韦春雨 贾彪 何文寿
摘要:为探讨适宜饲料油菜(Brassica napus)生产的氮磷用量,研究氮磷施用量对麦后复种饲料油菜生长性状及其产量的影响。以华油杂62号为试验材料,采用双因素三水平随机区组设计,设置3个施氮水平(纯N1=75 kg/hm2、N2=150 kg/hm2、N3=225 kg/hm2),3个施磷水平(P1=60 kg/hm2、P2=120 kg/hm2、P3=180 kg/hm2)。结果表明,氮肥施用量在150~225 kg/hm2时,饲料油菜的农艺性状和产量均有显著改善和提高。不同施磷量对饲料油菜的农艺性状和产量的影响均不显著。不同氮磷组合对饲料油菜生物产量、肥料经济效益影响明显,N2P1处理产量达94 016 kg/hm2,产投比最高(12.68);N2P2处理的饲料油菜产量最高(100 832 kg/hm2),产投比居中,而净收益最高。因此在饲料油菜生育期内配施N 150 kg/hm2、P 120 kg/hm2的肥料用量,能使饲料油菜获得高产,节约肥料成本,增加经济收益。
关键词:氮磷配施;生长性状;饲料油菜(Brassica napus);產量
中图分类号:S344.13 文献标识码:A
文章编号:0439-8114(2018)20-0040-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.20.010 开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Abstrct: In order to investigate the amount of nitrogen and phosphorus used for forage rape(Brassica napus) production, the effects of nitrogen and phosphorus application on growth traits and yield of forage rape multiple corpping after wheat were studied. Huayouza 62 was used as the experimental material,and a two-factor three-level randomized block design was used to set three levels of nitrogen application(N1=75 kg/hm2,N2=150 kg/hm2,N3=225 kg/hm2),3 levels of phosphorus application(P1=60 kg/hm2, P2=120 kg/hm2, P3=180 kg/hm2). The results showed that,when the nitrogen application rate was 150~225 kg/hm2,the agronomic traits and yield of the forage rape were significantly improved. The effects of different phosphorus application rates on the agronomic traits and yield of forage rape were not significant. Different combinations of nitrogen and phosphorus had significant effects on biological yield and fertilizer economic benefits of forage rape. N2P1 treatment yield reached 94 016 kg/hm2,and the highest ratio of production to investment (12.68);N2P2 had the highest yield of forage rape (100 832 kg/hm2),yield ratio centered,with the highest net income. Therefore,the application of N 150 kg/hm2,P 120 kg/hm2 fertilizer in the growth period of the forage rape could make the forage rape obtain high yield,save the fertilizer cost,and increase the economic benefits.
Key words: nitrogen and phosphorus combined application; growth traits; forage rape(Brassica napus); yield
