緩釋肥對煙后移栽油菜化肥利用效率和產(chǎn)量的影響

董云松，余紹偉，李根澤，張云云，原小燕，趙凱琴，李淑瓊

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所，云南 昆明 650205；2.騰沖市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣所，云南 騰沖 679100；3.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與信息研究所，云南 昆明 650205)

緩釋肥對煙后移栽油菜化肥利用效率和產(chǎn)量的影響

董云松1，余紹偉2，李根澤1，張云云1，原小燕1，趙凱琴1，李淑瓊3*

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所，云南 昆明 650205；2.騰沖市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣所，云南 騰沖 679100；3.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與信息研究所，云南 昆明 650205)

以農(nóng)民習(xí)慣施肥和不施肥作為對照，通過大田試驗研究分析了“宜施壯”油菜配方肥在煙后育苗移栽油菜上的應(yīng)用效果。結(jié)果表明，施肥后油菜籽粒、角殼和莖稈產(chǎn)量顯著提高。“宜施壯”油菜配方肥較農(nóng)民習(xí)慣施肥減少了24.2 % 、50.7 % 和25.9 % 的N、P2O5和K2O 使用量，表觀利用率分別達(dá)到36.9 %、22.6 %和177.6 %，較習(xí)慣施肥提高16.5 %、46.5 %和28.4 %；農(nóng)學(xué)效率分別達(dá)到11.3、40.5和35.4 kg/kg，較農(nóng)民習(xí)慣施肥提高4.6 %、61.4 %和7.3 %；產(chǎn)量增加3.5 %，節(jié)約成本7.55 %。但尚可適當(dāng)提高P2O5含量，增加B素營養(yǎng)，或在使用中建議農(nóng)民配合施用硼肥。

油菜；煙后育苗移栽；緩釋肥；利用效率

中國氮、磷、鉀化肥利用率分別為30 %～35 %、10 %～25 %和35 %～50 %，低于發(fā)達(dá)國家10～15個百分點。據(jù)2015年2月25日、農(nóng)業(yè)部印發(fā)的《到2020年化肥使用量零增長行動方案》(農(nóng)農(nóng)發(fā)[2015]2號)公布數(shù)據(jù)，中國化肥施用對糧食增產(chǎn)的貢獻率在40 %以上，農(nóng)作物平均化肥用量328.5 kg/hm2，是美國的2.6倍，歐盟的2.5倍。由于化肥本身存在一定缺陷以及不合理施用，大部分養(yǎng)分通過揮發(fā)、徑流和滲漏等途徑流失到環(huán)境中，造成了不同程度的環(huán)境污染。為大力推進化肥減量提效、積極探索產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展之路，通過開展測土配方施肥，三大糧食作物氮、磷、鉀肥利用率分別達(dá)到了33 %、24 %和42 %。各項科學(xué)施肥措施落實到位，耕地質(zhì)量水平不斷提升，肥料利用率將會逐步提高。由此提出從2015年起，主要農(nóng)作物肥料利用率平均每年提升1 %，力爭到2020年，主要農(nóng)作物化肥使用量實現(xiàn)零增長，肥料利用率達(dá)到40 %以上[1]。

作為中國油菜主要產(chǎn)區(qū)和世界最大的油菜產(chǎn)業(yè)帶，長江流域土壤養(yǎng)分不平衡，總體表現(xiàn)為“低氮、缺磷、缺硼、鉀不足”，而油菜是一種需肥量多，耐肥性強的作物[2]。氮素是油菜需要最多的元素，僅靠土壤的氮素遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了生長，需要通過氮肥的施用來補充。但氮肥用量過低會制約油菜高產(chǎn)水平的發(fā)揮，過高則又會降低利用率，并對環(huán)境產(chǎn)生不利的影響[3-4]。油菜對磷比較敏感，磷肥施用不足常導(dǎo)致油菜籽減產(chǎn)，過量施磷對油菜生長和磷的吸收又會產(chǎn)生負(fù)面影響[5]。施鉀能提高油菜產(chǎn)量，促進油菜籽粒、莖稈對鉀素的吸收和累積[6-7]。氮、磷、鉀、硼肥配合施用處理可有效提高油菜產(chǎn)量和效益[8]。

