氮肥运筹方式对不同肥力土壤油菜产量与经济性状的影响

2018-01-09何俊平张书芬朱家成曹金华文雁成蔡东芳赵磊王东国王建平

湖北农业科学 2017年23期

何俊平+张书芬+朱家成+曹金华+文雁成+蔡东芳+赵磊+王东国+王建平

摘要：为明确油菜（Brassica napus L.）适宜的氮肥施用方式，促进油菜高产稳产，采用田间试验研究了氮肥运筹方式对丰油10号在2种不同肥力土壤中产量与经济性状的影响，并比较分析了不同肥力土壤对氮肥运筹方式响应的特点与差异。结果表明，施氮处理中的产量与相关经济性状均高于不施肥对照；施氮处理中，氮肥作基肥和越冬肥分两次施入且比例为7∶3时，油菜产量均显著高于对照且达到最高，氮肥作基肥、越冬肥与蕾薹肥分3次施入且比例为5∶3∶2时，油菜产量虽明显高于对照但均为最低。说明，充足的氮素供应是油菜苗期正常生长发育的基础，纯氮用量在192 kg/hm2且基肥和越冬肥比例为7∶3时，能够较好的协调油菜高产与氮肥运筹利用的统一，获得较高的油菜产量。

关键词：油菜（Brassica napus L.）；氮肥运筹；产量；经济性状；土壤肥力

中图分类号：S565.4；S147.23 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）23-4489-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.23.017

Abstract： To explore the suitable method of nitrogen fertilizer application of oilseed rape（Brassica napus L.） and promote high and stable yield of oilseed rape， Fengyou No.10 was took as experimental material in this paper. Field experiments were carried out to study nitrogen fertilizer application on seed yield and economical characters of oilseed rape planted in two different fertility soil， and to compare fertilizer response differences and characteristic of two different fertility soil to nitrogen fertilizer application. The results showed that，seed yield and related economical characters in the nitrogen fertilizer application treatments were mostly higher than the control of no fertilizer application. Among the nitrogen fertilizer application treatments， seed yield of the two soil fertility were both significantly higher than the control and reached the highest level when nitrogen fertilizer was divided into base fertilizer and overwintering fertilizer and the proportion of the two was 7∶3； seed yield of the two soil fertility were both obviously higher than the control and reached the lowest level when nitrogen fertilizer was divided into base fertilizer， overwintering fertilizer and bud fertilizer and the proportion of these three was 5∶3∶2. It indicated that sufficient nitrogen was the basis for the normal growth and development of oilseed rape at seedling stage. The dosage of pure nitrogen was 192 kg/hm2 and the proportion of base fertilizer and overwintering fertilizer was 7∶3，high yield of oilseed rape and utilization of nitrogen application mode could reach the better coordinate， higher seed yield would be obtain.

Key words： oilseed rape （Brassica napus L.）； nitrogen fertilizer application； yield； economical characters； soil fertility

油菜（Brassica napus L.）是中國第一大油料作物，也是国产食用植物油的第一大来源，据统计，菜子油占国产食用植物油的57%以上，对缓解国产食用油供需矛盾，保障中国食用油的供给安全具有不可比拟的战略性意义[1，2]，因此，确保油菜的高产稳产至关重要。研究表明，油菜单产水平的提高不仅与油菜品种的改良密不可分，亦与生产管理中氮肥的合理施用密切相关[3]。氮素是植物生长发育所必需的大量营养元素，对作物产量与品质的形成具有关键作用[4]。合理施用氮肥可有效促进油菜生长发育和产量形成，显著提高其产量，反之，用量过多或过少或施用时期不佳则均会对油菜的生长发育和子粒产量产生不利影响[5，6]。目前，随着油菜直播轻简化栽培在生产上的广泛应用，油菜施肥尤其是氮肥施用方面的问题日益突出，主要表现为某个生育时期施用不足，某个生育时期又施用过量，或前期重施后期少施甚至不施等[7，8]。而且，目前农田中施用的氮肥多为速效形态，养分释放迅速、肥效短，集中施用极易造成氮素损失，不仅不利于作物高产且降低了氮肥利用率，更是引起了严重的环境污染[9]。因此，合理施氮至关重要。研究认为，合理的氮肥运筹、氮肥利用率的提高是减少环境污染的有效途径[10，11]。迄今，有关直播油菜施氮量与基追比、施氮量与运筹方式等方面已有较多报道，但试验研究多集中于长江中下游区域，与黄淮海区域相关的甚少；而且，大量研究表明，氮素对油菜产量的调节作用虽然很大，但增产效应却因各地选用品种、土壤肥力、施肥水平、栽培措施与气候特点等的不同而存在很大差异[12-16]。

