肖榮英，李銀水，曹世攀，連子文

（1.信陽農(nóng)林學(xué)院，河南 信陽 464000；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部油料作物生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室，湖北 武漢 430062）

河南省位于長江流域冬油菜種植區(qū)，常年種植面積33萬～44萬hm2，豫南地區(qū)油菜種植面積占河南省油菜種植面積的70%左右。其中信陽地區(qū)是農(nóng)業(yè)部《優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃》中長江中游冬油菜種植優(yōu)勢區(qū)域之一。其地理位置獨特，位于亞熱帶向暖溫帶過渡區(qū)，在油菜生育期的9月至次年5月的積溫2 550～2 804℃，日照時數(shù)1 091～1 145 h，降水量412～613 mm，雨熱同季，農(nóng)業(yè)氣候資源生產(chǎn)潛力高［1-2］，非常適合種植油菜。在油菜適宜種植區(qū)域內(nèi)，合理施肥是獲得油菜高產(chǎn)的一項非常重要的因素。目前關(guān)于油菜的施肥效應(yīng)研究已經(jīng)很多，已經(jīng)證明油菜施肥的重要性。總結(jié)多年田間試驗結(jié)果表明，在全國冬油菜產(chǎn)區(qū)，不同品種的油菜施肥均獲得顯著增產(chǎn)效果，只是在營養(yǎng)元素種類不同、地區(qū)不同等不同因素條件下，油菜增產(chǎn)幅度不同［3-5］。關(guān)于施肥對油菜品質(zhì)影響的研究，目前主要分為微量元素和大量元素對油菜品質(zhì)的影響，微量元素主要集中在硼、鋅、鉬對油菜品質(zhì)的影響，結(jié)果表明微量元素的合理施用能夠提高油菜含油量，降低硫甙、芥酸含量，具有改善油菜籽品質(zhì)的作用［6-8］；諸多大量元素氮、磷、鉀對油菜品質(zhì)的影響研究結(jié)果表明，氮肥施用能夠提高油菜籽蛋白質(zhì)含量，降低油菜籽含油量，磷、鉀肥的施用對油菜籽蛋白質(zhì)和含油量影響不明顯。大量元素對油菜籽品質(zhì)的影響研究主要集中在對油菜籽蛋白質(zhì)和含油量方面，對油菜籽的硫甙、芥酸含量及脂肪酸組分影響研究不多，綜合前人研究表明，平衡施肥能夠改善油菜籽品質(zhì)［9-15］，但關(guān)于品質(zhì)的研究試驗區(qū)域范圍遠遠沒有施肥的產(chǎn)量效果研究廣泛和深入。而針對豫南這一區(qū)域性的油菜施肥的增產(chǎn)效益、經(jīng)濟效益研究很少，關(guān)于品質(zhì)效應(yīng)的詳細研究報道幾乎沒有。豫南地區(qū)有其獨特的氣候和土壤特點，區(qū)域特征比較明顯，不能完全照搬已有的研究結(jié)果。在已有的研究基礎(chǔ)上，細化研究豫南地區(qū)油菜的施肥效果，為豫南地區(qū)油菜栽培中肥料的合理施用提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考，對豫南油菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況及材料

試驗地位于河南省信陽市潢川縣魏崗鄉(xiāng)陳寨村，土壤為水稻土，前茬作物水稻。試驗地土壤理化性狀為：pH值6.7，有機質(zhì)16.22 g/kg，全氮0.61 g/kg，堿解氮87.5 g/kg，有效磷8.6 mg/kg，速效鉀102.3 mg/kg，有效硼0.23 mg/kg。供試油菜為甘藍型油菜，雙低（低硫甙，低芥酸）油菜徳油8號，雙高（高硫甙，高芥酸）油菜中油821。2015年10月23日移栽，2016年5月8日收獲，各小區(qū)油菜行、株距保持一致，密度一致為19.5萬株/hm2。試驗小區(qū)單打單收，實收測產(chǎn)。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)6個處理：（1）NPKB（整個生育期養(yǎng)分施用量分別為：N 180 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2、 基 施 硼 砂 7.5 kg/hm2），（2）-N（在處理1基礎(chǔ)上不施氮肥），（3）-P（在處理1基礎(chǔ)上不施磷肥），（4）-K（在處理1基礎(chǔ)上不施鉀肥），（5）-B（在處理1基礎(chǔ)上不施硼肥），（6）農(nóng)民習(xí)慣（以農(nóng)民實際施肥量為準(zhǔn)，折合養(yǎng)分量為N 274.5 kg/hm2、P2O569 kg/hm2、K2O 69 kg/hm2，硼砂 7.5 kg/hm2）。小區(qū)面積 20 m2，3 次重復(fù)，隨機區(qū)組排列。