緩釋肥料是通過養(yǎng)分的化學(xué)復(fù)合或物理作用，使其有效養(yǎng)分對作物隨時間而緩慢釋放的化學(xué)肥料[9-10]。緩釋肥養(yǎng)分釋放與作物吸收相同步，一次性施肥可滿足作物整個生長期的需要的，達(dá)到簡化施肥、減少損失，提高利用率的目的。研制使用新型緩釋肥料，已成為世界各國認(rèn)可的提高肥料利用率的最有效措施之一，使緩釋肥的研究和應(yīng)用成為目前土壤肥料專業(yè)的研究熱點[11]。近年來，已有緩控肥、包膜肥、長效專用配方肥等多種緩釋類肥料應(yīng)用于油菜生產(chǎn)[12-16]。其中，由國家油菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系栽培與土肥研究室研發(fā)、湖北宜施壯農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的“宜施壯”油菜配方肥是油菜專業(yè)緩釋肥料，近年來在我國油菜產(chǎn)區(qū)試驗示范取得了較好的增產(chǎn)增收效果。全國油菜秋冬種技術(shù)指導(dǎo)意見，將“宜施壯”油菜配方肥作為推薦使用油菜專用緩釋肥[17]。

烤煙-油菜輪作模式是云南乃至中國南方煙區(qū)的主要種植模式，通過烤煙和油菜兩大主要經(jīng)濟作物的相互促進，實現(xiàn)了“油煙雙豐”，破解了山區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟滯后瓶頸，促進了山區(qū)農(nóng)民增收、企業(yè)增效、財政持續(xù)增長。為促進煙后油菜科學(xué)施肥、提質(zhì)增效，2014-2015年，“宜施壯”油菜配方肥引進云南省騰沖市煙后育苗移栽油菜種植區(qū)試驗，為騰沖煙后油菜簡化高效施肥、降低農(nóng)田化肥污染提供依據(jù)，并對長江上游煙后早熟油菜科學(xué)施肥具有參考價值。

1 材料與方法

1.1 材料

“宜施壯”油菜配方肥，由湖北宜施壯農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。復(fù)混肥料、尿素、鈣鎂磷肥、硼砂在當(dāng)?shù)剞r(nóng)資公司購買。供試油菜品種云油雜12號，由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 試驗在云南省騰沖縣界頭鎮(zhèn)大園子村進行，N25°28′、E98°39′、海拔1620 m，前作烤煙。據(jù)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資環(huán)學(xué)院分析，土壤pH值6.43、有機質(zhì)44.1g/kg、全氮1.78 g/kg、有效磷(Olsen法)39.0 mg/kg、速效鉀198.6 mg/kg。試驗于2014年9月24日育苗，10月28日移栽，種植密度5.56萬株/hm2。試驗采用大區(qū)設(shè)計，設(shè)施用“宜施壯”油菜配方肥、農(nóng)民習(xí)慣施肥、不施肥3個處理(表1)。

1.2.2 樣品和數(shù)據(jù)采集方法 在油菜收獲前5 d，對每個處理取有代表性植株10株，考察一次分枝數(shù)、每株莢角數(shù)、每莢粒數(shù)和千粒重；收獲前1 d，取非溝行0.5 m×0.5 m樣方，齊地面收割地上部分、及時曬干后寄華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資環(huán)學(xué)院分析莖桿、角殼、籽粒生物量和養(yǎng)分含量；收獲時，每個處理取有代表性的2個10 m2樣方計實收產(chǎn)量。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析方法 試驗數(shù)據(jù)在Excel 2007下整理，用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分析[24]。根據(jù)以下公式計算養(yǎng)分的表觀利用率(RE)和農(nóng)學(xué)效率(AE)。

RE=(U-U0)/F×100，其中,U、U0分別為施肥、不施肥時作物收獲期地上部總吸養(yǎng)分量，F(xiàn)代表養(yǎng)分投入量。

AE=(Y-Y0)/F，其中,Y、Y0分別為施肥、不施肥時作物收獲期籽粒產(chǎn)量。RE反映了作物對施入土壤中的養(yǎng)分的回收效率，單位： %；AE指單位養(yǎng)分施用量所增加的作物籽粒產(chǎn)量，單位：kg/kg[20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及經(jīng)濟性狀分析

在不施肥的處理中，油菜產(chǎn)量僅638 kg/hm2，與施用“宜施壯”油菜配方肥和農(nóng)戶習(xí)慣施肥處理下的產(chǎn)量2763、2670 kg/hm2均達(dá)到1 %的極顯著差異，說明施肥在油菜增產(chǎn)中具有重要作用。同時，“宜施壯”油菜配方肥較農(nóng)戶習(xí)慣施肥產(chǎn)量也提高了3.5 %。

