緩釋肥對紫色土油菜生長和養(yǎng)分吸收利用的影響*

麻井彪，高 潔，張建菲

緩釋肥對紫色土油菜生長和養(yǎng)分吸收利用的影響*

麻井彪，高 潔?，張建菲

（西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院，重慶 400700）

分析緩釋專用配方肥與當(dāng)?shù)爻Ｓ梅蕦τ筒松锪?、氮磷鉀養(yǎng)分吸收利用及其在土壤中累積的影響，為油菜節(jié)肥高效生產(chǎn)提供依據(jù)。通過大田試驗(yàn)，以油菜品種三峽油5號(hào)為試驗(yàn)材料，設(shè)置6種施肥處理：以不施肥（F0）和常規(guī)施肥（Fc）為對照處理，緩釋專用配方肥設(shè)置4種施肥水平（F375：375 kg·hm–2，F(xiàn)525：525 kg·hm–2，F(xiàn)675：675 kg·hm–2，F(xiàn)825：825 kg·hm–2）。結(jié)果表明，不同施用量的緩釋專用肥料對油菜產(chǎn)量、單株有效角果數(shù)以F675處理最大，F(xiàn)825處理次之，F(xiàn)375處理最小，其分別較Fc處理增產(chǎn)43.54%、36.82%、13.88%；施用緩釋專用配方肥油菜氮養(yǎng)分損失率從Fc處理的78.30%降低至53.97%~ 73.66%；磷養(yǎng)分損失率從Fc處理的56.65%降低至20.53%～46.13%；施用緩釋專用肥料油菜收獲期根區(qū)土壤全氮、全磷與全鉀含量從Fc處理的0.651 0 g·kg–1、0.404 4 g·kg–1與20.74 g·kg–1上升至0.661 7～0.691 4 g·kg–1、0.407 2～0.496 0 g·kg–1與28.96～29.50 g·kg–1。施肥大幅增加油菜生物量，緩釋專用配方肥的施用不僅利于提升肥料利用率，同時(shí)使得根區(qū)土壤養(yǎng)分含量變化較小，結(jié)合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)該施用緩釋專用肥。

緩釋專用配方肥；油菜；生物量；養(yǎng)分吸收利用；養(yǎng)分損失率；紫色土

油菜是我國主要的糧油作物，油菜生產(chǎn)在保障我國食用油供應(yīng)安全、增加農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、提高農(nóng)民收入、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)中具有重要作用[1]。當(dāng)前油菜栽培過程中面臨勞動(dòng)力不足、肥料施用過量、資源浪費(fèi)和水體富營養(yǎng)化等社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境問題。緩釋專用配方肥的應(yīng)用避免了多次施肥的勞動(dòng)投入和普通施肥因肥料流失而導(dǎo)致的后期早衰，不僅能有效促進(jìn)油菜生長、提高產(chǎn)質(zhì)，也能很大程度地減少肥料的用量及其污染，是肥料科學(xué)發(fā)展的主方向[2-4]。

油菜單產(chǎn)長期在較低水平徘徊，施肥不合理是主要原因，嚴(yán)重制約了油菜生產(chǎn)水平的提高。肥料工業(yè)發(fā)展到今天，除傳統(tǒng)的氮磷鉀單質(zhì)化學(xué)肥料以外，二元、三元甚至多元化混成復(fù)合肥料，有機(jī)-無機(jī)復(fù)合肥，微量元素肥以及用各種各樣原材料生產(chǎn)的廢料肥品種隨處可見[5]。在實(shí)際生產(chǎn)上，肥料的種類、用量和比例不當(dāng)均會(huì)對油菜生長造成障礙，影響油菜高產(chǎn)水平的發(fā)揮，降低肥料利用率，加大對環(huán)境的不利影響[6-7]。有研究[4，8-9]指出養(yǎng)分供求不同步是肥料利用率低的一個(gè)重要原因，而油菜緩釋專用配方肥在防止油菜后期早衰上有很大效果，且利于促進(jìn)冬前綠葉數(shù)的增加，培育理想的越冬壯苗，加上緩釋專用配方肥添加硼等特需微量元素，增產(chǎn)效果顯著，投入產(chǎn)出比高，在省工、節(jié)肥、增產(chǎn)、環(huán)境等方面均存在較大的優(yōu)勢。

