有機(jī)肥施用對(duì)甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量、品質(zhì)及效益的影響

戴祥來，趙繼獻(xiàn)，胡 權(quán)

（貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油菜研究所，貴州貴陽 550008）

油菜是我國第一大油料作物，是我國人民的主要植物食用油來源，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民對(duì)食用油的需求量日漸增多，但當(dāng)前國內(nèi)油料作物的自給率仍然不足，60%的植物油都依靠進(jìn)口[1-2]。因此，提高油菜的產(chǎn)量和產(chǎn)油率，是解決植物油供需矛盾的有效措施。在實(shí)際生產(chǎn)中，農(nóng)戶為追求高產(chǎn)，往往會(huì)過量使用化肥，導(dǎo)致土壤板結(jié)、酸化、鹽漬，養(yǎng)分失衡、肥力降低問題，最終會(huì)嚴(yán)重制約農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3-6]。有機(jī)肥中含有豐富的氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)等植物必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)緩解高產(chǎn)與土壤培肥矛盾具有重要作用。大量研究結(jié)果表明，施用有機(jī)肥不僅能有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，提升土壤肥力[7-12]，還能提高油菜產(chǎn)量[13-16]；劉義新等[17]、向云等[18]研究新型有機(jī)肥（有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥）對(duì)油菜產(chǎn)量品質(zhì)的影響，表明施用有機(jī)肥、復(fù)混肥有利于提高油菜產(chǎn)量與品質(zhì)；張建學(xué)等利用有機(jī)肥配施磷肥研究表明適量的有機(jī)肥配施可促進(jìn)油菜生長(zhǎng)，提高油菜產(chǎn)量與含油量[19]；謝芹芳等研究表明“深耕+有機(jī)肥+緩釋肥”方式比常規(guī)施肥方式，油菜產(chǎn)量更高，經(jīng)濟(jì)效益更好[20]。目前，關(guān)于有機(jī)肥對(duì)土壤肥力及油菜產(chǎn)量影響的研究較多，但單施有機(jī)肥與復(fù)合肥的對(duì)比研究報(bào)道較少。筆者結(jié)合前人的研究結(jié)果，開展施用有機(jī)肥料對(duì)油菜產(chǎn)量、植株性狀、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益的影響研究，旨在對(duì)前人研究結(jié)果進(jìn)行一定印證，也為推廣有機(jī)肥施用技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

參試油菜品種有3 個(gè)，分別為中雙11 號(hào)(B1)、浙油51(B2)、浙大630(B3)；參試有機(jī)肥為貴州梵凈山農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司提供的牛糞有機(jī)肥，有機(jī)質(zhì)含量≥45%，N 含 量0.30%～0.45%，P 含 量0.15%～0.25%，K 含量0.10%～0.15%；復(fù)合肥為市場(chǎng)上采購的西洋復(fù)合肥（N∶P∶K＝15∶15∶15）。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2019—2020年在貴州省思南縣塘頭鎮(zhèn)貴州省油菜研究所機(jī)場(chǎng)壩科研基地上進(jìn)行，前茬為水稻，肥力均勻中等偏上。試驗(yàn)設(shè)2大處理，即A1處理，施有機(jī)肥；A2處理，施復(fù)合肥。施肥處理下每個(gè)油菜品種設(shè)1個(gè)處理，3次重復(fù)。小區(qū)行長(zhǎng)6.20 m，行距0.50 m，4 行區(qū)，小區(qū)面積12.40 m2。A1 處理每小區(qū)施有機(jī)肥6 kg（約4 841.13 kg·hm-2），A2 處理每小區(qū)施西洋復(fù)合肥900 g（約726.17 kg·hm-2），以施復(fù)合肥處理（A2）作對(duì)照(CK)。試驗(yàn)于2019 年9 月12 日進(jìn)行苗床育苗，10月30日移栽，栽前先開行后施肥，施肥后使肥土拌勻再移栽，移栽密度為60 000株·hm-2。試驗(yàn)田間管理只防蟲不防病，于11 月16 日用高效氯氰菊酯防治菜青蟲1次，12月4日每小區(qū)施尿素100 g，12月11日進(jìn)行中耕培土，12 月31 日每小區(qū)用尿素100 g 兌1 擔(dān)清水澆施提苗，于2020 年5 月9 日收獲脫粒，曬干、簸凈后稱取小區(qū)產(chǎn)量。

1.3 性狀調(diào)查及品質(zhì)分析

收獲前，每小區(qū)選取行中間具有代表性的5 株植株，掛于考種室自然風(fēng)干后進(jìn)行考種。考種性狀包括株高、有效分枝位、一次分枝數(shù)、主花序長(zhǎng)度、主序角果長(zhǎng)度、千粒重、角粒數(shù)、單株角果數(shù)、單株產(chǎn)量、地上部生物產(chǎn)量（子葉節(jié)以上部位）。每株取主序上下部各3 角、中部4 角共10 個(gè)，每個(gè)處理共測(cè)量50個(gè)角果長(zhǎng)。