磷肥和鉀肥全部基施。氮肥分3次施用，基肥占60%，越冬肥和薹肥分別占20%。

供試肥料為尿素（N 46%），過磷酸鈣（P2O512%），氯化鉀（K2O 60%）。硼肥用硼砂（B 11%）。

1.3 試驗測定項目及方法

油菜成熟收獲前，每小區(qū)隨機取6株，齊地收割全部地上部，風(fēng)干，先稱地上部總生物重，再分成秸稈、籽粒、莢殼分別稱重，小區(qū)單收單打，進行計產(chǎn)。土壤理化性狀按照土壤農(nóng)化分析［16］中常規(guī)方法測定。油菜籽品質(zhì)指標(biāo)含油量、蛋白質(zhì)、總硫甙、芥酸以及油菜籽脂肪酸組分測定根據(jù)Velasco等［17］、甘莉等［18］的方法，用近紅外法測定（瑞典VECTOR22/N近紅外儀）。

施肥效益=籽粒產(chǎn)量×籽粒價格-肥料成本

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對油菜產(chǎn)量的影響

表1結(jié)果表明，兩個品種油菜氮、磷、鉀、硼全施處理的油菜產(chǎn)量顯著高于其他處理，養(yǎng)分缺乏顯著影響油菜產(chǎn)量。這與其他區(qū)域的研究結(jié)果一致［3-5，9，14，19］。雙低油菜品種徳油 8 號的氮、磷、鉀、硼缺素處理的產(chǎn)量分別降低了32%、14%、20%、17%。雙高油菜品種中油821的氮、磷、鉀、硼缺素處理的產(chǎn)量分別降低了44%、27%、16%、35%?？傮w來說，氮對油菜的產(chǎn)量影響是最大的，這與許多研究結(jié)果一致［3-5］。微量元素硼對油菜產(chǎn)量的影響超過了磷和鉀，這可能與豫南地區(qū)油菜主要為稻茬油菜，土壤為水稻土，土壤中有效硼含量比較低，同時前茬水稻產(chǎn)量比較高，帶走的硼也比較多有關(guān)。說明在豫南地區(qū)稻茬油菜種植中必須重視硼肥的施用，以保證油菜產(chǎn)量不受影響。

試驗結(jié)果表明，習(xí)慣施肥同樣施用了氮、磷、鉀、硼，但其產(chǎn)量顯著低于NPKB處理，相對于推薦施肥處理，雙低油菜徳油8號習(xí)慣施肥處理產(chǎn)量減少450 kg/hm2，產(chǎn)量降低了29%，中油821習(xí)慣施肥處理產(chǎn)量減少450 kg/hm2，產(chǎn)量降低了32%。習(xí)慣施肥中氮、磷、鉀用量分別是推薦施肥處理NPKB的152%、77%、58%，硼肥用量相同，習(xí)慣施肥中N∶P2O5∶K2O是1∶0.25∶0.25，NPKB處理N∶P2O5∶K2O為1∶0.50∶0.67，習(xí)慣施肥的氮遠高于推薦施肥NPKB處理，磷、鉀用量低于推薦施肥NPKB處理。李銀水等［19］研究指出，有限的氮肥用量時增施氮肥能增加油菜產(chǎn)量，過量氮肥用量時則油菜產(chǎn)量下降。說明習(xí)慣施肥中重氮，輕磷、鉀肥，氮、磷、鉀配比不合理，以及肥料的施用方式、施用時期不合理等因素明顯影響油菜產(chǎn)量。推薦施肥能夠大幅提高油菜產(chǎn)量，對油菜產(chǎn)量的貢獻率高于習(xí)慣施肥［20］。

相同施肥處理，雙低油菜徳油8號產(chǎn)量高于雙高油菜品種6.1%～43.4%，說明在相同的施肥及栽培條件下，雙低油菜具有更高的產(chǎn)量。在生產(chǎn)中，同一生產(chǎn)管理條件下，油菜產(chǎn)量特征由其遺傳特性決定，因此，在沒有特殊要求時，生產(chǎn)中應(yīng)推廣雙低油菜品種的種植。