表1 試驗設(shè)計

表2 產(chǎn)量及經(jīng)濟性狀統(tǒng)計分析

油菜施肥后，分枝數(shù)、單株莢果數(shù)、莢粒數(shù)和千粒重都明顯提高，從而有效提高了油菜的籽粒產(chǎn)量。其中，施用“宜施壯”油菜配方肥后油菜一次分枝數(shù)11.4個、單株莢果數(shù)905.0角、莢粒數(shù)12.1粒、千粒重3.57 g，與農(nóng)民習(xí)慣施肥油菜一次分枝數(shù)10.1個、單株莢果數(shù)872.6角、千粒重3.48 g、莢粒數(shù)23.1粒相比，一次分枝數(shù)、單株莢果數(shù)和千粒重分別增加11.4 %、3.6 %和2.5 %，但莢粒數(shù)減少47.6 %。

莢粒數(shù)在農(nóng)民習(xí)慣施肥處理下較高，而施用“宜施壯”油菜配方肥和不施肥2個處理均較低。從養(yǎng)分供應(yīng)上來說，主要差異在于農(nóng)民習(xí)慣施肥時葉面噴施了硼肥，“宜施壯”油菜配方肥和不施肥2個處理均未單獨供給硼肥，而B素營養(yǎng)缺乏可導(dǎo)致油菜“花而不實”，施硼肥可有效增加油菜莢粒數(shù)[21]。可以認(rèn)為，莢粒數(shù)降低主要源于土壤缺硼，“宜施壯”油菜配方肥中的B素含量尚不能滿足騰沖油菜生產(chǎn)的硼營養(yǎng)需求。

2.2 養(yǎng)分利用效率分析

試驗中的養(yǎng)分施用量，農(nóng)戶習(xí)慣性施肥分別為N 247.5 kg/hm2、P2O5106.5 kg/hm2和K2O 81 kg/hm2，而“宜施壯”油菜配方肥的養(yǎng)分供給量明顯降低，分別為N 187.5 kg/hm2、P2O552.5 kg/hm2和K2O 60 kg/hm2，較習(xí)慣施肥減少24.2 %、50.7 %和25.9 %；油菜對養(yǎng)分的吸收量，在農(nóng)戶習(xí)慣性施肥下分別為N 95.0 kg/hm2、P2O516.4 kg/hm2和K2O 131.2 kg/hm2，而“宜施壯”油菜配方肥下分別為N 87.9 kg/hm2、P2O515.4 kg/hm2和K2O 134.8 kg/hm2。其中，N和P2O5的吸收量降低7.5 %和6.5 %，K2O的吸收量增加2.7 %。

與習(xí)慣施肥相比較，“宜施壯”油菜配方肥的使用，有效提高了化肥的利用率和農(nóng)學(xué)效率。其中，N、P2O5和K2O的表觀利用率分別達(dá)到36.9 %、22.6 %和177.6 %，較習(xí)慣施肥提高16.5 %、46.5 %和28.4 %；農(nóng)學(xué)效率分別達(dá)到11.3 kg/kg、40.5 kg/kg和35.4 kg/kg，較習(xí)慣施肥提高4.6 %、61.4 %和7.3 %。

2.3 生物產(chǎn)量和養(yǎng)分積累差異分析

油菜施肥后，莖桿、角殼、籽粒和總生物產(chǎn)量均明顯提高。施用“宜施壯”油菜配方肥750 kg/hm2，10株油菜樣品的莖桿、角殼和籽粒產(chǎn)量分別為864.0、307.8和497.0 g，折合產(chǎn)量4804、1 711和2763 kg/hm2。與習(xí)慣施肥10株油菜樣品的莖桿、角殼和籽粒產(chǎn)量分別為794.0、332.4和480.2 g，折合產(chǎn)量4415、1848和2670 kg/hm2相比，莖桿和籽粒產(chǎn)量分別增加8.8 %和3.5 %，但角殼產(chǎn)量降低7.4 %。2種施肥方式下油菜收獲指數(shù)相當(dāng)，分別為29.8 %和29.9 %。

