高鉀地力下不同鎂肥用量對油菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

摘 要：為了探究高鉀地力下油菜（Brassica napus L.）鎂肥施用效果和適宜施鎂量，設(shè)4個(gè)施鎂處理（0、22.5、45.0、67.5 kg/hm2），

研究不同鎂肥用量對油菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：（1）與對照（不施鎂肥處理）相比，施用鎂肥處理產(chǎn)量增加17.1%～40.2%，當(dāng)鎂肥用量為45.0 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最高，為2 884 kg/hm2，當(dāng)鎂肥用量超過45.0 kg/hm2后不再增加。（2）與對照（不施鎂肥處理）相比，施用鎂肥處理油菜籽粒含油量提高0.19～0.86個(gè)百分點(diǎn)，蛋白質(zhì)含量降低0.08～1.77個(gè)百分點(diǎn)，當(dāng)鎂肥用量為45.0 kg/hm2時(shí)含油量達(dá)到最高，最高含油量為45.17%，當(dāng)鎂肥用量超過45.0 kg/hm2后籽粒含油量不再增加。高鉀地力下，施用鎂肥不僅有助于提高了油菜的產(chǎn)量，而且對于提高油菜籽的品質(zhì)也有一定作用。湖南省衡陽地區(qū)油菜產(chǎn)區(qū)高鉀地力下油菜生產(chǎn)上鎂肥（硫酸鎂）的適宜用量為45～60 kg/hm2。

關(guān)鍵詞：高鉀地力；油菜（Brassica napus L.）；鎂肥用量；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號：S565.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）08-0048-03

Effects of Magnesium Application Rates on Yield and Quality of Rapeseed under High Potassium Soil Fertility

LI Xiao-fang1，LI Qian1，LEI Li-qin1，TIAN Gui-sheng2，LU Jian-wei2

（1. Hengyang Institute of Agricultural Sciences， Hengyang 421001， PRC； 2. College of Resources and Environment， Huazhong

Agricultural University， Wuhan 430070， PRC）

Abstract： In order to investigate the application effect and suitable magnesium application rate of rapeseed （Brassica napus L.） under high potassium soil， four magnesium treatments （0， 22.5， 45.0， 67.5 kg/hm2） were set up to study the effects of different magnesium fertilizer application rates on the yield and quality of rapeseed. The results showed that： （1） Compared with the control （no magnesium fertilizer treatment）， the yield of magnesium fertilizer treatment increased by 17.1% to 42.3%， and when the dosage of magnesium fertilizer was 45.0 kg/hm2， the yield reached the highest， and the highest yield was 2 525 kg/hm2， no increase when the amount of magnesium fertilizer exceeds 45.0 kg/hm2. （2） Compared with the control （no magnesium fertilizer treatment）， the oil content of rapeseed treated with magnesium fertilizer increased by0.19-0.86 percent， the protein content decreased by 0.08-1.77 percent. The highest oil content is 51% when the amount of magnesium fertilizer was 45.0 kg/hm2， but no increase when it exceeds 45.0 kg/hm2. Under high potassium soil， the application of magnesium fertilizer not only helps to increase the yield of rapeseed， but also has a certain effect on improving the quality of rapeseed. Therefore， it is recommended that the suitable application of magnesium fertilizer （magnesium sulfate） is 45-60 kg/hm2 in winter rapeseed production in Hengyang City rapeseed producing area of Hunan Province.

Key words： high potassium soil fertility； rapeseed； magnesium fertilizer application rate； yield； quality

油菜是我國主要油料作物，種植面積約為6.7×106 hm2。湖南省地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，全省近80%的區(qū)域均適宜種植冬油菜，目前全省冬油菜面積在6萬hm2，是湖南省的特色冬季農(nóng)作物之一[1]。鎂元素是作物生長必需的一種重要中量元素，鎂元素的缺乏導(dǎo)致作物光合作用衰退、蛋白質(zhì)合成減少，且造成細(xì)胞膜脂過氧化、MDA含量增加以及作物的抗氧化酶活性升高等，從而導(dǎo)致作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降。有關(guān)鎂肥種類、用量及鎂與其他元素互作對經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究較多，施用鎂肥能夠提高煙草葉片的葉綠素和類胡蘿卜素含量，有利于提高產(chǎn)量和品質(zhì)[2-4]。但這些研究主要集中在低鉀低鎂地力的經(jīng)濟(jì)作物上，而有關(guān)高鉀地力下誘導(dǎo)缺鎂，從而影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)的報(bào)道較少。白由路等[5]研究表明湖南省土壤有效鎂含量呈北高南低趨勢，總體平均較低，施用鎂肥能夠不同程度的緩解缺鎂癥狀，對作物生產(chǎn)具有重要意義。研究不同鎂肥用量對油菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，旨在提出湖南衡陽地區(qū)高鉀地力下冬油菜的適宜鎂肥用量，為冬油菜鎂肥的施用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2017～2018年在衡陽市農(nóng)科所大廣村試驗(yàn)基地進(jìn)行，前茬作物為水稻。供試土壤為第四紀(jì)紅壤風(fēng)化發(fā)育而成的水稻土，耕層（0～20 cm）土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)如下：pH值4.1，有機(jī)質(zhì)含量15.1 g/kg，全氮含量1.0 g/kg，有效磷含量12.6 mg/kg，速效鉀含量227.6 mg/kg，交換性鈣含量1 732.8 mg/kg，

