云南省主要油菜产区施肥现状调查与分析
2019-08-08田正书赵凯琴李根泽张云云李庆刚符明联
田正书,赵凯琴,李根泽,张云云,李庆刚,陆 毅,符明联*
(1.云南省农业科学院经济作物研究所,云南 昆明 650205;2.罗平县种子管理站,云南 罗平 655800;3.广南县经济作物工作站,云南 广南 663300)
【研究意义】云南省地处云贵高原,因其特殊的地理位置和气候特点,成为中国最具特色的高原油菜产区之一。油菜是云南省最重要的油料作物之一,其种植面积和总产分别占全省油料作物的82 %和80 %;2016年全省油菜种植面积占全国种植面积的4 %,油菜籽总产量58.7万t,占全国总量的12.9 %[1]。因此,提高油菜籽产量,对增加农民收入、促进云南省油菜产业发展具有重要意义。肥料是中国现代农业生产中不可或缺的物资投入,在保证作物产量和品质潜力的发挥上起着重要作用[2]。但是由于农民施肥的习惯性和盲目性,中国油菜生产实践中依然存在滥施氮肥、氮磷钾养分比例不协调等诸多问题。【前人研究进展】油菜是一种肥料依赖型作物,缺肥严重影响油菜籽产量和品质[3]。大量研究表明,科学施肥可明显改善油菜营养生长和物质积累量,提高籽粒产量,显著增加经济效益[4-10]。目前,关于油菜经济施肥量和施肥技术已有较多研究。邹娟[11]等认为油菜种植过程中,土壤能供应当前产量所需的60 %的氮、70 %的磷、80 %的钾,余下部分需要肥料提供。鲁剑巍等研究发现油菜产量在2 250 kg/hm2时,一季油菜需肥量大概为纯氮120~165 kg/hm2、纯磷45~60 kg/hm2、纯钾60 kg/hm2、硼砂7.5~11.25 kg/hm2;产量在2700~3000 kg/hm2时,施肥量在以上水平增加15 %~20 %[3,12-14]。赵应学[15]等在云南省临沧市临翔区油菜主产区土壤养分调查与配方施肥的研究结果显示,土壤中氮磷钾养分含量处于中等或以上水平,在3750 kg/hm2的目标产量下,肥料N、P2O5、K2O的总补施量分别为300、195、195 kg/hm2。在施用农家肥15 000 kg/hm2的情况下,化肥N、P2O5、K2O应分别补施240、150、75 kg/hm2。氮肥品种选择对土壤酸化作用最弱的是尿素(含N 46 %),施用量约525 kg/hm2,用碱性钙镁磷肥(含P2O520 %)替代普钙,施用量为750 kg/hm2,硫酸钾(含K2O 50 %)为150 kg/hm2,土壤基施硼砂 7.5 kg/hm2,在抽薹期喷施液体硼肥7.5 kg/hm2。阮应刚[16]等研究表明,在罗平地区,目标产量为2647.5 kg/hm2时,最佳参考施肥量为施纯氮149.1 kg/hm2、五氧化二磷54.2 kg/hm2、氧化钾151.1 kg/hm2。【本研究切入点】调研云南省油菜的种植情况、施肥状况、产量、收益情况,分析现阶段施肥过程中存在的主要问题。【拟解决的关键问题】针对云南省油菜主产区施肥过程中存在的问题,提出相应的解决措施,为指导云南省油菜生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 调查方法
采用农户和农技人员分别抽样调查的方式,对云南省主要油菜产区2016/2017年度和2017/2018年度油菜种植情况以及油菜种植户的施肥情况进行实地访问调研。被调研的区域按照地理位置分为滇中油菜产区,滇东北秋、春油菜产区,滇西北秋、春油菜产区,滇西南秋油菜产区。其中,滇中油菜产区包括玉溪、楚雄、大理等地区,滇东北秋、春油菜产区包括曲靖、文山、昭通等地区,滇西北秋、春油菜产区包括丽江等地区,滇西南秋油菜产区包括保山、德宏、临沧等地区。
具体方法是先确认在全省主要油菜产区拟发放的样本数量,再根据各市(州)的种植面积分配样本数。每个市(州、县)按照随机原则抽取样本,向农技人员和农户分别发放调查问卷5和15份。然后在每个县(市、区)同样按照随机原则抽取1~2个乡(镇),每个乡(镇)抽取2~3个村,每村抽取5~6户。各市(州)样本数分布详见表1。
1.2 调查内容
调查内容主要包括:油菜的产量及栽培方式,苗床肥和基肥的种类、施肥方式、肥料用量和施肥时间,追肥的种类、施肥方式、肥料用量和施肥时间,肥料的价格及油菜的价格。
表1 调研区域样本数量分布
注:有效样本数是指数据完整、与生产实际较一致的样本。
Note: The effective samples are the samples of complete data and consistent with the actual production.
