硫素對(duì)不同品種油菜產(chǎn)量性狀及其利用率的影響

王銳 鄭衛(wèi)東 梁琍 姚琪馥 彭文麗

摘要：旨在探究適宜在貴州油菜產(chǎn)區(qū)開(kāi)展與輕簡(jiǎn)化直播相配套的硫肥使用量對(duì)油菜品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響。2015—2016年，在貴州省銅仁學(xué)院試驗(yàn)基地，以華雜9號(hào)、中雙11號(hào)為試驗(yàn)材料，設(shè)置4個(gè)硫肥施用量水平進(jìn)行試驗(yàn)，硫酸鈣施用量分別為0、15、30、60 kg/hm2。結(jié)果表明，華雜9號(hào)、中雙11號(hào)的單株分枝角果數(shù)、主莖角果數(shù)、單株總角果數(shù)、千粒質(zhì)量、每角粒數(shù)、生物產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量和收獲指數(shù)等參數(shù)均在施硫量為30 kg/hm2或15 kg/hm2處理下達(dá)到各自的最高值;硫肥的農(nóng)學(xué)利用效率和偏生產(chǎn)效率在2個(gè)品種間無(wú)顯著差異，但在不同硫肥處理間差異顯著，試驗(yàn)中硫素利用效率較高的處理的施用量為15、30 kg/hm2，隨著硫肥施用量增大，其硫肥利用率呈下降趨勢(shì);不施硫或施硫量較高的60 kg/hm2處理均不能使油菜的生長(zhǎng)獲得較好的產(chǎn)量相關(guān)性狀參數(shù)。從試驗(yàn)結(jié)果可得出，貴州地區(qū)硫肥的推薦使用量為15～30 kg/hm2應(yīng)該是比較合適的。

關(guān)鍵詞：油菜;硫素;產(chǎn)量性狀;品種;肥料利用率

中圖分類號(hào)： S565.406?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2019）20-0118-04

近年來(lái)，貴州省冬油菜的種植面積在52萬(wàn)hm2以上，總產(chǎn)量超過(guò)90萬(wàn)t，是該地區(qū)最主要的油料作物，而貴州也是長(zhǎng)江流域上游的主要油菜種植區(qū)之一[1]。油菜是喜硫作物，對(duì)硫的需求量很高，不同類型土壤的硫肥被油菜利用的能力差異較大[2]，貴州省的農(nóng)業(yè)土壤類型主要是黃壤土，合理的硫肥施用方法是補(bǔ)充土壤硫素、保證其產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施[3]。硫肥施用很少或不施用硫肥，會(huì)造成油菜種植區(qū)的硫補(bǔ)給量小于產(chǎn)出量，土壤有效硫含量不斷下降，從而造成土壤有效硫含量的下降現(xiàn)象日趨嚴(yán)重[4]。研究表明，每生產(chǎn) 100 kg 油菜，便需要約1.5 kg硫肥，油菜品種與硫肥明顯的互作對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生明顯的影響[5-6]。增施硫肥可以不同程度地提高油菜植株的單株結(jié)莢數(shù)、角果長(zhǎng)和每角粒數(shù)等。有研究認(rèn)為，使用硫肥可使籽粒產(chǎn)量增加25.5%以上[3，7]。此外，增施硫肥能促進(jìn)油菜的生長(zhǎng)發(fā)育，增加生物量，油菜的品質(zhì)也可能與硫肥的使用相關(guān)[8]。目前，關(guān)于貴州地區(qū)開(kāi)展適應(yīng)發(fā)展油菜生產(chǎn)的硫肥施用技術(shù)的相關(guān)報(bào)道較少，而合理的硫肥施用量是隨著種植區(qū)域、栽培管理方式的變化而變化的。本研究以2個(gè)直播油菜品種為對(duì)象，開(kāi)展不同硫肥水平對(duì)直播冬油菜品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因子影響的探討，以期為完善貴州省直播油菜的配套技術(shù)提供參考指導(dǎo)。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)材料