丰油10号是由河南省农业科学院经济作物研究所油菜团队选育出的半冬性甘蓝型细胞质雄性不育三系杂交种，分别通过国家黄淮区域、长江上游及长江中游品种审定，其适应性广泛，抗寒抗倒性良好，已成为油菜适播区的主栽品种。然而，目前有关氮肥运筹在丰油10号生产中的研究尚未见报道。因此，为探讨氮肥运筹对黄淮海区域油菜产量的影响，本研究以丰油10号为材料，在2种不同肥力土壤条件下，分析了其对氮肥运筹方式响应的特点与差异，以期为河南省直播油菜的氮肥运筹管理提供理论数据及科学参考，建立丰油10号的高产高效栽培体系，促进油菜高产稳产。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

田间试验设置在河南省淮河流域水稻-油菜轮作区的信阳市潢川县伞陂镇，及长江流域玉米-油菜轮作区的南阳市宛城区。水稻-油菜轮作区的土壤为水稻土，基础肥力匮乏；玉米-油菜轮作区的土壤为黄褐土，基础肥力中等。

供试肥料分别为尿素（含N 46%），磷酸一铵（含N 11%，含P2O5 44%），氯化钾（含K2O 60%）。供试材料为当地主栽油菜品种丰油10号。播种方式为直播，9月中下旬播种。3～5叶期间苗、定苗，密度30万株/hm2。5月中旬收获。

1.2 試验设计

试验均设4个处理，分别为TN0（对照，不施任何肥料）、TN1（N用量192 kg/hm2，一次性基施），TN2（N用量192 kg/hm2，基肥和越冬肥比例7∶3）、TN3（氮肥用量192 kg/hm2，基肥、越冬肥和蕾薹肥比例5∶3∶2）。每个处理设3个重复，随机区组排列。小区面积50 m2（5 m×10 m），行距33 cm，株距10 cm。小区间、重复间均设置50 cm宽走道，四周设置1 m宽保护行。整个生育期内其他肥料施用量均保持一致，分别为P2O5 106 kg/hm2、K2O 108 kg/hm2、硼砂8.34 kg/hm2，全部作为基肥一次性施入。田间其他管理措施与当地大田生产相同。

1.3 测定项目

考种取样：在油菜成熟期收获前对各处理进行取样，每个小区均选择第16行相同位置，连续取样10株，测定株高、有效分枝高、一次有效分枝数、主花序有效长度、主花序有效角果数、主花序角果长、单株有效角果数、角粒数、千粒重。

计产样品：在油菜成熟期收获前对各处理进行取样，为避免误差，全部收获中间20行，单打，晾晒，称取油菜子粒重，计算产量。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥运筹方式对不同肥力土壤油菜产量的影响

不同氮肥运筹方式对不同肥力土壤油菜产量的影响存在差异。由表1可知，与不施肥对照相比，不同肥力土壤中各施肥处理的油菜产量整体上均表现出增加趋势。中等肥力土壤各处理结果比较分析显示，与对照相比，不同氮肥运筹方式处理中的油菜产量均有显著提高，处理TN2比对照增产792.30 kg/hm2，增幅达31.74%，增产最多；处理TN3比对照增产596.7 kg/hm2，增幅为23.91%，增产最少。肥力贫瘠土壤的试验结果表明，与对照相比，不同运筹方式处理中的油菜增产效果存在显著差异，处理TN2与对照相比增产208.65 kg/hm2，增幅为18.12%，增产最多；处理TN3与对照产量相比略有增加，增产35.7 kg/hm2，增幅3.10%，增产效果甚微，产量与对照持平。综上表明，两种不同肥力土壤中，以P2O5 106 kg/hm2、K2O 108 kg/hm2、硼砂8.34 kg/hm2一次性基施，纯N用量192 kg/hm2且基肥和越冬期追肥比例7∶3时，均可获得较高的油菜产量。

