低地力下施氮量對(duì)直播和移栽油菜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

王少華 劉濤 周雄 任濤 李小坤 魯劍巍

摘要：為了探究低地力下直播和移栽油菜（Brassica napus L.）氮肥施用效果和適宜施氮量，設(shè)8個(gè)施氮處理（0、45、90、135、180、225、270、360 kg/hm2），研究直播和移栽條件下施氮量對(duì)油菜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響。結(jié)果表明，低地力條件下，直播和移栽油菜不施氮處理產(chǎn)量分別僅為140 kg/hm2和613 kg/hm2；當(dāng)施氮量分別為206.0 kg/hm2和249.2 kg/hm2時(shí)達(dá)到最高產(chǎn)量，最高產(chǎn)量分別為2 525 kg/hm2和2 899 kg/hm2。施氮顯著提高了直播和移栽油菜的產(chǎn)值和純收益，當(dāng)施氮量超過(guò)270 kg/hm2后不再增加。相較于移栽油菜，直播油菜產(chǎn)值雖然平均降低了1 347元/hm2，但純收益卻增加了482元/hm2。低地力條件下，直播油菜依然能節(jié)省43.2 kg/hm2氮肥，提高純收益最高達(dá)972元/hm2。

關(guān)鍵詞：低地力；油菜（Brassica napus L.）；直播；移栽；氮肥用量；產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類(lèi)號(hào)：S565.4；S147.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2018）07-0041-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.07.009

Effects of Nitrogen Application Rates on Yield and Economic Benefit of Direct-Sowing and Transplanting Rapeseed under Low Soil Fertility

WANG Shao-hua1，LIU Tao2，ZHOU Xiong1，REN Tao2，LI Xiao-kun2，LU Jian-wei2

（1.Wuxue Bureau of Agriculture，Wuxue 435400，Hubei，China；

2.College of Resources and Environment，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China）

Abstract： To investigate nitrogen application effects and suitable N application rate of direct-sowing and transplanting rapeseed （Brassica napus L.） under low soil fertility condition，8 different N levels （0，45，90，135，180，225，270 and 360 kg/hm2） were set，and the effects of N application rates on rapeseed yield and economic benefit were studied under direct-sowing and transplanting. The results showed that，under low soil fertility condition，the yield of direct-sowing and transplanting rapeseed without N fertilizer were only 140 kg/hm2 and 613 kg/hm2，respectively； the maximum yields were reached when N application rates were 206.0 kg/hm2 and 249.2 kg/hm2，respectively， and the maximum yields were 2 525 kg/hm2 and 2 899 kg/hm2，respectively.The output value and net profit of direct-sowing and transplanting rapeseed were significantly increased by N fertilization and no longer increased when the nitrogen application rate exceeded 270 kg/hm2. The output value of direct-sowing rapeseed decreased by 1 347 yuan/hm2 on average compared with transplanting rapeseed， but the net profit was increased by 482 CNY/hm2. Direct-sowing rape could save 43.2 kg/hm2 N fertilizer and increased net profit up to 972 CNY/hm2 under low soil fertility condition.

Key words： low soil fertility； rapeseed（Brassica napus L.）； direct-sowing； transplanting； N application rate； yield； economic benefit

直播和移栽是現(xiàn)階段中國(guó)油菜（Brassica napus L.）栽培的兩種主要種植模式[1]。隨著勞動(dòng)力條件以及生產(chǎn)力水平的影響，油菜的栽培方式發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變[2]。直播具有省工省時(shí)，便于機(jī)械化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前油菜發(fā)展的主要方向[1，2]。但是，相較于移栽油菜，直播油菜個(gè)體生長(zhǎng)較弱，受環(huán)境、養(yǎng)分缺乏的影響更大[3，4]。因此，對(duì)于如何保證直播油菜高產(chǎn)高效提出了更大的挑戰(zhàn)。

