楊萬(wàn)里,宋海星,楊 勇,官春云
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128;2.國(guó)家油料改良中心湖南分中心,湖南 長(zhǎng)沙 410128)
油菜是湖南省的主要經(jīng)濟(jì)作物之一,大面積發(fā)展油菜生產(chǎn)對(duì)提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入和農(nóng)村生活水平有著極其重要的意義。近年來(lái),湖南省已培育出一大批優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)油菜品種,且隨著油菜栽培技術(shù)的研究[1-3]與應(yīng)用,使得大面積種植水平不斷提高,油菜生產(chǎn)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但是種植模式單一、施肥不合理等問(wèn)題依然存在,尤其對(duì)新培育的優(yōu)質(zhì)品種缺乏配套的保優(yōu)栽培技術(shù),經(jīng)濟(jì)效益難以達(dá)到應(yīng)有的水平。本研究設(shè)置了5種施肥水平,對(duì)油菜生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響進(jìn)行了研究,旨在探明油菜對(duì)氮、磷、鉀、硼的需要量以及較適宜的施肥水平,為油菜精準(zhǔn)合理施肥與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供科學(xué)依據(jù)。
供試油菜品種為湘雜油763。供試土壤為第四紀(jì)紅土發(fā)育的紅黃泥,前作為水稻,其有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、全硫含量分別為 31.73、0.85、0.86、14.36、0.49 g/kg;堿解氮、速效磷、速效鉀、速效硫、速效硼含量分別為 111.80、5.86、52.29、43.15、0.26 mg/kg。供試肥料:尿素(含N 46%)、鈣鎂磷肥(含P2O512%)、氯化鉀(含K2O 60%)、硼砂(含B 11.3%)。
試驗(yàn)設(shè)施肥種類4個(gè)因子,施肥用量5個(gè)水平(見(jiàn)表 1),共 5 個(gè)處理(由低到高分別用 0、1、2、3、4表示)。重復(fù)3次,共15個(gè)小區(qū),小區(qū)面積為20 m2(其中5 m2為采樣區(qū),15 m2為測(cè)產(chǎn)區(qū)),隨機(jī)區(qū)組排列。
表1 不同處理的施肥量 (kg/hm2)
分別在越冬期、盛花期和收獲期,每小區(qū)采5株全株樣品(根系挖掘深度為20 cm),洗凈、烘干、粉碎、過(guò)篩后用H2SO4-H2O2進(jìn)行消煮,測(cè)定氮、磷、鉀含量。全氮測(cè)定采用凱氏定氮法、全磷測(cè)定采用釩鉬黃比色法、全鉀測(cè)定采用火焰光度計(jì)法。越冬期考種測(cè)量綠葉數(shù)、總?cè)~數(shù)、最大葉葉長(zhǎng)和葉寬、根莖粗、單株總重。盛花期考種測(cè)量株高、10 cm以上分枝數(shù)、主莖綠葉數(shù)、根莖粗、單株總重。收獲期考種測(cè)量株高、分枝數(shù)、單株總重、單株角果數(shù)、每角果粒數(shù)、千粒重以及籽粒產(chǎn)量。
數(shù)據(jù)處理采用Excel 2003程序和SPSS11.5統(tǒng)計(jì)分析軟件處理。
2.1.1 不同施肥水平對(duì)油菜株高的影響 由表2可以看出,油菜盛花期和收獲期單株株高均隨著施肥量的增加而增加,其差異達(dá)到顯著水平,但較高施肥水平(如施肥水平2、3、4)之間差異不顯著,盛花期油菜單株株高變化范圍121.34~150.56 cm,收獲期單株株高變化范圍是135.24~158.32 cm,即施肥量達(dá)到一定程度后對(duì)株高的促進(jìn)作用并不明顯。
表2 不同施肥水平株高、有效分枝數(shù)、根莖粗、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬的比較
