有机肥替代化肥对白菜型春油菜产量和效益的影响

史立东，胥婷婷，张 洋，乔丙颖，侯万宏，张 荣

(1.青海大学农林科学院，青海 西宁 810016；2.青海省海南藏族自治州贵南县贵南草业公司，青海 贵南 813100)

白菜型春油菜是我国重要的油料作物之一，具有早熟、耐寒、耐旱、耐贫瘠等特点。春油菜生育期短，发育进程快，是一种需肥量较多的作物，满足油菜对养分的需求是实现油菜高产的基础。然而，青海白菜型春油菜生产中普遍存在施肥不合理的问题，袁久东[1]等人的研究中表明：青海春油菜在施肥过程中存在施用氮肥过量的问题，其它化肥与有机肥等施用很少。施肥过量不仅会影响油菜的产量、导致种植成本增加，还会降低肥料利用率甚至引起环境污染。而有机肥部分替代化肥可以缓解环境污染、改善土壤。曹涤环[2]等人的研究表明：有机肥含有多种营养元素，养分齐全，对作物生长有益。有机肥施入土壤后，在微生物的作用下能源源不断地供给作物吸收利用。刘琳[3]研究表明：单施化肥可以全面供应作物生长所需的养分，且化肥养分含量高，肥效快，但持续时间短，养分单一。有机肥正好与化肥相反，有机肥与化肥按照合适配比使用可满足作物各个生长期对养分的需要，长期使用可以提高产量。张建学[4]等人研究表明：有机无机肥合理配施能使油菜达到稳产、高产。

因此，以当地推广的白菜型春油菜“青油21号”为研究对象，通过设置田间试验，研究有机肥替代化肥对白菜型春油菜产量和效益的影响，制定该区域合理的施肥方案，对推动白菜型春油菜生产具有实际意义。

1 材料与方法

1.1 试验地点和材料

试验地点位于青海省海南藏族自治州贵南县贵南草业公司(N：35°467.18，E：101°1239.88)，前茬作物为青稞。试验地年平均温度2.1℃，海拔为3091m，属高原大陆性气候，年均降水量398mm。供试土壤为轻砂壤栗钙土，pH值 8.75，有机质25.47g/kg，全氮1.83g/kg，全磷1.95g/kg，全钾21.44g/kg，碱解氮14.8mg/kg，速效磷11.8mg/kg，速效钾8.79mg/kg。

供试白菜型春油菜品种为青油21号；供试肥料品种包括尿素(N 46%)、过磷酸钙(P2O512%)、氯化钾(K2O 60%)、商品有机肥(有机质含量≥45%，总养分含量≥5%，纯养分配比为2∶1∶2 由青海恩泽农业技术有限公司生产)。

1.2 试验设计

试验采用单因素随机区组设计。共设置7个处理，3次重复。分别为：常规施肥处理(CF)、有机肥替代20%化肥(CF+M20)、有机肥替代40%化肥(CF+M40)、有机肥替代60%化肥(CF+M60)、有机肥替代80%化肥(CF+M80)、有机肥完全替代化肥(M100)、不施肥对照处理(CK)。具体施肥方案见表1。

表1 试验各处理和施肥量

1.3 测定目标和方法

1.3.1 产量和产量构成因素

达到采收标准后，各小区在收割后分别晾晒、称量，记录各个小区白菜型春油菜油菜籽实际产量。各小区取15株全株样品，分别测量株高、计数单株有效角果数、每角粒数、称量千粒重。

1.3.2 经济效益计算

油菜产值(元/hm2)=油菜产量×籽粒收购价，纯收入(元/hm2)=油菜产值-成本，油菜籽粒收购价为3.3元/kg，尿素、过磷酸钙、氯化钾和商品有机肥价格分别为2.40元/kg、0.875元/kg、5元/kg和1.1元/kg。

1.4 数据处理方法

所有数据均采用Exce12013整理分析；使用SPSS 21.0采用LSD、Duncan法分析处理间的差异显著性。

2 结果

2.1 有机肥替代化肥对白菜型春油菜产量的影响

表2表明，各处理平均产量在1787.67-2093.00kg/hm2之间，增产率为1.99%-17.08%。CF+M20处理平均产量最高，为2093.00kg/hm2。CF处理次之，为2089.33kg/hm2。CK处理下平均产量最小，为1787.67kg/hm2。随着有机肥替代化肥比例的增加，白菜型春油菜的产量呈现逐渐下降的趋势。与不施肥处理(CK)相比，常规施肥(CF)处理、有机肥替代化肥20%(CF+M20)处理差异显著；与其它处理相比均无显著性差异。说明过多的有机肥施用量并不会提高产量，反而导致减产，合理的有机肥施用范围才可以提高产量。