供試油菜品種為華雜9號(hào)（HZ9）和中雙11號(hào)（ZS11），華雜9號(hào)是甘藍(lán)性三系雜交品種，由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)選育;中雙11號(hào)為冬性中熟甘藍(lán)性常規(guī)油菜，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所選育。

1.2?試驗(yàn)設(shè)計(jì)及測(cè)定項(xiàng)目

本試驗(yàn)于2015—2016年在貴州省銅仁學(xué)院試驗(yàn)基地（地理位置為27°47′N、109°13′E，海拔為490m）進(jìn)行，試驗(yàn)地為砂礫土壤，直播種植，于前茬作物水稻收獲后耕整前采集被試大田表層0～20 cm層土壤，風(fēng)干后測(cè)定其理化性質(zhì)，其銨態(tài)氮含量為7.3 mg/kg，硝態(tài)氮含量為4.8 mg/kg，速效磷含量為6.3 mg/kg，速效鉀含量為58.2 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量為 23.1 g/kg。

每個(gè)油菜品種設(shè)4個(gè)硫肥水平，硫酸鈣施用量分別為 0 kg/hm2（S0）、15 kg/hm2（S15）、30 kg/hm2（S30）、60 kg/hm2（S60），各處理的硫酸鈣在播前作基肥全部一次性施入土壤后與表層土壤混勻;每個(gè)小區(qū)的面積為10 m2（2 m×5 m），設(shè)3次重復(fù)，采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，共24個(gè)小區(qū)。播種前整地后，除氮素外，按五氧化二磷用量90 kg/hm2、氧化鉀用量90 kg/hm2、硼砂用量7.5 kg/hm2的標(biāo)準(zhǔn)在播種前作基肥一次性施入;純氮用量為180 kg/hm2，分2次施入，其中50%作基肥同其他肥料一樣在播前施入小區(qū)，剩余的50%在12月下旬作越冬臘肥施入。本試驗(yàn)于2015年10月10日直播播種，每個(gè)小區(qū)播種8行，行距為20 cm，3葉期間苗，5葉期定苗，種植密度為30萬(wàn)株/hm2。

于2016年5月3日收獲，每個(gè)小區(qū)在中間行選擇長(zhǎng)勢(shì)均勻的代表性植株10株考種，測(cè)量株高、莖粗、根頸粗、分枝部位高度、坐果高度、分枝數(shù)、單株角果數(shù)、主莖角果數(shù)等。樣品用網(wǎng)袋裝好后置于種子掛藏室風(fēng)干后脫粒，對(duì)于小區(qū)內(nèi)剩余的植株，除去2個(gè)邊行后，對(duì)全小區(qū)收割地上部分，用大網(wǎng)袋帶回室內(nèi)風(fēng)干后脫粒，測(cè)定籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量等參數(shù)。

硫素農(nóng)學(xué)利用效率（agricultural sulfur use efficiency，簡(jiǎn)稱ASUE，單位為kg/kg）、硫素偏生產(chǎn)力（sulfur partial production，簡(jiǎn)稱SFPP，單位為kg/kg）的計(jì)算公式分別如下：

硫素農(nóng)學(xué)利用率=（施硫區(qū)產(chǎn)量-缺硫區(qū)產(chǎn)量）÷硫素用量;

硫素偏生產(chǎn)力=施硫區(qū)產(chǎn)量÷硫素用量。

所有數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)運(yùn)算與表格繪制，用SAS 8.0進(jìn)行重復(fù)間的顯著性分析檢驗(yàn)與方差統(tǒng)計(jì)分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?硫肥與品種互作對(duì)油菜植株農(nóng)藝性狀的影響

由表1可以看出，品種和硫肥施用量的不同對(duì)油菜植株農(nóng)藝性狀的影響有所不同，從單因素的方差分析結(jié)果可以看出，本試驗(yàn)中的品種處理除對(duì)主花序長(zhǎng)度、二次分枝數(shù)的影響未達(dá)顯著水平外，對(duì)其他農(nóng)藝性狀的影響均顯著。此外，本研究中設(shè)置的5個(gè)硫肥使用量處理對(duì)7種農(nóng)藝性狀的影響無(wú)顯著差異。

