高冰可 徐志峰 曹国军 占素娟 彭春凤 邓新颖 尹智亮 熊 雄 王蓉蓉
(1.九江农业科学院 江西九江332100;2.江西省湖口县农业农村局 江西湖口332500;3.九江市柴桑区农业农村局 江西九江332100;4.瑞昌市农业农村局 江西瑞昌332200)
油菜是我国长江流域主要的冬季油料作物,出油率高,饲用价值好[1-2]。 合理施肥有利于油菜品种优良品质性状的发挥,尤其对油菜籽产量、菜籽油品质的提升作用显著[3-4]。 而镁和硫是油菜必需的中量元素,在辅助光合作用、促进蛋白质和氨基酸合成及提高抗逆性等方面具有显著作用[5-6],已成为限制我国油菜产量潜力发挥的重要因子[7-8]。 我国冬油菜主产区油菜种植土壤交换性镁和有效硫测定结果表明,50%左右土壤交换性镁存在缺乏,其中有近30%的土壤存在潜在缺乏,42%左右的土壤有效硫处于缺乏状态,同时通过施肥调查发现,目前施用高浓度氮磷钾复合肥的比例很高, 意味着通过肥料补充镁和硫养分的数量在降低。 结合油菜产业发展对高产优质高效的需求, 在我国冬油菜主产区开展镁肥和硫肥效果研究田间试验, 为油菜绿色高效优质生产的专用配方肥提供依据十分必要。
本文作者通过在赣北地区开展硫镁肥施用效果田间试验, 研究镁肥和硫肥用量对直播油菜生长过程中密度消减动态、生态指标及产量的影响,进一步明确冬油菜种植中硫肥和镁肥在油菜生产中的增产提质效果及其适宜用量,为油菜合理施镁肥、硫肥提供科学依据。
试验于2020-2021 年在九江农业科学院老八队试验基地实施。 供试土壤为灰潮土,0~20 cm 耕层土壤 pH 5.73、有机质 1.18%、全氮 0.82 mg/kg、速效磷44.38 mg/kg、 速效钾 61.24 mg/kg。 油菜品种为中油杂19,由中国农业科学院油料作物研究所提供。
试验共设 10 个处理 (表 1):NPKB、NPKB+氯化镁(MgO 3.0 kg/亩)、NPKB+硫酸镁(MgO 3.0 kg/亩)、NPKB+硫酸钠 (S 2.4 kg/亩)、NPKB+氯化镁(MgO 1.0 kg/亩)、NPKB+氯化镁(MgO 2.0 kg/亩)、NPKB+氯化镁(MgO 4.0 kg/亩)、NPKB+硫酸钠(S 1.2 kg/亩)、NPKB+硫酸钠(S 3.6 kg/亩)、当地习惯施肥(CK)。 其中,镁肥为六水氯化镁(含MgO 10%)和一水硫酸镁(含MgO 25%),硫肥为无水硫酸钠(含S 22.5%)和一水硫酸镁(含S 20%),硼砂(含B 11%)用量0.75 kg/亩。氮肥分3 次施用,基肥占60%、苗肥占20%、薹肥占20%;其他养分肥料均作一次性基施。 每个处理面积为60 m2,无重复,沟宽0.45 m。 整个试验外围四周设保护区,保护区内种植直播油菜。
表1 小区(60 m2)肥料实物用量(单位:g)
1.3.1 考种(产量构成因子调查) ①密度:小区随机选取1 m×1 m(或其他大小,做好记录)的样方,调查油菜有效株数, 每个小区选择3 处。 ②单株角果数:每个小区选择6~10 株有代表性的植株(可根据长势和工作量决定,长势接近小区整体水平),调查每株角果个数,取平均值。 ③角粒数:每个小区选择8 株有代表性的植株,每株随机选择30 个角果,调查角粒数,取平均值。 ④千粒重:将代表性植株(直播,按样方取;移栽,取8 株)齐地割后装入网袋带回室内,悬挂风干脱粒后,测定千粒重(随机1 000 粒油菜籽的质量)。
