徐華麗,魯劍巍,李小坤,王 寅,蘇 偉
(華中農業大學資源與環境學院,湖北 武漢 430070)
油菜是湖南省僅次于水稻的第二大作物,在全省油料作物中具有舉足輕重的作用[1]。菜籽油占湖南自產植物油的71.8%,占全省植物油消費總量的36.0%。湖南由于植物油消費量大,對國外市場的依存度超過50%,因此,發展油菜產業是維系全省糧油安全的戰略問題。
中國是全球最大的油菜生產國,油菜種植面積和總產量均居世界首位,而湖南則是中國的油菜生產大省。據統計,2000~2008年,湖南省年均油菜種植面積為73.05萬hm2、菜籽總產量為102.07萬t,占全國油菜的比例分別為10.43%、8.76%,分別居國內第4、5位[2-6]。但是,與油菜生產先進省相比依然存在較大差距,主要表現在單產偏低、種植成本偏高等方面[7-8]。已往研究表明,湖南省油菜生產中存在施肥技術落后、投入少等問題,這些問題制約了油菜產量和品質的提高。
然而,有關湖南省油菜施肥狀況的研究卻鮮見報道,油菜施肥中的問題并不明確。因此,本研究采用抽樣調查的方法,研究湖南省油菜施肥狀況,分析并指出其中存在的問題,以期為湖南省油菜的科學施肥及宏觀調控提供理論依據。
本研究采用農戶抽樣調查的方法,對湖南省農戶2007和2008年度的油菜施肥狀況進行了實地調查。根據油菜種植面積和生產水平的高低,結合地理位置,在湖南省抽取9個縣(市、區)進行調查,分別是茶陵縣、湘潭縣、石門縣、桃江縣、武岡市、瀏陽市、醴陵市、漣源市及蘇仙區。每縣(市、區)按照隨機抽樣原則,隨機抽樣1~2個鄉鎮,每鄉鎮隨機抽樣2~3個村,每村按戶主名冊系統抽樣5~8戶,共完成調查問卷114份。各縣(市、區)的被調查農戶在地理位置、產量和管理水平等方面均具有代表性。
調查內容包括:①種植油菜的品種、產量及栽培方式;②基肥施用有機、無機肥的種類、時間、施肥量;③追肥的種類、時間、追肥量、追肥方法;④肥料的價格及油菜的價格;⑤其他與施肥相關的問題。
農戶施用的N、P、K肥料養分含量的計算,化肥采用包裝袋上標識的量,有機肥養分含量采用文獻《中國有機肥料養分志》提供的數值計算[9-10]。
采用Excel進行數據處理和繪圖。圖表中的樣本比例是以油菜種植戶的樣本個數進行計算的。
湖南省油菜施肥的品種及其比例如表1所示。由表1可知,89.5%的被調查農戶施用了化肥,87.7%的被調查農戶施用了有機肥。由此可以看出,湖南省油菜種植農戶比較重視肥料的施用,尤其是有機肥的施用。
農戶施用的化肥品種主要包括尿素、復合肥、碳酸氫銨、過磷酸鈣和硼肥。其中,施用比例較高的是尿素和復合肥,分別占被調查農戶的53.5%和51.8%;其次是碳酸氫銨,占42.1%;過磷酸鈣的施用比例較低,僅為11.4%,且無單質鉀肥施用。此結果說明,雖然農戶清楚施用化肥的重要性,但卻重氮肥,輕磷、鉀肥。
調查結果表明,湖南省油菜種植農戶施用的有機肥品種包括人糞尿、豬糞尿、火土灰、牛圈肥、雞糞、秸稈、草木灰、煤灰及餅肥等。其中,施用最普遍的是人糞尿和豬糞尿,分別占被調查農戶的49.1%和45.6%;其次是火土灰,占25.4%;秸稈還田的比例較低,僅為8.8%。

