低地力下施氮量对直播和移栽油菜产量和经济效益的影响

王少华 刘涛 周雄 任涛 李小坤 鲁剑巍

摘要：为了探究低地力下直播和移栽油菜（Brassica napus L.）氮肥施用效果和适宜施氮量，设8个施氮处理（0、45、90、135、180、225、270、360 kg/hm2），研究直播和移栽条件下施氮量对油菜产量和经济效益的影响。结果表明，低地力条件下，直播和移栽油菜不施氮处理产量分别仅为140 kg/hm2和613 kg/hm2；当施氮量分别为206.0 kg/hm2和249.2 kg/hm2时达到最高产量，最高产量分别为2 525 kg/hm2和2 899 kg/hm2。施氮显著提高了直播和移栽油菜的产值和纯收益，当施氮量超过270 kg/hm2后不再增加。相较于移栽油菜，直播油菜产值虽然平均降低了1 347元/hm2，但纯收益却增加了482元/hm2。低地力条件下，直播油菜依然能节省43.2 kg/hm2氮肥，提高纯收益最高达972元/hm2。

关键词：低地力；油菜（Brassica napus L.）；直播；移栽；氮肥用量；产量；经济效益

中图分类号：S565.4；S147.22 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）07-0041-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.07.009

Effects of Nitrogen Application Rates on Yield and Economic Benefit of Direct-Sowing and Transplanting Rapeseed under Low Soil Fertility

WANG Shao-hua1，LIU Tao2，ZHOU Xiong1，REN Tao2，LI Xiao-kun2，LU Jian-wei2

（1.Wuxue Bureau of Agriculture，Wuxue 435400，Hubei，China；

2.College of Resources and Environment，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China）

Abstract： To investigate nitrogen application effects and suitable N application rate of direct-sowing and transplanting rapeseed （Brassica napus L.） under low soil fertility condition，8 different N levels （0，45，90，135，180，225，270 and 360 kg/hm2） were set，and the effects of N application rates on rapeseed yield and economic benefit were studied under direct-sowing and transplanting. The results showed that，under low soil fertility condition，the yield of direct-sowing and transplanting rapeseed without N fertilizer were only 140 kg/hm2 and 613 kg/hm2，respectively； the maximum yields were reached when N application rates were 206.0 kg/hm2 and 249.2 kg/hm2，respectively， and the maximum yields were 2 525 kg/hm2 and 2 899 kg/hm2，respectively.The output value and net profit of direct-sowing and transplanting rapeseed were significantly increased by N fertilization and no longer increased when the nitrogen application rate exceeded 270 kg/hm2. The output value of direct-sowing rapeseed decreased by 1 347 yuan/hm2 on average compared with transplanting rapeseed， but the net profit was increased by 482 CNY/hm2. Direct-sowing rape could save 43.2 kg/hm2 N fertilizer and increased net profit up to 972 CNY/hm2 under low soil fertility condition.

Key words： low soil fertility； rapeseed（Brassica napus L.）； direct-sowing； transplanting； N application rate； yield； economic benefit

直播和移栽是現阶段中国油菜（Brassica napus L.）栽培的两种主要种植模式[1]。随着劳动力条件以及生产力水平的影响，油菜的栽培方式发生了重大转变[2]。直播具有省工省时，便于机械化生产等优点，是当前油菜发展的主要方向[1，2]。但是，相较于移栽油菜，直播油菜个体生长较弱，受环境、养分缺乏的影响更大[3，4]。因此，对于如何保证直播油菜高产高效提出了更大的挑战。

氮素是限制作物生长的主要矿质营养元素，尤其是对于需氮量较高的油菜而言[5]。直播和移栽油菜对氮肥的响应存在显著差异，不施氮时直播油菜减产幅度高达到96.9%，远高于移栽油菜[6]。而不同地力条件下，两种种植模式对氮肥的响应并不一致。目前研究主要在中高地力水平条件下开展[7，8]，对于直播油菜而言，地力水平也是限制其生产以及对氮肥响应的关键因素。Li等[9]对长江流域冬油菜种植区1 457个氮肥田间试验研究的结果显示，仍有26.4%的样本处于氮素严重缺乏水平。因此，开展低地力下两种种植方式油菜氮肥施用效果和适宜施氮量的研究，为油菜生产因地制宜以及氮肥施用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2016年9月至2017年5月在湖北省武穴市梅川镇（30°06′47″N，115°35′35″E）进行，供试土壤为水稻土。基础土壤（0～20 cm土层）pH 5.83、有机质28.47 g/kg、全氮1.63 g/kg、速效磷9.18 mg/kg、速效钾56.34 mg/kg，肥力水平较低。

