有機肥與磷肥配施對旱地甘藍型冬油菜根系生長?產量及品質的影響

張建學 楊志奇 雷建明 王芙蓉 張亞宏 范提平

摘要 采用裂區試驗設計，研究有機肥和磷肥配施對北方旱地甘藍型冬油菜苗期葉片、根系生長、產量和品質的影響。試驗設主處理為不施有機肥（M0）和施有機肥處理（M），副處理4個磷肥施用量（P2O5）分別為0、75、150、225 kg/hm2。結果表明，適當的有機肥和磷肥配施可促進冬油菜的生長，改善經濟性狀，增加產量，有機肥和磷肥配施效果明顯，在MP2O5150處理時效果最佳，葉片數、葉干重、主根長、主根頸直徑、根干重分別比對照處理M0P2O50增加了6.00片、7.44 g、19.56 cm、0.75 cm和1.91 g;株高、主花序有效角果數、單株有效角果數、角粒數和單株產量分別比對照處理M0P2O5 0 增幅46.91%、18.19%、28.73%、9.63%和72.22%，產量為3 613.11 kg/hm2，較對照增收1 257.15 kg/hm2，增幅53.36%，增產差異非常顯著。施用有機肥對旱地冬油菜籽粒品質影響不明顯，但施磷肥可提高含油量和芥酸含量，降低硫甙、蛋白質和油酸的含量，MP2O5150處理時含油量最高為45.36%，比對照處理高2.59%，芥酸含量為36.36%，比對照處理高2.1%，硫甙含量99.13 kg/hm2，蛋白質含量21.88%。

關鍵詞 有機肥;磷肥;冬油菜;根系;產量;品質

中圖分類號 S-634.3? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）13-0165-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.13.041

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

The Effect of Organic Fertilizer and Phosphate Fertilizer on the Root Growth and Yield and Quality of Brassica napus in the Dryland

ZHANG Jian xue，? YANG Zhi qi ， LEI Jian ming et al

（Institute of Agricultural Sciences in Tianshui，Tianshui， Gansu 741001）

Abstract The effects of organic fertilizer and phosphate fertilizer on the leaves， roots， yield and quality of Brassica napus in dryland were studied by using the split plot experiment. In the experiment， the main treatment was non organic fertilizer application or organic fertilizer， and the secondary treatment was 0， 75， 150 and 225 kg/hm2 of phosphate fertilizer applications. The results showed that the application of organic fertilizer and phosphorus fertilizer could promote the growth of root， improve economic character and increase yield. The effect was most obvious when treated with MP2O5150，the number of leaves， dry weight of leaves， length of main root， neck of root and dry weight of root increased by 6.00 pieces， 7.44 g， 19.56 cm， 0.75 cm and 1.91 g respectively. The plant height， effective pods in main flower， effective pods per plant， seeds per pod and the yield per plant increased by 46.91%， 18.19%， 28.73%， 9.63% and 72.22% respectively compared with the control. The production was 3 613.11 kg/hm2， increased by 1 257.15 kg/hm2 compared with the control and grew 53.36%. The increase in production was very significant. The application of organic fertilizer had no significant effect on the grain quality of winter rapeseed in dryland. However， the application of phosphate fertilizer could increase the oil content and erucic acid content， and reduce the content of glucosinolate， protein and oleic acid. The maximum oil content of MP2O5 150 was 45.36%， which was 2.59% higher than the control treatment， and the erucic acid was 36.36%， which was 2.10% higher than control. The glucosinolates content was 99.13 kg/hm2， and the protein content was 21.88%

Key words Organic fertilizer;Phosphate fertilizer;Winter rapeseed;Root system;Yield;Quality

