有機(jī)肥用量對冬油菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 崔 鑫 崔宏卓 廖世鵬 陸志峰 叢日環(huán) 李小坤 任 濤 魯劍巍 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)微量元素研究中心 湖北武漢 430070 摘要 目的 有機(jī)無機(jī)肥配合施用能明顯提高作物的產(chǎn)量 并改善作物品質(zhì) 探究有機(jī)肥用量對油菜籽粒產(chǎn) 量和品質(zhì)的影響 確定適宜的油菜有機(jī)肥用量 為油菜綠色優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供技術(shù)支撐 方法 于2018 2019和2019 2020年在湖北省荊門市沙洋縣 開展了兩年的田間試驗 在施用N 200 kg hm2 P2O5 75 kg hm2 K2O 90 kg hm2的基礎(chǔ)上 設(shè)置5個有機(jī)肥用量處理 0 M0 1125 M1 2250 M2 3375 M3 和4500 M4 kg hm2 分析不同有機(jī)肥用量下油菜產(chǎn)量 產(chǎn)量構(gòu)成因子 地上部養(yǎng)分積累量 籽粒油分與蛋白質(zhì)含量及產(chǎn) 量 同時利用線性加平臺模型探究最佳有機(jī)肥用量 結(jié)果 在化肥用量相同的前提下 增施有機(jī)肥能進(jìn)一步 顯著提高油菜籽產(chǎn)量 2018 2019和2019 2020年間產(chǎn)量最高的處理分別為M3和M2處理 分別較M0提高 了109 0 和48 3 油菜單株角果數(shù)和每角粒數(shù)與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān) 隨著有機(jī)肥增加 油菜單株角果數(shù)和每 角粒數(shù)均呈顯著增加趨勢 較M0處理分別提高了8 0 50 3 與10 0 36 9 且均以M2處理最高 施用 有機(jī)肥影響了籽粒氮和磷含量 對鉀含量影響不大 但籽粒氮 磷 鉀積累量分別提高了2 1 72 1 12 5 91 7 與22 9 71 8 油菜籽粒含油率與蛋白質(zhì)含量隨著有機(jī)肥用量增加呈相反的趨勢 有機(jī)肥處理籽粒含 油率較M0處理降低了2 6 10 9 而籽粒蛋白質(zhì)含量較M0處理分別最高增加了18 2 和27 1 且兩年間 均在M2處理下最高 產(chǎn)油量與蛋白質(zhì)產(chǎn)量隨產(chǎn)量提高總體呈增加趨勢 且分別在有機(jī)肥施用量為1758與 2819 kg hm2時達(dá)到平臺點(diǎn) 在本試驗中 有機(jī)肥用量為2250 kg hm2時 種植油菜的農(nóng)戶可以獲得最高油菜籽 凈收益 結(jié)論 在施用化肥基礎(chǔ)上增施有機(jī)肥可增加單株角果數(shù)和每角粒數(shù) 進(jìn)而提高籽粒產(chǎn)量 油菜籽含 油率和蛋白質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān) 較低的有機(jī)肥用量可以顯著提高油菜籽產(chǎn)油量 而較高的有機(jī)肥用量可以提高菜 籽蛋白產(chǎn)量 因此 有機(jī)肥的適宜施用量需要依據(jù)具體生產(chǎn)目標(biāo)而定 關(guān)鍵詞 有機(jī)肥用量 冬油菜 產(chǎn)量 養(yǎng)分積累量 蛋白質(zhì)含量 含油率 Effects of manure dosage on yield and quality of winter oilseed rape CUI Xin CUI Hong zhuo LIAO Shi peng LU Zhi feng CONG Ri huan LI Xiao kun REN Tao LU Jian wei College of Resources and Environment Huazhong Agricultural University Microelement Research Center Huazhong Agricultural University Wuhan Hubei 430070 China Abstract Objectives The combined application of organic and chemical fertilizers can enhance crop yield and improve crop quality Exploring the effect and optimal application rate of organic fertilizer on rapeseed yield and quality will provide technical support for the green and high quality production of rapeseed Methods A two year field experiment was conducted in Jinmen City Hubei Province from 2018 to 2020 On the base of applying chemical fertilizer N 200 kg