施氮对普通和高油油菜品种产量、籽粒品质及氮肥利用率的影响

刘 浩，冯倩南，刘靖怡，冯云艳，张含笑，惠飞虎，左青松

（1.扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室，江苏 扬州 225009；2.江苏里下河地区农业科学研究所，江苏 扬州 225007）

施氮对普通和高油油菜品种产量、籽粒品质及氮肥利用率的影响

刘 浩1，冯倩南1，刘靖怡1，冯云艳1，张含笑1，惠飞虎2，左青松1

（1.扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室，江苏 扬州 225009；2.江苏里下河地区农业科学研究所，江苏 扬州 225007）

研究氮肥对普通油菜（扬油6号）和高油分含量油菜（中双11号、浙油50）产量、品质以及氮肥利用率的影响。结果显示，扬油6号、中双11号和浙油50等3个品种不同氮肥处理油分含量平均值分别为42.87%、47.37%和48.28%，蛋白质含量平均值分别为24.15%、22.71%和21.84%。增施氮肥扬油6号氮素积累量增加幅度高于中双11号和浙油50两个高油品种。扬油6号籽粒蛋白质总量最高，浙油50籽粒油分总量最高。随着氮肥用量增加，不同油菜品种氮肥利用率各指标下降。普通油菜品种扬油6号3个施氮处理氮肥吸收利用率平均值为68.70%，高于两个高油品种中双11号和浙油50（平均值分别为65.06%和60.30%）；氮肥农学利用率3个施氮处理平均值也是扬油6号最高，为8.97 kg/kg；而氮肥生理利用率两个高油品种中双11号和浙油50（平均值分别为13.03、13.84 kg/kg）高于扬油6号（平均值为12.91 kg/kg）；氮肥偏生产力3个品种差异较小。

油菜；品种；品质；氮肥利用率

刘浩，冯倩南，刘靖怡，等.施氮对普通和高油油菜品种产量、籽粒品质及氮肥利用率的影响［J］.广东农业科学，2016，43（6）：109-113.

氮素营养是植物必需且需求量很大的营养元素，对农作物产量的提高和品质的形成起到十分重要的作用。油菜是我国食用植物油的主要来源，也是蛋白质作物、工业原料作物、能源作物和富含高附加值产品的作物，具有较高的经济效益。我国是世界第一大油菜生产国，常年种植面积在700 万hm2，产量及面积约占世界1/3［1］，近年来，菜籽油的消费量约占我国自产食用植物油消费量的50%［2］。生产上种植的甘蓝型油菜植株高大，籽粒中富含蛋白质，施用氮肥是增产的关键因素［3-7］。但是过量施用氮素，这不仅使得氮素利用率持续降低，农业生产成本上升，而且降低了籽粒的含油率而影响其品质［8-9］，同时大量的氮素流失带来严重的环境污染［10-11］。目前无论出于经济效益的考虑，还是对环境污染的担忧，提高氮肥利用率已经成为人们共同关心的问题。近年来，许多研究者就油菜氮肥的合理运筹及氮肥利用效率进行了研究［12-16］，研究成果对指导油菜高产高效生产发挥了重要作用。提高油菜籽粒油分含量一直是油菜育种的一个主要目标，随着育种技术的提高，目前已培育出一些高油分含量油菜品种并在生产上推广应用，然而相关的生理基础研究相对较少。本研究选用普通和高油油菜品种进行种植，研究施用氮肥对其产量、品质和氮肥利用率的影响，以期为高产、高效和优质油菜生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试油菜品种为扬油6号、中双11号和浙油50，分别由江苏里下河地区农业科学研究所、中国农业科学院油料作物研究所和浙江省农业科学研究院育成，中双11号和浙油50两个品种油分含量较高。

1.2 试验方法

试验于2014—2015年在扬州大学试验农场进行。试验田土壤为砂壤土，有机质含量为22.4 g/kg，碱解氮109.5 mg/kg，速效磷18.8 mg/kg，速效钾87.2 mg/kg。试验设不施氮肥（N0）和施氮120 （N1）、240（N2）、360 kg/hm2（N3）4个处理。施氮处理氮肥运筹方式为基、苗、薹肥比例5∶2∶3。两个处理施P2O5、K2O均为150 kg/hm2，磷肥全部作基肥，钾肥1/2作基肥、1/2作薹肥。采用育苗移栽方式，2014年9月24日播种，10月28日移栽，行距40 cm，株距20 cm，小区面积24 m2，折合种植密度1.25×105株/hm2。以氮肥为主区因素，品种为裂区因素，二裂式裂区设计，3次重复。

