肥料密度兩因子互作的胡麻產量效應分析

楊 麗,王宗勝,劉 杰,劉趙帆

(平涼市農業科學院，甘肅 平涼 744000)

前言

胡麻Linumusitatissimum，即油用亞麻，是我國北方干旱和半干旱地區重要的油料作物。胡麻籽富α-亞麻酸、木酚素、膳食纖維等多種活性成分，具有很高的營養價值和藥用價值。研究表明，胡麻油富含人體所需的不飽和脂肪酸，其中α-亞麻酸含量是所有油料作物中最高的，在功效上可替代深海魚油(王鵬飛, 2018)。除作為食用油來源以外，胡麻還廣泛應用于工業、食品行業以及保健和化妝用品(高小麗等, 2010)。

土壤肥力是決定農田生產力的基本因素，合理的施用肥料能夠有效地改善土壤肥力，提高作物產量。但過度施肥不僅導致土壤板結、肥料利用率低下，還會對生態環境造成污染(崔紅艷等, 2015)。種植密度是作物群體結構的重要特征，合理密植能夠改善作物對光照、肥料、水分的利用效率，促進作物干物質的積累和產量增加(謝亞萍等, 2017)。劉棟等(2015)研究了氮肥施用量和播種密度對胡麻產量的影響，發現不同種植密度和施肥量對胡麻植株性狀和經濟產量均有影響，適量施用氮肥(N 75 kg·hm-2)配合較低的播種密度(450萬粒·hm-2)能夠獲得較高的經濟效益。謝亞萍等(2017)的研究發現，適量施用鉀肥(K2O 45 kg·hm-2)、播種密度適中(750萬株·hm-2)的條件下有利于胡麻增產。郭秀娟等(2017)比較了不同種植密度下，復合肥種類對胡麻的增產效應，結果表明在播種密度為750萬株·hm-2的條件下，有機復合肥與無機復合肥混合施用可以取得較高的胡麻產量。為建立胡麻生產的合理肥料密度管理模式，我們研究了不同水平的N、P2O5、K2O與胡麻播種密度的互作效應，以期為提高胡麻產量和經濟效益提供試驗依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在平涼市農科院高平試驗站(106°40′E,35°32′N)，海拔1 359 m，年平均氣溫8.5℃，年降雨量570 mm，年蒸發量1 130.9 mm，無霜期175 d。屬黃土高原溝壑旱作農業區。土壤肥力中等，前茬為高粱。

1.2 試驗方法

試驗采用密度(D)、肥料(F)2個因素，每個因素三個水平，共9個處理，每個處理重復3次，二因素隨機區組排列，小區面積12 m2(2.4 m×5 m)。根據作物產量及肥料利用率，將3個肥料水平定為低肥(F1，N、P2O5、K2O用量分別為75，60，37.5 kg·hm-2)、中肥(F2，N、P2O5、K2O用量分別為150，120，75 kg·hm-2)、高肥(F3，N、P2O5、K2O用量分別為225，180，112.5 kg·hm-2)，各處理肥料于胡麻播種前整地時一次性均勻撒施于地表并深翻入地下。所用氮肥為尿素含N 46%，磷肥為過磷酸鈣含P2O512%， 鉀肥為硫酸鉀含K2O 51%，復合肥磷酸二銨含N-P2O5為18%～46%。密度(D)的三個水平以平涼當地的播種量為依據設計，分別設低、中、高3個播種密度，對應的播種量分別為3 kg·hm-2，4 kg·hm-2，6 kg·hm-2。

播種前四天旋耕翻地，人工平整。旋耕前撒地下殺蟲劑辛硫磷3 kg·hm-2，5月9日噴灑除草劑(辛酰溴苯腈100 g·hm-2，對水60 L)除草，結合后期人工除草三次，噴藥二次。葉片變黃立即收割，單脫、單曬、單儲，分小區計產。種植胡麻品種為'隴亞10號，2016年3月30日播種，7月26日收獲，生育期118 d。

1.3 項目測定與方法

出苗率：田間80%左右幼苗出土時，數出每平米的幼苗株數，出苗率=出苗數/播種粒數*100%。胡麻成熟后每小區取20單株考種，測量其株高/cm、工藝長度/cm，有效分莖、分枝數/個，蒴果數/個，果粒數/粒，千粒重/g，單株產量/g。并計算其平均數。每小區單打單曬獲得小區產量。收獲指數是指胡麻籽粒產量占收獲時植株總生物量的比值。收獲指數越高則說明植株光合作用產物轉化為籽粒產量的比率越高。稱量田間植株生物量，計算胡麻收獲指數。

2 結果與分析

2.1 生育期

由表1可知，在低播種密度(D1)和中播種密度(D2)的條件下，667 m2苗數和出苗率均隨肥力的增加呈現先減后增的趨勢，出苗率在低肥條件下最高，中肥最低；高播種密度(D3)水平下，667 m2苗數和出苗率均隨肥力增加而降低。

低肥(F1)條件下，667 m2苗數隨播量的增加而增加，出苗率隨肥力的增加而減少，低播種密度處理出苗率最高(73.63%)，高播種密度最低(67.05%)。中肥(F2)水平，667 m2苗數隨播種密度增加而增加，出苗率先增后減，出苗率低播種密度處理最低，中播種密度最高，在52.01%～57.25%之間。高肥(F3)水平下，畝苗數、出苗率隨播種密度的增加先增后減，出苗率在39.36%～62.19%之間；綜上，中播種密度配合中/高肥的處理(D2F2、D2F3)和低播種密度低肥處理(F1D1)的出苗率高；中肥配合低/中播種密度(D2F1、D2F2)出苗率低。各種播量處理，低肥出苗率高。