hm2 P2O5 75 kg hm2 K2O 90 kg hm2 five manure dosage were set including 0 M0 1125 M1 2250 M2 3375 M3 and 4500 M4 kg hm2 Rapeseed yield and its component were investigated shoot nutrient accumulation seed oil and protein yield were analyzed The linear plus platform model and the monic quadratic function model were used to explore the optimal amount of organic fertilizer Results Compared with M0 manure application significantly increased rapeseed yield M3 and M2 treatments achieved the highest seed yields with increment by 109 0 and 48 3 in 2018 2019 and 2019 2020 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報 2023 29 8 1483 1494 doi 10 11674 zwyf 2023043 Journal of Plant Nutrition and Fertilizers http www plantnutrifert org 收稿日期 2023 02 07 接受日期 2023 06 04 基金項目 國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目 2021YFD1600500 財政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部 國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系 CARS 12 湖北省現(xiàn)代農(nóng) 業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目 HBHZD ZB 2020 005 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項基金項目 2662021ZH001 聯(lián)系方式 崔鑫 E mail cuixin 通信作者 任濤 E mail rentao growing seasons respectively The pod number per plant and seed number per pod were positively correlated with seed yield P 0 05 The highest values of the two yield components were recorded in M2 treatment which were 8 0 50 3 and 10 0 36 9 higher than M0 respectively Manure dosage had remarkable influence on seed N and P content few on seed K content The seed N P and K accumulation raised by 2 1 72 1 12 5 91 7 and 22 9 71 8 respectively Seed oil and protein content changed oppositly with the increase of manure dosages Increase of manure dosage decrease seed oil content by 2 6 10 9 but increased the seed protein content by up to 18 2 and 27 1 respectively compared with M0 However both oil and protein yield generally increased with yield and arrived the platform level at manure dosage of 1758 and 2819 kg hm2 respectively The highest profit were made by selling rapeseed at manure dosage of 2250 kg hm2 in this experiment Conclusions On the base of chemical fertilizer manure application can further increase seed yield by increasing the pod number per plant and seeds per pod Rapeseed oil and protein contents are negatively correlated relatively low manure rate