取考種脫粒種子樣品，每重復(fù)各10 g，用傅立葉近紅外掃描儀（FOSS NIR Systems5000）進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定，測(cè)定指標(biāo)有芥酸、硫甙、含油率、蛋白質(zhì)、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、二十碳烯酸。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用DPS v3.01專業(yè)版和WPS office 2016軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用有機(jī)肥對(duì)油菜產(chǎn)量的影響

對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出不同施肥處理下各油菜品種的產(chǎn)量如表1，可以看出，施有機(jī)肥處理(A1)平均每公頃產(chǎn)量為2 937.89 kg，比施復(fù)合肥處理(A2)的2 450.37 kg，每公頃增加了487.52 kg，平均增產(chǎn)19.90%，增幅達(dá)極顯著水平。還可以看出，不同品種之間，施用有機(jī)肥比施復(fù)合肥處理的產(chǎn)量均有所增加，并達(dá)到極顯著水平。B1品種施有機(jī)肥處理的產(chǎn)量為2 821.90 kg·hm-2，比施復(fù)合肥的2 364.09 kg·hm-2，每公頃增加了457.81 kg，增產(chǎn)19.37%；B2、B3 品種施有機(jī)肥處理的每公頃產(chǎn)量比施復(fù)合肥處理分別增加了459.30、545.44 kg，增產(chǎn)17.19%、23.57%。由此可看出，施用有機(jī)肥能明顯提高油菜產(chǎn)量。

表1 不同施肥處理各油菜品種的產(chǎn)量比較 單位：kg·hm-2

2.2 施用有機(jī)肥對(duì)植株性狀的影響

不同施肥處理的植株性狀詳見表2，可以看出，施有機(jī)肥比施復(fù)合肥處理的植株性狀均表現(xiàn)更好，株高增加了13.86%，一次分枝數(shù)增加了18.98%，有效分枝位增高了31.77%，主花序長(zhǎng)度增加了4.34%，主序角果長(zhǎng)度增長(zhǎng)了6.03%；在產(chǎn)量構(gòu)成三要素上，單株角果數(shù)、千粒重、角粒數(shù)分別增加了8.77%、7.91%、4.17%。

表2 不同施肥處理的油菜植株性狀比較

從表中還可看出，施有機(jī)肥處理的平均單株產(chǎn)量為48.00 g，比施復(fù)合肥處理的產(chǎn)量39.27 g 增產(chǎn)了22.24%；施有機(jī)肥比施復(fù)合肥的單株干重平均提高了22.79%，增幅較大，產(chǎn)量提升明顯。綜上，施用有機(jī)肥能有效提升油菜植株性狀，增大油菜個(gè)體及生物產(chǎn)量，從而提高油菜單株產(chǎn)量，最終達(dá)到提高油菜產(chǎn)量的目的。

2.3 施有機(jī)肥對(duì)油菜品質(zhì)的影響

不同施肥處理的油菜品質(zhì)指標(biāo)見表3，可以看出，與施復(fù)合肥處理相比，施有機(jī)肥處理的油菜蛋白質(zhì)含量提高了8.72%，亞麻酸含量增加了4.62%，二十碳烯酸略有增加，含油率降低了2.77%，油酸降低了3.46%，芥酸降低了38.08%，硫甙降低了3.68%，其余品質(zhì)性狀均呈不同程度地降低，但降幅不明顯。從油+蛋白總量來看，施有機(jī)肥處理為70.18%，比施復(fù)合肥處理的69.75%，提升了0.43%。由此可知，施用有機(jī)肥能有效增加蛋白質(zhì)含量，提升油菜的雙低品質(zhì)。

表3 不同施肥處理的油菜品質(zhì)性狀比較

2.4 施用有機(jī)肥對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響

不同施肥處理的經(jīng)濟(jì)效益見表4，可知，施有機(jī)肥處理的產(chǎn)油量為1 404.26 kg·hm-2，比施復(fù)合肥處理的1 204.66 kg·hm-2，每公頃增產(chǎn)16.57%，增幅較大，差異明顯。在只考慮肥料投入成本，其他成本不計(jì)的情況下，施有機(jī)肥處理每公頃成本為5 805.00元，比施復(fù)合肥處理的2 625.00 元，每公頃成本增加了3 180元，提高了121.14%；施有機(jī)肥處理的每公頃經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出為28 085.28 元，與施復(fù)合肥的24 093.18 元相比，每公頃產(chǎn)出增加了3 992.10 元；施有機(jī)肥處理的每公頃經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)22 280.28 元，比對(duì)照處理的21 468.18 元，效益提升了3.78%。由此可知，施用有機(jī)肥的成本雖然比復(fù)合肥要高，但最終的經(jīng)濟(jì)效益并不會(huì)降低。

