中國油菜生產的高產高效氮素管理

魯劍巍

（華中農業大學資源與環境學院，武漢 430070）

·專題導讀·

中國油菜生產的高產高效氮素管理

魯劍巍

（華中農業大學資源與環境學院，武漢 430070）

氮素是作物生長最重要的必需營養元素之一，氮肥的合理施用能促進作物生長并提高產量，但過量施氮或不適時的偏施則會抑制作物生長并對生態環境產生威脅［1］。

油菜是中國最重要的油料作物，提供了60%左右的國產食用植物油，近年來種植面積保持在740萬公頃左右，其中長江流域的冬油菜種植面積和總產量占全國的80%左右。與其他油料作物相比，長江流域冬油菜為冬季作物，具有不與夏糧作物爭地、長期種植可以培肥地力、減少南方冬閑田面積等諸多特點，提高中國食用油自給率、保障食用油安全供給的可行之路只能是穩定和擴大冬油菜種植面積、依靠科技進步提高油料作物產量和產油量［2］。

同世界其他主要油菜種植區域相比，中國冬油菜種植的長江流域一般采用一年兩熟或三熟的種植制度，具有土地利用強度大、土壤養分帶走量大、土壤有機質含量低、土壤自身供肥能力及保肥能力差等特點，導致在同等產量水平時要求比世界其他油菜主產區施用更多的肥料和多次施肥。例如在加拿大油菜主產區，種植油菜時如果不施肥僅靠土壤自身的肥力就可生產出施肥條件下的85%—90%的產量［3］，在中國的東北海拉爾地區如果不施肥也可生產出施肥條件下的80%左右的產量，但在中國長江流域如果不施肥僅靠土壤自身肥力油菜只能維持施肥條件下的40%—50%的產量，也就是說，從養分供應角度來看中國油菜主產區的油菜產量對肥料的依存率平均高達55%以上。另外，就施肥對長江流域主要作物產量的貢獻率來講，水稻平均為29.6%、小麥為48.6%、棉花為38.0%、油菜為56.2%，反映在土壤肥力基本相同時，由于作物的種類、生育時期的氣候不同導致冬作油菜更加依賴肥料的施用［4］。由于以上客觀因素的存在，無論是農民實際生產還是農業技術推廣部門的推薦指導，施肥已成為油菜生產中的重要技術措施，在油菜生產的直接成本中肥料投入占一半以上，施肥措施到位與否直接影響油菜籽產量和收入。

近10多年來隨著國家測土配方施肥項目和其他相關科技項目的實施，初步建立和培植了一支以華中農業大學、中國農業科學院油料作物研究所、湖南農業大學及相關油菜主產省農業科學院為依托的油菜營養與施肥科研隊伍，油菜科學施肥研究及技術應用有了長足的進步，明確了中國油菜主產區耕地土壤養分缺乏因子及缺乏程度、目前高產優質油菜的營養需求特性，研制了中國主要區域油菜專用肥配方及其配套施用技術，并通過農業部相關推廣應用項目進行了大面積的示范和應用，為保障中國油菜的高產高效生產提供了技術支撐。

然而，目前油菜施肥尤其是氮肥施用量總體偏高導致肥料投入成本高、養分利用率低，區域間和田塊間氮肥投入過高和過低的現象并存導致養分的增產增效潛力得不到有效發揮，油菜氮素營養與施肥技術研究跟不上生產發生的變化導致新推廣應用的油菜品種缺少針對性的施肥方案以及與輕簡化生產相配套的輕簡高效施肥技術，這些問題的存在既制約了油菜高產綠色高效生產的發展，也阻礙了油菜植物營養與施肥科學的進步。針對以上問題，本專題從不同油菜品種的氮素營養效率及碳積累轉運、不同氮營養條件下的氮分配及其對光合作用的影響、種植密度及栽培模式與氮素養分管理的配套等多個角度和層面對本領域的最新研究進展進行了展示。在此基礎上，通過歸納總結國內外近年來的研究與實踐進展和經驗提出了中國冬油菜氮素養分管理策略［5-6］。需要指出的是，本專題只是近年來從事油菜養分與施肥研究工作的部分研究成果，油菜的氮素營養遺傳生理［7］、油菜氮素營養快速診斷與精準施用［8］、氮與其他養分的配合、氮肥的簡化施用技術等研究均有一定程度的進步，但本專題沒有涉及。我們希望通過本專題能展示目前在油菜氮素營養管理研究上取得的進展、突出油菜生產中養分管理技術的重要作用、剖析當前生產中養分管理存在的問題，引起科研及技術推廣各層面對油菜養分尤其是氮素科學管理的進一步重視，開展更多更深入的研究，為油菜減肥高效綠色生產提供更強的技術支撐。

References

［1］ JU X T， XING G X， CHEN X P， ZHANG S L， ZHANG L J， LIU X J，CUI Z L， YIN B， CHRISTIE P， ZHU Z L， ZHANG F S. Reducing environmental risk by improving N management in intensive Chinese agricultural systems. Proceedings of the National Academy of Sciences of the Unite States of America， 2009， 106: 3041-3046.

［2］ 王漢中， 殷艷. 中國油料產業形勢分析與發展對策建議. 中國油料作物學報， 2014， 36（3）: 414-421. WANG H Z， YIN Y. Analysis and strategy for oil crop industry in China. Chinese Journal of Oil Crop Sciences， 2014， 36（3）: 414-421.（in Chinese）

［3］ MAHLI S S， BRANDT S， ULRICH D， LAFOND G P， JOHNSTON A M， ZENTNER R P. Comparative nitrogen response and economic evaluation for optimum yield of hybrid and open-pollinated canola. Canadian Journal of Plant Science， 2007， 87（3）: 449-460.

［4］ WANG W N， LU J W， REN T， LI Y S， ZOU J， SU W， LI X K. Inorganic fertilizer application ensures high crop yields in modern agriculture: A large scale field case study in central China. Journal of Food， Agriculture & Environment， 2012， 10（2）: 703-709.

［5］ RATHKE G W， BEHRENS T， DIEPENBROCK W. Integrated nitrogen management strategies to improve seed yield， oil content and nitrogen efficiency of winter oilseed rape （Brassica napus L.）: A review. Agriculture， Ecosystems and Environment， 2006， 117: 80-108.［6］ BOUCHET A S， LAPERCHE A， BISSUEL-BELAYGUE C， SNOWDON R， NESI N， STAHL A. Nitrogen use efficiency in rapeseed. A review. Agronomy for Sustainable Development， 2016， 36（2）: 1-20.

［7］ WANG G L， DING G D， LI L， CAI H M， YE X S， ZOU J， XU F S. Identification and characterization of improved nitrogen efficiency in interspecific hybridized new-type Brassica napus. Annals of Botany，2014， 114（3）: 549-559.

［8］ LI L T， LU J W， WANG S Q， MA Y， WEI Q Q， LI X K， CONG R H，REN T. Methods for estimating leaf nitrogen concentration of winter oilseed rape （Brassica napus L.） using in situ leaf spectroscopy. Industrial Crops and Products， 2016， 91: 194-204.

Nitrogen Management with High Yield and High Efficiency for Oilseed Rape in China

LU Jian-wei
（College of Resources and Environment， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070）