本試驗(yàn)中硫肥和品種互作效應(yīng)對(duì)油菜植株農(nóng)藝性狀的影響也沒(méi)有達(dá)到顯著水平，其中株高、分枝部位高度最大的是中雙11號(hào)的S30處理，分別是121.07、48.73 cm;根頸粗、莖粗、主花序長(zhǎng)度最大的是中雙11號(hào)的S15處理，分別是 11.33 mm、9.73 mm、49.73 cm;一、二次分枝數(shù)最大的是華雜9號(hào)的S30處理（一次分枝數(shù)的最大值與S60處理同時(shí)出現(xiàn)）、S0處理;株高、莖粗、分枝部位高度、主花序長(zhǎng)度、二次分枝數(shù)的最小值出現(xiàn)在華雜9號(hào)、中雙11號(hào)的S60處理，分別是107.83 cm、7.87 mm、33.23 cm、46.47 cm、0.07個(gè);根頸粗、一次分枝數(shù)的最小值出現(xiàn)在華雜9號(hào)的S15、S0處理。

2.2?硫肥與品種互作對(duì)油菜產(chǎn)量相關(guān)構(gòu)成因子的影響

由表2可以看出，硫肥與品種互作對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響不顯著，單株分枝角果數(shù)、單株角果數(shù)最多的都是華雜9號(hào)的S30處理，分別是84.60、131.20個(gè)，比中雙11號(hào)S30處理的最小值分別多85.8%、49.2%;單株主莖角果數(shù)的最大值、最小值分別是華雜9號(hào)的S0處理、中雙11號(hào)的S30處理，分別是48.27、42.40個(gè);千粒質(zhì)量的最小值為S60處理的華雜9號(hào)（2.437 g），最大值是中雙11號(hào)的S30處理（3.960 g）;每角粒數(shù)的最大值、最小值分別是華雜9號(hào)的S15處理、中雙11號(hào)的S30處理。

2.3?硫肥與品種互作對(duì)油菜產(chǎn)量的影響

由表3可以看出，品種因素對(duì)生物產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量和收獲指數(shù)影響顯著，硫肥與品種的互作效應(yīng)沒(méi)有對(duì)油菜小區(qū)產(chǎn)量指[CM（25]標(biāo)產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著影響。小區(qū)的生物產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量最高值均出現(xiàn)在中雙11號(hào)的S0處理，分別達(dá)到2 2681.0、2 639.2 kg/hm2，最低產(chǎn)量出現(xiàn)在華雜9號(hào)的S60處理，分別是5 891.0、1 616.8 kg/hm2，分別比中雙11號(hào)的S0處理降低了74.0%、38.7%;收獲指數(shù)的最大值（0.280）出現(xiàn)在華雜9號(hào)的S0處理，最小值出現(xiàn)在中雙11號(hào)的S30處理，為0.114;主莖籽粒產(chǎn)量、分枝籽粒產(chǎn)量比值最小值（0.67）是華雜9號(hào)的S15處理，最大值（1.22）是中雙11號(hào)的S30處理。

2.4?硫素水平對(duì)硫肥農(nóng)學(xué)利用效率和硫肥偏生產(chǎn)力的影響

由圖1-a可以看出，品種與硫肥施用量的互作對(duì)油菜的硫肥利用效率有顯著影響，中雙11號(hào)、華雜9號(hào)的硫肥利用效率均在S15處理時(shí)最高，S15處理下中雙11號(hào)、華雜9號(hào)的農(nóng)學(xué)利用效率分別為1.08、1.23 kg/kg;此后，隨著硫肥用量的增加，會(huì)導(dǎo)致硫肥利用效率快速下降，每增施 15 kg/hm2 硫肥，農(nóng)學(xué)利用效率會(huì)下降52.3%～77.4%。由圖1-b可以看出，硫肥的偏生產(chǎn)力隨著硫肥施入量的不同會(huì)產(chǎn)生顯著差異，華雜9號(hào)、中雙11號(hào)的硫肥偏生產(chǎn)力也是在S15處理時(shí)達(dá)到最高值，分別為9.2、10.7 kg/kg，在田間施硫量達(dá)到 15 kg/hm2 后，硫肥的偏生產(chǎn)力會(huì)快速下降，下降率為 47.9%～57.9%。