成熟期2015年5月29日每小区连续取样10株，晾干、脱粒，80℃恒温烘干、称重。氮素含量采用凯氏定氮法测定，籽粒蛋白质含量以氮素含量乘以蛋白质系数6.25计算。籽粒油分含量采用索氏抽提残余法测定。氮肥利用率参数计算公式［17］：

式中，TN+N为施肥区地上部氮素积累量，TN-N为对照区地上部氮素积累量，FN为施氮量，GY+N为施肥区籽粒产量，GY-N为对照区籽粒产量。

试验数据采用Microsoft Excel 2007 进行处理，采用DPS7.05 统计软件进行方差分析和显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥水平下各品种产量、蛋白质含量、油分含量、氮素总量和油分总量差异

扬油6号、中双11号和浙油50等3个品种不同氮肥处理平均产量分别为2 716.5、2 701.1、2 661.1 kg/hm2（表1）。施用氮肥产量增加，扬油6号品种N1、N2和N3与N0相比增加幅度分别为111.7%、163.8%和198.3%，中双11号品种N1、N2和N3与N0相比增加幅度分别为105.5%、146.6%和175.2%，浙油50品种N1、N2和N3 与N0相比增加幅度分别为109.6%、140.6%和163.4%，其中扬油6号对氮肥比较敏感，不施氮肥（N0）产量最低，增施氮肥后增产幅度最大。

扬油6号、中双11号和浙油50等3个品种不同氮肥处理蛋白质含量分别为24.15%、22.71%和21.84%，氮素积累总量平均分别为179.4、176.6、161.7 kg/hm2，籽粒蛋白质积累总量平均分别为674.6、627.5、595.7 kg/hm2，其中扬油6号蛋白质含量、氮素积累总量及籽粒蛋白质总量都是最高。扬油6号、中双11号和浙油50等3个品种不同氮肥处理油分含量平均分别为42.87%、47.37% 和48.28%，油分积累总量平均分别为1 152.0、1 270.1、1 273.4 kg/hm2，其中浙油50油分含量及油分积累总量均为最高。随着氮肥用量增加，油菜产量、蛋白质含量、氮素积累总量和油分积累总量都显著增加，油分含量逐渐降低。

表1 不同品种产量、蛋白质含量、油分含量、氮素总量、籽粒蛋白质总量和油分总量差异

表2 产量、氮素积累总量和品质方差分析

2.2 成熟期籽粒产量、氮素积累总量和品质方差分析

成熟期籽粒产量、氮素积累总量和品质方差分析结果见表2，由表2可知，氮肥处理、品种处理对各性状都有显著或极显著影响，氮肥与品种互作对产量、氮素积累总量、籽粒蛋白质和油分积累总量都有极显著影响，而对油分和蛋白质含量影响不显著。

2.3 氮肥利用率差异

有关氮肥利用率通用的定量指标有氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力，这些指标从不同侧面描述了作物对氮肥的利用效率。从表3可以看出，氮肥利用率各指标都随着氮肥用量增加而下降。不同品种3个施氮水平下氮肥吸收利用率的变幅在52.65%～78.10%，浙油50不同氮肥处理均为最小。增施氮肥扬油6号其氮肥吸收利用率较小，中双11号和浙油50幅度下降较大，扬油6号、中双11号和浙油50等3个品种N3与N1相比氮肥吸收利用率下降幅度分别为20.63%、27.05%和26.94%。氮肥农学利用率的变幅为5.94～11.95 kg/kg，扬油6号、中双11号和浙油50平均分别为8.97、8.61、8.52 kg/kg。氮肥生理利用率的变幅为11.05～16.59 kg/kg，浙油50不同处理平均值最大，为13.84 kg/kg，扬油6号最小，为12.91 kg/kg。氮肥偏生产力的变化幅度为9.57～22.85 kg/kg，中双11号、浙油50和扬油6号等3个品种平均值相近，分别为15.30、15.25、15.18 kg/kg，增施氮肥，氮肥偏生产力的下降幅度较大，3个品种N3与N1相比下降幅度分别为53.05%、55.37%和58.12%。