2.2 不同氮肥运筹方式对不同肥力土壤油菜产量构成因子的影响

千粒重、每角粒数与单株有效角果数是构成油菜产量的关键三因素。由表1可知，与不施肥对照相比，施氮处理中， 2种不同肥力土壤中的油菜单株有效角果数整体上均表现为增加趋势，并且随氮肥施用次数的增加，具有类似的动态变化，氮肥用作基肥与越冬肥且比例为7∶3时，油菜单株有效角果数均最低，氮肥用作基肥、越冬肥与蕾薹肥且比例为5∶3∶2时，油菜单株有效角果数均达最高；即不同肥力土壤中有效角果数最多处理中的氮肥运筹方式相同，有效角果数最少处理中的氮肥运筹方式亦相同。施肥处理中，随氮肥施用次数的增加，2种不同肥力土壤中的油菜每角粒数表现出相似的递减变化趋势，均表现为在一次性基施处理中每角粒数最多，两次追肥处理中每角粒数最少，但具体动态变化存在一定差异。对油菜千粒重的分析显示，施肥处理中，2种不同肥力土壤中的千粒重均在一次追肥处理中最高；但是，中等肥力土壤中的油菜千粒重在两次追肥处理中的最低，贫瘠土壤中的油菜千粒重在一次性基施和两次追肥处理中的相同。说明两种不同土壤肥力中的油菜产量构成因素的动态变化既有类似之处，又各有特点。

2.3 不同氮肥运筹方式对不同肥力土壤油菜主要农艺性状的影响

由表2可知，各氮肥运筹方式对不同肥力土壤油菜主要农艺性状的影响不同。中等肥力土壤中，与不施肥对照相比，施肥处理中，油菜株高与主花序有效角果数整体上均呈增加趋势，氮肥作底肥一次性施入处理中的株高最高，比对照高17.7 cm，氮肥分2次施入处理中的株高增加最少，比对照高12.8 cm；氮肥分3次施入处理中的主花序有效角果数增加最多，比对照多30.4个，氮肥分2次施入处理中的主花序有效角果数增加最少，比对照高18.5个。与对照相比，施肥处理中的油菜主花序有效长度和角果长整体上均呈明显升高趋势，氮肥一次性基施处理中的主花序长度增加最多，比对照长9.6 cm，氮肥分2次施入处理中的主花序有效长度增加最少，高出对照5.8 cm；不同氮肥运筹处理中的主花序角果长几乎完全相同，随施氮次数的增加，各处理中的主花序角果长依次为7.4、7.5、7.5 cm。施肥处理中，随施氮次数的增加，油菜有效分枝高呈先升后降的趋势，其中，氮肥一次性基施处理中的有效分枝高略低于对照0.4 cm，氮肥分2次施入处理中的有效分枝比对照高10.5 cm；油菜一次有效分枝数表现为先降低后升高的趋势，氮肥单次施入与氮肥分3次施入处理中的一次有效分枝数相同，氮肥分2次施入处理中的一次有效分枝数几乎与对照持平。

贫瘠土壤中，与不施肥对照比，施氮处理中的油菜株高和主花序有效长度整体上表现出明显升高趋势，其中，氮肥分3次施入处理中的油菜株高在施肥处理中最低，但仍高出对照6.2 cm，氮肥分2次施入与一次性基施处理中的株高几乎持平，分别高出对照9.8、9.2 cm；氮肥一次性基施处理中的主花序有效长度比对照增加2.7 cm，增加最少，氮肥分2次施入处理中的主花序有效长度高出对照8.6 cm，增加最多。与对照相比，施氮处理中的油菜一次有效分枝数整体上表现为增加趋势，但增加较少；油菜有效分枝高整体上表现为降低趋势，其中，氮肥分3次施入处理中的有效分枝最低，明显低于对照3.8 cm，氮肥分2次施入处理中的有效分枝最高，仅低于对照0.8 cm。与对照相比，随施氮次数的增加，油菜主花序有效角果数表现出逐渐增多，氮肥一次性施入处理中的主花序有效角果数最少，氮肥分3次施入处理中的主花序有效角果数最多；主花序角果长表现为先升后降的动态变化，氮肥一次性基施处理中的主花序角果长与对照持平，氮肥分2次施入处理中的主花序角果最长，氮肥分3次施入处理中的主花序角果最短。

