肥追施应适当延后。
[1] 刘后利.实用油菜栽培学[M].上海:上海科学技术出版社,1987:235-251.
[2] Narits L. Effect of nitrogen rate and application time to yield and quality of winter oilseed rape (BrassicanapusL. var.oleiferasub.biennis)[J]. Agronomy Research, 2010(3): 671-686.
[3] 赵继献,程国平,任廷波,等.不同氮水平对优质甘蓝型黄籽杂交油菜产量和品质性状的影响[J].植物营养与肥料学报,2007,13(5):882-889.
[4] 李志玉,郭庆元,廖星,等.不同氮水平对双低油菜中双9号产量和品质的影响[J].中国油料作物学报,2007,29(2):78-82.
[5] 张福锁,王激清,张卫峰,等.中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J].土壤学报,2008,45(5):915-924.
[6] 张炎,史军辉,李磐,等.农田土壤氮素损失与环境污染[J].新疆农业科学,2004,41(1):57-60.
[7] 易时来,石孝均.油菜生长季氮素在紫色土中的淋失[J].水土保持学报,2006,20(1):83-86.
[8] 王汉中.我国油菜产业发展的历史回顾与展望[J].中国油料作物学报,2010,32(2):300-302.
[9] 王维国,李建龙,韩庆保,等.优质油菜高产施氮技术[J].土壤肥料,1997(4):34-36.
[10] 冷锁虎,单玉华,周宝梅.氮素营养对油菜成熟期生物产量的调控[J].中国油料作物学报,2000,22(2):53-56.
[11] 邹娟,鲁剑巍,陈防,等.氮磷钾硼肥施用对长江流域油菜产量及经济效益的影响[J].作物学报,2009,35(1):87-92.
[12] 邹小云,陈伦林,李书宇,等.氮、磷、钾、硼肥施用对甘蓝型杂交油菜产量及经济效益的影响[J].中国农业科学,2011,44(5):917-924.
[13] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京:中国农业出版社,2000.
[14] 战秀梅,李亭亭,韩晓日,等.不同施肥方式对春玉米产量、效益及氮素吸收和利用的影响[J].植物营养与肥料学报,2011,17(4):861-868.
[15] Cassman K G, Peng S, Olk D C, et al. Opportunities for increased nitrogen use efficiency from improved resource management in irrigated rice systems[J]. Field Crops Res, 1998, 56(1): 27-39.
[16] Peng S, Buresh R J, Huang J, et al. Strategies for overcoming low agronomic nitrogen use efficiency in irrigated rice systems in China[J]. Field Crops Res, 2006, 96(1): 37-47.
[17] 苏伟,鲁剑巍,李云春,等.氮肥运筹方式对油菜产量、氮肥利用率及氮素淋失的影响[J].中国油料作物学报,2010,32(4):558-562.
EffectsofNitrogenFertilizerTopdressingPeriodonYield,BenefitandNitrogenAbsorptionandUtilizationofRapeseed
LIU Bao-lin1*, ZOU Xiao-yun1,2*, SONG Lai-qiang2, GUAN Chun-yun1**
(1. Oilseed Crop Research Institute, Hunan Agricultural University / Hunan Branch, National Oil Crop Improvement Center, Changsha 410128, China; 2. Institute of Crop, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang 330200, China)
In order to provide a scientific nitrogen fertilizer topdressing period for rapeseed production in double-cropping rice area of southern China, the author carried out field experiments during 2010~2011 in Jiangxi province to study the effects of different nitrogen fertilizer topdressing periods on the yield, benefit and nitrogen absorption and utilization of early-middle-maturing rapeseed variety “Ganyouza No. 5”. The results showed that: under the condition of different topdressing periods, when nitrogen fertilizer was topdressed for one time, the average plant height of rapeseed in the treatment N150was higher than that in the treatment N180; while when nitrogen fertilizer was topdressed for two times, the average plant height of rapeseed in the treatment N150was lower than that in the treatment N180; nitrogen fertilizer topdressing for many times could obtain higher oil content in rapeseed than that for one time. At the level of N180, the treatment of mid-December fertilizer plus stem-extending fertilizer obtained the highest oilseed yield and the best economic benefit, and the oilseed yield in this treatment was significantly higher than that in other treatments (except for the treatments of increasing the topdressing of mid-December fertilizer). The nitrogen use efficiency, agronomic nitrogen use efficiency, and nitrogen uptake efficiency of rapeseed in the treatment of applying seedling fertilizer+stem-extending fertilizer were the highest. The first-time nitrogen fertilizer topdressing for rapeseed production could be appropriately postponed in double-cropping rice area.
Rapeseed; Nitrogen topdressing period; Yield; Benefit; Nitrogen absorption and utilization
2017-08-01
国家油菜产业技术体系(CARS-12);江西省杰出青年人才资助计划(20171BCB23082);江西省科技创新团队建设计划(20152BCB24013);江西省农业科学院博士启动项目(20162CBS009)。
刘宝林(1962─),男,教授,博士,研究方向为作物栽培与营养施肥研究。*同等贡献作者:邹小云。**通讯作者:官春云。
S565.4
A
1001-8581(2017)11-0029-04
(责任编辑:曾小军)