氮、磷、鉀肥對甘藍型雜交油菜灌漿成熟過程中品質性狀的影響

王仙萍，趙繼獻，任廷波

(貴州省油菜研究所，貴州思南565109)

油菜種子脂肪中，脂肪酸主要有棕櫚酸(16∶0)、硬脂酸(18∶0)、油酸(18∶1)、亞油酸(18∶2)、亞麻酸(18∶3)、二十碳烯酸(20∶1)、芥酸(22∶1)［1］。棕櫚酸(16∶0)通過碳鏈延長生成硬脂酸(18∶0)，硬脂酸通過減飽和作用形成油酸(18∶1)，油酸減飽和作用形成亞油酸(18∶2)，亞油酸減飽和作用形成亞麻酸(18∶3)。油酸通過碳鏈延長形成二十碳烯酸(20∶1)，二十碳烯酸通過碳鏈延長形成芥酸(22∶1)［1］。關于氮肥［2－7］、鉀肥［2，8］、磷肥［2，9］對優質雜交油菜多個品質性狀的影響已有研究報道。同時，關于氮肥［6］、鉀肥［8］、磷肥［9］對甘藍型優質雜交油菜灌漿成熟過程中品質性狀的影響已有單一的研究報道，但未見3種肥料影響下，甘藍型優質雜交油菜灌漿成熟過程中各品質性狀變化規律，以及3種肥料與甘藍型優質雜交油菜灌漿成熟過程中各品質性狀相關性報道。本文對此進行了研究，現報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在貴州省油菜研究所機場壩科研試驗地進行，海拔385 m，土質壤土，前作水稻，水稻收后犁田、碎土整地、開廂，開行移栽。移栽前測定耕作層內土壤養分含量為全1.025 g/kg，有效氮68.145 mg/kg，有 效 磷63.438 mg/kg，有 效鉀97.762 mg/kg，有效B 0.756 mg/kg，PH 6.96，有機質18.178 g/kg。

1.2 供試品種

三北98、油研599。均為貴州省油菜研究所選育。油研599的芥酸、硫苷、含油率分別為0.40%、33.28μmol/g.餅、42.42%，審定編號為黔審油2008006;三北98通過國家中游和陜西省審定，國審三北98的芥酸、硫苷、含油率分別為0.60%、19.26μmol/g.餅、46.25%，審定編號為國審油2008023;陜審三北98的芥酸、硫苷、含油率分別為0.29%、26.13μmol/g.餅、46.99%，審定編號為陜審油2009005。

1.3 試驗設計

1.3.1 氮肥試驗設計及方法2008～2009年度的施氮處理為施純氮0、75、150、225、300、375 kg/hm26個處理;2009～2010年度的施氮處理為施純氮75、150、225、300、375、450 kg/hm26個處理。試驗采用育苗移栽，兩年均為9月15日育苗，移栽密度7.5×104株/hm2，行距50 cm，株距26.7 cm。4行區，小區面積12.8 m2(6.4 m×2 m)。不設重復，順序排列，小區間走道寬1 m，兩端設有保護行。氮肥分3次施用，施用比例為活棵肥∶開盤肥∶臘肥=3∶5∶2。為了保證氮肥的肥效，每次均兌水澆施。氮肥使用尿素(純氮含量46%)。全生育期中耕培土2次，防治菜青蟲1次。

1.3.2 磷肥試驗設計及方法 試驗設6個處理，即每公頃施P2O5分別為45、90、135、180、225、270 kg;每公頃施純氮150 kg，分3次施用，施用比例活棵肥∶開盤肥∶臘肥為3∶5∶2。試驗用氮肥為尿素(含純氮46%)，磷肥為鈣鎂磷肥(含P2O518%)。兩品種采用裂區試驗設計，3次重復，隨機排列，6行區，小區面積19.2 m2(6.4 m×3 m)。磷肥作基肥，按小區面積稱量施于移栽行中，肥土拌勻后再栽苗。為了保證氮肥的肥效，每次均兌水澆施。試驗采用育苗移栽，9月15日育苗，10月8日移栽，苗齡27 d，行距50 cm，株距26.7 cm，密度7.5×104株/hm2。小區間走道寬1 m，四周設有保護行。全生育期中耕培土2次，防治菜青蟲1次.5月17日成熟，全生育期243 d。成熟時實收各小區產量曬干折單產。試驗于2009～2010年度進行，用1個重復進行分期取樣。