3 小结与讨论

3.1 适宜的氮肥基施量有利于土壤养分均衡化，提高油菜产量

充足的氮素供应是作物高产的保证[17]。油菜是需氮量较大的作物，氮对油菜的生长发育具有较大的调节作用，合理施用氮肥可以有效促进油菜生长发育和产量形成[6，18]。本试验结果表明，施肥处理中，氮肥作基肥和越冬肥分两次施入且比例为7∶3时，2种肥力土壤中的油菜产量均显著高于对照且达到最高；氮肥作基肥、越冬肥与蕾薹肥分3次施入且比例为5∶3∶2时，2种肥力土壤中的油菜产量均为最低。其中，贫瘠土壤中，氮肥分3次施入处理中的油菜产量与对照相比仅略有提高；2种不同肥力土壤中，氮肥一次性基施处理中的油菜产量虽均显著高于对照，但与氮肥分两次施入处理的产量均无显著差异。说明充足的氮素浓度对苗期油菜的生长发育非常重要[7，19]，合理的基施氮肥不仅有利于基施养分的均衡化，且易于满足油菜正常生长发育的养分需求，调控产量及其构成，促进油菜产量的提高，反之，则不利于油菜的正常生长发育，在一定程度上还会造成多次追肥致油菜增产效果不理想的现象，如在本试验设置的氮肥水平范围内，5∶3∶2的氮肥基追比处理中油菜产量在所有施肥处理中最低。因此，合理适量的基施氮肥，平衡油菜生长发育初期基本的养分供应与需求，奠定油菜产量及其构成因子形成的基础，后期氮肥运筹管理方具实际生产意义。

3.2 每角粒数和千粒重是影响油菜产量形成的主要因子

在氮肥作基肥和越冬肥且比例为7∶3时的运筹方式下，2种不同肥力土壤中的油菜产量在所有施肥处理中均达到最高，而且，在此氮肥运筹方式下，与各自施肥处理相比，2种不同肥力土壤中的油菜千粒重均为最高，说明千粒重可能是2种不同肥力土壤油菜高产构成的主要因子。同时，进一步比较发现，氮肥分3次施入的运筹方式中，2种不同肥力土壤中油菜每角粒数均为最低，且二者中的产量和千粒重在各自施肥处理中亦为最低，说明每角粒数也可能是2种不同肥力土壤油菜产量构成的主要因子。因此，就本试验而言，每角粒数和千粒重是影响中等肥力与贫瘠土壤油菜产量形成的主要因子，提高每角粒数和千粒重有望促进油菜产量的提高。

有关氮肥施用对油菜产量影响的研究表明，氮肥用量对油菜产量构成因素中的单株有效角果数影响最大，对每角粒数影响较小[20]；但也有研究认为，氮肥不同施用时期对油菜产量及主要经济性状无明显影响[21，22]。本试验结果表明，与不施肥对照相比，不同肥力土壤条件下，施氮处理中的单株有效角果数在整体上的增幅均远高于千粒重与每角粒数的增幅，说明单株有效角果数在油菜产量构成中具有不容忽视的作用；但是，仅就产量性状分析而言，每角粒数和千粒重仍是影响本试验肥力中等与贫瘠土壤油菜产量形成的主要因子。上述结果的差异说明，试验选用品种与栽培措施的不同，试点土壤肥力与气候特点的不同，及试验数据分析角度的不同均会造成得到的结论存在差异。因此，实际应用中，应根据当地生产条件客观分析对油菜产量产生影响的主要因素，并基于分析结果制定合理的栽培方案，才能有效促进油菜的高产稳产。

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