曾洪玉 李志勇 唐寶國(guó) 姚開(kāi)文 毛偉
摘要:為解決油菜生產(chǎn)中磷肥適宜用量及提高油菜生產(chǎn)效益問(wèn)題,以揚(yáng)州當(dāng)?shù)刂魍破贩N‘寧雜21號(hào)’為試驗(yàn)材料,采用不同磷肥用量方法對(duì)油菜籽粒產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益、磷肥利用率及土壤養(yǎng)分含量進(jìn)行研究。結(jié)果表明,增施磷肥可促進(jìn)油菜生長(zhǎng)發(fā)育,對(duì)株高、莖粗、分枝數(shù)、單株角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重均有顯著提高,施磷78.75 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高,增產(chǎn)30%。增施磷肥油菜磷肥表觀利用率、磷肥生理利用率和磷肥農(nóng)學(xué)利用率先升后降,磷肥表觀利用率變幅9.35%—15.88%、生理利用率變幅40.82—71.21 kg/kg、農(nóng)學(xué)利用率變幅6.61—8.73 kg/kg。偏生產(chǎn)力隨磷肥用量的增加而下降。增施磷肥可提高部分土壤養(yǎng)分含量,土壤有效磷含量有明顯提高。油菜凈收益隨施磷量的增加而增加,過(guò)量施磷凈收益下降。綜合上述研究擬推薦本地區(qū)油菜生產(chǎn)中磷肥適用量為78.75kg/hm2。
關(guān)鍵詞:油菜;磷肥;產(chǎn)量;磷肥利用率;土壤養(yǎng)分
中圖分類號(hào):S158,S511
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
論文編號(hào):cjas19030009
0 引言
油菜是國(guó)內(nèi)第一大油料作物,也是江蘇省沿江區(qū)最大油料作物,占油料作物播種面積87.5%。優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢(shì),合理施肥是油菜獲得高產(chǎn)高效的重要技術(shù)措施之一。而油菜是一種需肥量大、耐肥性較強(qiáng)的作物,也是一種對(duì)磷素特別敏感的作物。磷素作為油菜重要的營(yíng)養(yǎng)元素之一,參與作物體內(nèi)多種代謝過(guò)程,是許多重要有機(jī)化合物的組成成分,對(duì)油菜的生長(zhǎng)發(fā)育及其產(chǎn)量品質(zhì)有重要的影響。研究表明,土壤缺磷及施用磷肥不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致油菜籽減產(chǎn),過(guò)量施磷對(duì)油菜生長(zhǎng)、磷的吸收及產(chǎn)量無(wú)明顯變化。在氮、鉀、硼肥配施下增施磷肥可明顯促進(jìn)油菜生長(zhǎng),提高籽粒產(chǎn)量,增加經(jīng)濟(jì)效益,而磷肥利用率呈遞減趨勢(shì)。近年來(lái),由于復(fù)合肥料的廣泛使用,特別是15-15-15三元復(fù)合肥料的普及,本地區(qū)油菜生產(chǎn)中出現(xiàn)磷肥過(guò)量施用現(xiàn)象,造成磷肥利用率低及高產(chǎn)不高效結(jié)果。本研究通過(guò)以不同磷肥用量試驗(yàn)為研究對(duì)象,確定磷肥適宜施用量,以期為本地區(qū)油菜綠色高產(chǎn)高效生產(chǎn)中磷肥合理施用提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)區(qū)概況
試驗(yàn)區(qū)是典型的江蘇省里下河區(qū)域,地勢(shì)平坦,河湖交織,平均海拔2m左右,氣候?qū)贌釒駶?rùn)氣候區(qū),四季分明,季風(fēng)明顯,雨水充沛,年平均氣溫14.9℃,降水量978.7 mm,無(wú)霜期220天。土壤類型為水稻土,主要有小粉漿土、中位砂姜土、烏沙土等12個(gè)土種,種植制度以稻一油(麥)兩熟為主,其中趙家村、宗村村和蒲塘村是油菜主產(chǎn)區(qū),3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的土種均為小粉漿土,肥力中等。
1.2 試驗(yàn)材料