油菜(Brassica napus)在中国已有几千年的种植历史,饲料油菜作为在传统油菜基础上培育改良的新品种,具有低芥酸、低硫甙,易种植,营养价值高,生育期短等特点,在中国西北地区,小麦收获后7月至入冬期间土地处于闲置休耕状态,播种饲用油菜不但可以缓解当地冬春青饲料贫乏的境况,减轻雪灾危害,还能翻压作绿肥培肥土壤,增加地表植被覆盖度,减少水土流失。与传统油菜相比,饲料油菜在开发利用方式上不同,其生育期内养分需求规律、栽培技术上也大不相同[1-3]。因此,研究麦后复种条件下氮磷肥配施对宁夏饲料油菜产量及主要生长性状的影响,对于制定饲料油菜高产高效施肥制度,促进饲料油菜产业化、规模化生产、开发和推广具有重要的理论与实际意义。
关于麦后复种饲料油菜氮、磷肥配施方面的研究报道较少,多是播期和种植密度对饲料油菜产量影响方面的研究,且施肥时间、用量不能与饲料油菜对养分需求相匹配,造成资源浪费,产量不高[4-6]。麦后复种饲料油菜夏秋时节3个月的生育期,不同生长时期所需氮磷养分量与传统油菜差别很大,合理有效的养分供应有助于饲料油菜产量提高[7-9]。目前饲料油菜施肥精准化和种植标准化不统一,缺乏产量、养分吸收利用的综合考虑,难以定量确定更有效的肥料施用量,达到节肥、高产优质的目标。因此,本试验研究了氮磷配施对麦后复种饲料油菜生长性状和产量的影响,以期为饲料油菜合理氮磷肥用量配比提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
试验地位于宁夏银川市贺兰县原种繁育场试验田,该地处于中温带半干旱气候区,年平均温度8 ℃左右,日照时数3 000 h,年降雨量220 mm,有利于有机物质的合成和积累,适宜栽植优质农作物;前茬作物为春小麦,平均产量达7 500 kg/hm2。土壤类型为灌淤土,油菜播种前土样基本理化性质:有机质10.58 g/kg,碱解氮50.4 mg/kg,有效磷25.4 mg/kg,速效钾136.0 mg/kg,全氮0.81 g/kg,全磷0.81 g/kg。
1.2 试验设计
试验采用两因素三水平随机区组设计,在麦后复种模式下,设置3个施氮水平(纯N1=75 kg/hm2、N2=150 kg/hm2、N3=225 kg/hm2),3个施磷水平(P1=60 kg/hm2、P2=120 kg/hm2、P3=180 kg/hm2),共计9个处理,4次重复。每个小区面积6 m×4 m。供试材料为饲料油菜品种华油杂62,由华中农业大学提供。
种植方式:根据试验要求,前茬春小麦收获后试验地立即灌水,待4~5 d地表落干后翻耕、旋地,称取各小区所需肥料,在划好小区后将肥料混土拌匀后进行撒施。饲料油菜采用撒播方式,掺适量细沙土,交叉撒两遍,力求撒均匀随后耙耱平整。饲料油菜种子播种量为10.5 kg/hm2。
施肥方法:氮肥施用尿素(46%N),磷肥施用重过磷酸钙(46%P2O5)。在饲料油菜播种前结合整地旋地撒施后混细沙土撒施(旋深10~15 cm)。
田间管理:生育期内除草和防虫等田间管理措施按当地栽培模式进行。苗期根据出苗情况和土壤墒情适时进行滴水以保全苗,出苗期间严格控制田间水量,保持土壤表层湿润即可,出苗后苗高约15 cm第一次灌水,生育期灌水2~3次(漫灌喷灌结合)。苗期至蕾薹期间除草和喷施防虫农药(高效氯氟氰菊酯、啶虫脒)1次。
1.3 测定项目与分析方法
在饲料油菜苗期至终花期每隔7 d进行采样,每次各处理小区随机采集油菜10株。
株高:选取一个固定区组每小区随机选择10株用红线绳标记(全生育期测量植株不变),每次采样时测量自然株高,即地面到心叶的垂直高度;茎粗采用游标卡尺测量刈割处植株直径;叶面积采用叶面积仪测定;SPAD用叶绿素仪测定。
产量测定:饲料油菜产量测定在饲料油菜成熟期,每个处理小区各收取整个小区全部植株测定鲜重,3次重复。
试验数据以Excel 2007软件整理数据和作图,采用SPSS 17.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 氮磷配施对麦后复种饲料油菜产量的影响
不同的氮磷配施对饲料油菜的产量影响较大(表1)。在低施氮水平(N1)下,高施磷水平(P3)的产量最高(86 289 kg/hm2),与P1、P2处理的油菜产量相比差异显著,低肥处理N1P1的产量最低,仅为 61 740 kg/hm2;在中等施氮水平(N2)下,不同施磷水平下的油菜产量差异不显著,处理N2P2的产量最高(100 832 kg/hm2),但N2水平下的油菜平均产量(95 572 kg/hm2)远高于N1水平(70 402 kg/hm2),N1与N2水平下的油菜平均产量相比差异显著;高氮水平(N3)下的油菜平均产量较低施氮水平N1有显著差异,且在N3水平下,高施磷水平P3的产量最低(85 443 kg/hm2),与低施磷水平P1相比有显著性差异,低于低磷处理N3P1(97 667 kg/hm2)的产量。在相同的低、中施磷水平下,中、高施氮水平处理下的油菜产量与低氮水平下的差异显著,但是高磷水平下的油菜产量差异不显著。
2.2 氮磷配施对饲料油菜株高和茎粗的影响
