陈国徽,谌湘泽,许天福,谢国强,曹国军,袁志华,熊雄,高冰可*
(1.九江农业科学院,江西 九江 332101; 2.彭泽县农业农村局,江西 彭泽 332700)
为了集成油菜新品种浔油10号高效施肥技术,于2018年9月至2019年6月开展了“3414”肥料效应试验[1-5]。
试验在九江农业科学院马回岭试验基地进行。供试土壤为灰潮土,耕作层土壤pH值 6.03,有机质24.95 g·kg-1,碱解氮87.36 mg·kg-1,速效磷5.03 mg·kg-1,速效钾176.90 mg·kg-1。前茬空闲。化肥用尿素(含N 46%)、普通过磷酸钙(含P2O512%)和氯化钾(含K2O 50%)。
供试油菜品种浔油10号是九江农业科学院利用玻里马细胞质雄性不育系5A与恢复系C42配制的三系杂交组合,该品种具有产量高、出油率高、抗性强、芥酸含量低等特点[6],于2017年9月通过农业部非主要农作物登记(GPD油菜〔2017〕420117)。
试验采用“3414”最优回归设计,共设氮(N0)、磷(P0)、钾(K0)3个因素,每个因素设4个水平,共14个处理组合。N0、N1、N2、N3分别为0、180、360、540 kg·hm-2;P0、P1、P2、P3分别为0、90、180、270 kg·hm-2;K0、K1、K2、K3分别为0、75、150、225 kg·hm-2。具体N1基肥施尿素235 kg·hm-2,苗期追肥和薹期追肥各施尿素78 kg·hm-2;N2基肥施尿素470 kg·hm-2,苗期追肥施尿素157 kg·hm-2,薹期追肥施尿素156 kg·hm-2;N3基肥施尿素704 kg·hm-2,苗期追肥和薹期追肥各施尿素235 kg·hm-2。P1种肥拌过磷酸钙750 kg·hm-2;P2种肥拌过磷酸钙1 500 kg·hm-2;P3种肥拌过磷酸钙2 250 kg·hm-2。K1基肥施氯化钾105 kg·hm-2,薹期追肥施氯化钾45 kg·hm-2;K2基肥施氯化钾210 kg·hm-2,薹期追肥施氯化钾90 kg·hm-2;K3基肥施氯化钾315 kg·hm-2,薹期追肥施氯化钾135 kg·hm-2。
小区面积20 m2,重复3次。试验四周设1 m以上保护行。种植密度37.5 万株·hm-2。除N0P0K0处理组合不施硼外,其他处理组合种肥拌硼肥30 kg·hm-2,薹期施硼肥3 kg·hm-2。各处理组合除施肥情况不同外,其他管理措施一致。
成熟期各小区选取样点1 m2,将样点油菜植株连根挖起、洗净,从中选出代表性植株10株,考查株高、一级有效分枝数、单株有效角果数、每角粒数等指标。各小区实收测产。
数据用 SAS 统计软件及Excel进行分析,采用最小显著法(LSD)检验试验资料的差异显著性水平(P<0.05)。
由表1可知,分枝部位为65.9~99.7 cm,不施氮处理的分枝部位显著低于其他处理,处理组合N1P2K1最高。株高为122.5~192.2 cm,处理组合N1P2K1最高,不施氮肥处理株高显著低于其他处理。单株有效角果数为117.0~277.6个,各处理组合间差异很大,不施氮处理有效角果数最低,且显著低于其他处理;处理组合N2P0K2和N2P2K0最多,分别为277.6和275.8个,与其他处理组合间存在显著性差异。有效分枝数为1.9~6.2个,不施肥处理明显少于其他处理,不施氮处理有效分枝数虽然高于不施肥处理,但显著低于其他施肥处理;处理组合N3P2K2最多,为6.4个,其次是处理组合N2P2K0和N2P3K2,分别为6.2和6.0个。每角粒数在15.2~23.9个,处理组合N1P2K1最少,处理组合N2P2K2最多,不施氮肥和磷肥的处理单株角果数居中,笔者认为不施肥导致油菜生育期变短,成熟期提前,生殖生长时间相对延长,籽粒因养分供给时间长而数量没有明显下降。
表1 不同处理组合浔油10号的农艺性状表现
注:同列数据后无相同英文字母者表示其差异达显著水平。
由表1可知,油菜籽粒产量各处理组合在441.0~2 116.5 kg·hm-2,施肥处理比无肥处理高,除处理组合N0P2K2外,不施肥处理与其他处理存在显著性差异;不施氮处理籽粒产量仅比不施肥处理高54.0 kg·hm-2,与其他处理组合存在显著性差异;处理组合N2P2K1籽粒产量最高,达2 116.5 kg·hm-2,与处理组合N0P0K0、N0P2K2、N1P2K2、N2P0K2、N2P2K3、N1P1K2、N1P2K1、N2P1K1间均存在显著性差异,比不施肥处理增产379.9%。