表2 油菜主要施肥种类及比例
注:微肥养分比例:B2O5∶MgO∶ZnO=9∶3∶0.2。
Note: The nutrients ratio of trace element fertilizer is B2O5∶MgO∶ZnO=9∶3∶0.2.
1.3 统计及分析方法
农户施用的氮、磷、钾肥料养分计算方式:化肥按照包装袋上标识的含量,有机肥中养分含量参照《中国有机肥料养分志》提供的数值计算。
调查报告取2016/2017和2017/2018两年度数据的平均值进行分析。
为了保证问卷的可靠性和准确性,剔除数据异常的问卷。采用Excel 2007进行数据处理、分析及作图。
2 结果与分析
2.1 油菜施肥品种及比例
根据多年的施肥经验及本次调查走访发现,云南省油菜生产过程中使用的复合肥主要是三元复合肥,N︰P2O5︰K2O比例主要是10︰10︰10或15︰15︰15;有机肥主要是厩肥和杂肥,厩肥占80 %,杂肥占20 %。调查结果表明(表2),云南省油菜种植中,所有被调查的农户都施用了化肥,施用有机肥的农户只占19.7 %。农户施用的化肥种类主要有复合肥、尿素、过磷酸钙、硼肥、碳铵、磷酸二铵、钙镁磷肥、硫酸钾、锌肥等,其中施用最普遍的是尿素,施用比例为97.2 %,复合肥施用比例为63.0 %,硼肥的施用比例为57.2 %。说明云南省油菜种植户普遍重视复合肥、尿素、过磷酸钙等化学肥料的施用,相对忽略了单质钾肥、硼肥施用,有机肥的施用比例也相对偏低。特别是广南县施肥种类单一,油菜种植过程中只施用了尿素、硼肥和有机肥,且硼肥和有机肥的施用比例均不高,无农户施用单质磷肥和钾肥。
表3 云南省油菜实际投入的氮磷钾纯养分量
表4 农技人员推荐的氮磷钾养分投入量
2.2 油菜施肥量及养分比例
由表3可以看出,全省氮、磷、钾养分总投入分别是181.7、81.5、61.0 kg/hm2,油菜化肥中氮、磷、钾投入量分别为162.5、78.3、48.8 kg/hm2,分别占总养分投入量的89.4 %、96.1 %、80.1 %。整体来看,各地区氮、磷、钾总养分投入量差异较大;氮养分投入量在86.4~263.4 kg/hm2,磷养分投入量在4.2~131.4 kg/hm2,钾养分投入量在15.6~119.4 kg/hm2。马关县化肥中氮肥投入高达263.4 kg/hm2,磷肥投入高达131.4 kg/hm2;临翔区氮肥投入量均大于200 kg/hm2;陇川县、马关县、临翔区都只施用了化肥未施用有机肥,均存在重化肥轻有机肥现象;广南县的施肥水平偏低,偏施氮肥、少施或不施磷钾肥的现象较严重。
徐华丽等研究发现,2010/2011年度云南省油菜生产中化肥的氮磷钾养分投入量平均为162、38、18 kg/hm2,有机肥氮磷钾养分投入量平均为13、20、68 kg/hm2,氮磷钾总养分投入量平均为175、58、86 kg/hm2[17-18]。与徐华丽等的调查结果相比较,表明云南省2016/2017和2017/2018两年度油菜种植施用的氮、磷平均总养分量明显高于2010/2011年度,钾养分平均投入量明显下降;但化肥中氮、磷、钾养分投入量明显增加,有机肥施用量明显降低。
农户实际养分投入量与农技人员推荐的氮磷钾养分投入量(表3~4)相比较,云南省整体的氮肥用量偏高,磷肥和钾肥用量偏低;由表3可以看出,各县(市、区)化肥中N养分投入量为62.4~263.4 kg/hm2,P2O5养分投入量为0~131.4 kg/hm2,K2O养分投入量为0~119.4 kg/hm2,地区之间差异较明显。