綠肥油菜施肥效應及適宜肥料用量研究

周雨亭，田貴生，游江峰，吳海亞，陳 妍，游紹陽

（1.武穴辦事處農業技術推廣服務中心，湖北 武穴 435400；2.武穴市耕地質量保護與肥料管理局，湖北 武穴 435400）

中國傳統農業有2000 多年歷史，包括油菜在內綠肥的栽培利用在國內傳統農業生產中有著不可替代的地位和意義。油菜為十字花科蕓薹屬一年生草本植物，油菜的落花、落葉及殘留在土壤中的根系，特別是整株翻壓到土壤中，具有增加土壤有機質、改良土壤、活化土壤、減緩根莖病害發生、提高栽培作物品質與產量等作用［1］。在現代農業中，油菜作為綠肥與傳統紫云英綠肥相比有許多極其明顯的優勢，如種植區域廣闊、適應性廣、抗逆性強、生長期短、播種期寬松、株體高大，鮮草、干有機物產量高，養分豐富、投資少、省工省時等［2］。近年來，隨著傳統的分散家庭養殖業逐漸萎縮，優質有機肥源隨之變得匱乏，化肥用量加大，致使土壤有機質含量下降、耕地質量降低，直接影響農作物的產量和農民收入［3］。油菜由于其自身栽培特點，其作為綠肥在現代農業發展中有較明顯的優勢。油菜是武穴市冬季的主要農作物，近幾年油菜生產本著“宜油則油”“宜肥則肥”的理念，有效解決了武穴市冬季遲播油菜種植難的問題。為進一步完善綠肥油菜種植技術，探索最適宜的施肥量，2018年武穴市秋播開展了綠肥油菜適宜施肥量試驗，為后期技術推廣提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2018—2019年在湖北省武穴辦事處新磯社區李桂泗垸農技中心示范田進行，供試土壤為長江流域沖積的潮土。供試田塊前茬為一季中稻，基礎土壤（0～20 cm 土層）理化性質：pH 7.2，有機質17.6 g∕kg，全氮1.1 g∕kg，有效磷15.6 mg∕kg，速效鉀89.5 mg∕kg。供試土壤全氮、速效鉀均屬于潛在缺乏狀態，供試綠肥油菜品種為陽光2009，播種量15 kg∕hm2。

1.2 試驗設計

共設6 個處理，分別為：T1，不施肥；T2，施純氮37.5 kg∕hm2、純磷30.0 kg∕hm2；T3，施純氮75.0 kg∕hm2、純磷30.0 kg∕hm2；T4，施純氮112.5 kg∕hm2、純磷30.0 kg∕hm2；T5，施純氮150.0 kg∕hm2、純磷30.0 kg∕hm2；T6，施純氮75.0 kg∕hm2、純磷30.0 kg∕hm2、純鉀45.0 kg∕hm2，供試肥料品種為尿素（N≥46%）、過磷酸鈣（P2O5≥12%）和氯化鉀（K2O≥60%），各處理所有肥料均作底肥一次性施用。油菜于2018年10月30日采用翻耕直播的方式播種，2019年4月24日翻壓旋耕還田。試驗采用隨機區組設計，小區面積60 m2，3 次重復，各處理間設寬0.25 m 溝相隔離，四周外緣設保護行，播種后用金都爾化學除草劑進行封閉除草，后期不再追肥和除草，其他田間管理相同。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 土壤樣品采集與測定 試驗開展前，采集0～20 cm 耕層土壤，風干磨細過篩，按照實驗室常規方法測定pH、有機質、全氮、有效磷、速效鉀［4］。

1.3.2 物候期觀察記載 ①播種期，即實際播種日期；②出苗期，以預選密度的75% 幼苗出土，子葉張開平展為標準；③抽薹期，以50% 以上植株主莖開始延伸，主莖頂端離子葉節達10 cm 為標準；④初花期，以全區有25% 植株開始開花為標準；⑤終花期，以全區有75% 以上花序完全謝花（花瓣變色、開始枯萎）為標準；⑥成熟期，以全區有50% 以上角果轉黃變色，且子粒呈成熟色澤為標準；⑦生育日期，包括播種期至出苗期，出苗期至現蕾期等：以24 h 為1 d，各種生育前一物候期出現之當日不足24 h 不能作1 d 計。

1.3.3 冬至苗情調查 在冬至日（2018年12月22日）每個小區選取有代表性區域1 m2，調查冬至苗密度、根莖粗（以10 株根莖粗的平均數）、單株葉片數和葉面積（取10 株葉片數和葉面積的平均數）。

1.3.4 生物量測定 在油菜抽薹期（2019年3月18日）和成熟期（2019年4月24日）每個小區分別選取有代表性區域0.36 m2，齊地割去地上部植株樣品，先稱鮮重，再置于60 ℃烘箱烘干至恒重，稱其干重。

1.4 數據統計

利用Excel 2013 軟件進行數據處理，采用SPSS 20.0 進行數據的統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對綠肥油菜物候期的影響