benefits high oil yield and the opposite for protein yield Consequently the manure dosage should be proposed according to the main purpose of rapeseed production Key words manure dosage winter rapeseed yield nutrient accumulation protein content oil content 油菜作為我國第一大油料作物 是我國食用植 物油的主要來源 1 大力發(fā)展油菜生產(chǎn)是有效應(yīng)對中 國大豆進(jìn)口不確定性 維護(hù)國家食用油和飼用蛋白 供給安全的戰(zhàn)略舉措 2 化肥的施用是保證油菜豐產(chǎn) 和穩(wěn)產(chǎn)的重要措施 與不施肥相比 我國冬油菜合 理施肥的平均增產(chǎn)率為101 9 3 近些年 我國油 菜化肥的科學(xué)施用取得了明顯的進(jìn)展 提出了冬油 菜養(yǎng)分管理策略 確定了冬油菜的區(qū)域適宜施肥 量 且集成了油菜高產(chǎn)高效施肥的技術(shù)模式 3 同 時 也有相關(guān)研究表明 在油菜生產(chǎn)中通過化肥與 生物炭 4 秸稈還田 5 配施 可以實(shí)現(xiàn)化肥減量的同 時提高油菜產(chǎn)量與品質(zhì) 相較于化肥的科學(xué)施用 油菜生產(chǎn)中有機(jī)肥施 用的研究略顯不足 并且生產(chǎn)中不夠重視有機(jī)肥的 施用 徐華麗 6 對長江流域油菜施肥狀況的調(diào)查表 明 幾乎所有的油菜種植農(nóng)戶都會施用化肥 但只 有51 8 的農(nóng)戶施用有機(jī)肥 諸多作物生產(chǎn)研究已 表明 施用有機(jī)肥能夠協(xié)調(diào)作物生長環(huán)境 促進(jìn)作 物的生長發(fā)育及對養(yǎng)分的吸收 提高作物產(chǎn)量與品 質(zhì) 7 10 對于油菜而言 宋以玲等 11 研究表明 配施 有機(jī)肥可以促進(jìn)油菜生長 提高油菜葉片的光合能 力 此外 配施有機(jī)肥可以增加油菜的有效角果數(shù) 與千粒重 提高籽粒產(chǎn)量 同時提高油菜籽含油量 與蛋白質(zhì)含量 進(jìn)而改善油菜品質(zhì) 12 13 由此可見 適當(dāng)施用有機(jī)肥將對油菜的產(chǎn)量與品質(zhì)產(chǎn)生明顯的 促進(jìn)作用 但油菜生產(chǎn)中適宜的有機(jī)肥用量并不明 晰 通常有機(jī)肥的氮含量較高 隨著有機(jī)肥用量的 增加 油菜產(chǎn)量與蛋白質(zhì)含量將會顯著提高 但過 高的氮素投入會降低油菜籽油分含量 影響油菜品 質(zhì) 14 因此明確兼顧油菜產(chǎn)量和品質(zhì)效應(yīng)的適宜有機(jī) 肥用量成為油菜生產(chǎn)中施用有機(jī)肥首先要回答的關(guān) 鍵問題 本研究通過開展2年的田間試驗 探究了不 同有機(jī)肥用量對油菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響 明確在 保證油菜籽粒產(chǎn)量的前提下 實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)油量以及高 蛋白質(zhì)產(chǎn)量目標(biāo)的適宜有機(jī)肥用量 為有機(jī)肥合理 施用以及油菜綠色高效生產(chǎn)提供技術(shù)參考與理論 依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗點(diǎn)概況 田間試驗于2018年10月至2020年6月在湖北 省荊門市曾集鎮(zhèn)張池村 30 43 05 N 112 18 24 E 2塊臨近試驗田開展 油菜播種前試驗田耕層 0 20 cm 土壤理化性質(zhì)如下 2018 2019年 pH 5 4 有機(jī)質(zhì)25 3 g kg 全氮1 3 g kg 速效磷15 7 mg kg 速效鉀160 8 mg kg 2019 2020年 pH 5 1 有機(jī) 質(zhì)21 4 g kg 全氮1 0 g kg 速效磷22 8 mg kg 速 效鉀147 0 mg kg 1 2 試驗設(shè)計 在施用化肥的基礎(chǔ)上 養(yǎng)分用量為N 200 kg hm2 P2O5 75 kg hm2 K2O 90 kg hm2和B 9 kg hm2 設(shè)置 5個有機(jī)肥用量處理 干基 分別為 1 不施有機(jī) 肥 M0 2 施1125 kg hm2有機(jī)肥 M1 3 施2250 kg hm2有機(jī)肥 M2 4 施3375 kg hm2有機(jī)肥 M3 5 施4500 kg hm2有機(jī)肥 M4 各處理的養(yǎng) 分總投入量見表1 試驗設(shè)3次重復(fù) 隨機(jī)區(qū)組排 1484植 物 營 養(yǎng) 與 肥 料 學(xué) 報29 卷 列 小區(qū)面積為30 m2 試驗供試的有機(jī)肥由安徽省司爾特肥業(yè)股份 有限公司提供 含水率為30 有機(jī)質(zhì)含量34 6 N含量2 22 P2O5含量3 14 