表1 施肥對油菜產(chǎn)量的影響

2.2 不同施肥處理對油菜經(jīng)濟效益的影響

提高種植油菜的產(chǎn)值和經(jīng)濟效益主要是通過提高產(chǎn)量來實現(xiàn)，產(chǎn)量也是實現(xiàn)產(chǎn)值的最根本的保障。兩個油菜品種氮、磷、鉀、硼全施的處理產(chǎn)量顯著高于其它處理，產(chǎn)值也是最高的，其施肥效益最高。相對于習(xí)慣施肥，徳油8號習(xí)慣施肥的施肥經(jīng)濟效益比NPKB施肥處理低25%，中油821習(xí)慣施肥的施肥經(jīng)濟效益比NPKB施肥處理降低51%，說明油菜種植中重氮、輕磷、鉀肥，不但影響產(chǎn)量和產(chǎn)值，并且降低施肥的經(jīng)濟效益，因此在油菜種植中需要重視平衡施肥的重要性。

與NPKB施肥處理相比，徳油8號的不施氮、不施磷、不施鉀、不施硼處理的施肥經(jīng)濟效益分別減少了1 544、401、626、1 310元/hm2；氮、磷、鉀、硼的施肥經(jīng)濟效益表現(xiàn)為N＞B＞K＞P；中油821的不施氮、不施磷、不施鉀、不施硼處理的施肥經(jīng)濟效益分別減少了2 122、1 151、166、2 471元/hm2；氮、磷、鉀、硼肥的經(jīng)濟效益表現(xiàn)為B＞N＞P＞K。大量元素的施肥經(jīng)濟效益在多種作物和各個地區(qū)已經(jīng)得到證明。硼在兩個油菜品種中的經(jīng)濟效益均高于磷和鉀，說明在土壤有效硼含量低的區(qū)域種植油菜施用硼肥不僅提高產(chǎn)量，同時提高施肥經(jīng)濟效益。

相同的肥料投入情況下，雙低油菜徳油8號的產(chǎn)值比雙高油菜中油821高365～1 987元/hm2，施肥經(jīng)濟效益提高8%～52%。

表2 施肥對油菜經(jīng)濟效益的影響 （元/hm2）

2.3 不同施肥處理對油菜籽粒品質(zhì)的影響

油菜作為一種油料作物，菜籽油是其籽粒主要加工產(chǎn)品，其大約80%的價值是通過榨取菜籽油來體現(xiàn)的，含油量每提高1%，相當(dāng)于菜籽增產(chǎn)2.3%～2.5%［21］。因此，通過施肥提高油菜籽含油量，將會大大提高油菜種植的投入產(chǎn)出比和生產(chǎn)效益。相較于習(xí)慣施肥，氮、磷、鉀、硼全施的兩個品種的菜籽含油量均顯著高于習(xí)慣施肥。徳油8號的含油量高于習(xí)慣施肥6.6%，中油821的含油量高于習(xí)慣施肥14.7%，說明平衡施肥對提高菜籽含油量起到非常重要的作用。兩個品種習(xí)慣施肥處理的蛋白質(zhì)含量和NPKB處理沒有顯著差異，并且徳油8號習(xí)慣施肥處理的蛋白質(zhì)高于NPKB處理4.7%。可能因為習(xí)慣施肥的氮肥用量比較高，氮促進蛋白質(zhì)的形成，使油菜籽粒中蛋白質(zhì)含量較高。

本試驗研究結(jié)果表明，氮、磷、鉀、硼肥的施用均能提高含油量，徳油8號的含油量分別提高了4.7%、10.5%、8.2%、11.0%，中油821的含油量分別提高了4.2%、11.6%、20.4%、4.3%。這與張輝等［9］的研究結(jié)果一致，而鄒娟等［10］和武杰等［11］研究結(jié)果表明，氮對含油量有降低作用，磷、鉀、硼對油菜含油量有提升作用，其原因可能是本試驗地的土壤堿解氮含量較低，施用氮肥具有較好的效果，同時油菜的生長及其品質(zhì)的形成除了主要受品種的遺傳特性決定，土壤性狀、生長環(huán)境、栽培管理等因素也會對油菜的品質(zhì)造成一定的影響。

