氮、磷、钾肥对甘蓝型杂交油菜灌浆成熟过程中品质性状的影响

王仙萍，赵继献，任廷波

(贵州省油菜研究所，贵州思南565109)

油菜种子脂肪中，脂肪酸主要有棕榈酸(16∶0)、硬脂酸(18∶0)、油酸(18∶1)、亚油酸(18∶2)、亚麻酸(18∶3)、二十碳烯酸(20∶1)、芥酸(22∶1)［1］。棕榈酸(16∶0)通过碳链延长生成硬脂酸(18∶0)，硬脂酸通过减饱和作用形成油酸(18∶1)，油酸减饱和作用形成亚油酸(18∶2)，亚油酸减饱和作用形成亚麻酸(18∶3)。油酸通过碳链延长形成二十碳烯酸(20∶1)，二十碳烯酸通过碳链延长形成芥酸(22∶1)［1］。关于氮肥［2－7］、钾肥［2，8］、磷肥［2，9］对优质杂交油菜多个品质性状的影响已有研究报道。同时，关于氮肥［6］、钾肥［8］、磷肥［9］对甘蓝型优质杂交油菜灌浆成熟过程中品质性状的影响已有单一的研究报道，但未见3种肥料影响下，甘蓝型优质杂交油菜灌浆成熟过程中各品质性状变化规律，以及3种肥料与甘蓝型优质杂交油菜灌浆成熟过程中各品质性状相关性报道。本文对此进行了研究，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在贵州省油菜研究所机场坝科研试验地进行，海拔385 m，土质壤土，前作水稻，水稻收后犁田、碎土整地、开厢，开行移栽。移栽前测定耕作层内土壤养分含量为全1.025 g/kg，有效氮68.145 mg/kg，有 效 磷63.438 mg/kg，有 效钾97.762 mg/kg，有效B 0.756 mg/kg，PH 6.96，有机质18.178 g/kg。

1.2 供试品种

三北98、油研599。均为贵州省油菜研究所选育。油研599的芥酸、硫苷、含油率分别为0.40%、33.28μmol/g.饼、42.42%，审定编号为黔审油2008006;三北98通过国家中游和陕西省审定，国审三北98的芥酸、硫苷、含油率分别为0.60%、19.26μmol/g.饼、46.25%，审定编号为国审油2008023;陕审三北98的芥酸、硫苷、含油率分别为0.29%、26.13μmol/g.饼、46.99%，审定编号为陕审油2009005。

1.3 试验设计

1.3.1 氮肥试验设计及方法2008～2009年度的施氮处理为施纯氮0、75、150、225、300、375 kg/hm26个处理;2009～2010年度的施氮处理为施纯氮75、150、225、300、375、450 kg/hm26个处理。试验采用育苗移栽，两年均为9月15日育苗，移栽密度7.5×104株/hm2，行距50 cm，株距26.7 cm。4行区，小区面积12.8 m2(6.4 m×2 m)。不设重复，顺序排列，小区间走道宽1 m，两端设有保护行。氮肥分3次施用，施用比例为活棵肥∶开盘肥∶腊肥=3∶5∶2。为了保证氮肥的肥效，每次均兑水浇施。氮肥使用尿素(纯氮含量46%)。全生育期中耕培土2次，防治菜青虫1次。

1.3.2 磷肥试验设计及方法 试验设6个处理，即每公顷施P2O5分别为45、90、135、180、225、270 kg;每公顷施纯氮150 kg，分3次施用，施用比例活棵肥∶开盘肥∶腊肥为3∶5∶2。试验用氮肥为尿素(含纯氮46%)，磷肥为钙镁磷肥(含P2O518%)。两品种采用裂区试验设计，3次重复，随机排列，6行区，小区面积19.2 m2(6.4 m×3 m)。磷肥作基肥，按小区面积称量施于移栽行中，肥土拌匀后再栽苗。为了保证氮肥的肥效，每次均兑水浇施。试验采用育苗移栽，9月15日育苗，10月8日移栽，苗龄27 d，行距50 cm，株距26.7 cm，密度7.5×104株/hm2。小区间走道宽1 m，四周设有保护行。全生育期中耕培土2次，防治菜青虫1次.5月17日成熟，全生育期243 d。成熟时实收各小区产量晒干折单产。试验于2009～2010年度进行，用1个重复进行分期取样。