2.2 經濟性狀分析

由表2可知，胡麻株高在82.95～90.74 cm之間，D1F3 和D3F3顯著高于D3F2 (P<0.05)，其余處理間無顯著性差異。各處理的工藝長度在57.15～62.75 cm之間，D2F2顯著高于D3F2 (P<0.05)，其余處理間無顯著性差異。有效分莖數D1F3最高，D3F1最低，D1F3、D2F3、D2F1顯著高于D3F1(P<0.05)。分枝數在3.23～6.23個之間，D3F2顯著高于D3F3(P<0.05)，其余處理間差異不顯著。每果粒數和千粒重兩指標各處理之間均無顯著性差異。D1F3的有效蒴果數和單株蒴果數均顯著高于其他處理。單株產量D1F3最高，為1.11 kg，其次為D1F1，二者無顯著性差異；D3F2單株產量最低。

表1 各處理出苗率和小區生物量統計分析

2.3 產量

不同肥料、密度組合條件下，D2F2單位面積產量最高，為2 027.88 kg·hm-2，其余依次為D1F1、D3F1、D3F2、D1F2、DIF3、D2F1、D3F3和D2F3。D2F2單位面積產量顯著高于D3F3和D2F3，但與D1F1、D3F1、D3F2、D1F2、DIF3和D2F1差異不顯著。從單個因子分析，低播種密度(D1)條件下，產量隨肥力的增加而降低，中、高播種密度(D2和D3)條件下，產量隨肥力的增加呈先增后減的趨勢；同一播種密度下，高肥處理(F3)的單位面積產量均低于低肥處理(F1)。在低肥(F1)和高肥(F3)條件下，單位面積產量隨播種密度的增加呈先減后增的趨勢，中肥(F2)條件下，單位面積產量先增后減。在收獲指數方面，D1F1最高，為0.22，其次為D2F2(0.21)，D2F3和D3F2最低，均為0.17。

2.4 經濟效益

由表4可知，D2F2處理的籽粒產值最高，為10 950.55元·hm-2)；其次為D1F1，10 590.53元·hm-2；D2F3最低，為9 330.47元·hm-2。但是，隨著播種密度和施肥量的增加，種子和肥料的費用也隨之增加。綜合考慮籽粒產值與種子、肥料費用，D1F1的相對收入為9 087.15元·hm-2，高于其他處理；D2F2(8 303.79元·hm-2)次之，D3F3的相對收入最低。

表2 不同品種處理經濟性狀分析

表3 各處理產量結果

表4 不同處理經濟效益分析

注：胡麻種子價格為12元·kg-1，籽粒價格為5.4元·kg-1,尿素每袋40 kg,85元，過磷酸鈣每袋40 kg27元，硫酸鉀每袋50 kg190元，旋耕地，播種、田間管理、收獲、脫粒費用基本一致，計算經濟效益時，沒有計入。

3 討論

合理的播種密度和化肥用量對提高作物產量具有重要意義。以往的研究發現，N、P、K配合施用不但能促進亞麻生長, 還能顯著提高籽粒產量，但是過高的施肥量反而不利于胡麻增產(郭娜等，2018)。吳兵等人(2017)的研究發現，氮肥和磷肥用量能夠影響胡麻的產量，胡麻產量隨氮肥、磷肥用量的增加而呈現先升后降的趨勢。孫小花等人(2015)的研究發現，不同施鉀水平下，胡麻干物質積累也呈現先升后降的變化趨勢，適量施肥有利于提高肥料的利用效率和胡麻產量。此外，過量施肥不僅不利于提高胡麻產量，還會對水體、大氣、土地造成染，不利于農業的可持續發展(區惠平等, 2018)。播種密度也是影響胡麻產量的重要因素。張學新等人(2015)的研究發現，胡麻的多項生物學指標隨胡麻播種密度的增加而降低，如出苗率、株高、單株有效分枝、單株有效結果等。此外，播種密度也會影響胡麻的抗倒伏性和胡麻田的雜草發生量，隨著胡麻播種密度的增加，雜草發生量逐漸減少；但由于胡麻的抗倒伏性能隨播種密度增加而降低，胡麻產量在高播種密度條件下反而降低(余紅等, 2016)。

土壤肥力和播種密度是影響農作物生物性狀和產量的重要因素，二者相互作用對農作物的影響更為復雜(張慶娜等, 2013)。筆者研究結果表明，在低、中、高三個播種密度水平下，胡麻的出苗率、經濟性狀和產量隨施肥量的增加在不同播種密度下呈現不同的變化趨勢；在不同施肥水平下，胡麻的多項生物學特性和產量也隨播種密度的變化而呈現不同趨勢。低播種密度與低施肥量的組合D1F1的出苗率最高，收獲指數也是D1F1組合最高；在單位面積產量方面，中播種密度與中施肥量的組合D2F2最高，其次是D1F1，二者差異不顯著，在生物量方面，高播種密度與中施肥量的組合D3F2最高。但是隨著播種密度和施肥量的提高，種子和化肥的費用也隨之增加。綜合考慮肥料與種子費用，D1F1的相對收入高于其他播種密度與施肥量組合，即N、P2O5、K2O用量分別為75、60、37.5 kg·hm-2，播種量3 kg·667m-2的胡麻栽培方式有利于獲得較高的經濟效益。