表3結(jié)果表明，兩個品種的NPKB處理的硫甙、芥酸均顯著低于習(xí)慣施肥，缺素處理中，施用硼肥顯著降低硫甙和芥酸的含量。而雙低油菜徳油8號施氮降低硫甙和芥酸含量，磷、鉀肥則增加了硫甙和芥酸的含量；雙高油菜品種中油821施用氮、磷、鉀均顯著降低了硫甙和芥酸的含量。說明任何品種油菜合理施用硼肥對提高油菜品質(zhì)都是有益的，而大量元素對不同品種油菜的品質(zhì)影響不盡相同，因此在生產(chǎn)中，需要根據(jù)油菜品種進行合理施用氮磷鉀肥。對于兩個品種油菜，中油821的硫甙和芥酸均顯著高于徳油8號，硼肥和大量營養(yǎng)元素的施用不能改變兩個品種在品質(zhì)上的差異，施肥的作用是維持品種的穩(wěn)定性。

表3 施肥對油菜品質(zhì)的影響

2.4 不同施肥處理對油菜籽粒脂肪酸組分的影響油菜是世界重要的植物油脂來源，隨著科學(xué)研究的進步和人們對脂肪酸品質(zhì)要求的不斷提高，脂肪酸品質(zhì)的改良成為油菜品質(zhì)改良的重要內(nèi)容。目前食用上脂肪酸品質(zhì)改良的目標(biāo)是高油酸、高亞油酸、低亞麻酸［22］。油菜的脂肪酸組分主要由遺傳因素決定，但施肥通過養(yǎng)分豐缺影響植物體內(nèi)酶的合成對脂肪酸組分造成一定的影響。表4試驗結(jié)果表明，兩個品種的不同施肥處理對油菜籽粒脂肪酸組分比例有一定的影響，但成分變化沒有顯著的規(guī)律性。徳油8號的棕櫚酸、油酸、亞油酸顯著高于中油821，其差異主要由品種遺傳因素決定。

表4 施肥對脂肪酸組分的影響 （%）

3 結(jié)論與討論

油菜作為世界第二大植物性油脂來源的油料作物，其產(chǎn)量和品質(zhì)一直備受關(guān)注。關(guān)于施肥對油菜產(chǎn)量的影響研究結(jié)果基本一致，前人眾多的研究結(jié)果表明，施肥能夠增加油菜產(chǎn)量［3-5］。本研究針對豫南區(qū)域內(nèi)油菜施肥的產(chǎn)量效益、經(jīng)濟效益和品質(zhì)效益進行研究，為本區(qū)域內(nèi)油菜生產(chǎn)提供更有針對性的栽培技術(shù)措施提供理論依據(jù)。本研究結(jié)果表明，兩個品種的習(xí)慣施肥產(chǎn)量、產(chǎn)值和經(jīng)濟效益均低于NPKB處理，與NPKB處理相比徳油8號的產(chǎn)量降低29%，收益減少1 290元/hm2，施肥效益降低25%；中油821的產(chǎn)量降低32%，收益減少2 225元/hm2，施肥經(jīng)濟效益降低51%，習(xí)慣施肥影響油菜產(chǎn)量，從而影響油菜的產(chǎn)值和收益。習(xí)慣施肥中氮肥用量是推薦施肥處理NPKB的152%，磷、鉀用量分別占推薦施肥用量的77%、58%，其生產(chǎn)效益低于推薦施肥可能與其氮肥用量過高，磷、鉀肥不足，養(yǎng)分比例不合理有關(guān)。氮肥過量會抑制作物生長［23］，過量施用氮肥時油菜產(chǎn)量會下降［19］。同時魯劍巍等［20］研究指出，相對于習(xí)慣施肥，推薦施肥能夠大幅提高油菜產(chǎn)量，對油菜產(chǎn)量的貢獻率高于習(xí)慣施肥，因此在油菜生產(chǎn)中科學(xué)合理的施肥是油菜高產(chǎn)高效的保障。

