不同用量包膜肥對油菜氮素吸收和產量的影響

，2，3，2，3*

（1湖南農業大學，長沙410128；2土壤肥料資源高效利用國家工程實驗室，湖南長沙410128；3農田污染控制與農業資源利用湖南省重點實驗室，長沙410128）

不同用量包膜肥對油菜氮素吸收和產量的影響

榮楠1，宋海星1，2，3，楊勇1，2，3*

（1湖南農業大學，長沙410128；2土壤肥料資源高效利用國家工程實驗室，湖南長沙410128；3農田污染控制與農業資源利用湖南省重點實驗室，長沙410128）

采用田間小區試驗，研究不同用量包膜肥（3750、3000、2250、1500和750 kg／hm2）對‘湘雜油1613’氮素吸收和籽粒產量的影響。結果表明，施用包膜肥油菜籽粒產量和油分產量明顯增加，施肥量為1500 kg／hm2時籽粒產量和油分產量最高，分別達到2066.9和848.1 kg／hm2。建模計算包膜肥最佳施肥量為1611.0 kg／hm2，產量達到2164.9 kg／hm2，相比普通肥增產13.6%，施肥量減少13.9%。相同施肥量條件下，施用包膜肥油菜氮代謝活躍，氮素積累量和游離氨基酸總量升高，氮素吸收效率明顯提高。

油菜；施肥；包膜肥；氮素吸收；產量

油菜是中國主要的油料作物之一，在南方種植面積非常大，具有需肥量大、適應性強、用途廣泛、經濟價值高等特點［1～3］。增施化肥是增產最直接有效的方法，然而化肥濫施會導致養分大量損失，環境污染嚴重，危害人類健康。我國氮肥當季利用率只有30%～50%，遠低于發達國家水平。為了解決肥料利用率低的問題，很多學者對緩控釋肥料進行了研究。包膜型緩控釋肥料通過特殊材料對肥料進行包裹，通過延緩養分的釋放速率從而延長肥料有效期，施用方便且符合作物需肥規律，既能提高肥料利用率還能緩解環境污染［4～8］，是應用效果最好的一種類型，是未來肥料產業發展的方向。20世紀60年代，中科院南京土壤研究所開展了緩釋氮肥的研究，開啟了我國緩控釋肥料研究的先河，目前已經研制出多種類型的成熟產品，并且在許多作物上進行了效果試驗和大面積推廣［8～15］，并取得了很好的效果。但是，緩控釋肥料在油菜生產應用方面的研究還比較少。本試驗采用自制的油菜專用包膜復混肥和普通復混肥對比，研究不同施肥量對油菜氮素吸收和產量的影響，以為包膜肥料在油菜上應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

油菜品種為‘湘雜油1613’（國家油料改良中心湖南分中心提供）。供試土壤為第四紀紅土發育的紅黃壤，有機質、全氮、全磷、全鉀含量分別為48.89、2.73、0.54、16.38 g／kg，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別169.16、15.43、39.00 mg／kg。供試肥料為油菜專用復混肥（湖南華綠生物科技有限公司，N∶P2O5∶K2O＝12∶6∶7，總養分≥25%），自制高聚物包膜材料包裹形成的包膜復混肥（包膜材料由成膜劑、乳化劑、增韌劑、致孔劑和溶劑經溶解混合配制而成，包膜與肥料質量比為1∶15，釋放期為7個月左右）。

1.2 試驗設計

田間試驗在湖南省寧鄉縣回龍鋪鎮進行。試驗共設11個處理，普通復混肥（以下簡稱普通肥，A）和包膜復混肥（以下簡稱包膜肥，B）各5個施肥量，分別為3750（A1，B1）、3000（A2，B2）、2250（A3，B3）、1500（A4，B4）和750（A5，B5）kg／hm2，另設不施肥處理為CK。每處理3次重復，共33個小區，隨機區組排列。所有肥料一次性作基肥施用。小區面積20 m2，油菜密度37.5萬株／hm2。田間管理同一般油菜田。

