周 豐,溫宏昌,楊志奇
(天水市農業(yè)科學研究所,甘肅天水741001)
天水市地處西北黃土高原,境內山區(qū)占全市面積的90%以上,地勢西北高,東南低[1,2]。農業(yè)自然條件先天不足,山高路遠,田塊分散,農事勞作主要以人工為主,費時耗力,傳統(tǒng)種植業(yè)經(jīng)濟效益極差[3]。本研究旨在尋求一種簡單可行、省時省事的白菜型冬油菜高產施肥辦法,以提高油菜收益,增加農戶種植積極性。
試驗設在天水市農業(yè)科學研究所中梁試驗站,地長50 m、寬8 m。種前試驗地旋耕耙平,不施底肥。
試驗品種為天水農科所選育的白菜型冬油菜新品種天油4號。尿素:昆侖牌尿素,總氮≥46.4%,粒徑范圍0.85~2.80 mm,執(zhí)行標準GB2440-2001,優(yōu)等品,凈含量40 kg,中國石油天然氣股份有限公司,寧夏石化分公司生產。有機肥:沃潤德牌精制有機肥,有機質≥45%,N+P2O5+K2O≥5%,執(zhí)行標準:NY525-2012,登記證號:甘農肥(2013)準字0565號,凈含量40 kg,西北農林科技大學資源環(huán)境學院研制,天水潤德沼氣開發(fā)工程有限公司生產。
試驗為2因素5水平單交試驗,重復3次,共5水平×3重復=15小區(qū)。各小區(qū)長4.64 m、寬2 m,面積9.28 m2,小區(qū)間距0.8 m,重復間距1 m,每小區(qū)播種10行,南北走向。
用分度為1 g的電子秤準確稱量各個肥料配比,裝袋混勻。
設:當滿施尿素為100%時450 kg/hm2(此假設為常規(guī)施量225 kg/hm2的2倍),5個梯度分別為100%、75%、50%、25%、0。
設:當滿施有機肥為100%時6 000 kg/hm2(此假設為常規(guī)施量1 800 kg/hm2的3.3倍),5個梯度分別為0、25%、50%、75%、100%。
試驗原則:保持施用尿素梯度與有機肥梯度和值為100%。
肥料配比如表1所示。
表1 試驗肥料配比
試驗排列如表2所示。
表2 試驗小區(qū)排列
2019年8月27日先將肥料按對應小區(qū)撒到地表,再用釘耙刨入土中,最后進行開溝手撒播種。出苗后10月20日間苗、定苗,10月22日、次年3月25日2次松土鋤草,9月20日、次年3月8日2次噴甲基異柳磷防治藍跳甲等害蟲。于2020年6月18日取樣5株,風干后進行室內考種,6月20日收割,6月28日機打晾曬。各小區(qū)分別計產。
對各小區(qū)植株的株高、分枝部位、一次分枝個數(shù)、主花序有效長度、主花序有效角果、全株有效角果數(shù)、角果長度、角粒數(shù)、小區(qū)產量等進行考種,結果見下表3。
表3 白菜型肥料試驗各小區(qū)考種結果
對表3中的株高數(shù)據(jù)進行繪圖,得到圖1。從表3、圖1可以看出,白肥51小區(qū)植株高度為130.6 cm,為全小區(qū)最低,此小區(qū)尿素的使用量為0,雖然有機肥的使用達到了試驗設置的最大值(6 000 kg/hm2),但N肥的嚴重缺失使小區(qū)植株生長緩慢,有機肥在N素方面的補償有限,株高偏低。白肥15由于有機肥的使用量為0,雖然N肥的使用量達到了最大,但用肥單一,缺失其他營養(yǎng)物質的外源供給,導致該小區(qū)的株高也偏低。白肥24是該組試驗中植株高度最高的小區(qū),此小區(qū)N肥使用量為337.5 kg/hm2、有機肥1 500 kg/hm2,N肥和有機肥的營養(yǎng)互補供給恰到好處,使植株生長迅速,株高達到全小區(qū)最高。
圖1 不同肥比下的植株平均高度 單位:cm
對表3中的分枝部位數(shù)據(jù)進行繪圖,得到圖2。從表3、圖2可以看出,白肥24的分枝部位最高,為57.8 cm,此小區(qū)N肥使用量為337.5 kg/hm2、有機肥1 500 kg/hm2,充足的N肥以及營養(yǎng)全面的有機肥使該小區(qū)的植株生長迅速,分枝部位增高,抗倒伏能力減弱。白肥15由于缺失有機肥的配合,雖然N肥充足,但單一的養(yǎng)分造成了植株生長緩慢,分枝部位降低,具有較強的抗倒伏能力。白肥24、白肥33、白肥42、白肥51呈現(xiàn)出隨N肥施用量減少而分枝部位也隨之降低的線性關系。
圖2 不同肥比下的植株分枝高度 單位:cm
對表3中的一次分枝個數(shù)數(shù)據(jù)進行繪圖,得到圖3。從表3、圖3可以看出,白肥24的一次分枝個數(shù)最少,為5個,白肥15的一次分枝個數(shù)最多,為7.1個,白肥33的一次分枝個數(shù)為6.1個,白肥42的一次分枝個數(shù)為6.2個,白肥51的一次分枝個數(shù)為5.7個,從大到小的排序為白肥15>白肥42>白肥33>白肥51>白肥24,從整體數(shù)據(jù)上看,N肥及有機肥的施用量多寡對一次分枝個數(shù)的影響不大,并不呈現(xiàn)一定的規(guī)律。