K2O含量2 11 有機(jī)肥全部用于基肥 施用的化肥分別為尿素 含N 46 過磷酸鈣 含P2O5 12 氯化鉀 含K2O 60 和硼砂 含B 10 8 其中氮肥按照60 基 肥 20 提苗肥 20 越冬肥施用 磷肥 鉀肥和 硼肥均作基肥一次性施入 供試油菜品種為 華油雜62R 播種方式為直 播 播種量為4 5 kg hm2 播種期分別為2018年 10月12日和2019年10月10日 收獲時間分別為 2019年5月13日和2020年5月20日 田間管理措 施均采用當(dāng)?shù)剞r(nóng)技推廣部門的推薦方式 1 3 測定項目與方法 1 3 1 土壤基礎(chǔ)樣品采集與測定 在前茬水稻收獲 后油菜基肥施用前 以整個試驗田為基礎(chǔ)采樣單 元 在試驗田塊內(nèi)以 S 形均勻分布15個采樣點(diǎn) 取0 20 cm耕層土壤 在實(shí)驗室風(fēng)干磨細(xì)過篩后 參照 土壤農(nóng)化分析 測定土壤基本理化性質(zhì) 15 1 3 2 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子 在收獲前兩天 對各 小區(qū)的產(chǎn)量構(gòu)成因子進(jìn)行調(diào)查 調(diào)查指標(biāo)有植株收 獲密度 由1 0 m 1 0 m樣方內(nèi)植株數(shù)量換算 單株 角果數(shù) 植株上全部角果數(shù) 選取有代表性的10株 油菜進(jìn)行調(diào)查 每角粒數(shù) 角果中的籽粒數(shù) 用隨 機(jī)選取的30個角果內(nèi)籽粒數(shù)的平均值來衡量 千粒 重 隨機(jī)測定1000粒油菜籽的重量 將籽粒樣品風(fēng) 干后用千粒板調(diào)查 每個小區(qū)選取10 m2區(qū)域作為 測產(chǎn)區(qū)域 將測產(chǎn)區(qū)域的油菜植株全部收獲 籽粒 風(fēng)干至恒重計算實(shí)際產(chǎn)量 1 3 3 油菜植株樣品采集與養(yǎng)分含量及品質(zhì)的測定 在成熟期 采用樣方 0 6 m 0 3 m 采樣法在各小 區(qū)隨機(jī)取樣 齊地收割地上部 放入網(wǎng)袋內(nèi)懸掛風(fēng) 干脫粒 分別統(tǒng)計地上部莖稈 角殼與籽粒重 將 各部分樣品置于105 下殺青30 min后 置于65 烘箱內(nèi)烘干至恒重后進(jìn)行粉碎磨細(xì) 過篩裝袋后供 氮 磷 鉀養(yǎng)分含量的測定分析 籽粒樣品采用濃硫 酸 過氧化氫消化 氮 磷含量采用連續(xù)流動分析儀 AA3 Bran Luebbe Hamburg Germany 測定 鉀 含量采用火焰光度計 M 410 Cole Parmer Chicago IL USA 測定 通過養(yǎng)分含量與籽粒 非籽粒部分 的干物質(zhì)量計算地上部的養(yǎng)分積累量 同時 應(yīng)用 近紅外糧油品質(zhì)分析儀 NYDL 300 測定油菜成熟期 籽粒的含油率和蛋白質(zhì)含量 16 并通過籽粒產(chǎn)量分別 計算籽粒產(chǎn)油量與蛋白質(zhì)產(chǎn)量 1 4 數(shù)據(jù)處理 籽粒養(yǎng)分積累量 kg hm2 籽粒養(yǎng)分含量 籽 粒干物質(zhì)量 非籽粒養(yǎng)分積累量 角殼養(yǎng)分含量 角殼干物質(zhì) 量 莖稈養(yǎng)分含量 莖稈干物質(zhì)量 kg hm2 參考李海葉等 17 的方法 利用線性加平臺肥效模 型對冬油菜籽粒產(chǎn)量 產(chǎn)油量及蛋白質(zhì)產(chǎn)量和有機(jī) 肥用量進(jìn)行擬合 模型由直線 平臺兩部分組成 直線與平臺的交點(diǎn)為適宜的有機(jī)肥用量 也稱最佳有 機(jī)肥用量 其對應(yīng)的 C 值為最佳產(chǎn)量 線性加平臺模型 式中 Y 產(chǎn)量 kg hm2 x 有機(jī)肥用量 kg hm2 a 截距 b 斜率 joint 有機(jī)肥最佳用量 kg hm2 C 最高產(chǎn)量 kg hm2 產(chǎn)油量 籽粒產(chǎn)量 籽粒含油率 蛋白質(zhì)產(chǎn)量 籽粒產(chǎn)量 籽粒蛋白質(zhì)含量 油菜籽產(chǎn)值 油菜籽產(chǎn)量 油菜籽價格 油菜籽凈收益 產(chǎn)值 肥料成本 油菜籽粒價格為4 3元 kg 化肥 氮 磷 鉀和 硼肥 成本為1878元 hm2 有機(jī)肥成本為0 8元 kg 有機(jī)肥施用效益 施有機(jī)肥產(chǎn)值 不施有機(jī)肥 產(chǎn)值 產(chǎn)投比 有機(jī)肥施用效益 有機(jī)肥投入 試驗數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行 數(shù)據(jù)計算整理 用SPSS 26 0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 用Duncan法檢驗處理間的差異顯著性 P 0 05為 差異顯著 采用Origin 2022軟件進(jìn)行方程的擬合與 表 1 各處理有機(jī)肥與總養(yǎng)分投入量 kg hm2 Table 1 Organic and total nutrient inputs in different treatments 