2.1.2 不同施肥水平對(duì)油菜有效分枝數(shù)的影響不同施肥水平對(duì)油菜有效分枝數(shù)的影響,如表2所示,盛花期和收獲期均表現(xiàn)出隨著施肥量的增加而增加,但較高施肥水平(如施肥水平2、3、4)之間差異不大,低施肥水平(施肥水平0、1)和較高施肥水平(如施肥水平2、3、4)處理間的油菜有效分枝數(shù)差異顯著,但較低或較高施肥水平處理間的差異不顯著,這與施肥量對(duì)油菜株高的影響是一致的。
2.1.3 不同施肥水平對(duì)油菜根莖粗的影響 由表2可知,越冬期和盛花期根莖粗隨施肥量的增加而增加,變化大小順序?yàn)槭┓仕?>施肥水平3>施肥水平2>施肥水平1>施肥水平0,越冬期油菜根莖粗5個(gè)施肥水平間差異達(dá)到顯著水平,盛花期較低施肥水平間差異顯著,但較高施肥水平間差異不顯著。說(shuō)明施肥量對(duì)油菜根莖粗具有明顯影響,但主要表現(xiàn)在油菜生長(zhǎng)前期,高施肥量對(duì)油菜生長(zhǎng)后期根莖粗影響較小。
2.1.4 不同施肥水平對(duì)油菜葉長(zhǎng)和葉寬的影響不同施肥水平對(duì)油菜最大葉長(zhǎng)和葉寬的影響分別見(jiàn)表2,由表2可知,施肥量對(duì)油菜最大葉長(zhǎng)和葉寬都有明顯影響,隨著施肥量的增加,無(wú)論是越冬期還是盛花期,油菜最大葉長(zhǎng)和葉寬均隨施肥量的增加而增加。在5種施肥水平處理下,油菜最大葉長(zhǎng)之間的差異達(dá)到顯著水平,但最大葉寬在高施肥水平(施肥水平3、4、5)間差異不顯著。
由表3可以看出,不同生育期油菜干物質(zhì)累積量均隨著施肥量的增加而增加,但以施肥水平4處理下的油菜干物質(zhì)累積量為最大。方差分析表明,施肥量對(duì)油菜干物質(zhì)累積量具有顯著影響,越冬期和盛花期施肥水平3、4較其他施肥水平達(dá)到極顯著差異;收獲期各施肥水平處理間差異都達(dá)到了顯著水平。
表3 不同施肥水平不同生育期油菜干物質(zhì)累積量 (g)
油菜對(duì)氮、磷、鉀的需要比其它作物多,油菜對(duì)磷、硼的反應(yīng)比較敏感。施肥水平對(duì)油菜植株氮、磷、鉀、硼吸收量的測(cè)定結(jié)果(表5)表明,施肥能促進(jìn)油菜對(duì)氮、磷、鉀、硼的養(yǎng)分吸收,在油菜整個(gè)生育期(越冬期、盛花期、成熟期),油菜植株氮、磷、鉀、硼吸收量都隨施肥量的增加而增加,其差異達(dá)到了顯著甚至極顯著水平,這與油菜干物質(zhì)累積量的變化趨勢(shì)相一致。
由表4可以看出,施肥量對(duì)油菜籽粒產(chǎn)量具有很大影響,油菜籽粒產(chǎn)量隨施肥量的增加而增加,但增加幅度隨施肥水平的不同而有很大差異。與對(duì)照相比,4個(gè)施肥水平分別增加了299.43、1202.15、1762.59、2130.80 kg/hm2, 增 產(chǎn) 幅 度 分 別 達(dá) 到176%、707%、1036%、1253%;而增加相同的施肥量,處理間油菜籽粒產(chǎn)量增加量分別為902.72、460.44、468.22 kg/hm2,增加幅度分別為 192.2%、33.5%、25.5%,說(shuō)明隨施肥量的增加,油菜籽粒產(chǎn)量的增產(chǎn)效應(yīng)反而下降,邊際產(chǎn)量降低。方差分析表明,5個(gè)施肥處理之間油菜籽粒產(chǎn)量都達(dá)到了極顯著水平,說(shuō)明增加施肥量是提高油菜產(chǎn)量的一個(gè)很好的途徑。
表4 不同施肥水平不同生育期油菜養(yǎng)分吸收量 (kg/hm2)
油菜產(chǎn)量構(gòu)成因素的測(cè)定結(jié)果(表5)表明,施肥量對(duì)油菜單株有效角果數(shù)和每角果粒數(shù)均有影響,油菜單株有效角果數(shù)和每角果粒數(shù)都隨著施肥量的增加而增加,但在較高施肥水平處理下,單株有效角果數(shù)和變化差異不顯著,如在施肥水平3和4中,單株有效角果數(shù)分別為170.13個(gè)和170.33個(gè),每角果粒數(shù)分別為17.31粒合18.5粒。同時(shí)可以看出,施肥量對(duì)油菜千粒重影響較小,千粒重的變化范圍在4.63~5.75 g之間。
表5 不同施肥水平油菜產(chǎn)量構(gòu)成因素及籽粒產(chǎn)量
