硫素對不同品種油菜產量性狀及其利用率的影響

王銳 鄭衛東 梁琍 姚琪馥 彭文麗

摘要：旨在探究適宜在貴州油菜產區開展與輕簡化直播相配套的硫肥使用量對油菜品種產量及其構成因子的影響。2015—2016年，在貴州省銅仁學院試驗基地，以華雜9號、中雙11號為試驗材料，設置4個硫肥施用量水平進行試驗，硫酸鈣施用量分別為0、15、30、60 kg/hm2。結果表明，華雜9號、中雙11號的單株分枝角果數、主莖角果數、單株總角果數、千粒質量、每角粒數、生物產量、籽粒產量和收獲指數等參數均在施硫量為30 kg/hm2或15 kg/hm2處理下達到各自的最高值;硫肥的農學利用效率和偏生產效率在2個品種間無顯著差異，但在不同硫肥處理間差異顯著，試驗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;不施硫或施硫量較高的60 kg/hm2處理均不能使油菜的生長獲得較好的產量相關性狀參數。從試驗結果可得出，貴州地區硫肥的推薦使用量為15～30 kg/hm2應該是比較合適的。

關鍵詞：油菜;硫素;產量性狀;品種;肥料利用率

中圖分類號： S565.406?文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）20-0118-04

近年來，貴州省冬油菜的種植面積在52萬hm2以上，總產量超過90萬t，是該地區最主要的油料作物，而貴州也是長江流域上游的主要油菜種植區之一[1]。油菜是喜硫作物，對硫的需求量很高，不同類型土壤的硫肥被油菜利用的能力差異較大[2]，貴州省的農業土壤類型主要是黃壤土，合理的硫肥施用方法是補充土壤硫素、保證其產量和品質的重要措施[3]。硫肥施用很少或不施用硫肥，會造成油菜種植區的硫補給量小于產出量，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象日趨嚴重[4]。研究表明，每生產 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產量產生明顯的影響[5-6]。增施硫肥可以不同程度地提高油菜植株的單株結莢數、角果長和每角粒數等。有研究認為，使用硫肥可使籽粒產量增加25.5%以上[3，7]。此外，增施硫肥能促進油菜的生長發育，增加生物量，油菜的品質也可能與硫肥的使用相關[8]。目前，關于貴州地區開展適應發展油菜生產的硫肥施用技術的相關報道較少，而合理的硫肥施用量是隨著種植區域、栽培管理方式的變化而變化的。本研究以2個直播油菜品種為對象，開展不同硫肥水平對直播冬油菜品種產量及其構成因子影響的探討，以期為完善貴州省直播油菜的配套技術提供參考指導。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

供試油菜品種為華雜9號（HZ9）和中雙11號（ZS11），華雜9號是甘藍性三系雜交品種，由華中農業大學選育;中雙11號為冬性中熟甘藍性常規油菜，由中國農業科學院油料作物研究所選育。

1.2?試驗設計及測定項目

本試驗于2015—2016年在貴州省銅仁學院試驗基地（地理位置為27°47′N、109°13′E，海拔為490m）進行，試驗地為砂礫土壤，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，風干后測定其理化性質，其銨態氮含量為7.3 mg/kg，硝態氮含量為4.8 mg/kg，速效磷含量為6.3 mg/kg，速效鉀含量為58.2 mg/kg，有機質含量為 23.1 g/kg。

每個油菜品種設4個硫肥水平，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;每個小區的面積為10 m2（2 m×5 m），設3次重復，采用裂區設計，共24個小區。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的標準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，剩余的50%在12月下旬作越冬臘肥施入。本試驗于2015年10月10日直播播種，每個小區播種8行，行距為20 cm，3葉期間苗，5葉期定苗，種植密度為30萬株/hm2。

于2016年5月3日收獲，每個小區在中間行選擇長勢均勻的代表性植株10株考種，測量株高、莖粗、根頸粗、分枝部位高度、坐果高度、分枝數、單株角果數、主莖角果數等。樣品用網袋裝好后置于種子掛藏室風干后脫粒，對于小區內剩余的植株，除去2個邊行后，對全小區收割地上部分，用大網袋帶回室內風干后脫粒，測定籽粒產量、生物產量等參數。

硫素農學利用效率（agricultural sulfur use efficiency，簡稱ASUE，單位為kg/kg）、硫素偏生產力（sulfur partial production，簡稱SFPP，單位為kg/kg）的計算公式分別如下：

硫素農學利用率=（施硫區產量-缺硫區產量）÷硫素用量;