就各个调查点来看,与农技人员推荐的养分投入量相比较,玉龙县氮、钾肥投入量分别偏高58 %、27 %,磷肥用量偏低11 %;陇川县氮、钾养分投入量分别偏低17 %和41 %,磷肥用量偏高3 %;罗平县氮、钾肥投入量分别偏高38 %和9 %,磷肥用量偏低43 %;泸西县氮、钾肥用量分别偏低2 %和59 %,磷肥用量偏高17 %;马关县氮肥和磷肥用量分别偏高17 %和94 %,钾肥用量偏低46 %;广南县氮肥用量严重不足,氮磷钾肥用量分别只有推荐用量的38 %、10 %、22 %;腾冲市氮、磷肥用量分别偏高9 %、11 %,钾肥用量偏低21 %;临翔区氮、钾肥用量分别偏高22 %和41 %,磷肥用量偏低22 %。调查结果显示,有5个地区氮肥用量偏高,分别是玉龙县、罗平县、马关县、腾冲市和临翔区;其他地区氮肥用量偏低。有4个地区磷肥用量偏低,分别是玉龙县、罗平县、广南县和临沧区。有5个地区钾肥用量偏低,分别是陇川县、泸西县、马关县、广南县和腾冲市。因此,云南省油菜生产过程中氮、磷、钾肥施用过量与不足的现象并存,氮肥整体施用量偏高,磷钾肥整体施用量偏低,偏施氮肥轻施磷、钾肥的现象依然存在;从调查结果来看腾冲市氮磷钾养分投入量相对合理,与推荐施肥量差异较小。
表5 油菜施用氮、磷、钾肥的比例
表6 油菜化肥养分投入量分级
全省被调查地区油菜氮、磷、钾肥施用比例结果如表5所示。云南省油菜种植过程中氮、磷、钾养分总投入比例为1︰0.48︰0.30,说明磷、钾肥用量偏低,氮、磷、钾肥比例不协调。陇川县、泸西县、马关县钾肥投入比例严重偏低,临翔区钾肥投入比例偏高,广南县未施用磷钾肥,腾冲市氮、磷、钾肥投入比例较为合理。
总体看,云南省油菜种植户偏施氮肥,对磷钾肥的重视不够,地区间氮、磷、钾肥施用比例差异较大,特别是广南县,只施用氮肥和有机肥,磷肥和钾肥用量严重不足。
2.3 油菜施肥量分级
由表6可以看出,氮(N)施用量在120~180 kg/hm2的比例较大,占62.5 %,施氮量60~120、180~240、240~300 kg/hm2的比例均占12.5 %。磷(P2O5)施用量在60~90 kg/hm2的比例为50.0 %,90~120 kg/hm2的比例为25.0 %,>120 kg/hm2的比例均为12.5 %,不施磷的比例占12.5 %。钾(K2O)施用量在20~40、40~60 kg/hm2的比例均为25.0 %,0~20、60~80、>80 kg/hm2和不施钾比例均为12.5 %。
油菜化肥养分投入量分级结果表明,被调查农户在油菜种植过程中氮、磷、钾肥用量偏高和不足的现象并存,磷、钾肥施用水平整体偏低,并有一部分农户不施用磷、钾肥。
2.4 油菜施肥方法
调查结果显示,云南省油菜种植的主要方式,除腾冲市和临翔区采用移栽外,其他地区均采用直播。
图1表明,油菜施肥次数为1~4次,被调查农户总共施4次肥料的比例较高,占38.1 %;进行追肥的农户中,追施2次肥料的比例较高,占61.6 %。
图1 油菜施肥次数Fig.1 The fertilization times of rapeseed
表7 基施氮肥的量及占总施氮量的比例
采用直播的地区,玉龙县农户施4次肥料的比例较高,即除施用基肥和种肥外,在苗期和薹期进行2次追肥;陇川县、马关县等地农户施用3次肥料的比例较高;泸西县等地农户施用2次肥料的比例较高;罗平县等地农户只施用1次的比例较高,即油菜种植过程中只施用基肥的比例较大,施用追肥比例较小;广南县等地农户只施用基肥或者种肥,不进行追肥。在移栽地区,腾冲市、临翔区等地农户施用4次肥料的比例较高;追肥中,追施2次肥料的比例较高,无只施苗床肥和基肥不追肥的现象。
由表7可以看出,云南省各调研地区农户基施氮肥量在86.4~181.6 kg/hm2,占总施氮量的51.4 %~100 %;全省平均基施氮肥量为108.0 kg/hm2,占总施氮量的59.4 %。马关县、腾冲市、临翔区等地的基施氮肥比例比较合理,玉龙县、广南县、陇川县、罗平县的基施氮肥比例偏高,泸西县农户在油菜种植过程中只施用种肥未施用基肥。