2014-2016年連續(xù)3年分別在小紀(jì)鎮(zhèn)趙家村、宗村村和蒲塘村進(jìn)行油菜的不同磷肥用量試驗(yàn)。各試驗(yàn)點(diǎn)具體位置和耕層土壤基本狀況見(jiàn)表1。供試油菜品種為當(dāng)?shù)刂魍破贩N‘寧雜21號(hào)’。田間試驗(yàn)采用育苗移栽方式種植,移栽密度為12.45萬(wàn)株/hm2。各試驗(yàn)點(diǎn)于當(dāng)年的10月中旬播種育苗,11月下旬進(jìn)行移栽,次年5月下旬收獲。各試驗(yàn)田前茬作物均為水稻。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)選在有效磷含量中等的田塊進(jìn)行,分別設(shè)0、31.5、47.5、63、78.75、94.5 kg/hm26個(gè)磷肥(P2Os)施肥水平,記為Po、P31.5、P47.5、P63、P78.75、P94.5,3次重復(fù),小區(qū)面積20m2。氮、鉀、硼肥施肥量分別為N 262.5 kg/hm2、K20 90 kg/hm2、B 7.5 kg/hm2,供試肥料中氮肥為尿素(含N 46%)、磷肥為過(guò)磷酸鈣(含P20s 12%)、鉀肥為氯化鉀(含K20 60%)。肥料運(yùn)籌為氮肥基肥40%,苗肥20%,苔肥40%;磷肥全部基施;鉀肥基肥60%,苔肥40%;硼肥一次性基施。試驗(yàn)過(guò)程中不施用有機(jī)肥。
1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法
油菜成熟期按小區(qū)隨機(jī)取4株分別考察油菜的株高、莖粗、分枝數(shù)、單株角果數(shù)、每角粒數(shù)、千粒重等主要農(nóng)藝性狀,并按小區(qū)實(shí)收計(jì)產(chǎn),分別統(tǒng)計(jì)籽粒、角殼和秸稈產(chǎn)量。土壤理化性狀測(cè)定采用常規(guī)分析方法測(cè)定。
有關(guān)參數(shù)的計(jì)算方法如式(1)~(4)。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用SPSS 17軟件和Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同磷肥用量對(duì)油菜主要農(nóng)藝性狀的影響
從連續(xù)3年田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析不同磷肥施用量對(duì)油菜的主要農(nóng)藝性狀的影響,結(jié)果(表2)顯示,增施磷肥對(duì)油菜的主要農(nóng)藝性狀具有明顯的促進(jìn)作用。與P。相比,不同磷肥用量對(duì)油菜株高、莖粗、分枝數(shù)、單株角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重都有較明顯提高,提高幅度分別為1.6%—15.44%、5.18%—35.29%、23.94%—85.44%、0.83%—20.98%、0.37%—28.35%、1.72%—5.86%。同一年份間處理P63、P78.75與Po之間株高、莖粗、分枝數(shù)、單株角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重差異均達(dá)到顯著水平,其他處理間部分差異顯著;不同年份間,處理P47.5、P63、P78.75、P94.5與Po莖粗、分枝數(shù)、單株角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重差異均達(dá)到顯著水平,P63、P78.75與Po之間單株角果數(shù)差異達(dá)到顯著水平,每角粒數(shù)和千粒重差異達(dá)到極顯著水平??梢?jiàn)配施氮、鉀、硼肥下,合理施用磷肥有利于提高油菜籽產(chǎn)量。
2.2 不同磷肥用量對(duì)油菜產(chǎn)量的影響
由表3可見(jiàn),2014-2016年連續(xù)3年試驗(yàn)顯示油菜籽產(chǎn)量水平均隨著磷肥用量的增加呈先上升后平穩(wěn)趨勢(shì),3年間處理P78.75、P94.5與Po相比,產(chǎn)量差異均達(dá)到顯著水平,2016年處理P63、P78.75、P94.5與Po之間產(chǎn)量差異均達(dá)到顯著水平,其他各處理間產(chǎn)量差異不顯著。施磷78.75 kg/hm2時(shí)平均產(chǎn)量最高,與P0相比增幅達(dá)25.2%—30.5%。施磷量超過(guò)63 kg/hm2后增產(chǎn)不明顯,P78.75、P94.5與P63相比增幅為0.9%~4.6%,表明過(guò)量施用磷肥無(wú)明增產(chǎn)效果。
2.3 不同磷肥用量對(duì)油菜磷肥利用率的影響
由表4可見(jiàn),油菜磷肥表觀利用率隨磷肥用量的增加先略升而后下降,施磷量超過(guò)63 kg/hm2后磷肥表觀利用率下降較快,與各處理之間差異較明顯,處理P31.5、P47.5與P78.75、P94.5之間差異極顯著,P31.5、P47.5與P63之間差異達(dá)到顯著水平;磷肥生理利用率各處理間差異顯著,P78.75、P94.5與P31.5、P47.5之間差異極顯著,P63與P31.5之間差異顯著;磷肥農(nóng)學(xué)利用率各處理之間差異明顯,處理P63、P78.75與P31.5、P47.5之間差異達(dá)到極顯著水平。磷肥偏生產(chǎn)力隨磷肥用量的增加而下降,各處理間差異極顯著??梢?jiàn)合理施用磷肥可提高油菜籽產(chǎn)量并能獲得較高的磷肥表觀利用率。