由表1 可知，隨著施肥量的增加，綠肥油菜生育進程相應推遲。與不施肥處理（T1）相比，施肥處理（T2至T6）的綠肥油菜生育期推遲2～5 d；在磷肥用量一致的條件下，隨著氮肥用量（T2至T5）的增加綠肥油菜物候期隨之推遲，與T2相比，施氮處理（T3至T5）綠肥油菜抽薹期、初花期、終花期和成熟期均隨之推遲1～2 d，全生育期則隨之推遲1～3 d；與不施鉀處理（T3）相比，施鉀處理（T6）的綠肥油菜生育期提前1 d。可見，施氮可以推遲綠肥油菜物候期，施鉀則相反。

表1 施肥對綠肥油菜物候期的影響

2.2 不同處理對綠肥油菜冬至苗情的影響

施肥對綠肥油菜冬至苗情的影響如表2 所示。與不施肥處理（T1）相比，施肥處理（T2至T6）的綠肥油菜密度均呈顯著消減的趨勢，株高、根莖粗、單株葉片數和單株葉面積則呈顯著增加的趨勢；在磷肥用量一致的條件下，隨著氮肥用量（T2至T5）的增加，綠肥油菜密度均隨之呈消減的趨勢，與T2相比，施氮處理（T3至T5）綠肥油菜密度減少4.05～40.95萬株∕hm2；與T1相比，株高增加6.3～9.7 cm，根莖粗增加4.7～5.0 mm，單株葉片數增加1.7～2.8 片，單株葉面積增加21.1～41.3 cm2；與不施鉀處理（T3）相比，施鉀處理（T6）的綠肥油菜密度消減4.95 萬株∕hm2，株高增加0.5 cm，根莖粗增加0.1 mm，單株葉片數增加0.2 片，單株葉面積增加11.3 cm2。可見，施氮肥和鉀肥均可改善綠肥油菜冬至苗情，促進綠肥油菜冬發。

表2 施肥對綠肥油菜冬至苗情的影響

2.3 不同處理對綠肥油菜薹期和成熟期生物量的影響

施肥對綠肥油菜薹期和成熟期生物量的影響如表3 所示。與不施肥處理（T1）相比，施肥處理（T2至T6）的綠肥油菜薹期和成熟期生物量均呈顯著增加的趨勢，鮮重分別增加14 775～31 410、16 290～33 585 kg∕hm2，干重分別增加9 300～21 990、10 140～24 345 kg∕hm2；在磷肥用量一致的條件下，隨著氮肥用量（T2至T5）的增加，綠肥油菜薹期和成熟期生物量隨之呈增加的趨勢，與T2相比，施氮處理（T3至T5）綠肥油菜鮮重分別增加7 350～16 635、6 000～17 295 kg∕hm2，干重分別增加6 195～12 690、5 895～14 205 kg∕hm2；與不施鉀處理（T3）相比，施鉀處理（T6）的綠肥油菜薹期和成熟期生物量均呈顯著增加的趨勢，鮮重分別增加8 715、9 015 kg∕hm2，干重分別增加6 105、6 315 kg∕hm2。可見，施氮肥和鉀肥均可提高綠肥油菜薹期、成熟期的鮮重和干重，從而提高綠肥油菜的生物量。

表3 施肥對綠肥油菜生物量的影響（單位：kg∕hm2）

3 小結與討論

油菜從移栽到花芽分化，歷時40～50 d，這一階段氣溫由高到低，油菜生長也因此由快到慢。此期間內油菜生長的好壞，尤其是冬至苗情直接影響到產量的高低。趙慧娟［5］研究表明，油菜越冬期單株在5～12 片葉范圍內時，冬前每多一片葉，春后單株一次分枝便增加0.4～0.6 個，單株角果數增加32～44個，單株產量增加1.6～2.0 g，即可增產172.5～255.0 kg∕hm2。這充分說明年前形成較大的營養體，是油菜增枝、增莢、增粒、增產的保證。本研究結果也表明，與不施肥處理（T1）相比，施肥處理（T2至T6）的綠肥油菜冬至苗株高、根莖粗、單株葉片數和葉面積均呈增加的趨勢，促進綠肥油菜冬發，提高綠肥油菜生物量。

此外，綠肥油菜具有抗逆性強，適應性廣，功能性用途寬，經濟效益好，種子、肥料及管理投入少等特點。紫云英等傳統豆科綠肥雖有天然的固氮優勢，但是其存在抗逆性差、適應性窄、種子繁殖率低等問題，尤其是紫云英功能性窄（除肥用外，其他功能性弱）、經濟效益低下，且投入種子、用工成本也較高，已經不適應現代農業發展的新要求［6］。相比紫云英綠肥，油菜綠肥有著適應性強、用途廣、經濟價值高、發展潛力大等極其明顯的優勢，且油菜綠肥扎根深，吸收利用土壤難溶性磷與鉀能力遠高于其他綠肥作物，可為后茬作物平衡養分、高產提供保障，尤其兼具苗薹作蔬菜、花期美化環境等多用途，在現代農業生產中有著超越其他綠肥的潛力。

試驗結果表明，適當增加施肥量對增加綠肥油菜薹期和成熟期生物量的積累均有明顯的效果，但綠肥油菜的最終目的是以小肥換大肥，以最少的投入成本獲得最理想的回田生物量，以達到提高土壤肥力的目的，通過本試驗數據綜合分析，武穴市綠肥油菜最佳施肥量為施N 75 kg∕hm2、P2O530 kg∕hm2、K2O 45 kg∕hm2。