作物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)雖然不同于經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品的形成,但對(duì)所有作物來(lái)說(shuō),營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)情況直接影響著生殖生長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的形成[4],一方面是因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)器官是進(jìn)行光合作用的主要部位(葉片)和起重要的支持與輸導(dǎo)作用(莖),也是因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)器官的增長(zhǎng)可以為籽?;蛸A藏組織提供光合產(chǎn)物。但是,目前施肥量對(duì)油菜農(nóng)藝性狀的影響研究,主要局限于油菜生長(zhǎng)后期有效角果數(shù)、角果粒數(shù)、千粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素方面[5-6],油菜生長(zhǎng)前中期莖葉性狀及其與產(chǎn)量的關(guān)系方面研究未得到足夠的重視。本試驗(yàn)在5種不同施肥水平條件下,油菜越冬期、盛花期和收獲期的干物質(zhì)累積量,盛花期和收獲期株高、分枝數(shù)以及越冬期和盛花期的根莖粗、葉長(zhǎng)和葉寬等莖葉性狀都隨施肥量的增加而增加,施肥水平對(duì)越冬期盛花期和收獲期干物質(zhì)累積量,越冬期和盛花期的根莖粗、葉長(zhǎng)和葉寬影響較大,但盛花期和收獲期株高影響較小。
營(yíng)養(yǎng)元素與油菜的產(chǎn)量有著密切的關(guān)系,只有滿足植株對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需求才能獲得優(yōu)質(zhì)、豐收,施用肥料是高產(chǎn)量的保證[7]。油菜在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,各生育階段對(duì)氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收量與植株干物質(zhì)積累量的趨勢(shì)相一致[8],且增加某種養(yǎng)分時(shí)還可促進(jìn)油菜對(duì)其他養(yǎng)分的吸收[9],從而促進(jìn)生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量。試驗(yàn)結(jié)果表明,施肥量會(huì)影響湘雜油763的養(yǎng)分吸收量,籽粒產(chǎn)量與植株養(yǎng)分吸收量成高度正相關(guān),籽粒產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收量對(duì)施肥量的反應(yīng)基本一致。施肥量達(dá)到一定程度后邊際產(chǎn)量下降,施肥的增產(chǎn)效應(yīng)減少,即施肥的增產(chǎn)效果隨著施肥量的增加而減少。說(shuō)明,施肥量是油菜產(chǎn)量形成的主要影響因素,但養(yǎng)分需要量并不與施肥量完全正相關(guān)[10],高施肥量的栽培條件反而不利于油菜產(chǎn)量的形成。因此,生產(chǎn)實(shí)踐中,要適當(dāng)控制施肥量。
(1)在不同施肥量條件下,油菜株高、分枝數(shù)、根莖粗、葉長(zhǎng)、葉寬及單株干物質(zhì)累積量均隨施肥水平的增加而增加,以施肥水平4最大。
(2)籽粒產(chǎn)量均隨著施肥量的增加而增加,其中以施肥水平4處理的籽粒產(chǎn)量最高。每株有效角果數(shù)、每角果粒數(shù)、千粒重均隨著施肥量的增加而增加,但千粒重各處理的差異不顯著。
(3)養(yǎng)分吸收量隨施肥量的變化趨勢(shì)與產(chǎn)量相同,均隨著施肥量的增加而增加。
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