商品有机肥配施化肥对油菜生长及土壤理化性质的影响

摘要 為探究油菜生产中商品有机肥与化肥配施对油菜生长及土壤理化性质的影响，本研究通过田间试验，设置不施肥处理、全化肥施肥处理以及5个不同比例商品有机肥替代化肥处理，分析了不同比例商品有机肥配施化肥对油菜出苗成株、生育期、农艺性状、产量和土壤理化性质的影响。结果表明，与全化肥施肥相比，不同比例商品有机肥配施化肥有利于促进油菜生长，成株数提升7.41%～37.04%，生育期缩短7～17 d，农艺性状表现较好，增产14.38%～27.94%；不同比例商品有机肥配施化肥的土壤有机质和有效钾含量相对于全化肥施肥有所提高，土壤结构稳定性较好。综合来看，60%商品有机肥+40%化肥配施有利于油菜生长，改善土壤肥力，为油菜生产的化肥减量增效提供参考。

关键词 有机肥；油菜；土壤肥力；有机质；土壤理化性质；化肥减量增效

中图分类号 S565.4；S-3 文献标识码 A  文章编号 1007-7731（2024）07-0036-05

Effects of commercial organic fertilizer combined with chemical fertilizer on the growth of Brassica napus and soil physical and chemical properties

XU Mengting

（Guizhou Zhonggui Environmental Protection Design Consulting Co.， Ltd， Guiyang 550002， China）

Abstract In order to explore the effects of the combination of commercial organic fertilizer and chemical fertilizer on the growth of Brassica napus and soil physicochemical properties in Brassica napus production， this study conducted field experiments and analyzed the effects of different proportions of commercial organic fertilizer combined with chemical fertilizer on Brassica napus emergence， growth period， agronomic traits， yield， and soil physicochemical properties by setting up no fertilization treatment， full chemical fertilizer fertilization treatment， and 5 different proportions of commercial organic fertilizer replacing chemical fertilizer treatment. The results showed that compared with full chemical fertilizer application， different proportions of commercial organic fertilizer combined with chemical fertilizer were beneficial for promoting the growth of Brassica napus， increasing the number of mature plants by 7.41% to 37.04%， shortening the growth period by 7-17 days， performing better in agronomic traits， and increasing yield by 14.38% to 27.94%; The soil organic matter and available potassium content of different proportions of commercial organic fertilizers combined with chemical fertilizers have been improved compared to full chemical fertilizer fertilization， and the soil structure stability is better. Overall， the combination of 60% commercial organic fertilizer and 40% chemical fertilizer is beneficial for the growth of Brassica napus， improves soil fertility， and provides a reference for reducing and increasing the efficiency of chemical fertilizers in Brassica napus production.

Keywords organic fertilizer; Brassica napus; soil fertility; organic matter; soil physical and chemical properties; reducing fertilizer dosage and increasing efficiency

油菜是重要的油料作物和经济作物之一，是重要的食用油来源和饲料来源之一[1]。菜籽油营养价值较高，其含有的菜籽多酚具有抗氧化、抑菌和清除自由基等生理功能[2-3]。油菜综合效益较高，其生长过程对肥料的要求较高，生产中用地与养地相结合十分重要。土壤是农业资源环境的重要基础，在储水、养分循环和作物生产等方面发挥着重要作用，化肥的使用使农业得到快速发展。实践中化肥的不合理施用带来了土壤肥力流失等问题[4]，生产中，不合理使用化学合成氮肥料被认为是农田土壤酸化的主要因素之一。据报道，每年油菜种植中大量使用化肥在一定程度上加剧了土壤酸化，破坏了土壤的理化性质、微生物群落多样性，这些因素会导致土壤肥力降低[5]。适当使用有机肥来代替部分化肥不仅可以满足油菜生长的需求，同时还可以减少过度使用化学合成氮肥料，避免土壤肥力下降。