1.3.3 钾肥试验设计及方法 试验共进行两年，2008～2009年度的施钾量处理为每公顷施纯K2O 0、75、150、225、300、375 kg 6个处理;2009～2010年度的施钾量处理为每公顷施纯K2O 75、150、225、300、375、450 kg 6个处理。试验采用育苗移栽，两年播种期均为9月15日。密度7.5×104株/hm2，行距50 cm，株距26.7 cm。4行区，小区面积12.8 m2(6.4 m×2 m)。不设重复，顺序排列，小区间走道宽1 m，两端设有保护行。钾肥作基肥，肥土拌匀后再栽苗。每公顷施纯氮120 kg，分3次施用，施用比例活棵肥∶开盘肥∶腊肥为3∶5∶2。为了保证氮肥的肥效，每次均兑水浇施。氮肥用尿素，纯氮含量46%。全生育期中耕培土2次，防治菜青虫1次。

1.4 取样分析

每试验、每品种均取每处理小区中间两行中每行最中间的10～15个单株主序上的角果，从4月22日起，从上至下，每隔5 d取一次样，到成熟时共取样5～6次(2009年5次，2010年6次)。所有样品种子用FOSS－NIRsystems 5000近红外光谱仪(美国产)及win［S］软件系统进行分析，分析性状有含油率、硫苷、芥酸、种子蛋白质、棕榈酸、硬脂肪酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、廿碳烯酸。

1.5 数据分析

数据采用Excel 2003和DPS软件［10］进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 氮、磷、钾肥不同施用量下灌浆至成熟过程中各品质性状的变化

将取样时间与各对应的品质性状进行相关分析(表1)，可看出氮、磷、钾肥不同施用量下灌浆成熟过程中随着成熟度的增加各品质性状的变化情况。两年的试验结果表明，氮肥不同施用量下，随着成熟度的增加，油研599和三北98两品种芥酸、含油率是逐渐增加的，且含油率的增加达到显著水平;硫苷、种子蛋白质、棕榈酸、亚油酸、廿碳烯酸含量是逐渐减少的，且种子蛋白质含量的减少达到极显著水平;油酸、硬脂酸、亚麻酸3个品质性状在2个品种两年试验中表现不一致。

磷肥不同施用量下，随着成熟度的增加，油研599和三北98两品种含油率、油酸含量是逐渐增加的，且含油率的增加达到显著水平;种子蛋白质、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸、廿碳烯酸含量是逐渐减少的，且种子蛋白质含量的减少达到极显著水平;硫苷、芥酸、硬脂酸3个品质性状在2个品种中表现不一致。

表1 氮、磷、钾肥不同施用量下灌浆成熟过程中各品种品质性状的变化Tab.1 The quality characters in different treatmeuts with nitrogen，phosphorus，potassium during grouting－maturity stage

钾肥不同施用量下，随着成熟度的增加，油研599和三北98两品种油酸、含油率是逐渐增加的，且含油率的增加达到显著水平;种子蛋白质、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸、廿碳烯酸含量是逐渐减少的，且种子蛋白质含量的减少达到极显著水平;芥酸、硫苷、硬脂酸含量3个品质性状在2个品种两年试验中表现不一致。

从上述分析可知，氮、磷、钾肥不同施用量下灌浆成熟过程中，随着成熟度的增加，两品种含油率是逐渐增加的，且含油率的增加达到显著水平;种子蛋白质、棕榈酸、亚油酸、廿碳烯酸含量是逐渐减少的，且种子蛋白质含量的减少达到极显著水平;芥酸、硫苷、油酸、硬脂酸、亚麻酸5个品质性状在2个品种不同肥料试验、不同试验年份中表现不一致，但随着成熟度的增加，芥酸、油酸含量多以增加为主，硫苷、硬脂酸、亚麻酸多以减少为主。若将不同肥料试验取样时间与各对应的品质性状一并进行相关分析可知，随着成熟度的增加，芥酸、含油率、油酸、硬脂酸含量是逐渐增加的，且含油率和油酸含量的增加达到极显著水平，硫苷、种子蛋白质、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸、廿碳烯酸含量是逐渐减少的，且种子蛋白质、棕榈酸含量的减少达到极显著水平，亚油酸含量的减少达到显著水平。