不施肥处理产量偏低,表明试验田块土壤肥力中等。缺氮处理(处理组合N0P2K2)产量仅高于不施肥处理,较施氮处理减产明显,表明氮素的施肥效应最明显。缺磷处理(处理组合N2P0K2)产量1 696.5 kg·hm-2,比不施肥处理增产1 255.5 kg·hm-2,增加 284.7%,表明磷素的施肥效应不明显,但是缺磷产量较低。缺钾处理(处理组合N2P2K0)产量2 047.5 kg·hm-2,比不施肥处理增产1 606.5 kg·hm-2,增加364.3%,表明钾素对施肥效应不明显。氮磷钾均为2水平的处理(处理组合N2P2K2)籽粒产量2 034.0 kg·hm-2,比不施肥处理增产1 593.0 kg·hm-2,增加 361.2%,表明2水平施肥配方不是最合理的;高氮处理(处理组合N3P2K2)产量2 098.5 kg·hm-2,比处理组合N2P2K2增产64.5 kg·hm-2,不存在显著性差异;低氮处理(处理组合N1P2K2、N1P1K2、N1P2K1)籽粒产量分别为1 768.5、1 822.5和1 762.5 kg·hm-2,均比处理组合N2P2K2低,且存在显著性差异,表明氮肥施用量过低显著影响产量。
产值是由籽粒产量与当年籽粒市场价格相乘所得。表2表明,处理组合N0P0K0最低,为2 205元·hm-2,处理组合N2P2K1最高,为10 582.5元·hm-2;施氮处理比不施氮处理及不施肥处理产值高,且存在显著性差异。不施肥处理纯收入为-45元·hm-2,不施氮处理纯收入为-1 575元·hm-2,这2个处理组合均亏损;其他处理组合纯收入在3 463.2~5 263.2元·hm-2,与不施肥处理及不施氮处理存在显著性差异;处理组合N2P2K1纯收入最高,为5 263.2 元·hm-2,其次为处理组合N2P1K2的4 933.2元·hm-2,排第三的是处理组合N2P1K1,为4 873.2 元·hm-2。处理组合N1P1K2产投比最高为2.1∶1;其次是处理组合N2P1K1,为2.02∶1,排名第三的是处理组合N2P2K1,为 1.99∶1。综上所述,处理组合N2P2K1和N2P1K1在纯收入和产投比方面均排在前三,是本试验表现较好的施肥处理。
表2 油菜浔油 10 号“3414”肥料效应试验不同处理组合经济效益表现
注:油菜籽5.0元·kg-1,尿素2.1元·kg-1,过磷酸钙0.7元·kg-1,氯化钾2.5元·kg-1。
2.4.1 肥效三元二次回归方程
由油菜“3414”肥料试验结果得三元二次回归方程,Y=29.776 58+4.418 876N+4.496 858P+6.446 217K+0.22 105NP+0.066 927NK-0.414 33PK-0.138 15N2-0.264 7P2-0.239 17K2,相关系数为0.994 8。方差分析结果表明,因变量油菜产量(Y)与自变量氮磷钾施肥量(N、P、K)的相关性达显著水平。
2.4.2 最佳施肥量
由表3可知,施纯氮578.7 kg·hm-2、施纯磷457.9 kg·hm-2、不施钾时达到最高产量2 389.1 kg·hm-2。当达到最高产量时,纯钾的建议施用量是-113.5 kg·hm-2,这可能是选择的试验地钾含量较高或者该品种对钾的吸收利用率较高。施纯氮397.5 kg·hm-2、纯磷258.2 kg·hm-2、纯钾2.8 kg·hm-2时经济效益最佳,此时产量为2 248.0 kg·hm-2。
表3 油菜浔油10 号“3414”肥料效应试验最佳施肥量
试验结果表明,油菜浔油10号分枝部位、株高、单株角果数和有效分枝数,施肥处理均比不施氮处理及不施肥处理高,且存在显著性差异。氮是提供油菜营养生长不可或缺的元素;施肥量对每角粒数的影响较小;不施肥处理及不施氮处理比其他处理显著减产,处理组合N2P2K1籽粒产量最高;不施肥处理及不施氮处理纯收入为负值,产投比<1,均亏本;处理组合N2P2K1和N2P1K1纯收入和产投比均排在前三,是本试验最佳处理;经过对试验数据的三元二次回归分析,得出油菜浔油10号纯氮、磷、钾的最佳施肥量分别为397.5、258.2 和2.8 kg·hm-2。