有机肥料和无机肥料配合施用是现代化农业生产中提倡的科学施肥技术之一。一方面，有机肥料和无机肥料配合施用可以持续稳定且较为快速地使土壤中养分结合[6]，较好地满足作物生长发育对养分的需求，保证作物在每个生长阶段的养分充足；另一方面，有机肥料和无机肥料配合施用能有效改善土壤的理化性质，增加微生物群落的丰富度，减少或消除长期或过量施用无机肥对土壤质量的不良影响。目前，关于有机无机肥料混合施用对作物产量的影响和对土壤性状的改善效果研究较多[7]，相关有机无机肥料配合施用试验多采用沤肥、绿肥等方式[8]。本文探讨了不同比例商品有机肥与化肥配施对油菜出苗成株、生长发育、主要农艺性状、产量及土壤理化性质的影响，为油菜生产中推广商品有机肥与化肥配施技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

商品有机肥，有机质≥45%（N-P2O5-K2O = 2-1-2）；化肥，40%（N-P2O5-K2O = 18-13-9）；油菜品种为黔油早2号。

1.2 试验设计

采用单因素试验设计，设商品有机肥与稳定性化肥配合施用6个处理，另设不施肥为对照，共计7个处理（表1）。试验按大区进行施肥，大区面积0.01 hm2，3次重复，所有肥料结合整地一次施入，各施肥处理保证施氮量一致。油菜播种量4.5 kg/hm2，各处理单位面积的播种量一致，播种后不间苗和补苗。其他农田管理操作措施均按当地推荐方法进行。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 油菜生长指标测定  物候期观察，记录生育进程。油菜出苗成株及田间表现调查，播种后30 d和收获前在每个大区选择有代表性的区域，设定1 m2的样方，调查样方内油菜植株数，同时，在苗期和蕾花期观察油菜田间表现。农艺性状及产量构成因素调查，成熟期每个大区内选择有代表性的植株6～8株，调查株高、一级分枝数、单株角果数、每角粒数和千粒重（由收获小区中的样品来测定）。收获测产，每个小区单收单打，籽粒风干后称重，折合计算单位产量。

1.3.2 土壤理化性质测定  土壤容重采用环刀法计算单位体积的烘干土重量。土壤水稳性团聚体质量测定，取100 g混合土样均匀放置于5、2、1、0.5和0.25 mm的套筛上，调整套筛水面高度，保证水没过筛底部，且振动时不没过其顶部，使土样充分湿润后启动土壤团聚体分析仪（TTF-100型），以上下振幅4 cm、30次/min的频率振动20 min。用清水将各粒级水稳性团聚体冲入烧杯中，60 ℃烘干至恒重（约12 h）后计算各粒级水稳性团聚体质量，计算各粒级水稳性团聚体比例。pH值测定参照《土壤pH的测定》（NY-T 1377—2007）方法。具体步骤是将样品在阴凉通风处风干后，过2 mm的标准试验筛，称取10.0 g置于50 mL烧杯中，加水比例按照水土比2.5∶1.0。将容器密封用水浴震荡器25 ℃震荡30 min，静置约2 h后，用pH计测试。

有机质测定采用外加热法，将土样过150 mm筛，称取0.05 g加入5 mL配制好的重铬酸钾溶液，再加入5 mL浓硫酸，在消煮炉加热至沸腾5 min，随后用配制的硫酸亚铁溶液滴定。有效氮用碱解扩散法测定。有效磷测定：称取过2 mm孔径筛的样品2.5 g置于于广口瓶中，加入0.5 mol碳酸氢钠50 mL，震荡后过滤膜，滤液用Continuous Flow Analyzer测定。有效钾测定：称取过2 mm孔径筛的样品5 g，加乙酸铵溶液50 mL，震荡后过滤膜，滤液保存用FP 6440火焰光度计（格雷弗工业装备有限公司）测定。

1.4 数据统计处理

获得数据使用Microsoft Excel软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 各处理对油菜出苗成株的影响