處理 Treatment 有機(jī)肥養(yǎng)分投入量 Nutrient input of organic fertilizer 有機(jī)肥與化肥養(yǎng)分總投入量 Total nutrient input of organic and chemical fertilizer N P2O5 K2O N P2O5 K2O M0 0 0 0 200 0 75 0 90 0 M1 25 0 35 3 23 7 225 0 110 3 113 7 M2 50 0 70 7 47 5 250 0 145 7 137 5 M3 74 9 106 0 71 2 274 9 181 0 161 2 M4 99 9 141 3 95 0 299 9 216 3 185 0 8 期崔鑫 等 有機(jī)肥用量對冬油菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響1485 圖表繪制 其中相關(guān)性熱圖利用Origin 2022插件 CorrelationPlot繪制 2 結(jié)果與分析 2 1 有機(jī)肥用量對冬油菜產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響 兩年試驗結(jié)果均表明配施有機(jī)肥能顯著提高油 菜籽粒產(chǎn)量 圖1 與M0處理相比 配施有機(jī)肥處 理兩年的產(chǎn)量分別提高了68 4 109 0 和18 1 48 3 隨著有機(jī)肥用量的增加 油菜籽粒產(chǎn)量總體 均呈先升高再下降的趨勢 在2018 2019和2019 2020年分別在M3和M2處理產(chǎn)量達(dá)到最高 之后 繼續(xù)增加有機(jī)肥用量油菜產(chǎn)量略有降低 不同有機(jī)肥用量下 單株角果數(shù)與每角粒數(shù)均 呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢 表2 有機(jī)肥施用顯 著提高了油菜單株角果數(shù)與每角粒數(shù) 2年間配施有 機(jī)肥處理下的單株角果數(shù)和每角粒數(shù)較M0分別增 加了34 5 50 3 8 0 37 2 和15 2 36 9 10 0 22 9 且在均在M2或M3處理下 為最大值 有機(jī)肥的施用對油菜收獲密度無顯著影 圖 1 有機(jī)肥用量對油菜產(chǎn)量的影響 Fig 1 Effects of different manure dosage on rapeseed yield 注 M0 M1 M2 M3和M4分別代表施用有機(jī)肥0 1125 2250 3375和4500 kg hm2 方柱上不同小寫字母表示同一年度 處理間差異顯著 P 0 05 和ns分別表示同一處理兩個年度間 差異在0 05水平顯著和不顯著 Note M0 M1 M2 M3 and M4 represent the application of manure 0 1125 2250 3375 and 4500 kg hm2 respectively Different lowercase letters above the square bars indicate significant difference among treatments in the same year P 0 05 and ns indicate difference between the two experimental years of a treatment at 0 05 significant level and not significant respectively 表 2 有機(jī)肥用量對油菜產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響 Table 2 Effects of different manure dosage on rapeseed yield components 年份 Year 有機(jī)肥用量 kg hm2 Manure dosage 收獲密度 No m2 Harvest density 單株角果數(shù) Pod number per plant 每角粒數(shù) Seed number per pod 千粒重 g 1000 seed weight 2018 2019 M0 30 4 3 7 a 117 5 23 0 b 16 2 1 0 b 3 38 0 02 ab M1 30 0 0 9 a 158 0 13 9 ab 18 6 0 8 b 3 33 0 19 b M2 29 1 5 6 a 176 6 3 9 a 23 1 2 0 a 3 42 0 07 ab M3 30 8 1 8 a 168 9 45 9 a 21 9 1 4 a 3 59 0 09 a M4 30 7 2 1 a 165 9 12 4 a 22 1 2 2 a 3 31 0 11 b 2019 2020 M0 29 8 3 2 a 142 7 15 1 c 18 6 2 3 c 3 15 0 02 a M1 31 7 0 7 a 154 1 12 8 bc 20 5 1 8 ab 3 04 0 19 a M2 30 8 1 9 a 195 7 14 9 a 22 2 0 7 a 3 21 0 07 a M3 28 1 1 6 a 182 