孙玉平,廖云生,黄金荣,黄 丹,余江平,饶红娇,刘 毅
(1.分宜县农业技术推广中心,江西 分宜 336600; 2.丰城市农业技术推广中心,江西 丰城 331100)
油菜是我国具有传统优势的重要油料作物[1],主要分布在长江流域,不与粮食作物争地,通过与水稻等作物轮作,可提高土壤有机质和水稻等后茬作物产量,能有效提高南方冬闲田耕地利用效率[2-3]。合理施肥是提高油菜产量的重要措施之一,在增产增效上发挥着重要作用。而肥料利用率是衡量肥料施用是否合理的一项重要指标[4]。邹娟等[5]总结了长江流域冬油菜主产区的肥料利用率,氮磷钾肥的表观利用率平均分别为34.0%、17.4%和36.9%。氮磷钾肥施用对油菜产量与养分吸收利用的影响有过一些报道[6-7]。本文主要针对油菜产量和氮、磷、钾肥利用率等参数,对比分析了配方施肥和常规施肥的施肥效果,为分宜县的油菜合理施肥提供科学依据和实践指导。
试验地点位于分宜县分宜镇水东村,供试土壤为水稻土,是当地具有代表性的田块。土壤pH值5.5,有机质31.4 g·kg-1,碱解氮207 mg·kg-1,有效磷39.5 mg·kg-1,速效钾68.0 mg·kg-1。供试油菜品种为湘杂油753,试验前茬作物为晚稻。供试肥料品种分别为尿素(N 46%)、钙镁磷肥(P2O512%)、氯化钾(K2O 60%)。
试验采用大区无重复设计,分为配方施肥区(R区)和常规施肥区(C区)2个大区。配方施肥区设4个小区处理,即配方施肥全量区(RNPK),配方施肥缺氮区(RPK)、配方施肥缺磷区(RNK)、配方施肥缺钾区(RNP);常规施肥设4个小区处理,即常规施肥全量区(CNPK)、常规施肥缺氮区(CPK)、常规施肥缺磷区(CNK)、常规施肥缺钾区(CNP),每小区面积88 m2。同时设置不施任何肥料的空白对照区(CK),小区面积为30 m2。除施肥外,每小区田间管理措施均与当地常规管理相同。
配方施肥全量处理施用N、P2O5、K2O分别为138、72、126 kg·hm-2;常规施肥为当地农户习惯施用量,全量处理施用N、P2O5、K2O分别为122.4、81、99 kg·hm-2,各缺肥处理除缺肥项不施肥外,其余肥料用量同全量处理。其中磷肥一次性作基肥施用,氮肥和钾肥分基肥和追肥2次施用,各占50%。
按常规法测定土壤基本农化性状[8]。pH测定采用电位法,按水土比2.5∶1;有机质测定采用重铬酸钾氧化-容量法;碱解氮测定采用碱解扩散法;有效磷测定采用NaHCO3浸取-钼锑钪比色法;速效钾测定采用NH4OAC浸提-火焰光度法。植株全氮测定采用浓H2SO4-H2O2消煮蒸馏滴定法;植株全磷测定采用钼锑抗吸光光度法;植株全钾测定采用浓H2SO4消煮-火焰光度法[9]。
肥料利用效率参数计算方法[10-11]。表观利用率(RE,%)反映作物对施入土壤中肥料氮(磷或钾)的回收效率,即RE=(U-U0)×100/F,其中U为施氮(磷或钾)区作物收获时地上部氮(磷或钾)总积累量,U0为未施氮(磷或钾)区作物收获时地上部氮(磷或钾)总积累量;偏生产力(PFP,kg·kg-1)指投入的单位肥料氮(磷或钾)所能生产的作物籽粒产量,即PFP=Y/F,Y为施氮(磷或钾)后所获得的作物产量,F代表施氮(磷或钾)量;农学效率(AE,kg·kg-1)指单位施氮(磷或钾)量所增加的作物籽粒产量,即AE=(Y-Y0)/F,Y为施氮(磷或钾)后所获得的作物产量,Y0为不施氮(磷或钾)条件下作物的产量,F代表施氮(磷或钾)量;生理利用率(PE,kg·kg-1)是作物地上部每吸收单位肥料中的氮(磷或钾)所获得的籽粒产量的增加量,即PE=(Y-Y0)/(U-U0)。
如表1所示,配方施肥各处理的油菜籽粒产量均高于常规施肥相应处理的油菜籽粒产量,配方施肥全量处理比常规施肥增产363 kg·hm-2,增长率达15.2%,说明配方施肥的氮磷钾施肥处理更有利于油菜籽粒产量的提高。与不施肥处理(CK)相比,配方施肥和常规施肥各处理也均表现出显著的增产效果,增幅均在43%以上。
表1 配方施肥处理对油菜籽产量和效益的影响
注:2015年当地肥料(N、P2O5、K2O)价格分别为4.35、6.67、6.00元·kg-1;2016年(跨年作物)当地油菜收购价为4.20元·kg-1。
由表2可见,与常规施肥相比,氮肥的RE、PFP、AE和PE分别提高6.4%、0.4 kg·kg-1、1.6 kg·kg-1和1.8 kg·kg-1,增幅分别为17.9%、2.1%、32.7%和13.1%;磷肥的RE、PFP、AE和PE分别提高6.8%、8.7 kg·kg-1、4.0 kg·kg-1和7.6 kg·kg-1,增幅分别为68.7%、29.5%、100.0%和18.8%;钾肥的RE、PFP、AE和PE分别提高5.5%、-2.3 kg·kg-1、1.9 kg·kg-1和3.3 kg·kg-1,增幅分别为16.6%、-9.5%、59.4%和33.3%。虽然配方施肥钾肥的PFP小于常规施肥,但配方施肥的其他利用效率参数均高于常规施肥,且氮、磷、钾肥的RE平均提高6.2%。由此可见,RE(当季利用率)能很好地反映作物对化肥养分的吸收状况,是我国学术界和政府关注的焦点[12]。以上数据综合说明了通过配方施肥氮磷钾的合理配施可提高肥料利用效率。
不同施肥处理对油菜产值和纯收入的影响显著。从表1可以看出,配方施肥各处理的经济效益均高于常规施肥相应处理的经济效益。配方施肥和常规施肥全量处理的纯收入分别达到9 717.7、8 362.9元·hm-2,比不施肥处理(CK)分别增收4 495.0、3 140.2元·hm-2。配方施肥全量处理的纯收入比常规施肥增加1 354.8元·hm-2,增幅达16.2%。配方施肥缺氮、缺磷、缺钾处理比常规施肥中的缺氮、缺磷、缺钾处理分别增收162.7、230.0、130.8元·hm-2。说明氮、磷、钾肥的合理配施能够明显地增产增效。
上述田间试验结果表明,配方施肥的氮磷钾施肥处理效果优于常规施肥,有利于油菜籽粒产量的提高,增产率达15.2%,且油菜的RE均有不同程度的提高,氮、磷、钾肥的利用率分别提高6.4%、6.8%和5.5%,配方施肥除钾肥的PFP小
于常规施肥,其他利用效率参数均高于常规施肥。本研究说明配方施肥可提高油菜产量和肥料利用率,有效减少肥料流失,显著增加经济效益。配方施肥氮、磷、钾RE分别为42.1%、16.7%、38.7%,磷肥的利用率略小于邹娟等[5]总结的长江流域冬油菜主产区磷肥的平均利用率(17.4%),钾肥的利用率虽大于文献平均值但也不高,如何优化施肥方案进一步提高油菜的磷钾肥利用率有待于进一步研究。
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