2.4 不同磷肥用量對(duì)土壤養(yǎng)分的影響
由表5可知,隨著施磷量的增加,土壤pH值變化不大,其他土壤養(yǎng)分均有所提高;不施磷肥,土壤有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量均有所降低。處理P47.5、P63、P78.75、P94.5與Po、P31.5之間有效磷差異達(dá)到顯著水平,與Po之間有效磷差異達(dá)到極顯著水平;處理P63、P78.75、P94.5與試驗(yàn)前之間土壤有效磷差異達(dá)到顯著水平,且P78.75P94.5與試驗(yàn)前之間差異達(dá)到極顯著水平;各處理的速效鉀、全氮、有機(jī)質(zhì)與試驗(yàn)前、Po之間差異不顯著。在磷肥用量不足時(shí),土壤有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量均比試驗(yàn)前降低。可見(jiàn)增施磷肥可提高部分土壤養(yǎng)分含量,對(duì)土壤有效磷含量有明顯提高作用。
2.5 不同磷肥用量對(duì)油菜經(jīng)濟(jì)效益的影響
從表6可以看出,增施磷肥可增加油菜經(jīng)濟(jì)效益,凈收益隨著施磷量的增加而增加,施磷量超過(guò)63 kg/hm2后,凈收益增加差異不大,以施磷量78.75 kg/hm2的凈收益最高;從產(chǎn)投比看,隨施磷量的增加呈先升后降趨勢(shì),施磷量超過(guò)78.75 kg/hm2后產(chǎn)投比下降較快,P94.5的產(chǎn)投比與P47.5相當(dāng)。P63的產(chǎn)投比最高,P63和P78.753年平均分別為4.88、4.57,兩者僅相差6.8%,但兩者的凈收益相差296.6元/hm2,達(dá)17%。綜合油菜生產(chǎn)高產(chǎn)高效的要求,推薦本地區(qū)油菜生產(chǎn)中磷肥適用量為78.75 kg/hm2。
3 結(jié)論
增施磷肥對(duì)油菜株高、莖粗、分枝數(shù)、單株角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重均有較明顯提高,處理P63、P78.75與P0之間單株角果數(shù)差異達(dá)到顯著水平,每角粒數(shù)和千粒重差異達(dá)到極顯著水平;施磷量超過(guò)63 kg/hm2后增產(chǎn)不明顯,施磷量78.75 kg/hm2時(shí)可獲得較高籽粒產(chǎn)量。
油菜磷肥表觀利用率隨磷肥用量的增加先略升而后下降,施磷量超過(guò)63 kg/hm2后磷肥表觀利用率下降較快,以處理P47.5的磷肥表觀利用率最高;磷肥生理利用率和磷肥農(nóng)學(xué)利用率則隨施磷量增加而增加,且各處理間差異顯著;磷肥偏生產(chǎn)力隨磷肥用量的增加而下降,各處理間差異極顯著??梢?jiàn)合理施用磷肥可提高油菜籽產(chǎn)量并能獲得較高的磷肥觀表利用率。
增施磷肥可提高部分土壤養(yǎng)分含量,隨著施磷量的增加,土壤pH值變化不大,土壤有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量均有所提高,不施磷肥或磷肥用量不足時(shí),土壤有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量均較試驗(yàn)前降低。
增施磷肥可增加油菜經(jīng)濟(jì)效益,隨施磷量的增加產(chǎn)投比先升后降,以施磷量63 kg/hm2時(shí)最高,P63和P78.753年平均分別為4.88、4.57,兩者僅相差6.8%,但兩者的凈收益相差296.6元/hm2,達(dá)17%。結(jié)合磷肥對(duì)油菜籽粒產(chǎn)量、肥料利用率及土壤養(yǎng)分影響,并考慮油菜生產(chǎn)中高產(chǎn)高效的要求,推薦本地區(qū)油菜生產(chǎn)中磷肥適用量為78.75 kg/hm2。
4 討論
磷是油菜重要的必需營(yíng)養(yǎng)元素之一,磷肥施用可明顯促進(jìn)油菜生長(zhǎng)發(fā)育,對(duì)油菜籽產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益具有顯著提高作用。本研究中,隨著磷肥用量增加,油菜株高、莖粗、分枝數(shù)、單株角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重均有較明顯提高,以施磷量63 kg/hm2和78.75 kg/hm2效果最明顯;油菜籽產(chǎn)量隨著磷肥用量的增加呈先上升后平穩(wěn)趨勢(shì),以施磷78.75 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高,與Po相比增幅達(dá)25.2%—30.5%。施磷量超過(guò)63 kg/hm2后增產(chǎn)不明顯,P78.75、P94.5與P63相比增幅為0.9%~4.6%,表明過(guò)量施用磷肥無(wú)明增產(chǎn)效果,這與李志偉等、郝小雨等的研究結(jié)果相似。