1.2 试验设计

试验分为两个区组，即撒种直播和育苗移栽两种种植方式，均设8个施氮水平，分别为0、45、90、135、180、225、270、360 kg/hm2。整个生育期内其他肥料施用量均保持一致，分别为P2O5 90 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2、B 1.6 kg/hm2。每个处理3次重复，随机区组排列，小区面积20 m2。

直播油菜氮肥50%作基肥，4叶期和越冬期分别追施20%，抽薹前期追施10%；移栽油菜氮肥（尿素，含N 46%）60%作基肥，越冬期和抽薹前期分别追施20%。磷肥（过磷酸钙，含P2O5 12%）、钾肥（氯化钾，含K2O 60%）和硼砂（含B 11%）全部作基肥施用。

试验品种为华油杂9号。移栽油菜于2016年9月29日育苗，10月30日移栽，移栽密度为11.25万株/hm2；直播油菜于2016年10月8日播种，播种量为4.5 kg/hm2，试验田于2017年5月11日统一收获。试验进程及其他田间生产管理均与当地农民习惯保持一致。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 土壤样品的采集与分析 土壤基础样品在油菜种植前采集。在试验田块内均匀布点15个取0～20 cm耕作层土壤，风干磨细过20目和100目筛。土壤基本理化性质按常规方法测定。

1.3.2 产量构成因素调查 收获前对直播和移栽油菜的产量构成因素进行调查。调查内容包括植株收获密度、分枝数（一级分枝）、单株角果数、每角粒数和千粒重。

1.4 计算参数及方法

用以下参数来表征经济效益：

产值（元/hm2）=子粒产量×油菜子价格；

纯收益（元/hm2）=产值-成本。

2016-2017 年度油菜子价格、种子和肥料价格、用工、机械（机耕和机收）费用均参照当地实际情况计算，其中，具体生产成本见表1，油菜子收购价格为4.6元/kg，种子价格为60元/kg，尿素价格2.0元/kg，过磷酸钙价格0.61元/kg，氯化钾价格3.0元/kg，硼砂价格5.0元/kg；用工费用90元/工，直播和移栽用工量分别为25.5和43.5工/hm2。

所有数据均由Excel 2007和SPSS 13.0分析和作图，采用LSD法检验差异显著性（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 施氮量对直播和移栽油菜产量的影响

直播和移栽油菜的产量均随施氮量增加而显著（P<0.05）提高，其中不施氮处理产量分别仅为140 kg/hm2和613 kg/hm2（图1）。当施氮量在0～225 kg/hm2时，直播与移栽油菜的产量差随施氮量的增加而逐渐减小，说明直播油菜对氮肥响应更为敏感；当施氮量超过225 kg/hm2時，直播油菜产量不再增加，而移栽油菜产量继续提高，其中施氮量为270 kg/hm2时，移栽油菜产量达到2 891 kg/hm2，较直播油菜高出11.8%，说明当前地力条件下移栽油菜比直播油菜施氮的增产潜力高。

通过线性加平台肥效模型拟合直播和移栽油菜产量和施氮量之间的关系结果显示，直播和移栽油菜当施氮量分别为206.0 kg/hm2和249.2 kg/hm2时达到最高产量，最高产量分别为2 525 kg/hm2和2 899 kg/hm2。

2.2 施氮量对直播和移栽油菜产量构成因子的影响

氮肥施用显著（P<0.05）影响了直播和移栽油菜的产量构成因素（表2）。直播油菜的密度随施氮量增加呈现先升高后下降的趋势，当施氮超过90 kg/hm2后变化较小，而当施氮量达到270 kg/hm2时，密度明显下降。除千粒重外，直播和移栽油菜的各项单株产量构成因素均在施氮后表现出显著提高，并随施氮量的增加而增加。种植方式显著影响了油菜收获密度、分枝数和单株角果数，对每角粒数和千粒重无明显影响。方差分析结果显示，施氮量和种植方式对植株密度和单株角果数表现出显著的交互影响。