表4 不同施肥處理的經(jīng)濟(jì)效益比較

3 結(jié)論與討論

3.1 有機(jī)肥對(duì)植株性狀及產(chǎn)量的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，施用有機(jī)肥與對(duì)照（施復(fù)合肥）相比，油菜株高、一次分枝數(shù)、有效分枝位、主花序長(zhǎng)度、主序角果長(zhǎng)度、單株角果數(shù)、千粒重、角粒數(shù)都有明顯的提高，說明施用有機(jī)肥可以促進(jìn)油菜生長(zhǎng)，提升植株性狀，這與王家寶等[21]研究結(jié)果相同。在油菜產(chǎn)量方面，施有機(jī)肥與施復(fù)合肥相比，油菜單株干重提高了22.79%，單株產(chǎn)量增加了22.24%，每公頃菜籽產(chǎn)量平均增加了19.90%，增幅達(dá)極顯著水平；由此可說明，施用有機(jī)肥能有效提高油菜生物量及產(chǎn)量，這與周開芳等[22]、魏小武等[23]利用有機(jī)肥替代化肥的研究結(jié)果一致。從增幅大小還可以看出，施用有機(jī)肥首先是提高了油菜的生物產(chǎn)量及單株產(chǎn)量，從而提高了油菜的群體產(chǎn)量。這應(yīng)是有機(jī)肥中富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以促進(jìn)油菜植株個(gè)體生長(zhǎng)，改善油菜產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，從而提升了油菜產(chǎn)量。

3.2 有機(jī)肥對(duì)油菜品質(zhì)的影響

不同施肥方式對(duì)油菜品質(zhì)的影響是不同的，在本研究中，施有機(jī)肥處理與對(duì)照相比，油菜蛋白質(zhì)含量提高了8.72%，亞麻酸提升了4.62%，含油率降低了2.77%，其余品質(zhì)性狀變化不明顯，與馬肖等[24]在化肥減量25%基礎(chǔ)上配施有機(jī)肥降低了油菜蛋白質(zhì)含量，含油率沒有明顯影響的研究結(jié)果略有不同。在雙低優(yōu)質(zhì)指標(biāo)上，與對(duì)照相比，施有機(jī)肥處理油菜芥酸含量降低了38.08%，硫甙降低了3.68%，與劉義新等[17]施用有機(jī)肥比普通復(fù)合肥的油菜芥酸、硫甙顯著增加的研究結(jié)果相反。在油+蛋白總量上，施有機(jī)肥處理比對(duì)照提升了0.43%，脂肪+蛋白總量變化不大。由此可說明，施用有機(jī)肥有利于提高菜籽的品質(zhì)，這與向云等[18]研究結(jié)果一致。

3.3 有機(jī)肥對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響

經(jīng)濟(jì)效益的高低取決于產(chǎn)出與成本，本試驗(yàn)結(jié)果表明，在只考慮肥料成本情況下，施有機(jī)肥處理每公頃經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出比施復(fù)合肥增加了3 992.10 元，施有機(jī)肥成本每公頃增加了3 180.00 元，施有機(jī)肥處理每公頃經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)22 280.28元，比對(duì)照處理的效益提升了3.78%。由此可說明，施用有機(jī)肥有利于提高油菜的經(jīng)濟(jì)效益，這與董平等[25]、謝芹芳等[20]研究結(jié)果相同。試驗(yàn)結(jié)果還表明，施有機(jī)肥處理的每公頃產(chǎn)油量比施復(fù)合肥提高了16.57%，增幅較大，說明施有機(jī)肥能有效提高油菜的產(chǎn)油量。

合理施用有機(jī)肥可以促進(jìn)油菜生長(zhǎng)，改善植株性狀，提高油菜生物產(chǎn)量和個(gè)體優(yōu)勢(shì)，還可以有效提升土壤肥力；與復(fù)合肥相比，有機(jī)肥富含植物所需的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不僅能提高油菜產(chǎn)量、產(chǎn)油量和品質(zhì)，還能提高油菜種植的經(jīng)濟(jì)效益，更有利于促進(jìn)農(nóng)戶增收增效。在當(dāng)下農(nóng)村土地種植率不高的情況下，雖然施用有機(jī)肥能提高土壤肥力和經(jīng)濟(jì)效益，但單施有機(jī)肥的成本較高，而且施有機(jī)肥改善土壤肥力是一個(gè)長(zhǎng)期投入過程，農(nóng)戶多數(shù)不愿意生產(chǎn)投入過高，因此在油菜生產(chǎn)上推廣應(yīng)用有機(jī)肥施用技術(shù)有一定的難度，下一步有必要開展合理的減肥增效技術(shù)研究，以降低成本，提高農(nóng)戶種植積極性。