交換性鎂含量96.5 mg/kg，CEC含量為17.9 cmol/kg，

有效硼含量0.3 mg/kg，供試土壤速效鉀含量豐富，土壤交換性鎂含量缺乏。供試油菜品種為“陽光131”，播種量為7.5 kg/hm2，采用直播方式種植。肥料品種分別為普通尿素（含N 46%）、過磷酸鈣（含P2O5 12%）、

氯化鉀（含K2O 60%）、硫酸鎂（含MgO 16%）和硼砂

（含B 10.8%）。各處理田間管理一致。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)鎂水平，分別為：不施鎂處理（T0）；低鎂處理（T1）：22.5 kg/hm2；中鎂處理（T2）：45.0 kg/hm2；高鎂處理（T3）：67.5 kg/hm2。油菜全生育期施肥量為：N 195 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2、施硼砂15 kg/hm2。其中氮肥按苗肥∶越冬肥∶薹肥=6∶2∶2分配，磷鉀鎂硼肥全部作基肥施用。采用隨機(jī)區(qū)組排列，各處理4次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2（5 m×4 m）。2017年10月13日播種，分別在2017年10月28日、2017年12月2日和2018年2月3日追施苗肥、越冬肥和薹肥，2018年4月28日收獲。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 土壤樣品采集與測定 試驗(yàn)開展前，采集0～20 cm耕層土壤，風(fēng)干磨細(xì)過篩，按照實(shí)驗(yàn)室常規(guī)方法測定pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、鎂和有效硼含量[6]。

1.3.2 成熟期取樣及鎂含量測定 2018年4月25日每個(gè)小區(qū)取成熟期油菜地上部植物樣，取樣樣方大小為0.6 m×0.6 m。取樣植物風(fēng)干后脫粒，分成莖稈、角殼、籽粒3部分，并分別稱重、烘干、磨細(xì)、過篩，測定各部位鎂含量，植物樣品鎂含量測定采用體積比4∶1 HNO3-HClO4消化，原子吸收光譜儀測定。

1.3.3 油菜籽品質(zhì)測定 油菜籽主要品質(zhì)指標(biāo)油分、蛋白質(zhì)、硫甙和芥酸含量，按照Velasco[7]、甘莉等[8]方法用近紅外光譜儀（瑞典VECTOK22/N）測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

按公式（1）、（2）計(jì)算收獲指數(shù)、各部位鎂積累量。

收獲指數(shù)=籽粒生物量÷地上部總生物量 （1）

各部位鎂積累量（kg/hm2）=各部位生物量×相應(yīng)部位鎂含量 （2）

用Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Origin 8.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鎂肥用量對油菜地上部各部位生物量的影響

由表1可知，與不施鎂處理（T0）相比，不同用量鎂肥均能顯著提高直播冬油菜地上部各部位生物量，隨鎂肥用量增加，各部位生物量呈先增加、后趨于穩(wěn)定。T1、T2、T3處理分別比T0處理籽粒產(chǎn)量和收獲指數(shù)分別增加了17.1%、40.2%、38.0%和1.3、2.0、0.2。在鎂肥用量為45.0 kg/hm2時(shí)，籽粒產(chǎn)量和收獲指數(shù)均達(dá)到最大值，當(dāng)鎂肥施用量繼續(xù)增加，籽粒產(chǎn)量和收獲指數(shù)均不再增加。在鎂肥用量為67.5 kg/hm2時(shí)，莖稈、角殼、地上部總生物量最大。可見，高鉀地力下，鎂肥施用均能顯著增加莖稈、角殼、籽粒的生物量和收獲指數(shù)。