油菜是甘肅省主要油料作物，冬油菜年播種面積約11萬hm2，占全省油料作物總面積的30%，油菜面積的60%[1-2]，主要分布在隴東南的天水市、平涼市、慶陽市、定西市和隴南市等地區，白菜型冬油菜抗寒耐旱、適應性強，成為該地區主要種植類型，但相對于甘藍型冬油菜具有產量低、品質差、效益不明顯等特點[3-5]，當地冬油菜生產受到一定的影響。隨著強冬性甘藍型冬油菜新品種天油9號和天油14號等品種的成功選育[6-8]，該品種抗寒、高產、優質，效益突出，因此，在甘肅省隴東南干旱半干旱地區發展甘藍型冬油菜將成為一種趨勢。為了更有效地提高產量、改善品質、增加效益，須進行高產栽培技術研究，指導當地農民。研究表明，合理的氮、磷和有機肥等肥料均能促進作物的生長，增產效果顯著[9-13]，氮、磷和有機肥配合施用增產效果更佳[14-18]。該區域白菜型冬油菜在播期、施肥等方面的栽培技術研究較多[19-24]，但甘藍型冬油菜相關研究較少，通過有機肥及磷肥配施對旱地甘藍型冬油菜產量及品質的影響，找出最佳的施肥水平，增加油菜產量，改善品質，增加效益，促進當地冬油菜產業的發展。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在天水市農業科學研究所中梁試驗站油菜試驗田中進行，該地海拔1 650 m，年均氣溫11.0 ℃左右，年降雨量550 mm，主要集中在7—9月。前茬作物冬小麥，黃綿土壤，耕作層有機質15.3 g/kg，全氮1.08 g/kg，全磷0.75 g/kg，全鉀19.80 g/kg，速效氮66 mg/kg，速效磷21 mg/kg，速效鉀98 mg/kg。

1.2 試驗材料

冬油菜品種為天水市農業科學研究所選育的甘藍型三系雜交種天油16號。

1.3 試驗設計

采用裂區設計，主處理為施有機肥（M）和不施有機肥處理（M0），施有機肥處理為施用精雞糞7 500 kg/hm2（干重）。副處理設4個磷肥施用量（P2O5），分別為0、75、150、225 kg/hm2。即M0P2O50、M0P2O575、M0P2O5150、M0P2O5225、MP2O50、MP2O575、MP2O5150、MP2O5225。所有處理均施氮肥（N）150 kg/hm2，氮肥采用中國石油蘭州石化公司生產的尿素N≥46.4%，磷肥采用云南安寧萬合磷肥廠生產的過磷酸鈣P2O5≥12.0%。小區長7 m，寬4 m，小區面積28 m2，重復3次。

1.4 栽培管理

前茬冬小麥收獲后，及時進行深耕翻地，播種前將有機肥和氮磷肥按試驗設計作為底肥一次性均勻地施入各小區中，然后進行旋地，于9月5日采用人力單行油菜播種機播種，行距40 cm，出苗后五葉期間（定）苗，密度控制在27萬株/hm2左右，其他栽培管理措施同當地大田。

1.5 測定項目與方法

12月10日田間取樣，每個處理依次挖5個單株進行葉鮮重（g）、根鮮重（g）、主根長（cm）和根直徑（cm）的稱重，然后把葉和根烘干稱重記載。成熟后在每個處理中隨機取10株，測定株高（cm）、分枝部位（cm）、一次分枝數（個）、主花序有效長度（cm）、 主花序有效角果數（個）、全株有效角果數（個）、角果長度（cm）、角粒數（粒）、千粒重（g）、單株產量（g/株），計算平均值。試驗按小區收獲，折合面積產量。并留油菜籽樣品采用近紅外方法測定油菜品質。

1.6 數據分析

試驗數據采用DPS進行方差分析，用LSD值（LSD 0.05）為標準進行均值參數的差異顯著性檢驗，數據統計分析采用Excel 2007。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對旱地甘藍型冬油菜苗期葉、根生長的影響

由表1可知，不同施肥水平均可影響旱地冬油菜苗期生長發育，促進根系生長。僅施用有機肥處理MP2O50時，葉片數、葉干重、主根長、主根頸直徑、根干重分別比對照處理M0P2O50增加了1.0片、1.98 g、4.70 cm、0.25 cm和0.44 g，提高了31.25%、89.59%、111.37%、119.05%、84.52%。在僅施磷肥且隨著施用量的增加時，葉片數、葉干重、主根長、主根頸直徑、根干重隨著增加，當磷肥施用量為150 kg/hm2苗期各指標達到最大值，葉片數、葉干重、主根長、主根頸直徑、根干重分別比對照處理M0P2O50增加了2.80片、3.69 g、9.51 cm、0.46 cm和0.96 g，與對照差異顯著，當進一步增加磷肥施用量P2O5 為225 kg/kg時，葉片數等各項指標略有降低，但仍高于對照處理M0P2O50。有機肥與磷肥配合施用對旱地冬油菜生長影響更加明顯，當處理為MP2O5150時，葉片數、葉干重、主根長、主根頸直徑、根干重分別是9.20片、9.65 g、23.78 cm、0.96 cm和2.43 g，分別比對照處理M0P2O50增加了6.00片、7.44 g、19.56 cm、0.75 cm和1.91 g，差異顯著。這說明合理配施磷肥和有機肥，可促進旱地冬油菜根系的生長，增加葉、根的干物質含量，提高油菜的生長能力。