圖3 不同肥比下的植株一次分枝個數(shù) 單位:個
對表3中的主花序長度數(shù)據(jù)進行繪圖,得到圖4。從表3、圖4可以看出,白肥42的主花序有效長度最大,為45.8 cm,此小區(qū)的N肥施用量為112.5 kg/hm2,有機肥施用量為4 500 kg/hm2,養(yǎng)分全面且用量充足的有機肥外加N肥的補給使得該小區(qū)主花序有效長度達到最大。白肥15由于有機肥的施用量為0,營養(yǎng)物質缺乏全面性,在一定程度上影響了主花序的生長,是該組試驗中主花序有效長度最小的小區(qū)。白肥24、白肥33、白肥51三者之間差異較小,分別為43.1 cm、43.6 cm、43.4 cm。由于有機肥養(yǎng)分全面,因此白肥51雖然缺少尿素的施用,但有機肥施用充足,在一定程度上彌補了N素的外源補給,對主花序生長影響較小。
圖4 不同肥比下的植株主花序有效長度 單位:cm
對表3中的主花序有效角果數(shù)據(jù)進行繪圖,得到圖5。從表3、圖5可以看出,整條曲線呈現(xiàn)出拋物線的特點,頂點也就是主花序有效角果數(shù)最多的為白肥33,此小區(qū)尿素的施用量為225 kg/hm2,有機肥施用量為3 000 kg/hm2,二者施用量均為試驗梯度的中間值。主花序有效角果數(shù)最小的為白肥51,缺少N素的額外補給,有機肥的供N能力有限,N素不足減少了主花序有效角果數(shù)的數(shù)量。
圖5 不同肥比下的植株主花序有效角果數(shù) 單位:個
對表3中的全株有效角果數(shù)據(jù)進行繪圖,得到圖6。從表3、圖6可以看出,整條曲線沒有規(guī)律可言,也就是N肥及有機肥的互補設置試驗在一定程度上對全株有效角果數(shù)的影響不成規(guī)律,綜合全域小區(qū),全株有效角果由多向少的小區(qū)排列為白肥42>白肥33>白肥15>白肥51>白肥24,最多的小區(qū)為白肥42,最少的小區(qū)為白肥24。
圖6 不同肥比下的植株平均全株有效角果數(shù) 單位:個
對表3中的角果長度數(shù)據(jù)進行繪圖,得到圖7。從表3、圖7可以看出,角果長度介于5.4~5.7 cm,變化幅度不大,整條曲線呈現(xiàn)出“M”形,其中白肥15、白肥33、白肥51三者的角果長度均為5.4 cm,白肥42的角果長度最長,為5.7 cm,白肥24的角果長度為5.6 cm。
圖7 不同肥比下的植株平均角果長度 單位:cm
對表3中的角粒數(shù)數(shù)據(jù)進行繪圖,得到圖8。從表3、圖8可以看出,白肥42的角粒數(shù)最多,達到20.6粒,白肥15的角粒數(shù)最少,為19.2粒,二者相差1.4粒,其余小區(qū)的角粒數(shù)介于二者之間。整個曲線規(guī)律性低,說明N素及有機肥的配比施用對角粒數(shù)的個數(shù)影響不大或者不明顯。
圖8 不同肥比下的植株平均角果粒數(shù) 單位:粒
對表3中的小區(qū)產量數(shù)據(jù)進行繪圖,得到圖9。從表3、圖9可以看出,當N肥施用量為0,有機肥施用量為試驗設置最大值時,小區(qū)白肥51產量處在各小區(qū)產量的最末位,也就是說,如果不施用外源專用N肥,只是增加有機肥的施用,田間產量仍然不高,達不到豐產目的。小區(qū)白肥24的產量達到最大值,產量為2.43 kg/9.28 m2,此時,N肥的施用量為337.5 kg/hm2,有機肥施用量為1 500 kg/hm2。全小區(qū)產量由多至少排名為:白肥24、白肥33、白肥42、白肥15、白肥51。小區(qū)白肥15產量大于白肥51產量,說明全施N肥要比全施有機肥產量高,白菜型油菜對N素的依賴性較大,需要比較強烈,需求量也較大。整個圖像呈現(xiàn)出拋物線的特點,說明在N肥與有機肥的用量上,單一的過多或者單一的偏少施肥都不行,均達不到豐產的種植目的,只有合理配施才能達到產量的最大值。
圖9 不同肥比下的小區(qū)產量變化圖
試驗結果表明:在N肥與有機肥的用量上,單一的過多或者單一的偏少施肥都不行,均達不到豐產的種植目的,只有合理配施才能達到產量的最大值。全小區(qū)白肥24的產量達到最大值,為2.43 kg/9.28 m2,合計2 614.2 kg/hm2,也就是N肥的最佳施用量為337.5 kg/hm2,有機肥最佳施用量為1 500 kg/hm2,且二者必須配套施用才能達到高產豐產的效果。