1.3.3 鉀肥試驗設計及方法 試驗共進行兩年，2008～2009年度的施鉀量處理為每公頃施純K2O 0、75、150、225、300、375 kg 6個處理;2009～2010年度的施鉀量處理為每公頃施純K2O 75、150、225、300、375、450 kg 6個處理。試驗采用育苗移栽，兩年播種期均為9月15日。密度7.5×104株/hm2，行距50 cm，株距26.7 cm。4行區，小區面積12.8 m2(6.4 m×2 m)。不設重復，順序排列，小區間走道寬1 m，兩端設有保護行。鉀肥作基肥，肥土拌勻后再栽苗。每公頃施純氮120 kg，分3次施用，施用比例活棵肥∶開盤肥∶臘肥為3∶5∶2。為了保證氮肥的肥效，每次均兌水澆施。氮肥用尿素，純氮含量46%。全生育期中耕培土2次，防治菜青蟲1次。

1.4 取樣分析

每試驗、每品種均取每處理小區中間兩行中每行最中間的10～15個單株主序上的角果，從4月22日起，從上至下，每隔5 d取一次樣，到成熟時共取樣5～6次(2009年5次，2010年6次)。所有樣品種子用FOSS－NIRsystems 5000近紅外光譜儀(美國產)及win［S］軟件系統進行分析，分析性狀有含油率、硫苷、芥酸、種子蛋白質、棕櫚酸、硬脂肪酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、廿碳烯酸。

1.5 數據分析

數據采用Excel 2003和DPS軟件［10］進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 氮、磷、鉀肥不同施用量下灌漿至成熟過程中各品質性狀的變化

將取樣時間與各對應的品質性狀進行相關分析(表1)，可看出氮、磷、鉀肥不同施用量下灌漿成熟過程中隨著成熟度的增加各品質性狀的變化情況。兩年的試驗結果表明，氮肥不同施用量下，隨著成熟度的增加，油研599和三北98兩品種芥酸、含油率是逐漸增加的，且含油率的增加達到顯著水平;硫苷、種子蛋白質、棕櫚酸、亞油酸、廿碳烯酸含量是逐漸減少的，且種子蛋白質含量的減少達到極顯著水平;油酸、硬脂酸、亞麻酸3個品質性狀在2個品種兩年試驗中表現不一致。

磷肥不同施用量下，隨著成熟度的增加，油研599和三北98兩品種含油率、油酸含量是逐漸增加的，且含油率的增加達到顯著水平;種子蛋白質、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸、廿碳烯酸含量是逐漸減少的，且種子蛋白質含量的減少達到極顯著水平;硫苷、芥酸、硬脂酸3個品質性狀在2個品種中表現不一致。

表1 氮、磷、鉀肥不同施用量下灌漿成熟過程中各品種品質性狀的變化Tab.1 The quality characters in different treatmeuts with nitrogen，phosphorus，potassium during grouting－maturity stage

鉀肥不同施用量下，隨著成熟度的增加，油研599和三北98兩品種油酸、含油率是逐漸增加的，且含油率的增加達到顯著水平;種子蛋白質、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸、廿碳烯酸含量是逐漸減少的，且種子蛋白質含量的減少達到極顯著水平;芥酸、硫苷、硬脂酸含量3個品質性狀在2個品種兩年試驗中表現不一致。

從上述分析可知，氮、磷、鉀肥不同施用量下灌漿成熟過程中，隨著成熟度的增加，兩品種含油率是逐漸增加的，且含油率的增加達到顯著水平;種子蛋白質、棕櫚酸、亞油酸、廿碳烯酸含量是逐漸減少的，且種子蛋白質含量的減少達到極顯著水平;芥酸、硫苷、油酸、硬脂酸、亞麻酸5個品質性狀在2個品種不同肥料試驗、不同試驗年份中表現不一致，但隨著成熟度的增加，芥酸、油酸含量多以增加為主，硫苷、硬脂酸、亞麻酸多以減少為主。若將不同肥料試驗取樣時間與各對應的品質性狀一并進行相關分析可知，隨著成熟度的增加，芥酸、含油率、油酸、硬脂酸含量是逐漸增加的，且含油率和油酸含量的增加達到極顯著水平，硫苷、種子蛋白質、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸、廿碳烯酸含量是逐漸減少的，且種子蛋白質、棕櫚酸含量的減少達到極顯著水平，亞油酸含量的減少達到顯著水平。

