硫素对不同品种油菜产量性状及其利用率的影响

王锐 郑卫东 梁琍 姚琪馥 彭文丽

摘要：旨在探究适宜在贵州油菜产区开展与轻简化直播相配套的硫肥使用量对油菜品种产量及其构成因子的影响。2015—2016年，在贵州省铜仁学院试验基地，以华杂9号、中双11号为试验材料，设置4个硫肥施用量水平进行试验，硫酸钙施用量分别为0、15、30、60 kg/hm2。结果表明，华杂9号、中双11号的单株分枝角果数、主茎角果数、单株总角果数、千粒质量、每角粒数、生物产量、籽粒产量和收获指数等参数均在施硫量为30 kg/hm2或15 kg/hm2处理下达到各自的最高值;硫肥的农学利用效率和偏生产效率在2个品种间无显著差异，但在不同硫肥处理间差异显著，试验中硫素利用效率较高的处理的施用量为15、30 kg/hm2，随着硫肥施用量增大，其硫肥利用率呈下降趋势;不施硫或施硫量较高的60 kg/hm2处理均不能使油菜的生长获得较好的产量相关性状参数。从试验结果可得出，贵州地区硫肥的推荐使用量为15～30 kg/hm2应该是比较合适的。

关键词：油菜;硫素;产量性状;品种;肥料利用率

中图分类号： S565.406 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2019）20-0118-04

近年来，贵州省冬油菜的种植面积在52万hm2以上，总产量超过90万t，是该地区最主要的油料作物，而贵州也是长江流域上游的主要油菜种植区之一[1]。油菜是喜硫作物，对硫的需求量很高，不同类型土壤的硫肥被油菜利用的能力差异较大[2]，贵州省的农业土壤类型主要是黄壤土，合理的硫肥施用方法是补充土壤硫素、保证其产量和品质的重要措施[3]。硫肥施用很少或不施用硫肥，会造成油菜种植区的硫补给量小于产出量，土壤有效硫含量不断下降，从而造成土壤有效硫含量的下降现象日趋严重[4]。研究表明，每生产 100 kg 油菜，便需要约1.5 kg硫肥，油菜品种与硫肥明显的互作对产量产生明显的影响[5-6]。增施硫肥可以不同程度地提高油菜植株的单株结荚数、角果长和每角粒数等。有研究认为，使用硫肥可使籽粒产量增加25.5%以上[3，7]。此外，增施硫肥能促进油菜的生长发育，增加生物量，油菜的品质也可能与硫肥的使用相关[8]。目前，关于贵州地区开展适应发展油菜生产的硫肥施用技术的相关报道较少，而合理的硫肥施用量是随着种植区域、栽培管理方式的变化而變化的。本研究以2个直播油菜品种为对象，开展不同硫肥水平对直播冬油菜品种产量及其构成因子影响的探讨，以期为完善贵州省直播油菜的配套技术提供参考指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试油菜品种为华杂9号（HZ9）和中双11号（ZS11），华杂9号是甘蓝性三系杂交品种，由华中农业大学选育;中双11号为冬性中熟甘蓝性常规油菜，由中国农业科学院油料作物研究所选育。

1.2 试验设计及测定项目

本试验于2015—2016年在贵州省铜仁学院试验基地（地理位置为27°47′N、109°13′E，海拔为490m）进行，试验地为砂砾土壤，直播种植，于前茬作物水稻收获后耕整前采集被试大田表层0～20 cm层土壤，风干后测定其理化性质，其铵态氮含量为7.3 mg/kg，硝态氮含量为4.8 mg/kg，速效磷含量为6.3 mg/kg，速效钾含量为58.2 mg/kg，有机质含量为 23.1 g/kg。