各处理油菜密度及苗期与蕾花期田间表现如表2所示，各施肥处理组在播种后30 d和收获前的成株数与未施肥处理组YC1相比均上升，其中以YC5处理组最高，分别为40和37株/m2，施加不同比例有机肥的处理组YC3—YC7相较于全化肥处理组（YC2）的收获前成株数有所上升，成株数较全化肥施肥提升7.41%～37.04%。由此可得，商品有机肥与化肥配施有利于油菜的出苗成株，其中以60%商品有机肥+40%化肥（YC5）改善效果较明显。施肥处理组油菜苗期及蕾花期性状正常，而未施肥处理（YC1）在苗期表现正常但叶形较小，花期性状表现为花序顶端花蕾退绿变黄，萎缩干枯或脱落，開花不正常，不结籽或仅有少量畸形角果。

2.2 各处理对油菜生育期的影响

各处理油菜生育期记录如表3所示，不同施肥处理会对油菜的生育期产生影响。各处理组全生育期为205～242 d，其中YC5与YC6处理组全生育期最短，为205 d，其现蕾期、初花期、终花期和成熟期对比其余处理组有所提前。未施肥处理组（YC1）生育期最长，为242 d，全化肥处理组（YC2）为222 d，即有机肥与化肥配施有利于缩短油菜生育期，其中以60%商品有机肥+40%化肥、80%商品有机肥+20%化肥效果较好。

2.3 各处理对油菜农艺性状及产量的影响

各处理油菜的农艺性状及产量如表4所示，各施肥处理组的株高较未施肥处理组高，且添加商品有机肥的各处理组株高均高于全化肥处理组，其中以YC5处理的株高最高，为172.2 cm，一级分枝数与每角粒数最优，分别为6个和23粒。千粒重以YC5与YC6处理组相同且最优，为3.8 g；YC5处理的单位产量最高，为3 640 kg/hm2，商品有机肥与化肥配施相对于全化肥处理组增产14.38%～27.94%。综合来看，商品有机肥与化肥配施可增加油菜产量，其中以60%商品有机肥+40%化肥的油菜农艺性状最优，增产效果最明显。

2.4 各处理对土壤理化性质的影响

为探究不同有机肥与化肥配施对土壤理化性质的影响，对各试验点土壤进行采集测样得到土壤理化性质如表5所示。施加肥料提升了油菜种植田土壤的pH，不同比例有机肥与化肥配施对土壤pH影响不大，均呈弱酸性；从有机质含量来看，商品有机肥替代化肥有利于提高土壤有机质含量，且有机质含量随着商品有机肥的施用比例提高而提升；施加肥料对土壤有效氮含量有一定提升效果，各施肥处理组有效氮含量基本一致，其中最高为YC6处理组，为158.23 mg/kg，最低为YC2处理组，为150.43 mg/kg，均达到土壤养分含量有效氮一级标准（150 mg/kg）；施用化肥后土壤有效钾含量提升，用不同比例商品有机肥部分替代化肥后，随着商品有机肥比例的提升，有效钾含量也随之提升，最高可达300.23 mg/kg，施用商品有机肥各处理的有效钾含量均达到土壤养分含量有效钾一级标准（200 mg/kg）；由表5可知，与全化肥处理组相比，有效磷含量随着商品有机肥施用比例的提升呈下降趋势，其中，YC7处理组的有效磷含量虽然较低（63.23 mg/kg），但达到土壤养分含量有效磷一级标准（40 mg/kg）。由此可得，商品有机肥与化肥配施的土壤有效养分含量能够满足油菜生长需求。