硫素偏生產力=施硫區產量÷硫素用量。

所有數據采用Excel 2010進行簡單的數據運算與表格繪制，用SAS 8.0進行重復間的顯著性分析檢驗與方差統計分析。

2?結果與分析

2.1?硫肥與品種互作對油菜植株農藝性狀的影響

由表1可以看出，品種和硫肥施用量的不同對油菜植株農藝性狀的影響有所不同，從單因素的方差分析結果可以看出，本試驗中的品種處理除對主花序長度、二次分枝數的影響未達顯著水平外，對其他農藝性狀的影響均顯著。此外，本研究中設置的5個硫肥使用量處理對7種農藝性狀的影響無顯著差異。

本試驗中硫肥和品種互作效應對油菜植株農藝性狀的影響也沒有達到顯著水平，其中株高、分枝部位高度最大的是中雙11號的S30處理，分別是121.07、48.73 cm;根頸粗、莖粗、主花序長度最大的是中雙11號的S15處理，分別是 11.33 mm、9.73 mm、49.73 cm;一、二次分枝數最大的是華雜9號的S30處理（一次分枝數的最大值與S60處理同時出現）、S0處理;株高、莖粗、分枝部位高度、主花序長度、二次分枝數的最小值出現在華雜9號、中雙11號的S60處理，分別是107.83 cm、7.87 mm、33.23 cm、46.47 cm、0.07個;根頸粗、一次分枝數的最小值出現在華雜9號的S15、S0處理。

2.2?硫肥與品種互作對油菜產量相關構成因子的影響

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

2.3?硫肥與品種互作對油菜產量的影響

由表3可以看出，品種因素對生物產量、籽粒產量和收獲指數影響顯著，硫肥與品種的互作效應沒有對油菜小區產量指[CM（25]標產生統計學上的顯著影響。小區的生物產量、籽粒產量最高值均出現在中雙11號的S0處理，分別達到2 2681.0、2 639.2 kg/hm2，最低產量出現在華雜9號的S60處理，分別是5 891.0、1 616.8 kg/hm2，分別比中雙11號的S0處理降低了74.0%、38.7%;收獲指數的最大值（0.280）出現在華雜9號的S0處理，最小值出現在中雙11號的S30處理，為0.114;主莖籽粒產量、分枝籽粒產量比值最小值（0.67）是華雜9號的S15處理，最大值（1.22）是中雙11號的S30處理。

2.4?硫素水平對硫肥農學利用效率和硫肥偏生產力的影響

由圖1-a可以看出，品種與硫肥施用量的互作對油菜的硫肥利用效率有顯著影響，中雙11號、華雜9號的硫肥利用效率均在S15處理時最高，S15處理下中雙11號、華雜9號的農學利用效率分別為1.08、1.23 kg/kg;此后，隨著硫肥用量的增加，會導致硫肥利用效率快速下降，每增施 15 kg/hm2 硫肥，農學利用效率會下降52.3%～77.4%。由圖1-b可以看出，硫肥的偏生產力隨著硫肥施入量的不同會產生顯著差異，華雜9號、中雙11號的硫肥偏生產力也是在S15處理時達到最高值，分別為9.2、10.7 kg/kg，在田間施硫量達到 15 kg/hm2 后，硫肥的偏生產力會快速下降，下降率為 47.9%～57.9%。

3?結論與討論

由本研究的方差分析結果可以看出，硫肥與品種的互作對各性狀參數的影響沒有達到統計學上的顯著水平，但是本試驗數據還是存在某些比較一致的趨勢和變化規律。雙11號、華雜9號2個品種7個農藝性狀的最大值較多出現在S15、S30處理處，最小值較多出現在S0、S60處理處。農藝性狀是油菜植株生長發育狀態的重要表征參數，是整個生長周期中內外生長環境的表現形態，植株個體農藝性狀的優良有利于協調個體和群體的關系，有利于調節個體和群體器官的有效形成和碳氮營養的有效分配，是生殖生長和營養生長協調良好的重要表現[2，9]，是油菜大田生產上搭好的“豐產架”，是獲得大田高產的重要特征[10-11]。本研究結果表明，S0、S60處理[CM（25]均沒能使油菜的生長獲得很好的農藝性狀參數，相比較而言，S15、S30處理均能使研究的農藝性狀達到較好的狀態。