表2 有机肥替代化肥对白菜型春油菜产量的影响

2.2 不同有机肥替代化肥对白菜型春油菜产量构成因素的影响

从表3可知，适当的有机肥替代化肥可以提高油菜的株高。CF+M20处理下株高最高，为93.70cm，与CK相比，差异性显著，与其余处理相比较，无显著性差异。白菜型春油菜单株有效角果数也有所增加，随着有机肥替代化肥施用量的增加单株有效角果数先增加后减少，CF+M20处理达到最大，为34个；与CK处理相比，各个处理单株有效角果数增加了4-15个，各处理间差异不显著。每角粒数范围在26-33之间，CF+M20处理每角粒数最多，为33粒，各处理间也存在差异不显著。千粒重随着有机肥施用量的增加呈先升高后降低的趋势，各处理间差异不显著。其中，处理CF+M20千粒重最大为3.26g，CK处理千粒重最小为3.20g。说明适当的有机肥替代化肥施用量可以有效的改善油菜生长状况。

表3 有机肥替代化肥对白菜型春油菜农艺性状的影响

2.3 有机肥替代化肥对白菜型春油菜施肥对经济效益的影响

由表4可知，有机肥替代化肥各个处理的经济效益随着有机肥施用量增多呈现逐渐下降的趋势。与常规施肥(CF)比较，CF+M20处理产值最高，为6906.90kg/hm2。与不施肥(CK)处理相比较，各个处理产值均有所增加，增加了1.99%-17.08%；纯收入未增加，是因为不施肥(CK)处理无肥料成本的花费。因此，过多的有机肥投入量并不能增加产值、纯收入，反而增加了肥料成本。适宜有机肥施用量既能减少化肥的使用又可以增加白菜型春油菜的产量，进而提高产值。

表4 有机肥替代化肥对白菜型春油菜施肥经济效益的影响

3 结论与讨论

有机肥替代化肥各个处理中，有机肥替代化肥20%可提高油菜产量；随着有机肥投入量的增加产量呈现逐渐递减的趋势；有机肥施用量增大会导致施肥成本增加，经济效益反而会降低；说明合适的有机肥施用量才能保证产量和效益。本试验CF+M20处理产量、产值最好。综合考虑产量和环境、经济效益，有机肥替代化肥20%并配施有机肥900kg/hm2是该地区白菜型春油菜推荐施肥用量并具有推广应用价值。

有机肥替代化肥不仅能够减少资源的浪费，减少环境的污染，还能改善土壤的理化性质[5]，提高产量[6-7]。油菜施用有机肥可以达到减少化肥施用量和增产稳产的目的。在本试验中，有机肥替代化肥条件下的产量都有所增产，增产比例为1.99%-17.08%。其中有机肥替代化肥20%并配施有机肥900kg/hm2既能达到稳产增产的效果又能弥补因化肥减量20%带来的产量损失。可能是在此处理下土壤供氮能力得到增强，植物吸收氮素比较平稳。万辰[8]等人有类似的研究结果：综合考虑不同施肥处理对油菜产量的影响，合适的有机肥替代化肥施肥方式能维持油菜的产量。说明合理的有机肥替代化肥施用量才能有效的提高作物的产量。因此，在本试验中，CF+M20处理为最佳有机肥替代化肥施用量。

由产量构成因素来看，配施有机肥能增加油菜单株角果数，表明施用合适的有机肥可以增加单株有效角果数、角果粒数进而提高油菜产量。熊廷浩[9]等人也有相似的结论。杨志奇[10]等人的研究表示：不同有机肥替代化肥处理对油菜生育期的影响不同，从而改善了其经济性状。贾铭[11]的研究中表明：适当的有机肥施肥量有利油菜的生长发育。

有机肥替代化肥各处理间经济效益均低于常规施肥处理。是因为市场上有机肥的价格昂贵，短期内肥效较慢，经济效益从而较低，但还需长期综合考虑改良土壤、培肥地力、提高耕地质量等方面的情况[12]。

化肥肥效快，大量的使用虽然保证了高产。但化肥长期滥用会导致环境污染和资源的浪费[13]。有机肥肥效慢，但是养分齐全，有机肥与化肥混用可以促进作物的生长[14]。有机肥的施用，还可以缓解土壤板结情况。有机肥料可提高土壤的综合稳定性指数和渗透率，从而促进作物的可持续生产[15]。长期施用有机肥可显著提高土壤大团聚体比例，进而改善土壤结构[16]。因此，有机肥替代化肥有益于农业可持续发展。