2.2 灌浆成熟过程中各品质性状的平均含量与氮、磷、钾肥不同施用量的相关性

不同肥料及其不同施肥量下灌浆至成熟过程中各品质性状平均值的变化，反应出不同肥料及其不同施肥量对各品质性状整个灌浆过程的影响。从表2可见，施氮量对甘蓝型优质杂交油菜灌浆至成熟过程中含油量、种子蛋白质含量的影响达到极显著水平，对亚麻酸含量的影响达到显著或极显著水平。芥酸、含油量、油酸与施氮水平呈负相关，种子蛋白质含量、亚麻酸含量与施氮水平呈正相关，其余性状在2个品种两年试验中表现不一致。将每个品种两年资料一并进行相关分析表明，油研599中芥酸、含油量、油酸、硬脂酸、亚油酸、廿碳烯酸与施氮水平呈负相关，硫苷、种子蛋白质含量、棕榈酸、亚麻酸含量与施氮水平呈正相关;三北98中芥酸、硫苷、含油率、油酸、棕榈酸、亚油酸与施氮水平呈负相关，种子蛋白质含量、硬脂酸、亚麻酸、廿碳烯酸与施氮水平呈正相关，硫苷、棕榈酸、硬脂酸、廿碳烯酸4个品质性状在2个品种两年试验中表现不一致。将2个品种两年试验的品质性状与对应的施氮量一并进行相关分析可知，芥酸、含油量、油酸、棕榈酸、亚油酸、廿碳烯酸与施氮水平呈负相关，且含油量与施氮水平的相关达到极显著水平;硫苷、种子蛋白质、硬脂酸、亚麻酸与施氮水平呈正相关，且种子蛋白质含量和亚麻酸含量与施氮水平的相关分别达到极显著和显著水平。

从表2可见，施磷量对甘蓝型优质杂交油菜灌浆至成熟过程中各品质性状均未产生显著影响，相关分析表明，芥酸、廿碳烯酸与施磷水平呈正相关，硫苷、油酸、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸含量与施磷水平呈负相关，含油量、种子蛋白质含量2个性状在2个品种中表现不一致。将两品种合并进行相关分析表明，芥酸、种子蛋白质、硬脂酸、廿碳烯酸与施磷水平呈正相关，硫苷、含油率、油酸、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸含量与施磷水平呈负相关，且硫苷、亚油酸含量与施磷水平的相关达到显著水平。

施钾量对甘蓝型优质杂交油菜灌浆至成熟过程中，各品质性状平均值的影响，在2个品种两年试验中没有1个性状表现出一致性(表2)。将每个品种两年资料一并进行相关分析表明，油研599中芥酸、硫苷、含油率、油酸、硬脂酸、廿碳烯酸与施钾量呈正相关，种子蛋白质、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸与施钾量呈负相关;三北98中含油率、油酸、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸、廿碳烯酸与施钾量呈正相关，芥酸、硫苷、种子蛋白质、硬脂酸与施钾量呈负相关。每品种两年试验的相关分析表明，两品种中种子蛋白质含量与施钾量呈负相关，含油率、油酸、廿碳烯酸与施钾量呈正相关，其余性状在2个品种中表现不一致。将两品种两年试验的品质性状与对应的施钾量一并进行相关分析可知，种子蛋白质含量、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸与施钾量呈负相关，芥酸、硫苷、含油率、油酸、硬脂酸、廿碳烯酸与施钾量呈正相关。

2.3 氮、磷、钾肥不同施用量下灌浆期各品质性状的平均含量与成熟期含量的关系

不同施氮量下灌浆期各品质性状的平均含量与成熟期含量的相关性反应过程与最终结果的一致性和密切程度。从表3可见，油研599两年试验试验中，除了芥酸、硬脂酸、廿碳烯酸3个品质性状在两年试验中表现出灌浆期的平均含量与成熟期含量的相关性不一致外，其余7个性状在两年试验中表现一致，均表现出成熟期的含量与灌浆期的平均含量呈正相关，且含油率和种子蛋白质含量2个品质性状成熟期的含量与灌浆期的平均含量间相关达到极显著水平。三北98两年试验中，除了亚油酸、廿碳烯酸2个品质性状在两年试验中表现出灌浆期的平均含量与成熟期含量的相关性不一致外，其余8个性状在两年试验中表现一致，只是硬脂酸表现出成熟期的含量与灌浆期的平均含量呈负相关，其余7个性状均表现出成熟期的含量与灌浆期的平均含量呈正相关，且含油率和种子蛋白质含量2个性状成熟期的含量与灌浆期的平均含量的相关达到极显著水平。

表2 灌浆至成熟期过程中各品质性状的平均含量与施肥量的相关性Tab.2 Relation of between average content of quality characters and amount of applied fertilizer during grouting－maturity stage

从表3可见，2个品种不同施磷量下灌浆期各品质性状的平均含量与成熟期含量的相关性完全一致，只是硫苷、含油率、种子蛋白质、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸、廿碳烯酸7个品质性状呈正相关，且含油量、种子蛋白质、棕榈酸3个品质性状达到显著或极显著水平;芥酸、油酸、硬脂酸3个品质性状呈负相关。

