?不同施肥量对麦后复种饲料油菜养分吸收及产量的影响

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　　摘 要：为了解宁夏引黄灌区麦后复种饲料油菜的合理施肥水平，以华油杂62为材料，通过田间试验研究了氮磷钾施用量对饲料油菜生物量、养分吸收规律及产量的影响。结果表明：在整个生育期内油菜各器官的干物质累积量趋势表现为叶>茎>根，各器官的养分吸收量随着生育期的进行呈现“S”型变化趋势;整个生育期中氮磷钾肥处理（NPK）的氮磷钾养分吸收量均最高，其次是缺钾处理（NP）和缺磷处理（NK）处理，缺氮处理（PK）处理最低;株高和茎粗在生育前期各处理间差异不显著，中后期不同施肥处理间表现出一定的差异;NPK处理的鲜草产量最高，为73 110.0 kg/hm2，干草产量为11 848.7 kg/hm2，分别比对照增产48%和58.5%，NPK处理与PK、NK、NP处理的鲜草量相比分别增产33.2%、28.9%和18.8%，施肥后的效果表现为氮肥>磷肥>钾肥。这表明氮肥是影响油菜高产的主要因素，在此基础上配施磷钾肥效果更佳，而且在蕾薹期和初花期提供足夠的氮磷钾肥是该油菜品种获得高产的关键。
　　关键词：饲料油菜;氮磷钾肥;干物质积累;养分吸收量;宁夏
　　中图分类号：S565.4 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2020）05-0026-05
　　Effects of Different Fertilizer Amounts on Nutrient Uptake and Yield of Post-Wheat Forage Rape—Taking the Yellow River Irrigation District of Ningxia as an Example
　　 MA Zhi-hui，LI Hui-xia，HE Wen-shou
　　（College of Agriculture， Ningxia University， Yinchuan 750021， PRC）
　　Abstract： To understand the rational fertilization level of post-wheat forage rape in the Yellow River irrigation area in Ningxia， a rape cultivar Huayouza 62 was planted in field experiment for the effects of different fertilization rates on biomass and nutrient absorption of forage rape and its yield. The results showed that throughout the growth duration， dry matter accumulation of each organ was leaf>stem>root. The nutrient absorption of each organ showed an ‘S’-type change trend as the growth period progressed. During the whole growth period， the NPK treatment possessed the highest absorption of nitrogen， phosphorus and potassium nutrients， followed by the NP treatment and the NK treatment， the PK treatment was the lowest in the absorption of nitrogen， phosphorus and potassium nutrients. Plant height and stem thickness did not differ significantly between treatments in the early stages of growth， but had certain differences in the middle and late stages. NPK treatment recorded the highest in fresh grass yield and dry grass yield， reaching 73 110.0 kg/hm2 and 11 848.7 kg/hm2， increased by 48% and 