根據(jù)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)對收獲期油菜不同部位的養(yǎng)分含量分析結(jié)果，施用“宜施壯”油菜配方肥后，油菜莖桿、角殼和籽粒中N的含量分別為0.34 %、0.69 %和2.96 %，比習(xí)慣施肥分別減少8.1 %、12.7 %和10.0 %，比不施肥分別增加14.7 %、39.1 %和1.7 %；P2O5的含量分別為0.033 %、0.099 %和0.580 %，與習(xí)慣施肥相比，莖桿和角殼中的含量增加33.3 %和17.2 %、而籽粒中的含量減少14.2 %，與不施肥相比，莖桿和角殼中的含量增加27.3 %和20.2 %、而籽粒含量減少4.3 %；K2O的含量分別為1.64 %、3.78 %和0.91 %，比習(xí)慣施肥分別增加2.4 %、0.3 %和2.2 %，比不施肥分別增加12.8 %、2.4 %和13.2 %。

表3 養(yǎng)分利用效率分析

表4 油菜各部位養(yǎng)分含量

表5 生產(chǎn)效益分析

2.4 相對效益分析

按2015年度騰沖縣商品油菜籽綜合市場價4.80元/kg測算，施用“宜施壯”油菜配方肥、習(xí)慣施肥和不施肥3種處理的油菜產(chǎn)值分別為13 262、12 816和3062元/hm2，扣除肥料和施肥用工投入，相對效益分別為10 712、9960和3062元/hm2。“宜施壯”油菜配方肥的使用，在減少化肥用量、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨污染的同時，較習(xí)慣施肥相對效益增加752元/hm2，節(jié)本增效7.55 %。

3 討 論

油菜需肥量大、耐肥性強，油菜生產(chǎn)必需施肥。而氮肥供應(yīng)過量時，容易引起油菜植株徒長、增加分枝數(shù)、抑制油菜籽粒的形成、降低光能利用率。施磷能大幅度增加油菜分枝數(shù)、每株角果數(shù)、每果粒數(shù)，在一定程度上提高千粒重，從而增加籽粒產(chǎn)量，磷肥施用量不足時會影響油菜的生長發(fā)育，嚴(yán)重時可導(dǎo)致油菜籽減產(chǎn)。增施鉀肥后，角果數(shù)和千粒重明顯上升[5]。單一元素肥料在使用中，常常由于農(nóng)戶憑經(jīng)驗施肥導(dǎo)致養(yǎng)分供給不平衡，影響肥料的使用效果。專用配方肥具有養(yǎng)分配比合理、用量適宜和一次性施肥減少勞動力成本等特點，成為當(dāng)前和今后一段時期內(nèi)肥料研究應(yīng)用的重點，也是化肥減施的重要手段之一。本研究通過使用“宜施壯”油菜配方肥，較農(nóng)戶習(xí)慣施肥減少了N 24.2 %、P2O550.7 %和K2O 25.9 %的化肥使用量，產(chǎn)量增幅3.5 %，節(jié)本增效7.55 %，提高了油菜的生產(chǎn)效率。這一結(jié)果與已有研究一致[14-16]，證實了“宜施壯”油菜配方肥在煙后移栽油菜生產(chǎn)上使用的可行性。

油菜施用氮磷鉀肥，能顯著提高油菜籽粒、角殼和莖稈產(chǎn)量，提高油菜對鉀素吸收和累積[20-22]。李銀水等研究提出N用量150 kg/hm2時，較好地協(xié)調(diào)了油菜高產(chǎn)與氮肥合理利用的矛盾，油菜籽粒、果殼和莖稈產(chǎn)量平均分別提高了41.9 %～70.3 % 、41. 2 %～71.6 % 和 42.5 %～55.2 %[20]，本研究施用“宜施壯”油菜配方肥的N用量為187.5 kg/hm2，油菜籽粒、果殼和莖稈產(chǎn)量平均分別提高了76.9 %、78.5 %、75.7 %，N用量和相應(yīng)的產(chǎn)量均高于其研究結(jié)果。本研究中，“宜施壯”油菜配方肥和農(nóng)民習(xí)慣施肥的K2O用量分別為60和81 kg/hm2，在李銀水等推薦的湖北省油菜使用范圍60～120 kg/ hm2，說明K2O的用量是適中的[22]。P2O5用量在“宜施壯”油菜配方肥中為52.5 kg/hm2，低于李銀水等研究的最適用量75.0 kg/hm2[21]，而本地農(nóng)民習(xí)慣施肥用量達(dá)106.5 kg/hm2，說明“宜施壯”油菜配方肥的P2O5含量可適當(dāng)提高。施硼肥可有效增加油菜莢粒數(shù)[19]。本研究中農(nóng)民習(xí)慣施肥通過葉面噴施硼砂后，莢粒數(shù)達(dá)23.1粒，而施用“宜施壯”油菜配方肥為12.1粒，僅略高于不施肥的11.5粒、遠(yuǎn)低于農(nóng)民習(xí)慣施肥，成為試驗中“宜施壯”油菜配方肥與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比增產(chǎn)增收效果不太明顯的主要原因，說明配方肥中需要增加B素營養(yǎng)，或在使用中建議農(nóng)民配合施用硼肥。