2.2 灌漿成熟過程中各品質性狀的平均含量與氮、磷、鉀肥不同施用量的相關性

不同肥料及其不同施肥量下灌漿至成熟過程中各品質性狀平均值的變化，反應出不同肥料及其不同施肥量對各品質性狀整個灌漿過程的影響。從表2可見，施氮量對甘藍型優質雜交油菜灌漿至成熟過程中含油量、種子蛋白質含量的影響達到極顯著水平，對亞麻酸含量的影響達到顯著或極顯著水平。芥酸、含油量、油酸與施氮水平呈負相關，種子蛋白質含量、亞麻酸含量與施氮水平呈正相關，其余性狀在2個品種兩年試驗中表現不一致。將每個品種兩年資料一并進行相關分析表明，油研599中芥酸、含油量、油酸、硬脂酸、亞油酸、廿碳烯酸與施氮水平呈負相關，硫苷、種子蛋白質含量、棕櫚酸、亞麻酸含量與施氮水平呈正相關;三北98中芥酸、硫苷、含油率、油酸、棕櫚酸、亞油酸與施氮水平呈負相關，種子蛋白質含量、硬脂酸、亞麻酸、廿碳烯酸與施氮水平呈正相關，硫苷、棕櫚酸、硬脂酸、廿碳烯酸4個品質性狀在2個品種兩年試驗中表現不一致。將2個品種兩年試驗的品質性狀與對應的施氮量一并進行相關分析可知，芥酸、含油量、油酸、棕櫚酸、亞油酸、廿碳烯酸與施氮水平呈負相關，且含油量與施氮水平的相關達到極顯著水平;硫苷、種子蛋白質、硬脂酸、亞麻酸與施氮水平呈正相關，且種子蛋白質含量和亞麻酸含量與施氮水平的相關分別達到極顯著和顯著水平。

從表2可見，施磷量對甘藍型優質雜交油菜灌漿至成熟過程中各品質性狀均未產生顯著影響，相關分析表明，芥酸、廿碳烯酸與施磷水平呈正相關，硫苷、油酸、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸含量與施磷水平呈負相關，含油量、種子蛋白質含量2個性狀在2個品種中表現不一致。將兩品種合并進行相關分析表明，芥酸、種子蛋白質、硬脂酸、廿碳烯酸與施磷水平呈正相關，硫苷、含油率、油酸、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸含量與施磷水平呈負相關，且硫苷、亞油酸含量與施磷水平的相關達到顯著水平。

施鉀量對甘藍型優質雜交油菜灌漿至成熟過程中，各品質性狀平均值的影響，在2個品種兩年試驗中沒有1個性狀表現出一致性(表2)。將每個品種兩年資料一并進行相關分析表明，油研599中芥酸、硫苷、含油率、油酸、硬脂酸、廿碳烯酸與施鉀量呈正相關，種子蛋白質、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸與施鉀量呈負相關;三北98中含油率、油酸、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸、廿碳烯酸與施鉀量呈正相關，芥酸、硫苷、種子蛋白質、硬脂酸與施鉀量呈負相關。每品種兩年試驗的相關分析表明，兩品種中種子蛋白質含量與施鉀量呈負相關，含油率、油酸、廿碳烯酸與施鉀量呈正相關，其余性狀在2個品種中表現不一致。將兩品種兩年試驗的品質性狀與對應的施鉀量一并進行相關分析可知，種子蛋白質含量、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸與施鉀量呈負相關，芥酸、硫苷、含油率、油酸、硬脂酸、廿碳烯酸與施鉀量呈正相關。

2.3 氮、磷、鉀肥不同施用量下灌漿期各品質性狀的平均含量與成熟期含量的關系

不同施氮量下灌漿期各品質性狀的平均含量與成熟期含量的相關性反應過程與最終結果的一致性和密切程度。從表3可見，油研599兩年試驗試驗中，除了芥酸、硬脂酸、廿碳烯酸3個品質性狀在兩年試驗中表現出灌漿期的平均含量與成熟期含量的相關性不一致外，其余7個性狀在兩年試驗中表現一致，均表現出成熟期的含量與灌漿期的平均含量呈正相關，且含油率和種子蛋白質含量2個品質性狀成熟期的含量與灌漿期的平均含量間相關達到極顯著水平。三北98兩年試驗中，除了亞油酸、廿碳烯酸2個品質性狀在兩年試驗中表現出灌漿期的平均含量與成熟期含量的相關性不一致外，其余8個性狀在兩年試驗中表現一致，只是硬脂酸表現出成熟期的含量與灌漿期的平均含量呈負相關，其余7個性狀均表現出成熟期的含量與灌漿期的平均含量呈正相關，且含油率和種子蛋白質含量2個性狀成熟期的含量與灌漿期的平均含量的相關達到極顯著水平。

表2 灌漿至成熟期過程中各品質性狀的平均含量與施肥量的相關性Tab.2 Relation of between average content of quality characters and amount of applied fertilizer during grouting－maturity stage

從表3可見，2個品種不同施磷量下灌漿期各品質性狀的平均含量與成熟期含量的相關性完全一致，只是硫苷、含油率、種子蛋白質、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸、廿碳烯酸7個品質性狀呈正相關，且含油量、種子蛋白質、棕櫚酸3個品質性狀達到顯著或極顯著水平;芥酸、油酸、硬脂酸3個品質性狀呈負相關。