表3 不同油菜品种在不同施氮水平下的氮肥利用率差异

3 结论与讨论

3.1 施氮对油菜产量、氮素积累总量、籽粒蛋白质和油分含量及总量的影响

施用氮肥是作物增产的关键因素，本研究施氮处理与空白对照相比增产均在1倍以上。施用氮肥油菜籽粒蛋白质含量增加、油分含量降低，这与以往研究结果一致［3-9］。就3个品种而言，油分含量高的品种蛋白质含量较低，反之亦然。其中浙油50油分含量最高，4个处理平均为48.28%，蛋白质含量最低，平均为21.84%；扬油6号品种油分含量最低，4个处理平均为42.87%，蛋白质含量最高，平均为24.15%。扬油6号植株氮素积累总量和籽粒蛋白质总量都是最高，不同氮肥处理平均值分别为179.4、674.6 kg/hm2，浙油50油分总量最高，不同氮肥处理平均为1 273.4 kg/hm2。中双11号氮素积累总量、籽粒蛋白质总量和油分总量均是居中。目前，提高油分含量是油菜生产上首要的育种目标，但是随着油菜籽粒中硫苷含量的降低，油菜籽粒中蛋白质开发利用也逐渐得到重视［18-19］，在油菜生产上如何使油分和蛋白质含量同时提高，这样既提高油分总量又能提高蛋白质总量，从而提高油菜的综合经济效益可能需要更多的实践探讨。

3.2 施氮对不同油菜品种氮肥利用率的影响

氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力，虽都表征了氮肥的利用效率，各指标之间还存在一定的制约关系，有些指标互为正相关，呈同方向变化，有些指标互为负相关，并且在不同的研究领域常常反映不同的含义，有不同的应用价值［17，20］。邹娟等［21］研究也指出油菜氮肥利用率受环境影响（试验地点和施氮量）。本研究结果显示，两个高油品种中双11号和浙油50氮肥吸收利用率（3个氮肥处理平均分别为65.06%和60.30%）低于普通油菜品种扬油6号（3个氮肥处理平均为68.70%），氮肥农学利用率3个氮肥处理平均值也是扬油6号最高，而氮肥生理利用率两个高油品种中双11号和浙油50（3个氮肥处理平均分别为13.03、13.84 kg/kg）高于扬油6号（3个N肥处理平均为12.91 kg/kg）；氮肥偏生产力3个品种差异较小。随着氮肥用量增加不同油菜品种氮肥利用率各指标显著下降，说明减少施氮量是提高氮肥利用率的有效途径之一，但施氮量低不利于油菜增产，因此在油菜生产中如何做到高产又具有高的肥料利用效率，因田因种合理采用最佳施肥量仍需进行深入研究。

［1］Fu T.D.Welcome address by the president at the opening ceremony of the 12th rapeseed congress//Proceedings of the 12th international rapeseed congress ［C］.Wuhan，China，2007.

［2］宗锦耀.我国油菜生产机械化的发展现状与对策［J］.农业技术与装备，2008（5）：8-9.

［3］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.

［4］Zuo Q S，Ge Y L，Liu R，et al.Nitrogen accumulation and distribution in rapeseed with different nitrogen utilization efficiencies for grain production［J］.Acta Agron Sin，2011，37：1852-1859.

［5］左青松，蒯婕，杨士芬，等.不同氮肥和密度对直播油菜冠层结构及群体特征的影响［J］.作物学报，2015，41（5）：788-795.

［6］Dreccer M F，Schapendonk A H C M，Slafer G A，et al.Comparative response of wheat and oilseed rape to nitrogen supply：absorption and utilization efficiency of radiation and nitrogen during the reproductive stages determining yield［J］.Plant Soil，2000，220：189-205.

［7］Barlo´g，P，Grzebisz W.Effect of timing and nitrogen fertilizer application on winter oilseed rape （Brassica napus L.）.I.Growth dynamics and seed yield［J］.J Agron Crop Sci，2004，190：305-313.

［8］Rathke G W，Christen O，Diepenbrock W.Effects of nitrogen source and rate on productivity and quality of winter oilseed rape（Brassica napus L.） grown in different crop rotations［J］.Field Crops Res，2005，94：103-113.

［9］Asare E，Scarisbrick D H.Rate of nitrogen and sulphur fertilizers on yield，yield components and seed quality of oilseed rape（Brassica napus L.）［J］.Field Crops Res，1995，44：41-46.

［10］曹仁林，贾晓葵.我国集约化农业中氮污染问题及防治对策［J］.土壤肥料，2001（3）：3-6.

［11］张维理，田哲旭，张宁，等.我国北方农用氮肥造成地下水硝酸盐污染的调查［J］.植物营养与肥料学报，1995，1（2）：80-87.