3?結(jié)論與討論

由本研究的方差分析結(jié)果可以看出，硫肥與品種的互作對(duì)各性狀參數(shù)的影響沒(méi)有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著水平，但是本試驗(yàn)數(shù)據(jù)還是存在某些比較一致的趨勢(shì)和變化規(guī)律。雙11號(hào)、華雜9號(hào)2個(gè)品種7個(gè)農(nóng)藝性狀的最大值較多出現(xiàn)在S15、S30處理處，最小值較多出現(xiàn)在S0、S60處理處。農(nóng)藝性狀是油菜植株生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)的重要表征參數(shù)，是整個(gè)生長(zhǎng)周期中內(nèi)外生長(zhǎng)環(huán)境的表現(xiàn)形態(tài)，植株個(gè)體農(nóng)藝性狀的優(yōu)良有利于協(xié)調(diào)個(gè)體和群體的關(guān)系，有利于調(diào)節(jié)個(gè)體和群體器官的有效形成和碳氮營(yíng)養(yǎng)的有效分配，是生殖生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)協(xié)調(diào)良好的重要表現(xiàn)[2，9]，是油菜大田生產(chǎn)上搭好的“豐產(chǎn)架”，是獲得大田高產(chǎn)的重要特征[10-11]。本研究結(jié)果表明，S0、S60處理[CM（25]均沒(méi)能使油菜的生長(zhǎng)獲得很好的農(nóng)藝性狀參數(shù)，相比較而言，S15、S30處理均能使研究的農(nóng)藝性狀達(dá)到較好的狀態(tài)。

產(chǎn)量的決定因素包括單株分枝角果數(shù)、主莖角果數(shù)、單株總角果數(shù)、千粒質(zhì)量和每角粒數(shù)，在本研究中，這些參數(shù)均在S30或S15處理下達(dá)到各自的最高值。此外，華雜9號(hào)較高的生物產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量也是在S15處理下獲得的，該處理的產(chǎn)量略高于S30處理，但無(wú)顯著差異。相反，各產(chǎn)量構(gòu)成因子較低的處理都發(fā)生在2個(gè)品種的S60處理，籽粒產(chǎn)量最低值是華雜9號(hào)的S60處理，且表4的相關(guān)性分析結(jié)果表明，各農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量構(gòu)成因子與產(chǎn)量呈極顯著相關(guān)。

本研究結(jié)果表明，不施硫肥（S0處理）、硫肥用量較大（S60處理）都會(huì)對(duì)油菜產(chǎn)量會(huì)產(chǎn)生影響[12-13]，在本試驗(yàn)中硫肥施用量達(dá)到15 kg/hm2后，隨著硫肥施用量的增大，油菜對(duì)硫素的農(nóng)學(xué)利用效率和偏生產(chǎn)力呈現(xiàn)出逐步降低的趨勢(shì)，在S0、S60處理間可能存在1個(gè)比較適宜的硫肥使用量[11]，此外，在不同品種間也會(huì)存在差異[8，14]，這需要在以后的研究中進(jìn)行進(jìn)一步論證。有研究指出，硫肥的適量使用（如本研究中的S15、S30處理）是會(huì)產(chǎn)生一定增產(chǎn)效果的[3，13，15]，這與本研究結(jié)論是一致的。鑒于本研究中的2個(gè)品種均為長(zhǎng)江流域大面積種植的雜交和常規(guī)品種，從本試驗(yàn)結(jié)果可以得出，硫肥的推薦使用量為15～30 kg/hm2應(yīng)該是比較合適的，在適量范圍內(nèi)使用硫肥，對(duì)包括貴州省在內(nèi)的長(zhǎng)江流域大面積種植的雜交、常規(guī)油菜品種而言，能夠不同程度地提高產(chǎn)量。

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