從表3可見，油研599兩年鉀肥試驗中，除了芥酸表現出灌漿期的平均含量與成熟期含量的相關性不一致外，其余9個性狀表現一致，只是亞油酸呈負相關，其余8個性狀均呈正相關。三北98兩年鉀肥試驗中，除了芥酸、含油率、油酸、廿碳烯酸4個品質性狀表現出相關性不一致外，其6個性狀表現一致，只是硬脂酸呈負相關，其余5個性狀均呈正相關，且種子蛋白質含量達到顯著或極顯著水平。

表3 不同肥料不同施肥量下灌漿期各品質性狀的平均含量與成熟期含量的相關性Tab.3 Correlation between average content of grouting stage and that of maturity stage in different applied fertilizer

2.4 氮、磷、鉀肥對各品質性狀的綜合影響

將氮、磷、鉀肥不同試驗、不同年份的不同肥料處理與對應的品質性狀一并進行相關分析，可知各種肥料對各品質性狀的綜合影響(表4)。從表4可見，芥酸、硫苷、含油率、油酸、硬脂酸與施氮量呈負相關，且含油率與施氮量的相關達極顯著水平，種子蛋白質、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸、廿碳烯酸與施氮量呈正相關，且種子蛋白質、亞麻酸與施氮量的相關分別達到極顯著和顯著水平。含油率、種子蛋白質、油酸與施磷量呈正相關，芥酸、硫苷、棕櫚酸、硬脂酸、亞油酸、亞麻酸、廿碳烯酸與施磷量呈負相關，相關均未達到顯著水平。種子蛋白質、亞麻酸與施鉀量呈負相關，其余8個性狀與施鉀量呈正相關。在3種肥料與品質性狀的相關中，沒有1個性狀與3種肥料的相關是完全一致的，說明3種肥料對品質性狀的影響各不相同。

表4 不同肥料與各品質性狀的相關系數Tab.4 Correlation coefficient between different fertilizer and quality characters

3 討論

3.1 甘藍型優質雜交油菜灌漿至成熟過程中各品質性狀的變化規律

通過對氮、磷、鉀肥不同施用量下灌漿成熟過程中各品質性狀變化的研究表明，隨著成熟度的增加，芥酸、含油率、油酸、硬脂酸含量逐漸增加，且含油量和油酸含量的增加達到極顯著水平;硫苷、種子蛋白質、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸、廿碳烯酸含量逐漸減少，且種子蛋白質、棕櫚酸含量的減少達到極顯著水平，亞油酸含量的減少達到顯著水平。

3.2 不同施用量下灌漿成熟過程中各品質性狀的平均含量與不同施肥量的相關性

氮肥不同施用量下，灌漿成熟過程中芥酸、含油量、油酸、棕櫚酸、亞油酸、廿碳烯酸的平均含量與施氮水平呈負相關，含油量的平均含量與施氮水平的相關達到極顯著水平，硫苷、種子蛋白質、硬脂酸、亞麻酸的平均含量與施氮水平呈正相關，且種子蛋白質的平均含量和亞麻酸的平均含量與施氮水平的相關分別達到極顯著和顯著水平。

磷肥不同施用量下，灌漿成熟過程中芥酸、種子蛋白質、硬脂酸、廿碳烯酸的平均含量與施磷水平呈正相關，硫苷、含油率、油酸、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸的平均含量與施磷水平呈負相關。

鉀肥不同施用量下，灌漿成熟過程中種子蛋白質含量、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸的平均含量與施鉀量呈負相關，芥酸、硫苷、含油率、油酸、硬脂酸、廿碳烯酸的平均含量與施鉀量呈正相關。

3.3 氮、磷、鉀肥不同施用量下灌漿期各品質性狀的平均含量與成熟期含量的相關性

研究表明，不同的肥料及不同肥料的不同施用量對各品質性狀的影響不僅表現在成熟期，而且貫穿于灌漿至成熟的整個過程。3種肥料中，僅有硫苷、種子蛋白質含量、棕櫚酸、亞麻酸4個品質性狀灌漿期的平均含量與成熟期含量的相關性完全一致，其余性狀在不同的肥料、不同的品種、不同的試驗年份表現不一致，說明3種肥料對品質性狀影響的差異性在灌漿期就已表現出來。

3.4 氮、磷、鉀肥對各品質性狀的影響

研究表明，氮、磷、鉀3種肥料對品質性狀的影響各不相同:增施氮肥，降低了含油率、油酸含量、硬脂酸含量、芥酸含量，增加種子蛋白質含量、亞麻酸含量;增施磷肥，對油酸含量略有增加，降低了棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸含量，對含油率和種子蛋白質含量的影響較小;增施鉀肥，增加了硫苷、含油率、油酸、棕櫚酸、廿碳烯酸含量，降低了種子蛋白質含量、亞麻酸含量。

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