对调查农户基施氮肥占氮肥总用量的比例进行分级结果表明,基施氮肥比例高于80 %的农户占25.0 %,低于20 %的农户占12.5 %,在20 %~80 %的农户占62.5 %。表明全省大多数农户基施氮肥的比例比较合理。
2.5 油菜生产效益分析
调查结果(表8)表明,云南省2016/2017和2017/2018两年度平均产量为3030 kg/hm2,高于全国同期平均单产水平。全省各地区油菜产量在1803~4079 kg/hm2;临翔区、腾冲市、泸西县和陇川县产量均在3000 kg/hm2以上,玉龙县、罗平县、马关县、广南县产量均低于全省平均水平。其中临翔区的油菜产量为4079 kg/hm2,排在全省首位;广南县的油菜产量仅有1803 kg/hm2,排在最后一位。
由表8可以看出,云南省油菜生产的平均纯收益为3758元/hm2。广南县的纯收益最低,仅8元/hm2;泸西县的纯收益最高,达6029元/hm2。全省油菜生产的平均产投比为1.35,各地区的产投比均在1.00~1.61。各地区肥料成本占总物质成本的比例在21.91 %~66.23 %,全省平均为55.06 %;陇川县占比最大,肥料投入最多,广南县占比最小,肥料投入最少。
综上所述,在云南省油菜生产过程中,油菜产量高于全国同期平均水平,除广南县以外,种植油菜收益显著。除去劳工投入,肥料投入在总物质投入中占主要地位。因此,油菜作为云南省优势油料作物,在冬闲田比较多的地区种植,进行合理的肥料投入,是农民增收的途径之一。
表8 云南省油菜生产效益分析
注:总成本包括肥料、耕地费用、种子、劳工、农药等部分。总物质成本是指除劳工成本以外的其他成本。
Note: Total cost includes fertilizers, cultivated land cost, seed, labors, pesticide and so on. The total cast of substances is the other cost than labor cost.
3 讨 论
我国是油菜生产大国,油菜种植面积和产量均居世界首位。统计结果显示2016年全国油菜籽产量1456.6万t,单产在1984.1 kg/hm2,其中云南省油菜籽产量58.7万t,单产2002 kg/hm2,高于全国平均水平。符明联[19]等对云南省西南山区进行地膜玉米田免耕直播方式生产效益研究表明商品油菜籽收获产量可达4023.0 kg/hm2,产值达18 103.5元/hm2,纯收益8053.5元/hm2。原小燕[20]等对云油杂10号高产栽培因子优化研究表明,油菜产量大于3900 kg/hm2的优化栽培措施为种植密度15.48~17.94万株/hm2,纯N、五氧化二磷、氧化钾、有效硼施用量分别为360.2~387.1、170.0~181.4、15.0~30.0、1.46~1.84 kg /hm2。董云松[21]等在缓释肥和农民习惯施肥对云南省烟后移栽油菜化肥利用效率和产量等研究表明,施用油菜配方肥后油菜产量达2763 kg/hm2,农民习惯施肥油菜产量为2670 kg/hm2;“宜施壮”油菜配方肥的N、P2O5和K2O使用量较农民习惯施肥分别减少了24.2 %、50.7 % 和25.9 %,产量增加3.5 %,节约成本7.55 %。徐华丽[17]的调查研究结果显示,2010/2011年度云南省油菜单位面积平均产量为2068 kg/hm2,投入成本平均为1886元/hm2,产值9 306元/hm2,净收入7420元/hm2,产投比为4.9,化肥成本占投入成本的比例平均为73.3 %。