前人研究主要集中在氮肥的應(yīng)用上[1，10-11]，對土壤磷鉀養(yǎng)分供應(yīng)狀況及養(yǎng)分與作物之間綜合關(guān)系鮮見報(bào)道。本研究以作物生長規(guī)律與需肥特性為出發(fā)點(diǎn)，選用緩釋專用配方肥作為研究對象，基于油菜施肥、植株氮磷鉀養(yǎng)分吸收利用及土壤氮磷鉀養(yǎng)分變化情況等探討重慶丘陵地區(qū)適宜的油菜用肥模式，探索經(jīng)濟(jì)型與生態(tài)型的科學(xué)施肥技術(shù)，以期為該地區(qū)及周邊油菜產(chǎn)區(qū)油菜生產(chǎn)中科學(xué)施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年10月至 2017 年5月在重慶市北碚區(qū)西南大學(xué)歇馬試驗(yàn)地進(jìn)行。試驗(yàn)地為旱地紫色土，pH7.8，播前耕作層土壤含全氮0.70 g·kg–1、全磷0.63 g·kg–1、全鉀29.69 g·kg–1、有機(jī)質(zhì)12.66～16.25 g·kg–1（平均 15.01 g·kg–1）、有效磷30.02～49.26 mg·kg–1（平均 38.23 mg·kg–1）、速效鉀232.6～473.9 mg·kg–1（平均 356.6 mg·kg–1）。供試植物材料為重慶農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的雜交品種號(hào)，前茬作物為烤煙；緩釋專用肥采用湖北宜施壯農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的含有5%中微量元素養(yǎng)分的宜施壯油菜緩釋專用配方肥，養(yǎng)分（N︰P2O5︰K2O）配比為25︰7︰8；常用肥的底肥為碳酸氫銨（含氮17%）、過磷酸鈣（含磷16%），追肥為尿素（含氮46%）。

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理（表1），3次重復(fù)，共18個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積為20 m2（5 m×4 m），行株距40 cm×40 cm。試驗(yàn)于2016年10月8號(hào)播種，播種方式為穴播，每穴4～8粒種子，于2～4葉期間苗，5～6葉期定苗，每穴留一株健壯苗，2017年5月2號(hào)收獲。緩釋專用配方肥于播種前一次性施于穴邊，常用肥基肥穴施，追肥（播種后75 d）撒施。

表1 試驗(yàn)處理的施肥量

1.2 樣品采集

土壤取樣：采用十字交叉法在油菜基肥施用前的0～10 cm和10～20 cm土壤各采集9個(gè)樣方（分別為交叉點(diǎn)一處，試驗(yàn)地2/5十字線4處，試驗(yàn)地4/5十字線4處）用作播種前試驗(yàn)地養(yǎng)分指標(biāo)測定；成熟期每個(gè)小區(qū)植株根區(qū)（主根外圍10 cm內(nèi)）的土壤采用十字交叉法采集0～10 cm和10～20 cm各5處（交叉點(diǎn)一處，小區(qū)2/5十字線4處）作為一個(gè)小區(qū)0～10 cm和10～20 cm的土壤樣方。

植株取樣：采用十字交叉法在小區(qū)邊緣2行以內(nèi)挖取樣株5株，作為養(yǎng)分分析和農(nóng)藝性狀測定。

1.3 指標(biāo)測定

土壤指標(biāo)的測定[9]：土壤pH采用水土比 2.5︰1.0、pH計(jì)測定；全氮采用半微量凱氏法測定；全磷和全鉀采用NaOH熔融，紫外可見分光光度計(jì)（美譜達(dá)UV-1200，上海）測定全磷，火焰光度法（FP6410火焰光度計(jì)，上海儀電）測定全鉀；重鉻酸鉀容量法測定有機(jī)質(zhì)；0.5 mol·L–1NaHCO3浸提－鉬銻抗比色法測定有效磷；1 mol·L–1NH4OAc 浸提－火焰光度法測定速效鉀。

植株氮磷鉀含量的測定：植株分成莖殼（莖稈和角殼）、籽粒和根，采用濃H2SO4-H2O2消煮，再分別用凱氏定氮法測定總氮、釩鉬黃比色法測定總磷、火焰光度計(jì)法測定總鉀含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