氮素是限制作物生長(zhǎng)的主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素，尤其是對(duì)于需氮量較高的油菜而言[5]。直播和移栽油菜對(duì)氮肥的響應(yīng)存在顯著差異，不施氮時(shí)直播油菜減產(chǎn)幅度高達(dá)到96.9%，遠(yuǎn)高于移栽油菜[6]。而不同地力條件下，兩種種植模式對(duì)氮肥的響應(yīng)并不一致。目前研究主要在中高地力水平條件下開(kāi)展[7，8]，對(duì)于直播油菜而言，地力水平也是限制其生產(chǎn)以及對(duì)氮肥響應(yīng)的關(guān)鍵因素。Li等[9]對(duì)長(zhǎng)江流域冬油菜種植區(qū)1 457個(gè)氮肥田間試驗(yàn)研究的結(jié)果顯示，仍有26.4%的樣本處于氮素嚴(yán)重缺乏水平。因此，開(kāi)展低地力下兩種種植方式油菜氮肥施用效果和適宜施氮量的研究，為油菜生產(chǎn)因地制宜以及氮肥施用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2016年9月至2017年5月在湖北省武穴市梅川鎮(zhèn)（30°06′47″N，115°35′35″E）進(jìn)行，供試土壤為水稻土。基礎(chǔ)土壤（0～20 cm土層）pH 5.83、有機(jī)質(zhì)28.47 g/kg、全氮1.63 g/kg、速效磷9.18 mg/kg、速效鉀56.34 mg/kg，肥力水平較低。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)分為兩個(gè)區(qū)組，即撒種直播和育苗移栽?xún)煞N種植方式，均設(shè)8個(gè)施氮水平，分別為0、45、90、135、180、225、270、360 kg/hm2。整個(gè)生育期內(nèi)其他肥料施用量均保持一致，分別為P2O5 90 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2、B 1.6 kg/hm2。每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積20 m2。

直播油菜氮肥50%作基肥，4葉期和越冬期分別追施20%，抽薹前期追施10%；移栽油菜氮肥（尿素，含N 46%）60%作基肥，越冬期和抽薹前期分別追施20%。磷肥（過(guò)磷酸鈣，含P2O5 12%）、鉀肥（氯化鉀，含K2O 60%）和硼砂（含B 11%）全部作基肥施用。

試驗(yàn)品種為華油雜9號(hào)。移栽油菜于2016年9月29日育苗，10月30日移栽，移栽密度為11.25萬(wàn)株/hm2；直播油菜于2016年10月8日播種，播種量為4.5 kg/hm2，試驗(yàn)田于2017年5月11日統(tǒng)一收獲。試驗(yàn)進(jìn)程及其他田間生產(chǎn)管理均與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣保持一致。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 土壤樣品的采集與分析 土壤基礎(chǔ)樣品在油菜種植前采集。在試驗(yàn)田塊內(nèi)均勻布點(diǎn)15個(gè)取0～20 cm耕作層土壤，風(fēng)干磨細(xì)過(guò)20目和100目篩。土壤基本理化性質(zhì)按常規(guī)方法測(cè)定。

1.3.2 產(chǎn)量構(gòu)成因素調(diào)查 收獲前對(duì)直播和移栽油菜的產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括植株收獲密度、分枝數(shù)（一級(jí)分枝）、單株角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重。

1.4 計(jì)算參數(shù)及方法

用以下參數(shù)來(lái)表征經(jīng)濟(jì)效益：

產(chǎn)值（元/hm2）=子粒產(chǎn)量×油菜子價(jià)格；

純收益（元/hm2）=產(chǎn)值-成本。

2016-2017 年度油菜子價(jià)格、種子和肥料價(jià)格、用工、機(jī)械（機(jī)耕和機(jī)收）費(fèi)用均參照當(dāng)?shù)貙?shí)際情況計(jì)算，其中，具體生產(chǎn)成本見(jiàn)表1，油菜子收購(gòu)價(jià)格為4.6元/kg，種子價(jià)格為60元/kg，尿素價(jià)格2.0元/kg，過(guò)磷酸鈣價(jià)格0.61元/kg，氯化鉀價(jià)格3.0元/kg，硼砂價(jià)格5.0元/kg；用工費(fèi)用90元/工，直播和移栽用工量分別為25.5和43.5工/hm2。

所有數(shù)據(jù)均由Excel 2007和SPSS 13.0分析和作圖，采用LSD法檢驗(yàn)差異顯著性（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮量對(duì)直播和移栽油菜產(chǎn)量的影響