表1 湖南省油菜施肥的品種及比例
從表1還可以看出,硼肥的施用比例不高,僅為18.4%。油菜需硼較多,當前大面積種植的甘藍型優質油菜對缺硼尤其敏感[11-15]。湖南省屬于缺硼地區,土壤有效硼含量平均只有0.238 mg/kg,屬于硼的極缺臨界值[16]。因此,湖南省油菜生產中硼肥的施用是很有必要的,也是有待于進一步加強的。
2008年,全省及各被調查縣(市、區)單位面積氮、磷、鉀肥(折純,下同)投入量的結果如表2所示。

表2 湖南省油菜養分投入量 (kg/hm2)
全省油菜氮、磷、鉀肥平均總投入量分別為132 kg/hm2、47 kg/hm2、75 kg/hm2,其中來自于化肥的氮、磷、鉀素投入量分別為 111、20、12 kg/hm2,化肥中的氮、磷、鉀肥投入量占養分總投入量的比例分別為84.1%、42.6%、16.0%。這一結果說明,湖南省油菜種植中氮素的來源以化肥為主,而鉀素的來源以有機肥為主。
由表2可見,湖南省油菜氮肥施用水平不高,各縣(市、區)氮肥總投入量在71~217 kg/hm2之間,地區之間差異較大。總體來講,衡南、湘潭的氮肥用量達200 kg/hm2以上,施氮量充足,施用水平相對較高;茶陵、瀏陽、桃江及武岡的氮肥用量不足100 kg/hm2,施氮水平相對較低;漣源、石門、蘇仙的氮肥用量為150 kg/hm2左右,施氮水平中等。
調查結果顯示,全省油菜化肥中的磷、鉀肥投入量均較低,除漣源、桃江兩地由于施用較多有機肥使磷、鉀肥總投入量較為充足外,其余被調查縣(市、區)的磷、鉀肥總投入量均嚴重不足。
湖南省油菜氮、磷、鉀肥養分總投入量中,N∶P2O5∶K2O 的平均比例為 1∶0.35∶0.57;化肥投入量中,N∶P2O5∶K2O 的平均比例為 1∶0.18∶0.11。此結果說明,氮、磷、鉀肥養分比例不協調,磷、鉀肥所占的比例偏低,尤其是鉀肥。
表3是湖南省油菜化肥、化肥和有機肥養分投入量的分級結果。由表3可知,化肥及總養分中的N投入量均以<100 kg/hm2的農戶比例最高,分別為50.0%、41.2%,N投入量>150 kg/hm2的比例分別為26.3%、29.8%。整體來看,湖南省油菜氮肥用量不足。同時應當注意的是,約10%的農戶施氮量>250 kg/hm2,可能出現氮肥的過量施用。

表3 油菜氮、磷、鉀肥的投入量分級
表3的結果顯示,化肥及總養分中的P2O5投入量均以<20 kg/hm2的農戶比例最高,分別為61.4%、33.3%,P2O5投入量>60 kg/hm2的比例分別為10.5%、30.7%。由此可以看出,湖南省磷肥施用水平較低,絕大部分農戶的施磷量不能滿足油菜對磷素的需求。
調查表明,90%以上的農戶化肥K2O投入量<40 kg/hm2,而總養分中K2O投入量>40 kg/hm2的比例為48.3%。由此可以看出,湖南省油菜化肥K2O的投入量極低,雖然有機肥的施用在一定程度上補充了鉀素,然而總養分中的施鉀量依然是不足的。
調查結果顯示,湖南省直播油菜和移栽油菜各占50%左右。圖1所示為湖南省油菜施肥次數情況。由圖1可知,湖南省油菜施肥總次數為1~5次,其中施3次的比例最高,占40.6%;追肥次數為0~3次,其中追1次的比例最高,占55.6%。