收獲指數(shù)（HI，%）=籽粒產(chǎn)量/地上部生物量×100；

專用肥增產(chǎn)率（YIR，%）=（施肥產(chǎn)量-常用肥產(chǎn)量）/常用肥產(chǎn)量×100；

氮素養(yǎng)分積累量（NAN，kg·hm–2）=干物質(zhì)量×氮含量，同理計(jì)算磷素、鉀素養(yǎng)分積累量（NAP，NAK）。

養(yǎng)分損失量與損失率：養(yǎng)分損失量（NL，kg·hm–2）=養(yǎng)分施用量+土壤養(yǎng)分供應(yīng)量-養(yǎng)分總積累量；養(yǎng)分損失率（NLR，%）=養(yǎng)分損失量/（養(yǎng)分施用量+土壤養(yǎng)分供應(yīng)量）×100。

氮素養(yǎng)分吸收效率（NAEN，kg·kg–1）=植株氮素總累積量/供氮量（氮肥施入量+當(dāng)季土壤氮供應(yīng)量），同理計(jì)算磷素、鉀素養(yǎng)分吸收效率（NAEP、NKAE）[12]。

氮素養(yǎng)分轉(zhuǎn)移率（NTRN，%）=籽粒氮養(yǎng)分總量/地上部氮積累總量×100，同理計(jì)算磷素、鉀素養(yǎng)分轉(zhuǎn)移率（NTRP，NTRK）。

氮素當(dāng)季作物回收率（TCERN，%）=當(dāng)季作物氮素吸收量/施氮量×100，同理計(jì)算磷素、鉀素養(yǎng)分吸收效率（TCERP、TCERK）。

采用 Microsoft Excel 2016 軟件計(jì)算和處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖表制作，用SPSS 23 軟件統(tǒng)計(jì)分析，各類指標(biāo)采用單因素方差分析（<0.05），最小顯著性差異法（LSD）進(jìn)行多重比較。

2 結(jié) 果

2.1 緩釋肥對油菜生物量及其組成的影響

施用緩釋專用配方肥油菜的莖稈、角殼及籽粒生物量明顯高于施用常用肥（表2）。隨著緩釋專用配方肥用量的增加，油菜總生物量也隨之增加，除籽粒產(chǎn)量在F825處理降低外，其他生物量構(gòu)成因子均隨著施肥量的增加而增加。除F375處理外，施肥處理均顯著增加收獲指數(shù)（<0.05），隨著緩釋專用配方肥用量的增加，收獲指數(shù)先增后減，在 F675處理最高，高于Fc處理。

由表3可知，與不施肥處理相比，施肥處理油菜增產(chǎn)顯著（<0.05），其中，緩釋專用配方肥處理較Fc處理增產(chǎn)13.88%～43.54%。隨緩釋專用配方肥用量的增加，油菜的產(chǎn)量呈先增后降的趨勢，處理間差異顯著，試驗(yàn)中以F675處理產(chǎn)量最高，用一元二次多項(xiàng)式擬合產(chǎn)量與緩釋專用配方肥用量間的關(guān)系為：=–0.005 12+7.382+256.6，式中為產(chǎn)量（kg·hm–2），為緩釋肥施用量（kg·hm–2），2=0.943 9。

表2 緩釋肥對油菜生物量的影響

注：同列不同小寫字母表示不同處理在5%水平下差異顯著，下同。 Note：Data followed by different lowercase letters within the same column means significant different（<0.05）.The same below.

表3 緩釋肥處理對油菜產(chǎn)量及單株產(chǎn)量構(gòu)成的影響

①Number of effective pods on the first branches，②Number of effective pods on the secondary branches，③Number of effective pods on the main inflorescence，④Total of effective pods，⑤Grains per pod，⑥1000-grain Weight，⑦Yield weightper plant，⑧Yield increment of the application of special slow-release fertilizer.

施肥與不施肥在產(chǎn)量構(gòu)成中的千粒重、角粒數(shù)和有效角果數(shù)間均有顯著差異（<0.05），施肥均高于不施肥（表3）。Fc處理與緩釋專用配方肥處理對產(chǎn)量影響的顯著差異主要體現(xiàn)在有效角果數(shù)和角粒數(shù)，尤其是一次分支有效角果數(shù)上，緩釋專用配方肥處理的油菜總有效角果數(shù)較Fc處理多11.23%～62.23%，角粒數(shù)則較Fc處理低4.96%～9.31%。