1.3 測定項目與方法

分別于油菜越冬期、角果發育初期和收獲期采全株植株樣品。每小區采5株植株，測定氮含量和莖葉游離氨基酸含量。籽粒測定氮含量和含油量等品質指標。收獲期分小區單獨測產。

植株全氮測定采用H2SO4—H2O2消煮凱氏定氮法；游離氨基酸采用80%酒精沸水浸提茚三酮比色法；籽粒油分采用索氏提取法。

1.4 數據處理

數據處理與統計分析采用Excel2010和SPSS17.1軟件。

2 結果與分析

2.1 施肥量對油菜籽粒和油分產量的影響

隨著施肥量增加，籽粒和油分產量都先增后減，大部分處理差異達顯著或極顯著水平（表1）。B4處理籽粒產量最高，達到2066.9 kg／hm2，其次是B3，為1929.9 kg／hm2，A1最低，僅為664.6 kg／hm2，相比不施肥處理減產6.3%。相同施肥量條件下，B處理的產量都高于A處理，B1、B2、B3、B4、B5分別比A1、A2、A3、A4、A5產量增加34.3%、16.1%、4.6%、12.4%、19.1%。籽粒含油率隨著施肥量增加而降低，不施肥處理含油率最高為42.9%。B處理油分產量明顯高于A處理，B1、B2、B3、B4和B5分別比A1、A2、A3、A4和A5增加了37.1%、14.4%、3.9%、11.2%和19.8%，B4處理油分產量最高達到848.1 kg／hm2，A1處理最低為252.4 kg／hm2。

表1 各處理籽粒、油分產量及含油率比較

以施肥量（普通肥為x1，包膜肥為x2）為自變量，籽粒產量（普通肥為Y1，包膜肥為Y2）為因變量，對油菜籽粒產量—施肥量進行擬合，得到拋物線模型為：Y1＝－0.0864x21＋21.542x1＋562.02，R1＝0.9743；Y2＝－0.1355x22＋29.091x2＋603.6，R2＝0.9905。由模型分析可知，普通肥和包膜肥的施肥量分別為1870.5和1611.0 kg／hm2時產量達到最高，分別為1904.8和2164.9 kg／hm2；相比普通肥，施用包膜肥產量增加13.6%，同時施肥量減少13.9%。

2.2 不同施肥量對油菜氮素積累量的影響

氮素積累量在越冬期很低，角果發育初期大量增加，而收獲期則減少。相同施肥量條件下，B處理的氮素積累量在不同時期總體都高于A處理。越冬期，施肥量最大的處理氮素積累量較低，B4最高且與其他處理差異達到顯著水平。角果發育初期，氮素大量在莖葉積累，向角果轉運的量還較少。施肥量大的處理氮素快速積累，與其他處理的差異減小。B處理莖葉氮素積累量高于A處理；氮素總積累量以B3處理最高，為202.43 kg／hm2，其次為B4處理。收獲期，氮素大量向籽粒中轉移，籽粒氮素所占總N積累量比例隨施肥量的增加而減少，這主要是因為施肥量大的處理籽粒產量較低，而生物產量較高所致。籽粒氮素積累量以B4最高，B3第二，A1和B1極顯著低于其他施肥處理；氮素總積累量B高于A，B4最高，為177.76 kg／hm2，B3次之，為166.43 kg／hm2（表2）。

表2 不同時期油菜植株氮素積累量（kg／hm2）

2.3 不同施肥量對油菜游離氨基酸含量的影響

游離氨基酸含量隨施肥量的增加而增加，而游離氨基酸總量卻相反。角果發育初期游離氨基酸總量明顯高于越冬期而含量水平相當。越冬期，游離氨基酸含量A處理高于B處理，而總量卻是B處理較高。B4游離氨基酸總量最高，達2.38 kg／hm2。角果發育初期，游離氨基酸含量差異減少，游離氨基酸總量A5和B5較低，B3最高，達到11.86 kg／hm2（表3）。

表3 不同時期油菜莖葉游離氨基酸含量和總量

2.4 不同施肥量對油菜氮素吸收效率的影響

相同施肥量條件下，包膜肥處理的氮素吸收量和氮素吸收效率都高于普通肥處理。包膜肥處理氮素吸收量平均比普通肥處理增加17.80 kg／hm2，施氮量為180 kg／hm2時，包膜肥處理氮素吸收量達到177.75 kg／hm2，比普通肥處理增加了29.91 kg／hm2。隨著施肥量的增加，氮素吸收效率呈增加的趨勢，包膜肥與普通肥的氮素吸收效率差值也增加。施氮量為90 kg／hm2時，氮素吸收效率都超過1 kg／kg，包膜肥處理達到1.36 kg／kg（表4）。