3 6 8 a 22 9 1 0 a 3 55 0 09 a M4 28 6 2 2 a 176 0 16 3 ab 21 5 1 6 ab 3 06 0 13 a F 值 F value 年度 Year Y 0 1ns 3 1ns 1 5ns 24 0 有機(jī)肥量 Manure dosage M 0 2ns 7 2 12 2 12 1 Y M 0 8ns 0 5ns 1 3ns 1 2ns 注 M0 M1 M2 M3和M4分別代表施用有機(jī)肥0 1125 2250 3375和4500 kg hm2 數(shù)據(jù)后面不同小寫字母表示同年處理間差異顯著 P 0 05 ns表示無顯著效應(yīng) 和 分別表示在0 05和0 001水平效應(yīng)顯著 Note M0 M1 M2 M3 and M4 represent the application of manure 0 1125 2250 3375 and 4500 kg hm2 respectively Different lowercase letters after data indicate significant difference among treatments in the same year P 0 05 ns indicates no significant effect and indicate significant effect at 0 05 and 0 001 levels respectively 1486植 物 營 養(yǎng) 與 肥 料 學(xué) 報29 卷 響 范圍分別在29 1 30 8與28 11 31 67株 m2 2018 2019年與2019 2020年籽粒的千粒重總體不 存在明顯差異 2年的不同處理間均以M3處理下的 千粒重最大 2 2 有機(jī)肥用量對冬油菜籽粒養(yǎng)分含量及地上部 養(yǎng)分積累量的影響 由圖2可以看出 施用有機(jī)肥顯著影響了籽 粒養(yǎng)分含量 對于籽粒氮含量 兩年變化略有不同 2018 2019年 隨著有機(jī)肥用量的增加 籽粒氮含 量呈降低的趨勢 2019 2020年 與M0相比 M2 M3 M4處理顯著增加了籽粒氮含量 2年籽粒磷含 量均在M2處理達(dá)到最高 較M0分別提高了1 5 和12 3 繼續(xù)增施有機(jī)肥后略有降低 籽粒鉀含量 于2018 2019年隨有機(jī)肥施用量增加呈下降趨勢 M4處理籽粒鉀含量較M0降低了12 4 在2019 2020年不同有機(jī)肥處理籽粒鉀含量無明顯差異 有機(jī)肥施用顯著提高了地上部養(yǎng)分積累量 圖3 2018 2019和2019 2020年地上部的氮 磷積累量 均在M3和M2處理達(dá)到最大 與M0處理相比 分 別提高了43 7 66 6 和59 9 90 4 其中 籽粒氮 磷積累量較不施有機(jī)肥處理分別增加了 2 1 72 1 與12 5 91 7 兩年不同處理的地 上部鉀積累量均在M3處理下達(dá)到最大值 與M0處 理相比兩年分別提高了51 0 與34 2 其中籽粒鉀 圖 2 有機(jī)肥用量對油菜籽粒養(yǎng)分含量的影響 Fig 2 Effects of manure dosage on nutrient contents of rapeseed 注 M0 M1 M2 M3和M4分別代表施用有機(jī)肥0 1125 2250 3375和4500 kg hm2 方柱上不同小寫字母表示同年處理間差異顯 著 P 0 05 和 分別表示同一處理兩個年度間在0 05 0 01和0 001水平差異顯著 ns 表示不顯著 Note M0 M1 M2 M3 and M4 represent the application of manure 0 1125 2250 3375 and 4500 kg hm2 respectively Different lowercase letters above the bars indicate significant difference among treatments in the same year P 0 05 and indicate significant difference between the two experimental years of a treatment at 0 05 0 01 and 0 001 levels and ns indicate not significant 圖 3 有機(jī)肥用量對油菜地上部氮 磷 鉀養(yǎng)分積累量的影響 Fig 3 Effects of manure dosage on aboveground accumulation of N P and K in rapeseed 注 M0 M1 M2 M3和M4分別代表施用有機(jī)肥0 1125 2250 3375和4500 kg hm2 不同大寫和小寫字母分別表示同年地上部和 相同部位處理間差異顯著 P 0 05 Note M0 M1 M2 M3 and M4 represent the application of manure 0 1125 2250 3375 and 4500 kg hm2 respectively Different uppercase and lowercase letters indicate significant difference