在油菜生產(chǎn)中平衡施肥不但能夠提高產(chǎn)量，而且增加施肥的經(jīng)濟效益。雙低油菜品種徳油8號的氮、磷、鉀、硼缺素處理的產(chǎn)量分別降低了32%、14%、20%、17%，施肥經(jīng)濟效益分別減少了1 544、401、626、1 310元/hm2；產(chǎn)量影響表現(xiàn)為N＞K＞B＞P，施肥的經(jīng)濟效益表現(xiàn)為 N＞B＞K＞P；雙高油菜品種中油821的氮、磷、鉀、硼缺素處理的產(chǎn)量分別降低了44%、27%、16%、35%，施肥經(jīng)濟效益分別減少了2 095、1 125、141、2 471元/hm2；產(chǎn)量影響表現(xiàn)為N＞P＞B＞K，施肥經(jīng)濟效益表現(xiàn)為B＞N＞P＞K，氮對油菜產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響均最大，與前人研究結(jié)果一致［5］。硼對產(chǎn)量和施肥經(jīng)濟效益的影響超過磷和鉀，這可能與本試驗區(qū)域土壤有效硼含量低有關(guān)，說明在缺硼地區(qū)施用硼肥的重要性，不但能夠提高產(chǎn)量，同時能夠增加施肥的經(jīng)濟效益。本研究結(jié)果表明，施肥能夠增加油菜產(chǎn)量，并且在試驗區(qū)域內(nèi)硼肥的增產(chǎn)效果超過磷、鉀肥，說明在土壤有效硼含量不足的土壤上施用硼肥的必要性。

種植油菜的主要目的是獲得菜籽油，在油菜較高產(chǎn)量的基礎(chǔ)上提高油菜含油量是增加油菜種植收益的關(guān)鍵途徑之一。菜籽油的主要脂肪酸組分油酸、亞油酸、亞麻酸、芥酸以及飽和脂肪酸硬脂酸和棕櫚酸等在營養(yǎng)品質(zhì)、醫(yī)藥品質(zhì)和加工品質(zhì)上有著重要的作用［22，24］，油菜品質(zhì)改良的目標(biāo)是高含油量和脂肪酸組分特征優(yōu)化，其主要是通過培育優(yōu)勢品種實現(xiàn)的。薛建明等［25］、陳鋼等［26］和王利紅等［8］研究了微量元素對油菜脂肪酸組分的影響，研究指出微量元素可以通過改善脂肪酸組分配比從而改善油菜籽粒品質(zhì)。而關(guān)于大量元素對油菜脂肪酸組分影響研究結(jié)論不太一致，楊玉愛等［27］研究認(rèn)為，施用硼、鉀肥有降低芥酸的趨勢；徐光壁等［28］研究則指出鉀肥施用對芥酸含量沒有影響；而魯劍巍［29］研究結(jié)果表明施用鉀增加油菜芥酸含量。本研究結(jié)果表明，NPKB配合施用提高油菜籽粒含油量，硼肥施用降低油菜籽粒硫甙和芥酸含量。大量元素對兩個品種油菜籽粒品質(zhì)影響則表現(xiàn)不同，雙低油菜徳油8號增施氮肥降低硫甙和芥酸含量，增施磷、鉀肥則增加了硫甙和芥酸的含量；雙高油菜品種中油821施用氮、磷、鉀則表現(xiàn)為均降低了硫甙和芥酸的含量。所有處理中雙低品種徳油8號的硫甙和芥酸均顯著低于雙高品種中油821，說明平衡施肥能夠一定程度上改善油菜籽品質(zhì)，但不能改變品種間的差異。施肥對兩個品種油菜籽脂肪酸組分的影響沒有明顯的規(guī)律性，兩個品種間的脂肪酸組分特征差異明顯，說明施肥等栽培手段是在維持品種特征穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上更好的發(fā)揮品種優(yōu)勢特征。

相同的施肥條件下，兩品種的產(chǎn)量、產(chǎn)值和經(jīng)濟效益有著明顯的區(qū)別，雙低油菜徳油8號比雙高油菜品種中油821產(chǎn)量高6.1%～43.4%，產(chǎn)值提高365～1 987元/hm2，施肥經(jīng)濟效益提高8%～52%。說明在相同的施肥及栽培條件下，雙低油菜具有更高的產(chǎn)量。在生產(chǎn)中，同一生產(chǎn)管理條件下，油菜產(chǎn)量特征由其遺傳特性決定，因此，在沒有特殊要求時，生產(chǎn)中應(yīng)推廣雙低油菜品種的種植。