產量的決定因素包括單株分枝角果數、主莖角果數、單株總角果數、千粒質量和每角粒數，在本研究中，這些參數均在S30或S15處理下達到各自的最高值。此外，華雜9號較高的生物產量、籽粒產量也是在S15處理下獲得的，該處理的產量略高于S30處理，但無顯著差異。相反，各產量構成因子較低的處理都發生在2個品種的S60處理，籽粒產量最低值是華雜9號的S60處理，且表4的相關性分析結果表明，各農藝性狀、產量構成因子與產量呈極顯著相關。

本研究結果表明，不施硫肥（S0處理）、硫肥用量較大（S60處理）都會對油菜產量會產生影響[12-13]，在本試驗中硫肥施用量達到15 kg/hm2后，隨著硫肥施用量的增大，油菜對硫素的農學利用效率和偏生產力呈現出逐步降低的趨勢，在S0、S60處理間可能存在1個比較適宜的硫肥使用量[11]，此外，在不同品種間也會存在差異[8，14]，這需要在以后的研究中進行進一步論證。有研究指出，硫肥的適量使用（如本研究中的S15、S30處理）是會產生一定增產效果的[3，13，15]，這與本研究結論是一致的。鑒于本研究中的2個品種均為長江流域大面積種植的雜交和常規品種，從本試驗結果可以得出，硫肥的推薦使用量為15～30 kg/hm2應該是比較合適的，在適量范圍內使用硫肥，對包括貴州省在內的長江流域大面積種植的雜交、常規油菜品種而言，能夠不同程度地提高產量。

參考文獻：

[1]貴州省統計局. 2017年貴州省國民經濟和社會發展統計公報[EB/OL].[2018-07-01]http：//www.gz.stats.gov.cn/tjsj_35719/tjgb_35730/tjgb_35732/201804/t20180404_3229307.html.

[2]王?銳，彭文麗. 硫肥對油菜生長的影響研究進展[J]. 湖北農業科學，2016，55（21）：5441-5444.

[3]白燈莎·買買提艾力，阿依夏木，徐?舫，等. 3種含硫肥料對油菜干物質累積、氮硫吸收及產量的影響[J]. 中國油料作物學報，2009，31（1）：86-89，108.

[4]李錄久，巨曉棠，張福鎖，等. 長江流域油菜田土壤硫肥力現狀研究[J]. 土壤通報，2005，36（4）：564-567.

[5]孟賜福，呂曉男，曹志洪，等. 水稻和油菜施硫的增產效應及土壤有效硫臨界指標的研究[J]. 植物營養與肥料學報，2004，10（2）：218-220.

[6]Malhi S S，Gan Y，Raney J P. Yield，seed quality，and sulfur uptake of Brassica oilseed crops in response to sulfur fertilization[J]. Agronomy Journal，2007，99（2）：570-577.

[7]Malhi S，Gill K S. Effectiveness of sulphate-S fertilization at different growth stages for yield，seed quality and S uptake of canola[J]. Canadan Journal of Plant Science，2002，82（4）：665-674.

[8]Nanjundan J，Thakral N K，Singh D，et al. Effect of sulphur on oil content and fatty acids profile in 36 triple test cross families of Indian mustard（Brassica juncea）[J]. Indian Journal of Agricultural Sciences，2011，81（9）：878-880.

[9]Singh R，Sinsinwar B S. Effect of integrated nutrient management on growth，yield，oil content and nutrient uptake of Indian mustard（Brassica juncea）in eastern part of Rajasthan[J]. Indian Journal of Agricultural Sciences，2006，76（5）：322-324.

[10]王?銳. 油菜品質形成的生理生態基礎研究[M]. 北京：中國原子能出版社，2018：99-100.

[11]王?寅，魯劍巍. 中國冬油菜栽培方式變遷與相應的養分管理策略[J]. 中國農業科學，2015，48（15）：2952-2966.

[12]Zhao F J，Evans E J，Bilsborrow P E，et al. Sulphur uptake and distribution in double and single low varieties of oilseed rape（Brassica napus L.）[J]. Plant and Soil，1993，150（1）：69-76.

[13]Mandal K G，Sinha A C. Effect of integrated nutrient management on growth，yield，oil content and nutrient uptake of Indian mustard（Brassica juncea）in foothills soils of eastern India[J]. Indian Journal of Agronomy，2002，47（1）：109-113.

[14]Soleymani A. Responses of cultivars of canola to sulfur fertilizer and plant densities under climatic condition of Gorgan region，Iran[J].Journal of Food Agriculture & Environment，2010，8（3/4）：298-304.

[15]Riley N G，Zhao F J，McGrath S P. Availability of different forms of sulphur fertilisers to wheat and oilseed rape[J]. Plant and Soil，2000，222（1/2）：139-147.