among treatments for the aboveground and the same part respectively P 0 05 8 期崔鑫 等 有機(jī)肥用量對冬油菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響1487 積累量占地上部積累量比例最少 較不施有機(jī)肥處 理 施用有機(jī)肥處理提高了22 9 71 8 兩年分 別在M3與M2處理下達(dá)到最大值 非籽粒部分的鉀 積累量占比更高 有機(jī)肥施用同樣可以顯著提高其 鉀積累量 同時 籽粒氮磷鉀積累量占地上部總氮 磷鉀積累量的比例分別在65 74 77 84 與9 13 與不施有機(jī)肥相比 施用有機(jī)肥有提 高籽粒養(yǎng)分分配比例的趨勢 氮 磷 鉀提高幅度 分別為2 7 1 6 1 2 2 3 有機(jī)肥用量對冬油菜蛋白質(zhì)含量 含油率及 其產(chǎn)量的影響 有機(jī)肥用量顯著影響了油菜籽粒的品質(zhì) 表3 配施有機(jī)肥會顯著降低籽粒含油率 與M0處理相 比 兩年間M1 M2 M3和M4處理籽粒的含油率 分別降低了2 6 9 5 和2 8 10 9 相反 施 用有機(jī)肥明顯提高了油菜籽的蛋白質(zhì)含量 兩年間 的蛋白質(zhì)含量均以M2處理最高 較M0處理分別增 加了18 2 與27 1 繼續(xù)增加有機(jī)肥 油菜籽蛋白 質(zhì)含量略有降低 與油菜籽含油率的變化不同 配施有機(jī)肥顯著 提高了產(chǎn)油量 2018 2019和2019 2020年產(chǎn)油量 分別提高41 0 89 0 和10 3 34 2 其中在 M3和M4處理下的產(chǎn)油量最高 同樣 配施有機(jī)肥 也顯著提高了蛋白質(zhì)產(chǎn)量 與M0處理相比 2018 2019和2019 2020年施用有機(jī)肥處理的蛋白質(zhì)產(chǎn)量 分別增加了63 8 125 4 和12 8 87 2 其中 以M3和M2處理增幅最高 繼續(xù)增施有機(jī)肥后蛋白 質(zhì)產(chǎn)量呈下降趨勢 2 4 有機(jī)肥用量與油菜產(chǎn)量及品質(zhì)相關(guān)性分析 對不同有機(jī)肥用量下油菜籽產(chǎn)量 產(chǎn)量構(gòu)成及 養(yǎng)分含量與品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析 圖4 有機(jī)肥 用量與籽粒產(chǎn)量 蛋白質(zhì)含量呈顯著正相關(guān) 相關(guān) 系數(shù)分別達(dá)到0 73和0 43 其中產(chǎn)量與單株角果數(shù) 和每角粒數(shù)呈顯著正相關(guān) 而與收獲密度和千粒重 無顯著相關(guān)性 說明有機(jī)肥用量通過增加單株角果數(shù) 和每角粒數(shù)進(jìn)而提高產(chǎn)量 籽粒的氮磷含量與蛋白 質(zhì)含量呈正相關(guān)關(guān)系 而含油率與蛋白質(zhì)呈顯著負(fù) 相關(guān) 相關(guān)系數(shù)為 0 37 另一方面有機(jī)肥用量與籽粒 含油率呈顯著負(fù)相關(guān) 與籽粒蛋白質(zhì)含量呈顯著正 相關(guān) 說明有機(jī)肥用量顯著影響了油菜籽粒的品質(zhì) 表 3 有機(jī)肥用量對油菜籽粒品質(zhì)的影響 Table 3 Effects of different manure dosage on rapeseed quality 年份 Year 處理 Treatment 含油率 Oil content 產(chǎn)油量 kg hm2 Oil yield 蛋白質(zhì)含量 Protein content 蛋白質(zhì)產(chǎn)量 kg hm2 Protein yield 2018 2019 M0 45 6 1 3 a 776 101 b 23 8 1 4 bc 404 33 c M1 44 4 1 2 ab 1271 122 ab 23 2 1 9 c 661 19 b M2 41 3 2 3 c 1293 180 ab 28 2 1 3 a 877 39 a M3 42 3 1 4 bc 1506 158 a 25 7 0 6 bc 910 106 a M4 42 5 0 9 bc 1459 189 ab 25 9 1 3 ab 891 137 a 2019 2020 M0 44 2 1 4 a 1175 184 b 22 5 2 4 bc 537 112 c M1 43 0 1 5 ab 1196 110 ab 21 7 2 7 c 606 45 c M2 39 4 2 8 b 1352 143 a 28 6 1 1 a 1006 83 a M3 41 7 2 3 ab 1294 146 ab 25 2 1 6 abc 776 102 b M4 42 3 2 9 ab 1368 106 a 25 7 1 0 ab 815 82 b 方差分析 ANOVA F value 年度 Year Y 2 5ns 0 1ns 1 1ns 0 0ns 處理 Treatment T 4 9 11 3 12 0 30 6 Y T 0 2ns 2 8ns 0 3ns 3 2ns 注 M0 M1 M2 M3和M4分別代表施用有機(jī)肥0 1125 2250 