科學(xué)施肥的目的是提高化肥利用率、減少養(yǎng)分流失，保護農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。2010年，中國農(nóng)田氮肥利用率33 %，測土配方施肥可提高油菜肥料利用率N 10.25 %、P2O50.4 %、K2O 2.09 %[23]。緩釋肥的使用，進一步提高了養(yǎng)分的利用率。何俊龍等使用包膜復(fù)混肥，氮、磷、鉀利用率分別達(dá) 45.04 %、17.38 %、72.20 %[24]，李銀水研究結(jié)果N、P2O5和K2O的表觀利用率分別達(dá)到41.9 %、22.3 %和73.8 %，農(nóng)學(xué)效率分別達(dá)到7.5、10.4和5.3 kg/kg[20-22]。本研究使用“宜施壯”油菜配方肥，N、P2O5和K2O的表觀利用率分別達(dá)到36.9 %、22.6 %和177.6 %，較習(xí)慣施肥提高16.5 %、46.5 %和28.4 %；農(nóng)學(xué)效率分別達(dá)到11.3 kg/kg、40.5 kg/kg和35.4kg/kg，并較農(nóng)民習(xí)慣施肥提高4.6 %、61.4 %和7.3 %。

[1]農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司.農(nóng)業(yè)部關(guān)于印發(fā)《到2020年化肥使用量零增長行動方案》和《到2020年農(nóng)藥使用量零增長行動方案》的通知[EB/OL]. http://www.moa. gov.cn/zwllm/tzgg/tz/201503/t20150318_4444765.htm，2015/09/14

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(責(zé)任編輯 王家銀)

Effects of Slow-Release Fertilizers on Yield and Fertilizer Utilization Efficiency of Transplanted Rapeseed after Tobacco

DONG Yun-song1, YU Shao-wei2, LI Gen-ze1, ZHANG Yun-yun1,YUAN Xiao-yan1,ZHAO Kai-qin1,LI Shu-qiong3*

(1.Industrial Crop Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Yunnan Kunming 650205， China; 2.Agricultural Technique Extension Center of Tengchong City, Yunnan Tengchong 679100，China; 3.Institute of Agricultural Economics and Information, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Yunnan Kunming 650224,China)

The application effect of rapeseed specific fertilizer ‘Yishizhuang’ on transplanted rapeseed after tobacco was analyzed by field experiment, in which the traditional fertilization and no fertilization were taken as the control. The study showed that ‘Yishizhuang’ significantly promoted the yield of rapeseed, rape siliqua and rape stem, reduced the N,P2O5,K2O application rate by 24.2 %, 50.7 % , 25.9 %,respectively.The apparent digestibility of N,P2O5and K2O was 36.9 %,22.6 % and 177.6 %，which had increased by 16.5 %, 46.5 % and 28.4 %，respectively. The agronomic efficiency was 11.3,40.5 and 35.4 kg/kg, which improved by 4.6 %, 61.4 % and 7.3 %，respectively, compared with the traditional fertilization. Rapeseed specific fertilizer ‘Yishizhuang’ increased the yield by 3.5 % and saved cost by 7.55 % in transplanted rape after tobacco. We suggested improving the P2O5contents and boric fertilizer in use of the ‘Yishizhuang’.

Oilseed rape; Transplanted rape after tobacco; Slow-release fertilizers; Utilization efficiency

1001-4829(2016)10-2411-05

10.16213/j.cnki.scjas.2016.10.029

2016-01-18

云南省科技惠民重點計劃項目(2014RA052)；云南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)油菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)(2015KJTX005)；國家油菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系昆明綜合試驗站建設(shè)。

董云松(1966-)，男，研究員，主要從事油菜品種選育和配套技術(shù)研究，E-mail：dong_yunsong@163.com，*為通訊作者：李淑瓊，女，編審，主要從事農(nóng)業(yè)科技期刊研究，E-mail:lsq0871@163.com。

S565.4

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