1.3.2 实产 ①在油菜成熟期, 将每个小区测产部分植株齐地割后集中摆放, 经后熟阶段后单打单收并记录鲜重,混匀取1 kg 籽粒(记录实际质量)装入自封袋内密封保存。 ②自封袋内籽粒带回后转入网袋统一晾晒至恒重并记录质量, 则可根据样本含水量计算小区实际产量。 ③直播油菜在薹期固定一个长势均匀的样方,样方面积为20%小区面积。 实产的准确测定是保障实际物质和养分累积的关键, 需准确把握测产时间(全田角果2/3 变黄时),减少角果炸裂损失,同时严格控制籽粒含水量(晒干至恒重,含水量<3.0%)。
1.3.3 样方产量 ①每个小区选取有代表性植株(直播,按样方取;移栽,取8 株)齐地割后装入网袋带回室内,悬挂风干并称总重。 ②将植株按籽粒、角壳和茎秆分开,分别记录质量(因果喙等角壳残渣易在脱粒的过程中损失, 可将风干植株总重与各部位质量的差值加入角壳重中进行校正)。 ③用四分法或二分法取籽粒、角壳和茎秆样品称量后装入信封(在样品较少时可取全部植株),于60℃烘箱内烘干至恒重,同时记录烘干重,则可根据样本含水量计算各部位干物质总重及其比例 (该比例与实产结合计算田间实际干物质累积量)。 ④籽粒的烘干总重即为样方产量。 烘干后的样品经粉碎过筛后用于养分含量的测定 (结合田间实际干物质累积量计算植株养分吸收量)。
数据用SAS 统计软件及Excel 数据表进行分析,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2 可知, 播种后30 d 各处理苗期密度在4.8 万~10.8 万株/亩之间,处理 8 出苗密度最低,只有4.8 万株/亩,对照出苗密度最高,为 10.8 万株/hm2,其余处理均在6.2 万株/hm2以上, 不同处理间差异较大。 施用镁肥和硫肥处理后较对照出苗下降较明显,随着镁肥用量增加,出苗密度先降低后回升(处理2~处理5);随着硫肥用量增加,出苗密度先升高后降低(处理 6~处理 8)。
表2 各处理出苗情况(播种后30 d 调查)
由表 3 可知,收获期密度在 1.6 万~5.0 万株/亩之间,处理3 出苗密度最低,只有1.6 万株/亩,对照出苗密度最高,为5.0 万株/亩,其余处理均在1.9 万株/亩以上,不同处理间差异较大。 施用镁肥和硫肥处理后较对照下降较明显,随着镁肥用量增加,出苗密度先降低后回升(处理2~处理5);随着硫肥用量增加,出苗密度逐渐升高(处理6~处理8)。 与出苗密度相比,处理2 下降最为显著,减少了7.1 万株/亩。
表3 各处理密度调查情况(收获前7 d 调查)
由表4 可知,随着镁肥用量增加(处理2~处理5),株高逐渐变大,而单株角果数和亩产下降后增加,在处理5 为最大, 株高、 单株角果和亩产分别达到173.40 cm、196.30 个和 184.30 kg; 随着硫肥用量增加(处理6~处理8),各农艺性状(角粒除外)呈现先增后降的趋势, 处理7 各农艺性状达到最佳, 单株角果、 千粒重和亩产分别达到 134.61 个、4.08 g 和176.71 kg。
表4 各处理间农艺性状的比较
本试验结果表明, 镁肥与硫肥的用量对油菜农艺性状的影响较显著,随着镁肥与硫肥用量的增加,油菜产量并非一直增长,镁肥施用在处理5 时,各农艺性状表现最好,产量达到184.30 kg/亩;而硫肥施用在处理7 时, 各农艺性状表现最佳, 产量达到176.71 kg/亩。 但与对照相比,仍有差距,说明本试验没有找到镁肥与硫肥的最佳施用量。 本研究为一年试验数据分析所得,还有待于进一步研究。