2.2 不同施肥處理對旱地甘藍型冬油菜經濟性狀的影響

由表2可知，施用有機肥可明顯改善旱地冬油菜經濟性狀，僅施有機肥株高131.31 cm，比對照處理M0P2O50提高了28.69 cm，單株有效角果數為168.09個，比對照增加了24.87個，單株產量為14.01 g，比對照處理增加了3.39 g，MP2O50處理的株高、單株有效角果數和單株產量分別比對照M0P2O50處理增加了27.96%、17.36%和31.92%，差異顯著，MP2O50處理對一次有效分枝數、主花序有效角果數和角粒數等性狀也有不同的改善，分別增加了10.88%、25.09%和7.60%。同樣合理施用磷肥均能改善旱地冬油菜的經濟性狀，株高、一次有效分枝數、主花序有效角果數、單株有效角果數、角粒數和單株產量均有增加，隨著磷肥施用量的增加，株高、總角果數和單株產量等均呈先增加后降低的趨勢，在磷肥施用量（P2O5）150 kg/hm2時所有農藝性狀都達到最大值，且有機肥和磷肥配合施用，效果更顯著。在MP2O5150處理有機肥施用量7 500 kg/hm2、磷肥施用量（P2O5）150 kg/hm2時，株高、一次有效分枝數、主花序有效角果數、單株有效角果數、角粒數和單株產量分別為150.76 cm、2.69個、46.26個、184.37個、21.07粒和18.29 g，分別比對照處理M0P2O50增加了48.14 cm、0.76個、7.12個、41.15個、1.85粒、7.67 g，增加了46.91%、39.38%、18.19%、28.73%、9.63%和72.22%，差異顯著。

2.3 不同施肥處理對旱地甘藍型冬油菜產量的影響

由表3可知，在僅施有機肥時產量為3 008.35 kg/kg2，較對照增收652.39 kg/hm2，增幅27.69%。磷肥對油菜產量也有顯著影響，隨著施磷量的增加油菜產量先增加后降低，在施磷量（P2O5）達150 kg/hm2（MP2O5150處理）時油菜產量最高為3 613.11 kg/hm2，較對照增收1 257.15 kg/hm2，增幅達53.36%，增產非常明顯，進一步增加磷肥施用量，施磷量達225 kg/hm2即 MP2O5225處理時產量為3 415.49 kg/hm2，較MP2O5150處理產量有所減少，但較對照處理仍增收1 059.53 kg/hm2，增幅44.98%。MP2O575、M0P2O5150、M0P2O5225和M0P2O575處理時，旱地冬油菜產量分別為3 342.87、3 280.97、3 200.02和3 004.78 kg/hm2，分別較對照處理增幅41.89%、39.27%、35.83%、27.54%。各處理與對照之間差異達極顯著水平。

2.4 不同施肥處理對旱地甘藍型冬油菜品質的影響

由表4可知，施用有機肥對旱地冬油菜的含油量、芥酸、油酸、亞油酸、硫甙和蛋白質含量影響不明顯，施用有機肥MP2O50處理時含油量為44.35%，芥酸含量為35.36%，硫甙含量為99.89 μmol/g，蛋白質含量為22.24%，比對照M0P2O50處理高1.58%、1.10%、-1.27%和-1.08%。施用磷肥可提高旱地冬油菜的含油量，隨著施磷肥的增加，含油和芥酸含量呈上升趨勢，當磷肥施用量為150 kg/hm2（MP2O5150處理）時含油量最高為45.36%，比對照處理高2.59%，MP2O5225處理時含油量為44.92%，比對照處理高2.15%，這2個處理與對照處理差異極顯著，2個處理間差異不顯著，在MP2O575處理時芥酸含量最低為33.88%，比對照處理低0.38%。油菜籽粒中硫甙、蛋白質和油酸的含量隨著磷肥施用量的增加呈下降趨勢，當磷肥施用量為225 kg/hm2（MP2O5225處理）時硫甙含量最低為97.84 kg/hm2，比對照處理低3.32 kg/hm2，差異極顯著，MP2O575處理時硫甙含量為98.62 kg/hm2，比對照處理低2.54 kg/hm2，差異顯著，在MP2O5150處理時蛋白質含量為21.88%，MP2O5225處理時蛋白質含量為21.86%，分別比對照處理低1.44%和1.46%，與對照處理差異顯著。油酸含量為18.78%，比對照處理低1.27%。