每个油菜品种设4个硫肥水平，硫酸钙施用量分别为 0 kg/hm2（S0）、15 kg/hm2（S15）、30 kg/hm2（S30）、60 kg/hm2（S60），各处理的硫酸钙在播前作基肥全部一次性施入土壤后与表层土壤混匀;每个小区的面积为10 m2（2 m×5 m），设3次重复，采用裂区设计，共24个小区。播种前整地后，除氮素外，按五氧化二磷用量90 kg/hm2、氧化钾用量90 kg/hm2、硼砂用量7.5 kg/hm2的标准在播种前作基肥一次性施入;纯氮用量为180 kg/hm2，分2次施入，其中50%作基肥同其他肥料一样在播前施入小区，剩余的50%在12月下旬作越冬腊肥施入。本试验于2015年10月10日直播播种，每个小区播种8行，行距为20 cm，3叶期间苗，5叶期定苗，种植密度为30万株/hm2。

于2016年5月3日收获，每个小区在中间行选择长势均匀的代表性植株10株考种，测量株高、茎粗、根颈粗、分枝部位高度、坐果高度、分枝数、单株角果数、主茎角果数等。样品用网袋装好后置于种子挂藏室风干后脱粒，对于小区内剩余的植株，除去2个边行后，对全小区收割地上部分，用大网袋带回室内风干后脱粒，测定籽粒产量、生物产量等参数。

硫素农学利用效率（agricultural sulfur use efficiency，简称ASUE，单位为kg/kg）、硫素偏生产力（sulfur partial production，简称SFPP，单位为kg/kg）的计算公式分别如下：

硫素农学利用率=（施硫区产量-缺硫区产量）÷硫素用量;

硫素偏生产力=施硫区产量÷硫素用量。

所有数据采用Excel 2010进行简单的数据运算与表格绘制，用SAS 8.0进行重复间的显著性分析检验与方差统计分析。

2 结果与分析

2.1 硫肥与品种互作对油菜植株农艺性状的影响

由表1可以看出，品种和硫肥施用量的不同对油菜植株农艺性状的影响有所不同，从单因素的方差分析结果可以看出，本试验中的品种处理除对主花序长度、二次分枝数的影响未达显著水平外，对其他农艺性状的影响均显著。此外，本研究中设置的5个硫肥使用量处理对7种农艺性状的影响无显著差异。

本试验中硫肥和品种互作效应对油菜植株农艺性状的影响也没有达到显著水平，其中株高、分枝部位高度最大的是中双11号的S30处理，分别是121.07、48.73 cm;根颈粗、茎粗、主花序长度最大的是中双11号的S15处理，分别是 11.33 mm、9.73 mm、49.73 cm;一、二次分枝数最大的是华杂9号的S30处理（一次分枝数的最大值与S60处理同时出现）、S0处理;株高、茎粗、分枝部位高度、主花序长度、二次分枝数的最小值出现在华杂9号、中双11号的S60处理，分别是107.83 cm、7.87 mm、33.23 cm、46.47 cm、0.07个;根颈粗、一次分枝数的最小值出现在华杂9号的S15、S0处理。

2.2 硫肥与品种互作对油菜产量相关构成因子的影响

由表2可以看出，硫肥与品种互作对产量构成因子的影响不显著，单株分枝角果数、单株角果数最多的都是华杂9号的S30处理，分别是84.60、131.20个，比中双11号S30处理的最小值分别多85.8%、49.2%;单株主茎角果数的最大值、最小值分别是华杂9号的S0处理、中双11号的S30处理，分别是48.27、42.40个;千粒质量的最小值为S60处理的华杂9号（2.437 g），最大值是中双11号的S30处理（3.960 g）;每角粒数的最大值、最小值分别是华杂9号的S15处理、中双11号的S30处理。