2.2 緩釋肥對油菜氮磷鉀養(yǎng)分吸收利用的影響

2.2.1 對油菜不同器官氮磷鉀含量和肥料吸收利用的影響 由表4可知，在油菜植株體內(nèi)，氮和磷主要儲(chǔ)存于籽粒，鉀主要儲(chǔ)存在莖殼與根。植株各部位氮磷鉀養(yǎng)分含量隨著緩釋專用配方肥用量的增加，莖殼和籽粒的氮、磷含量下降，鉀含量在莖殼中下降，籽粒無顯著變化；根的氮、磷含量先增后減，鉀含量無明顯變化；Fc處理莖殼和籽粒的氮、磷含量高于緩釋專用配方肥，低于F0處理，根則相反。

表4 緩釋肥對油菜氮磷鉀含量的影響

①Stem and Podshell，②Root，③Oilseed

由表5可知，緩釋專用配方肥處理氮磷鉀的養(yǎng)分累積量（NA）均高于Fc處理，隨緩釋專用配方肥用量的增加，磷鉀的NA總量增加，氮的NA總量先增后減。各部位上，隨著緩釋專用配方肥用量的增加，根與籽粒的氮磷鉀NA先增后減，莖稈和角殼先減后增。Fc處理除根NAK高于F375處理外，其余部位氮磷鉀的NA均低于緩釋專用配方肥處理。油菜對氮磷鉀的養(yǎng)分吸收效率（NAE）由大到小依次為鉀、磷、氮，分別是NAEN：0.217 1（Fc）～0.461 2 （F375），NAEP：0.433 5（Fc）～0.791 1（F375），NAEK：1.141（Fc）～1.257（F825）。緩釋專用配方肥處理的NAEN、NAEP以及當(dāng)季養(yǎng)分回收率（TCERN、TCERP）均高于Fc處理，并隨著用量的增加NAE降低。施肥處理的氮磷鉀養(yǎng)分轉(zhuǎn)移率（NTR）明顯高于F0處理，緩釋專用配方肥氮、磷與鉀的NTR均以F675處理最高，F(xiàn)825處理次之，F(xiàn)c處理氮、磷與鉀的NTR均高于F375處理，低于F525、F675和F825處理。

2.2.2 對油菜當(dāng)季氮磷鉀養(yǎng)分損失量與損失率的影響 相比于常用肥處理，施用緩釋專用配方肥的當(dāng)季氮損失量顯著降低（<0.05），損失率從78.30%分別降低至F375、F525、F675、F825處理的53.97%、63.21%、66.29%、73.66%；磷損失量隨施用量的降低（F825～F375）減少4.43 kg·hm–2～16.88 kg·hm–2，損失率從56.65%降低至20.53%～46.13%（表6）。

表5 緩釋肥對油菜氮磷鉀的養(yǎng)分積累及吸收利用率的影響

注：NA指養(yǎng)分積累量、NAE指養(yǎng)分吸收效率、NTR指養(yǎng)分轉(zhuǎn)移率、TCER指當(dāng)季作物養(yǎng)分回收率。 Note：NA stands for nutrition accumulation，NAE for nutrition absorption efficiency，NTR for nutrition transfer rate，TCER for this crop extraction rate.

表6 緩釋肥對油菜氮磷鉀養(yǎng)分損失量與損失率的影響

2.3 緩釋肥對植株根區(qū)土壤氮磷鉀養(yǎng)分的影響

油菜成熟期根區(qū)土壤氮磷鉀含量較播種前出現(xiàn)不同程度下降，其中緩釋專用配方肥處理的全氮、全磷與全鉀分別為播前的91.5%～98.8%、81.3%～99.0%與97.5%～99.3%，F(xiàn)c處理為91.7%、80.1%與93.2%（圖1）。F0、Fc、F375和F675處理全氮下降顯著（<0.05），在土層分布上，F(xiàn)0處理的0～10 cm處較10～20 cm處下降更明顯，施肥處理則是10～20 cm處更明顯。全磷含量的下降主要集中于10～20 cm土層，在0～10 cm處F675處理和F825處理反而高于播種前；隨緩釋專用配方肥用量的增加，土壤全磷含量先降后升，F(xiàn)c處理在土層0～10 cm處顯著低于F675和F825，10～20 cm處高于F375、F525和F675處理，低于F825處理。全鉀含量F0處理與Fc處理顯著低于緩釋專用配方肥處理。