直播和移栽油菜的產(chǎn)量均隨施氮量增加而顯著（P<0.05）提高，其中不施氮處理產(chǎn)量分別僅為140 kg/hm2和613 kg/hm2（圖1）。當(dāng)施氮量在0～225 kg/hm2時(shí)，直播與移栽油菜的產(chǎn)量差隨施氮量的增加而逐漸減小，說(shuō)明直播油菜對(duì)氮肥響應(yīng)更為敏感；當(dāng)施氮量超過(guò)225 kg/hm2時(shí)，直播油菜產(chǎn)量不再增加，而移栽油菜產(chǎn)量繼續(xù)提高，其中施氮量為270 kg/hm2時(shí)，移栽油菜產(chǎn)量達(dá)到2 891 kg/hm2，較直播油菜高出11.8%，說(shuō)明當(dāng)前地力條件下移栽油菜比直播油菜施氮的增產(chǎn)潛力高。

通過(guò)線性加平臺(tái)肥效模型擬合直播和移栽油菜產(chǎn)量和施氮量之間的關(guān)系結(jié)果顯示，直播和移栽油菜當(dāng)施氮量分別為206.0 kg/hm2和249.2 kg/hm2時(shí)達(dá)到最高產(chǎn)量，最高產(chǎn)量分別為2 525 kg/hm2和2 899 kg/hm2。

2.2 施氮量對(duì)直播和移栽油菜產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

氮肥施用顯著（P<0.05）影響了直播和移栽油菜的產(chǎn)量構(gòu)成因素（表2）。直播油菜的密度隨施氮量增加呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，當(dāng)施氮超過(guò)90 kg/hm2后變化較小，而當(dāng)施氮量達(dá)到270 kg/hm2時(shí)，密度明顯下降。除千粒重外，直播和移栽油菜的各項(xiàng)單株產(chǎn)量構(gòu)成因素均在施氮后表現(xiàn)出顯著提高，并隨施氮量的增加而增加。種植方式顯著影響了油菜收獲密度、分枝數(shù)和單株角果數(shù)，對(duì)每角粒數(shù)和千粒重?zé)o明顯影響。方差分析結(jié)果顯示，施氮量和種植方式對(duì)植株密度和單株角果數(shù)表現(xiàn)出顯著的交互影響。

2.3 施氮量對(duì)直播和移栽油菜經(jīng)濟(jì)效益的影響

從圖2可以看出，施氮顯著（P<0.05）提高了直播和移栽油菜的產(chǎn)值和純收益，當(dāng)施氮量超過(guò)270 kg/hm2后不再增加。與不施肥處理相比，當(dāng)施氮量為270 kg/hm2時(shí)，僅增加氮肥投入1 174元/hm2，但兩種種植模式下純收益平均增加了10 326元/hm2，此后繼續(xù)增施氮肥，收益不再增加。相較于移栽油菜，直播油菜產(chǎn)值雖然降低了738～2 179元/hm2，平均降低1 347元/hm2，但施氮處理純收益卻平均增加了482元/hm2。

3 小結(jié)與討論

本研究結(jié)果顯示，當(dāng)前生產(chǎn)條件下移栽和直播油菜的不施氮處理產(chǎn)量分別為140 kg/hm2和613 kg/hm2，僅為最高產(chǎn)量的5.5%和21.1%，遠(yuǎn)低于50%相對(duì)產(chǎn)量（嚴(yán)重缺乏水平）分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[10]，因此本試驗(yàn)田塊屬于低地力田。在低地力條件下直播油菜更依賴(lài)氮肥的投入，隨著施氮量的增加與移栽油菜產(chǎn)量差距逐漸減小。但是，直播油菜在高氮條件下的產(chǎn)量明顯低于移栽油菜，從產(chǎn)量構(gòu)成因素的結(jié)果可以看出，高氮條件下直播油菜密度發(fā)生下降是導(dǎo)致其產(chǎn)量潛力發(fā)生下降的根本原因。對(duì)于直播油菜，高氮條件會(huì)抑制油菜出苗[11]，因此低地力條件下可以適當(dāng)調(diào)整基追比或者提高播種量，保證出苗密度，提高高氮投入下直播油菜的產(chǎn)量。

雖然在當(dāng)前試驗(yàn)低地力條件下直播油菜產(chǎn)量不及移栽油菜，但從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，由于移栽成本增加了1 710元/hm2，而移栽油菜增加的產(chǎn)量不足以彌補(bǔ)移栽成本，使得直播油菜收益提高。此外，本研究結(jié)果表明，當(dāng)施氮量超過(guò)270 kg/hm2，此后繼續(xù)增施氮肥，收益不再增加，說(shuō)明適量施氮對(duì)于提高油菜收益以及節(jié)約資源都具有重要意義。

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