圖1 湖南省油菜施肥次數
分別對移栽油菜和直播油菜的施肥次數進行了統計。結果發現,移栽油菜中約70%的農戶在油菜整個生育期中施肥3次,其中追肥1次;而直播油菜中約40%的農戶施肥2次,其中追肥1次,35%的農戶僅施1次基肥、不追肥。這說明移栽油菜的施肥模式基本為苗床肥+基肥+1次追肥,而直播油菜的施肥模式基本為種肥+1次追肥。由此可見,直播油菜與移栽油菜相比,農戶的施肥次數有減少的傾向。值得注意的是,直播油菜的農戶中,有三分之一的農戶不追肥。
湖南省油菜種植中,來自于化肥的氮肥作為基肥的用量和比例如表4所示。從表4可知,全省基肥N的施用量為0~93.3 kg/hm2,平均為55.3 kg/hm2;比例為0%~100%,平均為48.9%。對所有被調查農戶化肥中基肥N的比例進行分級的結果顯示,僅15.8%的農戶基肥比例較為合理,處于40%~60%之間,比例為0和100%的農戶分別占19.8%和26.7%。基肥比例過低不利于冬前形成壯苗,基肥比例過高易造成后期脫肥早衰,兩者都不利于獲得油菜的高產。

表4 化肥中基施N肥的用量及比例
湖南省油菜生產的經濟效益分析如表5所示。其中,肥料和油菜籽的價格以當時的市場價為準,總成本包括物質成本和人工成本。

表5 湖南省油菜生產經濟效益分析
由表5可知,湖南省2008年油菜籽平均單產為1391 kg/hm2,與統計資料中的數值一致[2]。調查發現,湖南省油菜單產高于1500 kg/hm2的農戶僅占50%,即湖南省有一半的油菜種植農戶的單產水平達不到1500 kg/hm2。從縣、市范圍來看,漣源、武岡、石門的油菜單產水平相對較高,而茶陵、瀏陽的油菜單產水平相對較低。
經濟效益是影響油菜種植農戶生產積極性的一個重要因素。從表5可以看出,湖南省油菜的純收益平均為2986元/hm2,產投比平均為1.70。除茶陵產量較低、純收益為負外,其余地區純收益在1361~5460元/hm2之間,產投比在1.32~2.33之間。從縣、市范圍來看,漣源和武岡的純收益和產投比相對較高,茶陵、瀏陽的收益和產投比相對較低。
肥料投入是生產成本的重要組成之一。調查結果表明,全省肥料成本占物質成本的比例在42.7%~71.0%之間,平均為61.2%。
湖南省油菜生產中存在油菜籽單產偏低、經濟效益不高的現象[17]。眾所周知,肥料的施用對提高單產起著至關重要的作用。施肥調查結果表明,在湖南省油菜生產的養分管理中存在著一些問題,現將存在的問題和相應的建議概括如下:
從調查結果來看,湖南省的大多數農戶注重有機肥的施用,尤其是人、畜糞尿的施用,這在當前農業施肥結構中是值得重視和推廣的。然而,有機肥源中秸稈還田的農戶比例不足10%。
秸稈是農業生產系統中一項重要的資源,含有較豐富的植物養分和有機碳[18-19]。研究表明,秸稈還田能夠有效增加土壤有機質含量,改良土壤,培肥地力,特別對緩解氮、磷、鉀肥比例失調的矛盾,彌補磷、鉀化肥不足有重要的意義[20]。針對湖南省油菜磷、鉀化肥施用量較低的情況,建議大力推廣秸稈還田技術,有效補充土壤磷、鉀素。
油菜是需硼量較高的作物,充足的硼肥供應是油菜獲得高產的必要條件。湖南省土壤普遍缺硼,然而油菜種植中硼肥的施用比例僅為18.4%。因此,建議通過宣傳或農技指導,加強油菜硼肥施用技術的推廣。
肥料是作物的“糧食”,肥料的用量直接影響油菜的產量[21-23]。調查結果表明,湖南省油菜氮、磷、鉀化肥的用量和總量整體不足,養分比例失調。因此,建議農戶適量增加氮、磷、鉀化肥的投入量,且均衡施用各營養元素。
已有研究表明,油菜氮肥基/追比在40%~60%之間較為合理。依此推斷,湖南省被調查油菜種植農戶中有85%的農戶氮肥基/追比不合理。氮肥的盲目施用不僅導致肥料利用率的下降,而且也造成資源浪費和環境污染。建議在基施的基礎上,適當增加追肥次數,合理分配氮肥的基肥和追肥的比例。
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