58.5%， respectively in comparison to CK （ no fertilization）. Furthmore， NPK treatment was 33.2 %， 28.9% and 18.8% higher than PK， NK and NP treatments respectively in the yield of fresh grass， the fertilizer efficiency was N>P>K. To sum up， nitrogen fertilizer is the main factor affecting high yield of forage rape， its combined application with phosphorus and potassium fertilizer is more effective; and providing sufficient nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer at the stem elongation stage and early flowering stage is the key to obtain high yield. 　　Key words： forage rape; nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer; dry matter accumulation; nutrient uptake; Ningxia
　　油菜在中国的种植历史悠久，饲料油菜作为培肥地力的新品种，具有低芥酸、低硫甙，易种植，营养价值高，生育期短等特点[1-2]。西北地区麦后复种饲料油菜技术，是在小麦收后的2～3个月，利用农田空闲时间以及西北地区麦后充足的光、热、水、土资源，种植优质的饲料油菜[3]。麦后复种饲料油菜不仅能解决当地冬季饲草紧缺问题，而且可以增加地表植被覆盖，减少当地风沙气候，同时还可以在油菜收割时留茬翻压作为绿肥，实现增产增收、培肥地力的目的[4]。与传统油菜相比，饲料油菜的开发利用方式不同，各生育期的养分需求量以及栽培技术也有所差异[5]。因此，研究麦后复种条件下氮磷钾肥配施对饲料油菜產量、生长性状及养分吸收利用率的影响，对于制定当地高产高效的饲料油菜种植技术具有重要现实意义[6]。
　　氮、磷、钾被称为“植物营养三要素”，是促进作物生长发育、提高产量和提升品质不可或缺的物质基础[7]。目前对于饲料油菜合理施肥技术的研究较少，多是研究播期和播种密度[8-10]。朱倩倩等[11]研究认为新疆南部地区饲料油菜适宜的水氮含量为中水（6 000 m3/hm2）高氮（187.5 kg/hm2）。因此，笔者以华油杂62为材料，通过田间试验研究了氮磷钾施肥量对饲料油菜生物量、养分吸收规律及产量的影响，以期确定宁夏引黄灌区麦后复种饲料油菜的最佳施肥水平。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验地概况及供试材料
　　试验于2019年7—10月在宁夏大学实验农场进行。该地位于宁夏回族自治区银川市永宁县，地处东经106°10′，北纬38°19′，海拔1 117 m;属于中温带干旱气候，常年干旱少雨，年平均气温8.7℃左右，夏季平均气温在20℃以上，≥10℃的积温平均为3 245.6℃，积温有效性高，光能资源丰富，日照长。供试土壤类型为灌淤土， 养分含量如表1。供试油菜品种为华油杂62，供试肥料为尿素（N≥46.0%）、过磷酸钙（P2O5≥12%）、硫酸钾（K2O≥51%）
　　1.2 试验设计
　　试验共设5个处理，分别为不施肥处理（CK）、缺氮处理（PK）、缺磷处理（NK）、缺钾处理（NP）和氮磷钾肥处理（NPK）;各处理中氮、磷和钾肥施用量分别为180、90和60 kg/hm2，其中磷肥和钾肥一次性基施，氮肥中70%作为基肥，30%作为蕾薹期的追肥;采用随机区组排列，每个处理3次重复，小区面积15 m2。供试油菜于2019年7月21日采用人工撒播方式播种，种植密度约44.5×104株/hm2[12]，10月13日收获。试验地设置有微喷装置，以满足油菜苗期的高需水量，其他田间管理方式均采用当地大田常规措施。
　　1.3 考察指标及方法