3375和4500 kg hm2 同列數(shù)據(jù)后面不同小寫字母表示同年不同處理間 差異顯著 P 0 05 ns表示無顯著效應(yīng) 表示在0 01水平效應(yīng)顯著 Note M0 M1 M2 M3 and M4 represent the application of manure 0 1125 2250 3375 and 4500 kg hm2 respectively Different lowercase letters after data in a column indicate significant difference among treatments in the same year P 2 0時認(rèn)為經(jīng)濟(jì)效益顯著 18 表4 中M1與M2處理 下的經(jīng)濟(jì)效益均顯著 但是在所有有機(jī)肥處理中 以M2處理下油菜籽所獲得的經(jīng)濟(jì)效益最高 3 討論 3 1 有機(jī)肥用量對油菜籽粒產(chǎn)量與養(yǎng)分積累量的 影響 施用有機(jī)肥顯著提高了作物產(chǎn)量 這與水稻 19 小麥 20 22 大豆 23 等的研究結(jié)果相似 原因在于有機(jī) 肥提高了水稻和小麥的光合能力 增加了籽粒養(yǎng)分 吸收量 最終提高作物產(chǎn)量 24 25 在油菜上 氮肥配 施有機(jī)肥提高菜籽產(chǎn)量 與單株角果數(shù)和每角粒數(shù) 顯著相關(guān) 13 本研究中與不施用有機(jī)肥相比 施用有 機(jī)肥可以顯著提高單株角果數(shù)和每角粒數(shù) 而收獲 密度與千粒重并無顯著差異 說明油菜籽主要通過 單株角果數(shù)和每角粒數(shù)增加產(chǎn)量 當(dāng)有機(jī)肥用量超 過適宜用量時 油菜籽粒產(chǎn)量增加不顯著 這與田 昌等 26 研究結(jié)果有相似之處 這可能由于養(yǎng)分投入已 經(jīng)超過油菜需要吸收的養(yǎng)分 且過量的氮養(yǎng)分會導(dǎo) 致作物的貪青晚熟 影響最終收獲的產(chǎn)量 27 有機(jī)肥的施用可以提高地上部的養(yǎng)分積累量 尤其促進(jìn)干物質(zhì)和氮磷鉀養(yǎng)分的積累并向籽粒的轉(zhuǎn) 運(yùn) 28 31 本研究中有機(jī)肥施用提高籽粒氮磷鉀積累量 占地上部積累量的比例 這說明有機(jī)肥施用會促進(jìn) 籽粒養(yǎng)分的積累 楊寧等 32 在研究小麥養(yǎng)分積累與轉(zhuǎn) 運(yùn)規(guī)律時發(fā)現(xiàn) 花前累積在營養(yǎng)器官中的氮 磷養(yǎng) 分是成熟期籽粒氮 磷的重要來源 花后的氮 磷 養(yǎng)分累積才是造成成熟期籽粒氮 磷吸收差異的重 要原因 徐明崗等 33 的研究表明 化肥配施有機(jī)肥促 進(jìn)水稻中后期干物質(zhì)的積累與養(yǎng)分吸收 在本試驗 條件下 施用有機(jī)肥顯著提高地上部養(yǎng)分積累量的 同時 也增加了籽粒養(yǎng)分積累的分配比例 這可能 是由于化肥在油菜生育前期發(fā)揮主要作用 而適量 有機(jī)肥中的緩效養(yǎng)分則在油菜生育中后期促進(jìn)地上 部養(yǎng)分積累并向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn) 這也是籽粒氮 磷 鉀積累量在M2或M3處理下顯著高于其他處理的重 要原因 與籽粒養(yǎng)分積累量相比 非籽粒部分中氮 磷積累量要小于籽粒 而鉀積累量卻遠(yuǎn)大于籽粒中 的鉀 這主要是由于油菜籽粒作為植株的主要代謝 庫對于氮磷的需要遠(yuǎn)大于對鉀的需求 3 2 有機(jī)肥用量對油菜籽粒品質(zhì)的影響 有機(jī)肥富含有機(jī)質(zhì)以及作物所需要的多種營養(yǎng) 元素 可以提高土壤肥力和土壤微生物活性 改善 土壤環(huán)境 促進(jìn)作物養(yǎng)分吸收 進(jìn)而提高作物品 質(zhì) 34 38 在本研究中 施用有機(jī)肥后 籽粒氮磷鉀含 量并沒有統(tǒng)一表現(xiàn)出一致的增加趨勢 甚至在2018 2019年試驗中籽粒氮磷鉀養(yǎng)分含量較不施用有機(jī) 肥有所降低 但總體而言油菜整株的氮磷積累量是 隨有機(jī)肥用量增加而增加 這可能是由于籽粒產(chǎn)量 增加后的稀釋效應(yīng)引起的 是作物為優(yōu)化轉(zhuǎn)運(yùn)效率 自身的一種平衡管理養(yǎng)分的方式 39 本試驗中有機(jī)肥 的施用降低了油菜籽的含油率 但提高了油菜籽的 表 4 不同有機(jī)肥用量產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益 yuan hm2 Table 4 Economic benefit brought by manure dosages 處理 Treatment 肥料成本 Fertilizer cost 油菜籽產(chǎn)值 Rapeseed income 油菜籽凈收益 Rapeseed net income 有機(jī)肥效益 Manure income 產(chǎn)投比 Output input M0 1878 8761 6883 M1 2778 12188 9410 2527 2 81 M