如圖2a）所示，油菜成熟期根區(qū)土壤有效磷含量與播前相比有不同程度的降低，其中，F(xiàn)c、F375、F525與F675處理的10～20 cm土層顯著下降（<0.05）。隨著緩釋專用配方肥用量的增加，有效磷平均含量先降后升。從圖2b）可以看出，油菜成熟期根區(qū)土壤0～10 cm處土壤速效鉀含量較播種前顯著降低（<0.05），降低幅度達(dá)22.2%（F375）～34.7%（F825），F(xiàn)0、Fc和F375處理顯著高于F525、F675和F825處理。隨著緩釋專用配方肥用量的增加，速效鉀含量緩慢下降。10～20 cm土壤速效鉀含量各處理間無顯著差異，除F825處理外，其余較播前無顯著變化。

注：BS指播種前，0～10 cm指0～10 cm土層，10～20 cm指10～20 cm土層。下同。Note：BS stands for before sowing；0～10 cm for the 0～10 cm soil layer；and 10～20 cm the 10～20 cm soil layer. The same below.

圖2 緩釋肥對油菜根區(qū)土壤有效磷和速效鉀養(yǎng)分含量的影響

Fig. 2 Effects of slow-release fertilizer on available phosphorus and available potassium content in the rhizosphere soil of canola

3 討 論

3.1 緩釋肥對紫色土油菜產(chǎn)出的影響

作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)在很大程度上取決于土壤能否適時(shí)適量供給作物必需的大量、中量、微量營養(yǎng)物質(zhì)。在大田生產(chǎn)條件下，即使生產(chǎn)環(huán)境適合，多數(shù)土壤并不能滿足作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)對養(yǎng)分的需求，因此各種肥料的使用成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必要條件[5]。研究[13-14]表明，油菜需肥性強(qiáng)，施肥能顯著增加油菜的產(chǎn)出，施肥狀態(tài)下油菜的根、莖、殼和籽粒等生物量及收獲指數(shù)的顯著提高為增產(chǎn)打下基礎(chǔ)。本研究結(jié)果表明，施用緩釋專用配方肥油菜產(chǎn)量較常用肥增加13.88%（F375）～43.54%（F675）（表3），常用肥處理由于油菜生長后期養(yǎng)分不足，長勢緩慢，養(yǎng)分首先滿足生殖器官的供應(yīng)，致使莖稈與角殼生物量相對較低，同時(shí)由于養(yǎng)分供應(yīng)不合理，導(dǎo)致有效角果數(shù)少，千粒重較低（表3）。多元長效緩釋專用配方肥施用增產(chǎn)效果非常明顯，其實(shí)現(xiàn)了一次性基肥施用技術(shù)，不僅減少了精耕細(xì)作時(shí)的施肥次數(shù)，而且還穩(wěn)定了產(chǎn)量[15-16]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，緩釋專用配方肥以低施用量帶來的收益遠(yuǎn)高于高施用量的常用肥，說明緩釋專用配方肥有較好的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益，因此，應(yīng)用緩釋專用配方肥是同時(shí)解決高產(chǎn)與節(jié)肥這兩個(gè)問題的良好方向。