2.3 硫肥与品种互作对油菜产量的影响

由表3可以看出，品种因素对生物产量、籽粒产量和收获指数影响显著，硫肥与品种的互作效应没有对油菜小区产量指[CM（25]标产生统计学上的显著影响。小区的生物产量、籽粒产量最高值均出现在中双11号的S0处理，分别达到2 2681.0、2 639.2 kg/hm2，最低产量出现在华杂9号的S60处理，分别是5 891.0、1 616.8 kg/hm2，分别比中双11号的S0处理降低了74.0%、38.7%;收获指数的最大值（0.280）出现在华杂9号的S0处理，最小值出现在中双11号的S30处理，为0.114;主茎籽粒产量、分枝籽粒产量比值最小值（0.67）是华杂9号的S15处理，最大值（1.22）是中双11号的S30处理。

2.4 硫素水平对硫肥农学利用效率和硫肥偏生产力的影响

由图1-a可以看出，品种与硫肥施用量的互作对油菜的硫肥利用效率有显著影响，中双11号、华杂9号的硫肥利用效率均在S15处理时最高，S15处理下中双11号、华杂9号的农学利用效率分别为1.08、1.23 kg/kg;此后，随着硫肥用量的增加，会导致硫肥利用效率快速下降，每增施 15 kg/hm2 硫肥，农学利用效率会下降52.3%～77.4%。由图1-b可以看出，硫肥的偏生产力随着硫肥施入量的不同会产生顯著差异，华杂9号、中双11号的硫肥偏生产力也是在S15处理时达到最高值，分别为9.2、10.7 kg/kg，在田间施硫量达到 15 kg/hm2 后，硫肥的偏生产力会快速下降，下降率为 47.9%～57.9%。

3 结论与讨论

由本研究的方差分析结果可以看出，硫肥与品种的互作对各性状参数的影响没有达到统计学上的显著水平，但是本试验数据还是存在某些比较一致的趋势和变化规律。双11号、华杂9号2个品种7个农艺性状的最大值较多出现在S15、S30处理处，最小值较多出现在S0、S60处理处。农艺性状是油菜植株生长发育状态的重要表征参数，是整个生长周期中内外生长环境的表现形态，植株个体农艺性状的优良有利于协调个体和群体的关系，有利于调节个体和群体器官的有效形成和碳氮营养的有效分配，是生殖生长和营养生长协调良好的重要表现[2，9]，是油菜大田生产上搭好的“丰产架”，是获得大田高产的重要特征[10-11]。本研究结果表明，S0、S60处理[CM（25]均没能使油菜的生长获得很好的农艺性状参数，相比较而言，S15、S30处理均能使研究的农艺性状达到较好的状态。

产量的决定因素包括单株分枝角果数、主茎角果数、单株总角果数、千粒质量和每角粒数，在本研究中，这些参数均在S30或S15处理下达到各自的最高值。此外，华杂9号较高的生物产量、籽粒产量也是在S15处理下获得的，该处理的产量略高于S30处理，但无显著差异。相反，各产量构成因子较低的处理都发生在2个品种的S60处理，籽粒产量最低值是华杂9号的S60处理，且表4的相关性分析结果表明，各农艺性状、产量构成因子与产量呈极显著相关。

本研究结果表明，不施硫肥（S0处理）、硫肥用量较大（S60处理）都会对油菜产量会产生影响[12-13]，在本试验中硫肥施用量达到15 kg/hm2后，随着硫肥施用量的增大，油菜对硫素的农学利用效率和偏生产力呈现出逐步降低的趋势，在S0、S60处理间可能存在1个比较适宜的硫肥使用量[11]，此外，在不同品种间也会存在差异[8，14]，这需要在以后的研究中进行进一步论证。有研究指出，硫肥的适量使用（如本研究中的S15、S30处理）是会产生一定增产效果的[3，13，15]，这与本研究结论是一致的。鉴于本研究中的2个品种均为长江流域大面积种植的杂交和常规品种，从本试验结果可以得出，硫肥的推荐使用量为15～30 kg/hm2应该是比较合适的，在适量范围内使用硫肥，对包括贵州省在内的长江流域大面积种植的杂交、常规油菜品种而言，能够不同程度地提高产量。

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