2.3 施氮量对直播和移栽油菜经济效益的影响

从图2可以看出，施氮显著（P<0.05）提高了直播和移栽油菜的产值和纯收益，当施氮量超过270 kg/hm2后不再增加。与不施肥处理相比，当施氮量为270 kg/hm2时，仅增加氮肥投入1 174元/hm2，但两种种植模式下纯收益平均增加了10 326元/hm2，此后继续增施氮肥，收益不再增加。相较于移栽油菜，直播油菜产值虽然降低了738～2 179元/hm2，平均降低1 347元/hm2，但施氮处理纯收益却平均增加了482元/hm2。

3 小结与讨论

本研究结果显示，当前生产条件下移栽和直播油菜的不施氮处理产量分别为140 kg/hm2和613 kg/hm2，仅为最高产量的5.5%和21.1%，远低于50%相对产量（严重缺乏水平）分级标准[10]，因此本试验田块属于低地力田。在低地力条件下直播油菜更依赖氮肥的投入，随着施氮量的增加与移栽油菜产量差距逐渐减小。但是，直播油菜在高氮条件下的产量明显低于移栽油菜，从产量构成因素的结果可以看出，高氮条件下直播油菜密度发生下降是导致其产量潜力发生下降的根本原因。对于直播油菜，高氮条件会抑制油菜出苗[11]，因此低地力条件下可以适当调整基追比或者提高播种量，保证出苗密度，提高高氮投入下直播油菜的产量。

虽然在当前试验低地力条件下直播油菜产量不及移栽油菜，但从经济效益来看，由于移栽成本增加了1 710元/hm2，而移栽油菜增加的产量不足以弥补移栽成本，使得直播油菜收益提高。此外，本研究结果表明，当施氮量超过270 kg/hm2，此后继续增施氮肥，收益不再增加，说明适量施氮对于提高油菜收益以及节约资源都具有重要意义。

参考文献：

[1] 王 寅，鲁剑巍.中国冬油菜栽培方式变迁与相应的养分管理策略[J].中国农业科学，2015，48（15）：2952-2966.

[2] 官春云.改变冬油菜栽培方式，提高和发展油菜生产[J].中国油料作物学报，2006，28（1）：83-85.

[3] 王 寅，鲁剑巍，李小坤，等.长江流域直播冬油菜氮磷钾硼肥施用效果[J].作物学报，2013，39（8）：1491-1500.

[4] 张晓龙，何俊龙，宋海星，等.播期、密度和施肥量对直播油菜重要农艺性状与产量的影响[J].中国土壤与肥料，2014（5）：70-74.

[5] 任 涛，鲁剑巍.中国冬油菜氮素养分管理策略[J].中国农业科学，2016，49（18）：3506-3521.

[6] 王 寅，汪 洋，鲁剑巍，等.直播和移栽冬油菜生长和产量形成对氮磷钾肥的响应差异[J].植物营养与肥料学报，2016，22（1）：132-142.

[7] 袁金展，马 霓，张春雷，等.移栽与直播对油菜根系建成及籽粒产量的影响[J].中国油料作物学报，2014，36（2）：189-197.

[8] 王 寅，鲁剑巍，李小坤，等.移栽和直播油菜的氮肥施用效果及适宜施氮量[J].中国农业科学，2011，44（21）：4406-4414.

[9] LI H，CONG R，REN T，et al. Yield response to N fertilizer and optimum N rate of winter oilseed rape under different soil indigenous N supplies[J].Field Crops Research，2015，181：52-59.

[10] 陳新平，张福锁. 通过“3414”试验建立测土配方施肥技术指标体系[J].中国农技推广，2006（4）：36-39.

[11] WANG Y，LIU T，LI X K，et al. Nutrient deficiency limits population development，yield formation，and nutrient uptake of direct sown winter oilseed rape[J].Journal of Integrative Agriculture，2015，14（4）：670-680.