3.2 緩釋肥對油菜N、P、K吸收利用及根區(qū)土壤養(yǎng)分變化的影響

緩釋專用配方肥的肥效以其同作物生長發(fā)育進(jìn)程相對匹配的特點(diǎn)，不僅促進(jìn)作物發(fā)揮生長潛力，也使肥料利用率有較大的提高，彌補(bǔ)了少施或不施有機(jī)肥對化肥養(yǎng)分大量損失的影響，對降低農(nóng)業(yè)化肥污染，響應(yīng)國家的節(jié)肥高效生產(chǎn)開辟了新路徑[5，9，17]。本研究表明，施用常用肥的氮磷鉀養(yǎng)分積累量均明顯低于施用緩釋專用配方肥（表5）。油菜N、P、K需求量巨大，合理地施用肥料能有效促進(jìn)作物生長、提高產(chǎn)質(zhì)及肥料利用率，其原理和技術(shù)主要集中于不同營養(yǎng)元素的數(shù)量和比例的調(diào)節(jié)及供應(yīng)時(shí)間，油菜對N、P、K的吸收利用情況能有效表征施肥效益[18]。本研究結(jié)果顯示，施用常用肥油菜莖殼的N、P、K含量均明顯高于施用緩釋專用肥，而籽粒的含量差異卻不明顯，K甚至低于施用緩釋肥（表4），盡管施用常用肥的莖殼生物量相對較少，但其養(yǎng)分轉(zhuǎn)移率也僅高于產(chǎn)量較低的F375處理（表5），表明相較于常規(guī)用肥，緩釋專用配方肥因其與植物吸肥特性機(jī)制相適應(yīng)，不僅提高肥料利用率，也利于油菜各部位生物量的均衡生長，有助于提高油菜產(chǎn)量與品質(zhì)。施用常用肥的養(yǎng)分吸收效率與當(dāng)季養(yǎng)分回收率均低于施用緩釋專用配方肥（表5），表明相較于常用肥，緩釋專用配方肥實(shí)現(xiàn)節(jié)肥高效生產(chǎn)。施用緩釋肥P、K的當(dāng)季養(yǎng)分回收率出現(xiàn)大于100%的現(xiàn)象（表5），主要是由于其后期養(yǎng)分供應(yīng)仍然得到滿足，以及莖稈和角殼對K的富集作用，積累較多的P和K，對于籽粒，僅有F375因其較低的施肥基數(shù)才使得當(dāng)季養(yǎng)分回收率超過100%?？紤]到油菜秸稈基本還田情況，這不僅利于提高P、K的利用率，也有增加土壤有機(jī)質(zhì)和土壤P、K有效含量的作用。試驗(yàn)中當(dāng)季養(yǎng)分回收率、養(yǎng)分轉(zhuǎn)移率和養(yǎng)分吸收效率的結(jié)果說明，多元緩釋專用配方肥中養(yǎng)分配比釋放合理，符合油菜的養(yǎng)分需求規(guī)律。

以往研究表明，緩釋專用配方肥有利于養(yǎng)分合理釋放，協(xié)調(diào)植物養(yǎng)分需求與土壤養(yǎng)分供應(yīng)之間矛盾[14，19-20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施肥不足，加上作物根系活動(dòng)促使礦質(zhì)元素的釋放及土壤自身淋失，油菜收獲時(shí)，根區(qū)土壤全氮、全磷和全鉀含量較播前出現(xiàn)下降，如F0處理（圖1）；另一種原因可能是養(yǎng)分釋放與油菜吸收不同步或過量釋放，流失嚴(yán)重，加上前期長勢較好、后期生長養(yǎng)分需求較大，導(dǎo)致根區(qū)土壤氮磷鉀養(yǎng)分含量下降[21]，如Fc處理；再者，前茬作物是烤煙，速效鉀含量可能較高。因?yàn)楸韺油寥烙袡C(jī)質(zhì)含量相對較高及磷素易被土壤固化，再加上緩釋肥養(yǎng)分釋放與油菜需求同步等原因，施肥處理在根區(qū)0～10 cm處部分處理高于播前，在10～20 cm處全氮和全磷下降明顯（圖1）。與此同時(shí)，根區(qū)10～20 cm土層的區(qū)域磷素因不斷被吸收和流失而出現(xiàn)短暫相對偏低狀況，有效磷含量的變化也具有相似性。速效鉀在土壤中易于流動(dòng)轉(zhuǎn)移，所以0～10 cm與10～20 cm土層速效鉀含量差異不顯著（圖2）。由于緩釋專用配方肥養(yǎng)分合理釋放，油菜吸鉀量雖大，但根區(qū)全鉀下降并不顯著（圖1）。施用常用肥根區(qū)全鉀含量較低反而速效鉀含量相對較高，雖有油菜生長后期大量的落花、落葉和落果對表土產(chǎn)生影響[22]，但主要還是鉀素釋放過度、流失嚴(yán)重及后期生長不足的體現(xiàn)。相反，緩釋專用配方肥隨用量的增加，根區(qū)全鉀含量增高，速效鉀含量卻相對較低（圖1和圖2），原因可能是高用量專用肥植株干物質(zhì)較多，積累大量的鉀素，再者緩釋專用肥在油菜生長過程中不斷釋放，對土壤養(yǎng)分起互補(bǔ)作用，因而較低緩釋肥用量根區(qū)速效鉀含量反而表現(xiàn)出高于較多用量。由于根系活力中心偏向0～10 cm土層，及上層速效鉀的下滲補(bǔ)充，成熟期根區(qū)土壤10～20 cm處速效鉀含量較播前并無明顯變化，0～10 cm卻下降顯著，降低幅度達(dá)22.2%（F325）～34.7%（F825）（圖2）。綜上所述，施用緩釋專用配方肥既明顯增產(chǎn)又提高氮磷鉀養(yǎng)分利用率，反觀常用肥氮磷施用量雖多，在生物量較低的情況下，收獲期其根區(qū)土壤氮磷鉀含量卻較低，而有效磷與速效鉀含量又較高，表明施用常用肥氮磷鉀損失、浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。本研究僅進(jìn)行初步探討，缺乏年度重復(fù)試驗(yàn)，結(jié)果有待進(jìn)一步完善。