本研究调查结果显示2016/2017、2017/2018两年度云南省油菜籽单产在1803~4079 kg/hm2,平均单产为3030 kg/hm2,纯收益3758元/hm2,与国家统计局结果存在一定差距,可能与本调查主要针对云南省油菜主产区以及油菜示范区,其施肥水平和油菜产量高于全省其他地区有关。与徐华丽2010/2011年度的调查统计结果相比较,油菜收益降低50 %左右,投入成本增加470 %;产量虽然增加了,但投入成本增加速度远大于产量的增加速度,导致油菜籽的收益严重下滑。
云南省油菜生产过程中,优势与不足并存。就产量和收益而言,云南省油菜单产在全国占有一定优势;油菜生产普遍重视化肥的施用,但对有机肥的重视程度不够,因此有机肥对土壤肥力和土壤质地的改善作用不显著。全省74.6 %的被调查农户在油菜生产过程中进行了追肥,满足了油菜不同生育时期对养分的需求。但调查结果发现,在云南省油菜生产过程中,对养分的管理还存在一些不足。
(1)氮肥和钾肥施用过量与不足并存,磷肥整体施用量偏高。过量施用氮肥污染环境、降低肥料利用率、增加成本、降低经济效益;氮肥用量不足不能满足油菜生长对养分需求,抑制油菜产量潜力的发挥、同样不能达到预期收益;偏施氮肥容易造成土壤养分失衡,不利于油菜获得高产。与农技人员推荐施肥量相比较,云南省氮肥用量偏高,磷、钾肥偏低。因此,应该适当降低氮肥供应,适当增加磷钾肥用量,氮磷钾养分要协调合理施用。
(2)氮、磷、钾养分比例不协调。被调查地区有62.5 %的农户氮肥用量偏高,50 %的农户磷肥用量偏低,62.5 %的农户钾肥用量偏低。阮应刚[16]等在罗平县的研究结果显示,产量为2647.5 kg/hm2时,油菜对氮素的需求量为148.5 kg/hm2。赵应学[15]等在临沧市临翔区的研究结果表明,目标产量为3750 kg/hm2时,油菜氮、磷、钾养分的总补施量分别为300、195、195 kg/hm2;施用农家肥15 000 kg/hm2之后,氮、磷、钾养分补施量分别为240、150、75 kg/hm2。本研究研究结果显示,罗平县和临翔区氮、钾肥用量偏高,磷肥用量偏低;腾冲市的氮、磷、钾养分投入量相对合理,与农技人员推荐施肥量差异不明显,但应调整氮、磷、钾肥料用量为:氮肥含量降低9 %,磷肥用量降低11 %,钾肥用量增加21 %。
(3)重视单质肥料的施用,但缺乏养分管理策略及施肥技术规程。被调查农户大部分是按照传统方法及习惯进行施肥,具有一定的盲目性,要加强种植技术及施肥技术指导。引进油菜专用肥料,与单质肥料配合施用,降低现有施肥量及施肥成本,提高生产效益。
4 结 论
在云南省当前油菜生产水平下,生产过程中有条件的地区应该调整化肥和有机肥的施用比例,增加有机肥的施用量;降低N养分的投入,增加P2O5和K2O养分的投入,协调好氮、磷、钾养分比例。分地区来看,玉龙县应在现有施肥水平上,N、K2O投入量分别减少58 %、27 %,P2O5投入量增加11 %;陇川县N和K2O投入量分别增加17 %和41 %,P2O5投入量降低3 %;罗平县N、K2O投入量分别减少38 %和9 %,P2O5投入量增加43 %;泸西县N、K2O投入量分别增加2 %和59 %,P2O5投入量降低17 %;马关县N、P2O5投入量分别降低17 %和94 %,K2O投入量增加46 %;广南县施肥水平偏低,N投入量应增加62 %,需施用磷钾肥,P2O5、K2O投入量分别为45~60,60 kg/hm2;腾冲市N、P2O5投入量分别降低9 %、11 %,K2O投入量增加21 %;临翔区N、K2O投入量分别降低24 %和41 %,P2O5投入量降低22 %。进一步加强种植技术和施肥技术培训,引进油菜专用肥料,与单质肥料配合施用,降低成本,增加效益。