氮磷配施对饲料油菜产量的主要生长性状(株高、茎粗)的影响显著(表2),以饲料油菜测产时的株高、茎粗为例。在相同的施磷水平下,高施氮水平下的饲料油菜株高较低、中施氮水平差异显著,株高随着施氮量的增加而增高,在高氮水平(N3)下的平均株高(109.24 cm)最高,低氮水平(N1)下的平均株高最低,仅为80.37 cm。N2处理下的平均株高比N1处理增加16.8%,N3处理比N1处理下的平均株高增加35.9%,比N2處理下的平均株高增加16.3%;不同施氮量下饲料油菜的茎粗差异明显,随着施氮量的增加,饲料油菜的茎粗随之变大,高施氮水平下的平均茎粗比低施氮水平下的平均增大14.2%,N3P1处理下的饲料油菜茎粗最大(22.01 mm),比最低处理N1P1(16.44 mm)下的茎粗增大33.9%,而在相同施氮量下,不同施磷水平下饲料油菜的茎粗间无显著差异,在低氮水平(N1)下,高施磷水平N1P3处理下的茎粗最高,为18.98 mm。说明施氮能够明显提高饲料油菜的株高和茎粗,促进油菜的生长发育。
2.3 氮磷配施对饲料油菜叶面积和叶绿素含量的影响
氮磷配施下饲料油菜的单株叶面积和叶绿素含量的影响明显(表3),相同施氮量下,饲料油菜的平均单株叶面积随着施磷量的增加而增加,但是各施磷处理间无显著差异,高施磷量(P3)下的平均单株叶面积最大(5 451.41 cm2);同等施磷量下,不同施氮量下的油菜叶片叶绿素含量差异明显,高施氮量处理(N3)下的平均SPAD最大(49.1),比低施氮量(N1)下的平均SPAD提高了8%,比中等施氮量(N2)下的平均SPAD增加了4.7%;在同一施氮量下,饲料油菜叶片的SPAD随着施磷量的增加呈先降后升的趋势,但不同施磷量对叶绿素含量没有显著影响;在同施磷量下,随着施氮量的增加,饲料油菜叶片的叶面积和叶绿素含量呈增高趋势。但饲料油菜不同施氮量下的平均单株叶面积间无显著差异。表明高施氮量处理下的平均叶绿素含量差异显著,合理的氮磷配施能够改善土壤性质和结构,促进植株进行光合作用,合成更多的叶绿素。
2.4 氮磷配施下饲料油菜产量和经济效益分析
对氮磷配施下的每公顷饲料油菜的产量和经济效益进行分析,结果(表4)显示,随着氮磷配施用量的增加,饲料油菜的产量呈现先增加后降低的趋势,中等施氮量(N2)下的饲料油菜产量与高施氮量(N3)和低施氮量(N1)下的油菜产量存在显著差异,且在N2P2处理下的饲料油菜产量最大(100 832 kg/hm2),经济效益最高(14 712元/hm2),产投比为11.35;高施磷量(P3)下,不同施氮量处理间的饲料油菜产量无显著差异,N3P3处理下的产投比最低(7.12),经济效益也相对较低(11 752元/hm2),低于同等施氮量下的中低施磷处理,也低于中等施肥量的氮磷组合。产量最高的N2P2处理分别施N、P2O5 150、120 kg/hm2,经济效益最高,与经济效益最低的低肥处理(N1P1)相比,产值增加64.3%,比投入成本最高的,产投比最低(N3P3)的产值增加25.2%。表明施肥量的过度增加,不仅增加了投入成本,还会导致饲料油菜减产,降低经济效益,不利于饲料油菜的高产增收。
3 小结与讨论
结果表明,氮磷配施对饲料油菜产量有显著影响,氮磷肥的配合施用有效加快了饲料油菜株高、茎粗的生长速度,改善了饲料油菜叶片叶面积大小和促进油菜进行光合作用,合成更多的叶绿素,与李志玉等[10]、杨瑞吉等[11]的研究结果一致。中等施肥处理下饲料油菜的平均产量高于低施肥和高施肥处理,中等氮磷(N2P2)处理的产量最大(100 832 kg/hm2),低氮磷(N1P1)组合下的产量最低(61 740 kg/hm2),中等施氮量(N2)和高施氮量(N3)下的饲料油菜平均产量无显著差异,且中等施肥处理下的平均产量比高施肥处理多4 646 kg/hm2,但是都与低施氮量(N1)差异显著,说明氮磷肥施用不足或者过量施用氮磷肥,都会造成饲料油菜减产,而合适的氮磷用量有利于饲料油菜的生长,与胡戎朔[12]的研究结果相符。对不同的氮磷配施处理下饲料油菜产量及经济效益进行分析,不同的氮磷配施对饲料油菜产量影响明显,N2P2处理下氮、磷配比为1.25∶1.00,每生产1 000 kg饲料油菜需要纯氮1.48 kg,纯磷1.19 kg,该组合施肥量处于中间水平,与饲料油菜平均产量最高的处于中间水平的施氮量、不同水平的施磷量处理相比差异不显著,表明适当的增加施氮量能够对饲料油菜的高产有显著影响,在同等的施氮水平下,不同的施磷量对饲料油菜产量的影响并不显著,适量施磷能够明显提高氮肥的增产效率,这与前人的研究结果[13-16]一致。
不同氮磷配施对麦后复种饲料油菜的产量影响明显,尤其是氮素影响显著,过低或过量的施用磷肥同样会降低饲料油菜的产量,且在相同施氮水平(N2和N3)下,各施磷量之间的差异不显著,但中高施磷量处理下的产量高于低施磷量的油菜产量;从产量和经济效益综合考虑,在供试土壤肥力条件下,氮磷配合施用量以N 150 kg/hm2+P 120 kg/hm2为宜,能够显著改善饲料油菜的农艺性状,适时获得高产,实现最大的经济效益。
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