　　在苗期（8月25日）、蕾薹期（9月2日）、初花期（9月10日）、盛花期（9月18）、荚果期（9月26日）和收获期（10月13日）进行采样，各小区采集10株长势均匀的植株，测定株高、茎粗等生长指标，并将其分为根、茎、叶（包含花和果实）3部分，用清水冲洗干净，用剪刀剪碎，分别称量鲜重，然后装进信封袋中，在105℃下杀青30 min，75℃下烘干至恒重，烘干后称量各部分干重。用高速粉碎机粉碎各部位干样，后过1 mm筛，用于植株全氮、全磷、全钾的测定，称取植株样品0.5 g，用H2SO4-H2O2 消煮，用半微量凯氏定氮法测定植株全氮含量，用钼锑抗比色法测定植株全磷含量，用火焰光度计法测定植株全钾含量[13]，以干重为基础计算氮、磷、钾养分含量。鲜草产量是在收获期将整个小区油菜全部收割称其重量，取3次重复中的平均值，然后经统计分析折算为每1 hm2产鲜草量;而干草产量则是根据收获期油菜植株鲜干比及鲜草产量换算得到。
　　养分吸收利用率相关的计算公式如下[14-17]。
　　养分增产率（%）=（全肥区产量-缺素区产量）/缺素区产量×100                                                             （1）
　　肥料养分利用率（%）=（收获期全肥区养分吸收量-收获期缺素区养分吸收量）/该元素施用量×100        （2）
　　每产1 t干饲料油菜某元素吸收量（RIE，kg/t）=（全生育期该养分吸收量/产干草量）×1 000                 （3）
　　1.4 数据处理
　　试验数据采用Excel 2003和SPSS 17.0软件进行整理与分析。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同氮磷钾配比对饲料油菜生长指标的影响
　　由图1可知，饲料油菜株高和茎粗在生育前期不同施肥处理之间差异不大，到生育中后期各处理间表现出一定的差异;其中NPK处理的株高和茎粗最高，其次是NP和NK处理，PK处理的株高和茎粗均低于其他施肥处理，但是与不施肥处理CK相比，株高略有提高，茎粗存在显著性差异。由此可见，氮肥是影响饲料油菜生长指标的主要因素，其次是磷肥，而钾肥对其影响最小。 　　2.2 不同氮磷钾配比对饲料油菜干物质积累量的影响
　　由表2可知，宁夏引黄灌区复种饲料油菜各处理的干物质积累量随着生育期而变化，各器官的干物质累积量趋势表现为叶>茎>根;各生育期期叶片中干物质累积量趋势表现为蕾薹期>苗期>初花期>盛花期>收获期>荚果期，各处理间差异显著，整个生育期中各处理干物质积累量依次为NPK>NP>NK>PK>CK;各生育期期茎秆中干物质累积量趋势表现为初花期>蕾薹期>收获期>盛花期>荚果期，各处理间差异显著，其中NPK处理在整个生育期中干物质积累量最多，其次是NP和NK处理;各生育期期根系中干物质累积量趋势表现为初花期>蕾薹期>盛花期>收获期>荚果期>苗期，各生育期各处理间差异显著，NPK处理在整个生育期中干物质积累量最多，其次是NP和NK处理。
　　2.3 不同氮磷钾配比对饲料油菜各生育期养分吸收量的影响
　　2.3.1 氮 素 由图2可知，饲料油菜各器官不同施肥处理在整个生育期氮素吸收量不同，在整个生育期各器官氮的吸收量呈“S”型变化趋势。各器官氮吸收量表现为叶>茎>根。叶的氮吸收量在蕾薹期最高，荚果期最低;在整个生育期不同施肥处理间差异较大，其中NPK处理的氮吸收量最高，为304.2 kg/hm2，其次是NP和NK，分别为292.0和230.3 kg/hm2，PK处理的氮吸收量低于其他施肥处理，为175.2 kg/hm2。茎的氮吸收量在初花期最高，荚果期最低;整个生育期NPK处理最高，为120.0 kg/hm2，其次是NP和NK，分别为102.1和91.1 kg/hm2，PK处理的氮吸收量为61.3 kg/hm2。根的氮吸收量在初花期最高，其中NPK处理最高，占整个生育期的32.7%，其次是NP、NK和PK，分别占整个生育期的30.3%、29.9%和35.0%。整个生育期中NPK处理的氮吸收量最高，为59.5 kg/hm2，其次是NP、NK和PK，分别为45.8、41.7和28.1 kg/hm2。
　　2.3.2 磷 素 由图3可知，饲料油菜各器官不同施肥处理在整个生育期磷素吸收量不同，在整个生育期各器官的磷吸收量呈“S”型变化趋势。各器官磷吸收量表现为叶>茎>根。叶的磷吸收量在蕾薹期最高，荚果期最低;在整个生育期不同施肥处理间差异较大，其中NPK处理的磷吸收量最高，为224.1 kg/hm2，其次是NP和NK，分别为213.0和171.3 kg/hm2，PK处理的磷吸收量低于其他施肥处理，为133.3 kg/hm2。茎的磷吸收量在初花期最高，荚果期最低;整个生育期NPK处理磷吸收量最高，为132.1 kg/hm2，其次是NP和NK，分别为116.2和100.9 kg/hm2，PK处理的磷吸收量为67.8 kg/hm2。根的磷吸收量在初花期最高，其中NPK处理最高，占整个生育期的39.8%，其次是NP、NK和PK，分别占整个生育期的37.6%、34.7%和33.5%。整个生育期中NPK处理的磷吸收量最高，为83.0 kg/hm2，其次是NP、NK和PK，分别为57.5、53.8和43.6 kg/hm2。