3 結論與討論

有機肥料含有豐富的有機物和各種營養元素，能有效地改善土壤理化狀況和生物特性，熟化土壤，增強土壤的保肥供肥能力和緩沖能力，能促進作物的生長和提高農產品的品質，有機肥與化肥配施，能促進作物吸收，提高肥料利用率[25-29]。魯劍巍等[30]研究認為合理施磷肥均能明顯改善油菜的生產狀況，促進油菜對養分的吸收利用，增加油菜株高、單株總角果數、角粒數和單株產量，提高產量，增加經濟收入。何俊平等[31]研究認為不同氮磷鉀配比均可顯著提高油菜的產量、株高、有效分枝高和主花序有效角果數，相同施肥處理下，油菜產量、千粒重、單株有效角果數、一次有效分枝數、株高、有效分枝高、主序有效段長及有效角果數均表現出隨土壤肥力升高而增加的趨勢。該研究結果表明，以氮肥作基肥，有機肥和磷肥合理配合施用，能較好提高肥料的利用效率，促進旱地冬油菜生長，改善經濟性狀。在北方冬油菜區，磷素供應充足可提高油菜營養體內可溶性糖含量，增加細胞液濃度，增強細胞壁彈性和原生質的黏性，減少細胞內和細胞間水分的蒸騰，提高油菜越冬抗寒能力和抗旱能力。在MP2O5150處理時，葉片數、葉鮮重、葉干重、主根長、主根頸直徑、根鮮重、根干重分別是9.20片、44.97g、9.65 g、23.78 cm、0.96 cm、9.73 g和2.43 g，分別比對照處理M0P2O50增加了6.00片、35.29 g、7.44 g、19.56 cm、0.75 cm、7.58 g和1.91 g，與對照差異顯著。這說明合理配施磷肥和有機肥，可促進旱地冬油菜根系的生長，增加葉、根的干物質含量，提高油菜越冬抗寒能力和抗旱能力;同樣，合理施用磷肥均能改善旱地冬油菜的經濟性狀，株高、一次有效分枝數、主花序有效角果數、單株有效角果數、角粒數和單株產量均有增加，隨著磷肥施用量的增加，株高、總角果數和單株產量等都呈先增加后降低的趨勢，在磷肥施用量（P2O5）150 kg/hm2時所有農藝性狀都達到最大值，且有機肥和磷肥配合施用，效果更顯著。在有機肥施用量7 500 kg/hm2、磷肥施用量（P2O5）150 kg/hm2 （MP2O5150處理）時，株高、一次有效分枝數、主花序有效角果數、單株有效角果數、角粒數和單株產量分別為150.76 cm、2.69個、46.26個、184.37個、21.06粒和18.29 g，分別比對照處理M0P2O50增加46.91%、39.38%、18.19%、28.73%、9.63%和72.22%，差異顯著。產量為3 613.11 kg/hm2，較對照增收1 257.15 kg/hm2，增幅達53.36%，增產非常明顯。

鄧力超等[32]研究認為不同肥料配比對油菜品質有一定的影響，合理搭配NPK與有機肥可提高油菜籽的含油量和蛋白質含量，降低硫甙含量，進一步改善油菜品質。鄒娟等[33]研究認為施磷、鉀或硼肥有提高油菜籽含油量而降低蛋白質含量的趨勢;施肥對油菜籽硫甙和芥酸含量有一定影響，但對品質影響不大。該試驗結果表明，施用有機肥對旱地冬油菜品質影響不明顯，但有機肥和磷肥配施，可提高旱地冬油菜的含油量，隨著施磷肥的增加，含油和芥酸含量呈上升趨勢，當磷肥施用量為150 kg/hm2（MP2O5150處理）時含油量最高為45.36%，比對照處理高2.59%，油菜籽粒中硫甙、蛋白質和油酸的含量隨著磷肥施用量的增加呈下降趨勢，當磷肥施用量為225 kg/hm2（MP2O5225處理）時硫甙含量最低為97.84 kg/hm2，比對照處理低3.32 kg/hm2，差異極顯著。蛋白質含量為21.86%，分別比對照低1.46%，與對照處理差異顯著。一般情況下同一品種在相同生態條件下含油量和蛋白質含量之和是恒定的，劉昌智等[34]研究認為在氮磷、氮鉀、氮磷鉀配合施用下，油菜籽含油量和蛋白質不會同時提高，該研究結果也證實這一結論。

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