从表3可见，油研599两年钾肥试验中，除了芥酸表现出灌浆期的平均含量与成熟期含量的相关性不一致外，其余9个性状表现一致，只是亚油酸呈负相关，其余8个性状均呈正相关。三北98两年钾肥试验中，除了芥酸、含油率、油酸、廿碳烯酸4个品质性状表现出相关性不一致外，其6个性状表现一致，只是硬脂酸呈负相关，其余5个性状均呈正相关，且种子蛋白质含量达到显著或极显著水平。

表3 不同肥料不同施肥量下灌浆期各品质性状的平均含量与成熟期含量的相关性Tab.3 Correlation between average content of grouting stage and that of maturity stage in different applied fertilizer

2.4 氮、磷、钾肥对各品质性状的综合影响

将氮、磷、钾肥不同试验、不同年份的不同肥料处理与对应的品质性状一并进行相关分析，可知各种肥料对各品质性状的综合影响(表4)。从表4可见，芥酸、硫苷、含油率、油酸、硬脂酸与施氮量呈负相关，且含油率与施氮量的相关达极显著水平，种子蛋白质、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸、廿碳烯酸与施氮量呈正相关，且种子蛋白质、亚麻酸与施氮量的相关分别达到极显著和显著水平。含油率、种子蛋白质、油酸与施磷量呈正相关，芥酸、硫苷、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸、廿碳烯酸与施磷量呈负相关，相关均未达到显著水平。种子蛋白质、亚麻酸与施钾量呈负相关，其余8个性状与施钾量呈正相关。在3种肥料与品质性状的相关中，没有1个性状与3种肥料的相关是完全一致的，说明3种肥料对品质性状的影响各不相同。

表4 不同肥料与各品质性状的相关系数Tab.4 Correlation coefficient between different fertilizer and quality characters

3 讨论

3.1 甘蓝型优质杂交油菜灌浆至成熟过程中各品质性状的变化规律

通过对氮、磷、钾肥不同施用量下灌浆成熟过程中各品质性状变化的研究表明，随着成熟度的增加，芥酸、含油率、油酸、硬脂酸含量逐渐增加，且含油量和油酸含量的增加达到极显著水平;硫苷、种子蛋白质、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸、廿碳烯酸含量逐渐减少，且种子蛋白质、棕榈酸含量的减少达到极显著水平，亚油酸含量的减少达到显著水平。

3.2 不同施用量下灌浆成熟过程中各品质性状的平均含量与不同施肥量的相关性

氮肥不同施用量下，灌浆成熟过程中芥酸、含油量、油酸、棕榈酸、亚油酸、廿碳烯酸的平均含量与施氮水平呈负相关，含油量的平均含量与施氮水平的相关达到极显著水平，硫苷、种子蛋白质、硬脂酸、亚麻酸的平均含量与施氮水平呈正相关，且种子蛋白质的平均含量和亚麻酸的平均含量与施氮水平的相关分别达到极显著和显著水平。

磷肥不同施用量下，灌浆成熟过程中芥酸、种子蛋白质、硬脂酸、廿碳烯酸的平均含量与施磷水平呈正相关，硫苷、含油率、油酸、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸的平均含量与施磷水平呈负相关。

钾肥不同施用量下，灌浆成熟过程中种子蛋白质含量、棕榈酸、亚油酸、亚麻酸的平均含量与施钾量呈负相关，芥酸、硫苷、含油率、油酸、硬脂酸、廿碳烯酸的平均含量与施钾量呈正相关。

3.3 氮、磷、钾肥不同施用量下灌浆期各品质性状的平均含量与成熟期含量的相关性

研究表明，不同的肥料及不同肥料的不同施用量对各品质性状的影响不仅表现在成熟期，而且贯穿于灌浆至成熟的整个过程。3种肥料中，仅有硫苷、种子蛋白质含量、棕榈酸、亚麻酸4个品质性状灌浆期的平均含量与成熟期含量的相关性完全一致，其余性状在不同的肥料、不同的品种、不同的试验年份表现不一致，说明3种肥料对品质性状影响的差异性在灌浆期就已表现出来。

3.4 氮、磷、钾肥对各品质性状的影响

研究表明，氮、磷、钾3种肥料对品质性状的影响各不相同:增施氮肥，降低了含油率、油酸含量、硬脂酸含量、芥酸含量，增加种子蛋白质含量、亚麻酸含量;增施磷肥，对油酸含量略有增加，降低了棕榈酸、亚油酸、亚麻酸含量，对含油率和种子蛋白质含量的影响较小;增施钾肥，增加了硫苷、含油率、油酸、棕榈酸、廿碳烯酸含量，降低了种子蛋白质含量、亚麻酸含量。

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