　　2.3.3 钾 素 由图4可知，饲料油菜各器官不同施肥处理在整个生育期钾吸收量不同，在整个生育期各器官的钾吸收量呈“S”型变化趋势。各器官钾吸收量表现为叶>茎>根。叶的钾吸收量在蕾薹期最高，荚果期最低;在整个生育期不同施肥处理間差异较大，其中NPK处理的钾吸收量最高，为693.5 kg/hm2，其次是NK和NP，分别为592.6和583.5 kg/hm2，PK处理的钾吸收量低于其他施肥处理，为425.5 kg/hm2。茎的钾吸收量在初花期最高，荚果期最低;整个生育期NPK处理钾吸收量最高，为525.8 kg/hm2，其次是NK和NP，分别为441.8和407.4 kg/hm2，PK处理的钾吸收量为269.9 kg/hm2。根的钾吸收量在初花期最高，其中NPK处理最高，占整个生育期的42.1%，其次是NP、NK和PK，分别占整个生育期的41.6%、39.1%和42.4%。整个生育期中NPK处理的钾吸收量最高，为163.5 kg/hm2，其次是NK、NP和PK，分别为114.1、99.3和78.1 kg/hm2。
　　2.4 不同肥料配比对饲料油菜养分吸收利用率的影响
　　从表3可以看出，麦后复种饲料油菜不同氮磷钾配比试验中，各处理吸收钾素（K2O）量最多，其次是吸收氮素（N）量，而磷素（P2O5）吸收量最少;其中处理NPK总的养分吸收量最高，其次是NP和NK处理，PK处理的养分吸收量均低于其他施肥处理，但是与CK处理相比，氮、磷、钾养分吸收量分别提高84.3%、88.3%和90.3%。施用氮肥的利用率为34.7%，磷肥的利用率为28.6%，钾肥的利用率为28.0%;生产1 t饲料油菜干草需要吸收氮素19.1～41.7 kg，平均需要33.5 kg，需吸收磷素12.4～24.3 kg，平均需要20.7 kg，需吸收钾素32.4～90.1 kg，平均需要63.6 kg，所需N∶P2O5∶K2O平均为1∶0.63∶1.89。
　　2.5 不同氮磷钾配比对饲料油菜产草量的影响
　　从表4可以看出，在宁夏引黄灌区饲料油菜的不同氮磷钾配比试验中，NPK处理的产草量最高，鲜草产量为73 110.0 kg/hm2，增产48.0%，干草产量11 848.7 kg/hm2，增产58.5%，其次是NP和NK处理，鲜草分别增产24.7%和14.9%，干草分别增产44.6%和20.2%，PK处理的鲜草和干草产量均低于其他施肥处理，但是与不施肥处理CK相比增产11.2%和15.8%。由此可见，不施氮肥对饲料油菜产草量的影响最大，其次是磷肥，钾肥对产量的影响最小。
　　3 结论与讨论
　　植物在生长发育过程中，需要从外界不断吸收养分，来满足自身的需求，不同器官在不同生育期所需养分含量不同。宁夏引黄灌区饲料油菜各器官氮磷钾养分吸收量均表现为叶>茎>根，随着生育期的进行各器官的养分吸收量呈“S”型变化趋势[18]，其中NPK处理植株在生长过程中吸收的氮磷钾量最多，其次是NP和NK处理，PK处理植株吸收的养分量均低于其他施肥处理，但是与不施肥处理相比，养分吸收量之间存在显著性差异。麦后复种饲料油菜叶片N、P2O5和K2O吸收量在蕾薹期最高，而根和茎秆的养分吸收量在初花期最高，因此，在这两个生育期保持充足的氮磷钾肥料是获得高产的关键。 　　麦后复种饲料油菜各养分吸收量表现为钾>氮>磷，其中NPK处理吸收养分量最多，其次是NP和NK处理，PK处理的养分吸收量均低于其他施肥处理，生产1 t干草所需要的N、P2O5、K2O平均为33.5、20.7和63.6 kg，平均比例为1∶0.63∶1.89。
　　合理的施肥可增加宁夏引黄灌区饲料油菜的产草量，其中NPK处理的产草量最高，产鲜草量为73 110.0 kg/hm2，产干草量为11 848.7 kg/hm2，分别增产48%和58.5%，与缺氮处理（PK）、缺磷处理（NK）、缺钾处理（NP）鲜草量相比分别增产33.2%、28.9%和18.8%，施肥后的效果表现为氮肥>磷肥>钾肥。因此，在宁夏引黄灌区麦后复种饲料油菜的生产中，首先应该保证足够的氮素供应，在此基础上配合磷钾肥的适量施用[19]才能获得高产。
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　　（责任编辑：肖彦资）
　　收稿日期：2020-03-10
　　基金项目：宁夏自治区重点研发计划项目（2018BBF02003）;公益性行业（农业）科研专项经费项目（201503120）
　　作者简介：马致慧（1993—），女，回族，甘肃临夏回族自治州人，硕士研究生，研究方向为资源利用与植物保护。
　　通信作者：何文寿
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