［12］宋海星，官春云，刘强，等.施氮对“双低”油菜吸氮特性及氮素生理效率的影响［J］.水土保持学报，2006，20（4）：106-109.

［13］左青松，唐瑶，石剑飞，等.甘蓝型油菜不同氮素子粒生产效率品种的氮素分配特性研究［J］.植物营养与肥料学报，2009，15（6）：1395-1400.

［14］左青松，杨海燕，冷锁虎，等.施氮量对油菜氮素积累和运转及氮素利用率的影响［J］.作物学报，2014，40（3）：511-518.

［15］Zlatko S，Zdenko R.Canola cultivars differ in nitrogen utilization efficiency at vegetative stage［J］.Field Crops Res，2006，97：221-226.

［16］Sieling K，Schroder H，Hanus H.Mineral and slurry nitrogen effects on yield，N uptake，and apparent N-use efficiency of oilseed rape （Brassica napus L.）［J］.J Agric Sci Camb，1998，130：165-172.

［17］彭少兵，黄见良，钟旭华，等.提高中国稻田氮肥利用率的研究策略［J］.中国农业科学，2002，35（9）：1095-1103.

［18］刘大川，刘晔.油菜籽加工新技术及深度开发［J］.中国油脂，2010，35（9）：6-9.

［19］Asli C K，Nicholas L，Michael N.Emulsifying properties of canola and flaxseed protein isolates produced by isoelectric precipitation and salt extraction ［J］.Food Res Int，2011，44：2991-2998.

［20］Rathke G W，Behrens T，Diepenbrock W.Integrated nitrogen management strategies to improve seed yield，oil content and nitrogen efficiency of winter oilseed rape（Brassica napus L.）：A review［J］.Arg Ecosyst Environ，2006，117：80-108.

［21］邹娟，鲁剑巍，陈防，等.冬油菜施氮的增产和养分吸收效应及氮肥利用率研究［J］.中国农业科学，2011，44（4）：745-752.

（责任编辑 杨贤智）

Effects of N fertilizer on seed yield，quality and fertilizer-N use efficiency of three rape cultivars with normal and high oil contents

LIU Hao1，FENG Qian-nan1，LIU Jing-yi1，FENG Yun-yan1，ZHANG Han-xiao1，HUI Fei-hu2，ZUO Qing-song1
（1.Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province，Yangzhou University，Yangzhou 225009，China；2.Lixiahe Region Agricultural Research Institute of Jiangsu，Yangzhou 225007，China）

In this study，seed yield，quality and fertilizer-N use efficiency in rape （Brassica napus L.） were researched in normal oil content cultivar （Yangyou 6） and two high oil content cultivars （Zhongshuang 11 and Zheyou 50）.Results showed that the average oil contents of all treatments in Yangyou 6，Zhongshuang 11 and Zheyou 50 were 42.87%，47.37% and 48.28%，respectively.The average protein contents of all treatments in Yangyou 6，Zhongshuang 11 and Zheyou 50 were 24.15%，22.71% and 21.84%，respectively.The increased ratio of total nitrogen accumulation amount in Yangyou 6 was higher than that in Zhongshuang 11 and Zheyou 50.Among level three cultivars，the total protein accumulation amount in Yangyou 6 was highest，and the total oil accumulation amount was highest in Zheyou 50.With nitrogen fertilization level increasing，different parameters of fertilizer-N use efficiency decreased.The average apparent N-use （ANU） in Yangyou 6 was 68.70%，which was higher than that in Zhongshuang 11 andZheyou 50 （65.06% and 60.30%，respectively）.The average agronomic N-efficiency （ANE） in Yangyou 6 was also the highest among the three cultivars，which was 8.97kg seed /kg N.On the contrary，the average values of physiologic N-efficiency （PNE） in Zhongshuang 11 and Zheyou 50 were13.03 kgseed/kgN and 13.84 kgseed/kgN，respectively，which were higher than that in Yangyou 6 （12.91 kgseed/kgN）.Differences of partial factor productivity of applied N （PFP） were slight in three cultivars.

rape （Brassica napus L.）；cultivar；quality；fertilizer-N use efficiency

S143.1

A

1004-874X（2016）06-0109-05

10.16768/j.issn.1004-874X.2016.06.019

2016-01-25

国家科技支撑计划项目（2014BAD 11B03）；扬州市农业科技攻关项目（YZ2014172）；扬州市现代农业项目（YZ2015026）

刘浩（1993-）， 男，在读硕士生，E-mail：786458018@qq.com

惠飞虎（1962-），男，研究员，E-mail：yzhfh@126.com