4 結(jié)論

施用緩釋專用配方肥不僅較施用常用肥顯著增加油菜生物量，同時(shí)利于提高油菜對氮磷鉀養(yǎng)分的吸收利用，且對根區(qū)土壤磷鉀有效養(yǎng)分有保護(hù)作用，維持根區(qū)土壤全氮、全磷和全鉀含量的降低幅度小于常用肥和不施肥。緩釋專用配方肥以油菜需肥特性為出發(fā)點(diǎn)，合理用量，既高產(chǎn)又可平衡土壤肥力，在油菜生產(chǎn)上很大程度地提高了經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，尤其以675 kg·hm–2最佳。

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Effects of Slow-release Fertilizers on Growth and Nutrient Uptake and Utilization of Canola Grown on Purple Soil

MA Jingbiao, GAO Jie?, ZHANG Jianfei

(College of Agronomy and Biotechnology, Southwest University, Chongqing 400700,China)

A fertilization field experiment onL., Sanxiayou 5 in cultivar was conducted. The experiment aimed to study effects of special slow-release fertilizer and conventional fertilizer on biomass and nutrients (nitrogen, phosphorus and potassium) uptake and utilization of canola, and nutrient accumulation in soil. The field fertilization experiment on canola (Sanxiayou 5) was designed to have six fertilization treatments, i.e. F0(no fertilizers), Fc(conventional fertilizer), F375(special slow-release fertilizer at 375 kg·hm–2), F525(special slow-release fertilizer at 525 kg·hm–2), F675(special slow-release fertilizer at 675 kg·hm–2) and F825(special slow-release fertilizer at 825 kg·hm–2). Results show that application of slow-release fertilizer improved yield and effective number of pods per plant of canola, exhibiting an order of Treatment F675> Treatment F825> Treatment F375in the effect. Compared with Treatment Fc, Treatment F675, Treatment F825and Treatment F375increased yield of the crop by 43.54%, 36.82% and 13.88%, respectively. Besides, the application reduced N nutrient loss rate from 78.30% (in Treatment Fc) to 53.97% (in Treatment F375)-73.66% (in Treatment F825), and P nutrient loss rate from 56.65% (in Treatment Fc) to 20.53% (in Treatment F375)-46.13% (in Treatment F825). Total N, total P and total K in the rhizosphere soil applied with slow-release special fertilizers increased from 0.651 0 g·kg–1, 0.404 4 g·kg–1and 20.74 g·kg–1(in Treatment Fc) to 0.661 7-0.691 4 g·kg–1, 0.407 2-0.496 0 g·kg–1and 28.96-29.50 g·kg–1. Fertilization could significantly increase biomass of the crop, and application of special formulated slow-release fertilizer could not only improve fertilizer utilization rate, but also have less impacts on nutrient contents in the rhizosphere soil. Taking into account sustainable development of the agriculture, it is advisable to use the special slow-release fertilizer in practical production.

Special formulated slow-release fertilizer; Canola; Biomass; Nutrient uptake and utilization; Nutrient loss rate; Purple soil

S158

A

10.11766/trxb201910140229

麻井彪，高潔，張建菲. 緩釋肥對紫色土油菜生長和養(yǎng)分吸收利用的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào)，2020，57（4）：1040–1050.

MA Jingbiao，GAO Jie，ZHANG Jianfei. Effects of Slow-release Fertilizers on Growth and Nutrient Uptake and Utilization of Canola Grown on Purple Soil [J]. Acta Pedologica Sinica，2020，57（4）：1040–1050.

* 公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201503127）和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31271673）資助Supported by Special Fund forResearch in the Public Interest of China（No. 201503127）and the National Natural Science Foundation of China（No. 31271673）

，E-mail：gaojiexn@sohu.com

麻井彪（1993—），男，碩士研究生，主要從事作物栽培生理生態(tài)研究。E-mail：jbma20190408@foxmail.com

2019–10–14；

2020–03–01；

2020–04–03

（責(zé)任編輯：陳榮府）