2.2 不同鎂肥用量對油菜地上部各部位鎂積累量的影響

由表2可知，隨鎂肥用量的增加，直播冬油菜地上部各部位（莖稈、角殼、籽粒）的鎂含量均先呈顯著增加后趨于穩(wěn)定的趨勢，且鎂含量均是籽粒>角殼和莖稈；隨鎂肥施用量的增加，地上部各部位（莖稈、角殼和籽粒）鎂積累量也呈逐漸增加的趨勢，與T0處理相比，T1、T2和T3處理地上部鎂積累量分別增加了15.3%、37.0%和50.3%，而T1、T2和T3處理之間差異未達(dá)到顯著水平。可見，高鉀地力下，鎂肥施用均能顯著增加莖稈、角殼、籽粒的鎂含量和鎂積累量。

2.3 不同鎂肥用量對油菜籽粒品質(zhì)的影響

由表3可知，隨鎂肥用量的增加，直播冬油菜籽粒含油量呈先升高后趨于穩(wěn)定的趨勢，當(dāng)鎂肥用量為45.0 kg/hm2時(shí)含油量達(dá)到最高，為45.17%，當(dāng)鎂肥用量超過45.0 kg/hm2后油菜籽粒含油量不再增加；而蛋白質(zhì)、芥酸和硫甙含量則是隨著鎂肥用量的增加，呈明顯降低的趨勢。與對照（不施鎂肥處理）相比，施用鎂肥處理油菜籽粒含油量提高0.19～0.86個(gè)百分點(diǎn)，蛋白質(zhì)含量降低0.08～1.77個(gè)百分點(diǎn)，芥酸含量降低0.74～

1.13個(gè)百分點(diǎn)，硫甙含量降低3.46～9.81個(gè)百分點(diǎn)?？梢?，高鉀地力下，施用鎂肥既能提高油菜籽含油量，又能降低油菜籽蛋白質(zhì)、芥酸和硫甙含量，從而提高油菜籽粒品質(zhì)。

3 結(jié)論與討論

高鉀地力下，鎂肥施用均能顯著增加莖稈、角殼、籽粒的生物量和鎂含量及積累量。與對照（不施鎂肥處理）相比，施用鎂肥處理油菜籽粒產(chǎn)量增加17.1%～40.2%，當(dāng)鎂肥用量為45.0 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最高，實(shí)際產(chǎn)量為2 884 kg/hm2，當(dāng)鎂肥用量超過45.0 kg/hm2后不再增加。這與鄭圣先等[9]研究結(jié)果一致，鉀、鎂肥均顯著地影響油菜籽產(chǎn)量，且鉀鎂之間存在相互效應(yīng)。土壤缺鎂或施用高鉀水平均使油菜葉片出現(xiàn)明顯的缺鎂癥狀，鉀肥大量施用會導(dǎo)致油菜缺鎂的癥狀更為嚴(yán)重。而油菜植株不同部位的鎂含量是隨鎂肥用量的提高而增加，但隨鉀肥用量的提高而降低。這說明只有在適宜的鉀鎂配比下，才能使油菜提質(zhì)增產(chǎn)。

油菜籽的油分、蛋白質(zhì)、芥酸、硫甙及油酸、亞油酸含量是其最重要的品質(zhì)因素。研究結(jié)果表明，與對照（不施鎂肥處理）相比，施用鎂肥處理油菜籽粒含油量提高0.19～0.86個(gè)百分點(diǎn)，蛋白質(zhì)含量降低0.08～1.77個(gè)百分點(diǎn)，芥酸含量降低0.74～1.13個(gè)百分點(diǎn)，

硫甙含量降低3.46～9.81個(gè)百分點(diǎn)，當(dāng)鎂肥用量為45.0 kg/hm2時(shí)含油量達(dá)到最高，含油量為45.17%。鄒娟等[10]通過多點(diǎn)試驗(yàn)分別探討當(dāng)前生產(chǎn)條件下施用氮、磷、鉀、硼肥對雙低和雙高甘藍(lán)型油菜籽含油量、蛋白質(zhì)、芥酸、硫甙的影響，結(jié)果表明，施磷、鉀或硼肥有提高油菜籽含油量而降低蛋白質(zhì)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(zhì)影響不大。油菜籽含油量與收獲指數(shù)顯著正相關(guān)，與蛋白質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)，研究結(jié)果一致。

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（責(zé)任編輯：夏亞男）