土壤的机械组成主要分为砂粒、粉粒和黏粒，影响土壤的孔隙度以及土壤中有机质的溶解和水分的保持。试验地块土壤呈现黏粒>粉粒>砂粒的趋势，其中砂粒占比最高的处理为YC3，24.13%；最低为YC7，14.68%。黏粒占比最高的处理为YC1，63.40%；最低为YC3，45.07%。粉粒占比最高的处理为YC3，30.80%；最低为YC1，22.70%。从土壤容重来看，全化肥处理（YC2）的土壤容重最高，为1.48 g/cm3，与不施肥处理（YC1）的土壤容重（1.47 g/cm3）相比差异不大。商品有机肥与化肥配施的各处理土壤容重较YC1、YC2处理有下降趋势，其中最低为YC7，1.01 g/cm3。0.25 mm以上粒径水稳性大团聚体被认为是土壤结构中最佳的结构体，在维持土壤结构稳定中起关键作用，其分布含量越高，说明土壤结构稳定性越好。由表5可知，施加肥料有利于提高土壤结构稳定性，商品有机肥部分替代化肥处理以后，其土壤中直径大于0.25 mm的水稳性团聚体含量（R0.25）分布呈上升趋势，其中以YC5与YC6处理组较优，分别为76.34%、77.32%。从土壤物理性质来看，施加等氮量有机肥后，与未施肥土壤及常规施用化肥土壤相比，有機肥施加促进了水稳性团聚体形成，土壤团聚体结构得到改善。

3 结论与讨论

本文研究发现施用有机肥可提高油菜产量，缩短油菜生育期，这与在水稻、小麦[9]和番茄[10]等作物的研究结果相似。有机肥提高了作物的光合能力，增加了籽粒养分吸收量，最终提高作物产量[11]。在油菜生产上，有机肥配施化肥提高菜籽产量，与单株角果数和每角粒数呈显著相关关系[12]，本研究结果与此一致，与全化肥施肥相比，配施有机肥可以提高单株角果数和每角粒数。当有机肥用量超过适宜用量时，油菜籽粒产量不增反减，这与马荣辉等[13]研究结果相似，可能由于养分投入已经超过油菜需要吸收的养分，过量的氮养分会导致作物贪青晚熟，影响最终收获的产量。

在土壤化学性质方面，研究发现施加有机肥能相对地提高土壤有机质含量、速效钾含量。可能原因是有机肥本身富含有机物质，施入后在土壤中投入量大于矿化量积累，使得土壤孔隙度提升，保水能力得到提高，这种影响有利于土壤中可溶性有机质含量的提升。同时施加有机肥能为土壤提供丰富的矿质元素，比如有机肥中碱性物质的输入以及有机肥在矿化过程中释放的盐基离子，能有效中和土壤酸性物质，缓解土壤酸化。这与包文彬等[14]的研究结果一致，即有机肥的施用可以缓解土壤酸化。万连杰[15]等研究发现，采用不同比例有机肥等氮量替代化肥施用于柑橘园土壤中，全量有机肥施加后的速效钾含量出现明显的升高，这可能是由于施加的有机肥中含有丰富的钾元素。本文研究结果表明，有机肥施用还可以改善土壤结构，提高团聚体稳定性，可能原因是有机肥分解速度缓慢，存在更多大分子有机物和黏土矿物质，有利于提高土壤中水稳性团聚体的含量，降低土壤容重。

综上，本研究通过田间试验，设置不施肥处理、全化肥施肥处理以及5个不同比例商品有机肥配施化肥处理，分析了不同比例商品有机肥配施化肥对油菜出苗成株、生育期、农艺性状、产量和土壤理化性质的影响。结果表明，商品有机肥配施化肥对油菜出苗成株、生长发育、农艺性状及产量均产生积极影响，商品有机肥与化肥配施较单施化肥的收获前成株数提升7.41%～37.04%，生长期缩短7～17 d，农艺性状表现较好，增产14.38%～27.94%。同时，有机肥配施化肥可提高土壤的有机质和速效钾含量，改善土壤结构稳定性。综合评估，以60%商品有机肥+40%化肥配施处理为适宜油菜生长的施肥方案。

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责编：（李 媛）

作者简介 许梦婷（1998—），女，贵州六盘水人，助理工程师，从事环境影响评价及生态修复工作。