提高肥料利用率是實(shí)現(xiàn)油菜高產(chǎn)高效的關(guān)鍵技術(shù)之一,合理施用磷肥,可提高油菜磷肥利用率。鄒娟等通過(guò)長(zhǎng)江流域冬油菜主產(chǎn)區(qū)74個(gè)試驗(yàn)分析得出,磷肥表觀利用率平均為17.4%,磷肥農(nóng)學(xué)利用率平均為6.3 kg/kg;李銀水等的結(jié)果表明,磷肥表觀利用率平均為13.2%,磷肥農(nóng)學(xué)利用率平均為6.6 kg/kg;李月梅研究得出,磷肥表觀利用率平均為13%,并隨施磷量的增加而下降,磷肥農(nóng)學(xué)利用率平均為4.6 kg/kg。本研究結(jié)果顯示,油菜磷肥利用率、磷肥生理利用率和磷肥農(nóng)學(xué)利用率均隨磷肥用量的增加先升后降,磷肥表觀利用率變幅9.35%—15.88%,以施磷量47.5 kg/hm2最高;生理利用率變幅40.82—71.21 kg/kg,以施磷量78.75 kg/hm2最高;農(nóng)學(xué)利用率變幅6.61—8.73 kg/kg,以施磷量63 kg/hm2最高;偏生產(chǎn)力隨磷肥用量的增加而下降,且各處理間差異達(dá)到極顯著水平。可見(jiàn)本研究在磷肥用量63—78.75 kg/hm2時(shí)可獲得較高的磷肥利用率。
科學(xué)施肥是農(nóng)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和培肥土壤的重要保障,合理的施用化肥可以較好地保持和提高土壤肥力。武際等研究認(rèn)為施磷肥可改善土壤養(yǎng)分含量,提高有效磷、速效鉀的含量。本研究中增施磷肥土壤有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量均有所提高,與前人結(jié)論基本一致。
施肥是農(nóng)作物獲得高產(chǎn)的最重要方式,也是生產(chǎn)成本的重要來(lái)源。鄒小云研究表明,氮、磷、鉀、硼肥配施可增加油菜經(jīng)濟(jì)效益,李月梅等認(rèn)為合理施用磷肥可提高油菜純收入,過(guò)量施用磷肥會(huì)降低經(jīng)濟(jì)效益。本研究結(jié)果表明,油菜凈收益隨施磷量的增加而增加,施磷量超過(guò)78.75kg/hm2時(shí)凈收益下降;產(chǎn)投比隨施磷量的增加先升后降,以施磷量63kg/hm2時(shí)最高,P78.75與P63僅相差6.8%,但凈收益相差296.6元/hm2,達(dá)17%。綜合磷肥對(duì)油菜籽粒產(chǎn)量、肥料利用率、經(jīng)濟(jì)效益及土壤養(yǎng)分影響,擬推薦本地區(qū)油菜生產(chǎn)中磷肥適用量為78.75kg/hm2。
磷素是油菜生長(zhǎng)所必需的三大營(yíng)養(yǎng)元素之一,油菜生長(zhǎng)發(fā)育所需要的磷素主要來(lái)源于土壤有效磷含量,而施磷肥可明顯提高土壤速效磷含量。近20年來(lái),由于磷肥的大量施用,國(guó)內(nèi)各地耕地土壤速效磷含量呈顯著增加趨勢(shì),部分耕層土壤出現(xiàn)磷盈余,影響肥料利用率,目前國(guó)內(nèi)主要糧食作物的磷肥利用率在7.3%~20.1%,平均ll.6%。本研究通過(guò)不同磷肥用量對(duì)比分析磷肥利用率,綜合油菜產(chǎn)量與效益,在推薦磷肥適宜用量下磷肥利用率為11.27%,略低于主要糧食作物磷肥利用率平均值。對(duì)不同磷肥用量下土壤養(yǎng)分含量分析,在確保磷肥利用率較高條件下提高土壤養(yǎng)分含量,在施磷量78.75 kg/hm2時(shí)土壤有效磷含量為21.73 mg/kg,達(dá)到了富磷土壤標(biāo)準(zhǔn),滿足了作物高產(chǎn)需求。張富鎖等研究認(rèn)為影響作物肥料利用率因素除過(guò)量施肥外,土壤養(yǎng)分資源的利用、環(huán)境養(yǎng)分來(lái)源多、作物產(chǎn)量潛力未充分挖掘、養(yǎng)分損失未能有效阻控也是重要原因。本研究地點(diǎn)土壤有效磷含量為15.9—19.3mg/kg,處于較高水平,5個(gè)磷肥用量下油菜磷肥表觀利用率變幅在9.35%—15.88%,處于較低水平,如何進(jìn)一步提高磷肥利用率有待今后進(jìn)一步研究。
農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)2019年7期