表4 不同施氮量下的氮素吸收量和氮素吸收效率

3 結論與討論

冬油菜生育期長達7個月，對肥料的需求量大，只有滿足油菜養分需求才能實現高產、優質。普通化肥由于肥效短，不能滿足油菜整個生育期的養分需求，而過量施肥又導致肥料單季利用率低且污染環境。因此，新型緩控釋肥料成為了肥料領域研究的熱點。在水稻、玉米、小麥、棉花和蔬菜等作物上進行的系統研究表明，緩控釋肥料能夠控制養分釋放速率，促進作物養分吸收與轉運，提高養分的利用效率，調節作物生長代謝過程，提高作物產量和品質［8～15］。本研究結果表明，施用包膜肥油菜增產效果明顯，平均增產幅度為14.5%，包膜肥施肥量為1500 kg／hm2時產量最高，達到2066.9 kg／hm2，油分產量達到848.1 kg／hm2。施肥過量養分濃度過高則抑制油菜正常生長，導致籽粒產量下降。正常施肥量范圍內，包膜肥在減少10%以上的肥料用量的情況下，能夠保證增產幅度超過10%，真正達到減肥、增產、增效、增收的效果。楊俊剛等［13］研究表明，施用控釋肥在減氮40%的情況下，番茄產量沒有減少，并且果實品質有所改善，與本研究結果規律一致。

氮素是決定油菜產量形成的重要因素。有研究表明，油菜的單季需氮量可達200～330 kg／hm2，氮素可增加氨基酸、蛋白質、葉綠素含量并提高根系活力，改善根系對養分的吸收和品質［16～18］。油菜的氮代謝一定程度上決定著籽粒產量，而植物體內氮素代謝情況可以通過氮素積累量和游離氨基酸反映。有研究表明［3，14］，不同形態氮肥能明顯增加各生育時期葉片中的氮素積累量，提高油菜籽粒的蛋白質含量和油酸含量；控釋肥料能協調夏玉米碳、氮代謝，增加葉片可溶性蛋白和可溶性總糖含量。本研究結果表明，施用包膜肥油菜氮代謝活躍，氮素積累量和游離氨基酸含量都比普通肥處理高，這說明施用包膜肥能夠促進油菜生長發育，提高干物質積累量，氮素和游離氨基酸積累量相應增加。氮素吸收效率隨著施肥量的增加逐漸降低，包膜肥處理明顯高于普通肥處理，這是因為油菜籽粒的氮來源于后期葉片和根系氮素吸收及營養體氮向籽粒的轉移，當根系吸氮量無法滿足子粒發育需求時，莖、葉中的氮就會加速向籽粒轉移而加劇葉片衰老，阻礙作物正常生長。包膜肥能夠控制養分的釋放速度，保障油菜中后期的養分供給，協調碳氮代謝，提高養分的吸收利用效率，提高產量和改善品質。

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Effects of Different Rates of Coated Fertilizer on Nitrogen Absorption and Yield of Oilseed Rape

RONG Nan1，SONG Haixing1，2，3，YANG Yong1，2，3*

（1 Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 National Engineering Laboratory on Soil and Fertilizer Resources Efficient Utilization，Changsha，Hunan 410128，China；3 Hunan Provincial Key Laboratory of Farmland Pollution Control and Agricultural Resources Use，Changsha，Hunan 410128，China）

A field experimentwas conducted to investigate the effects of coated fertilizer on the grain yield and nitrogen absorption of oilseed rape.The oilseed rape‘Xiangzayou 1613’was grown under five different fertilizer rates of3750，3000，2250，1500 and 750 kg／hm2respectively.The results showed that the oilseed yield and oil production were increased significantly.When couted fertilizer applied.When the coated fertilizer rate was 1500 kg／hm2，the highest oilseed yield and oil yield were 2066.9 kg／hm2and 848.1 kg／hm2respectively.The results ofmodel calculation indicated that the rate coated fertilizer at1611.0 kg／hm2，the oilseed yieldmay increase to the highest at2164.9 kg／hm2，increased oilseed yield by 13.6%；and the fertilizer ratemay decrease by 13.9%.At the same application rate of coated fertilizer，the rape nitrogen metabolism wasmore active.The total amounts of nitrogen accumulation and free amino acids were relatively higher，the nitrogen absorption efficiency was significantly improved.

oilseed rape；fertilization；coated fertilizer；nitrogen absorption；yield

S565.062

A

1001-5280（2017）02-0125-05

10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.02.06

2016 12 06

榮 楠（1996－），女，Email：423318689＠qq.com。*通信作者：Email：btight168168＠126.com。

國家支撐計劃項目（2014BAC09B01－01，2014BAD14B01，2012BAD15B04）。