生物有機肥用量和部分替代化肥對油菜產(chǎn)量的影響

王家寶 孫義祥 李虹穎 袁嫚嫚 鄔剛 張祥明 胡潤 胡承庚

摘要以商品生物有機肥為材料，研究生物有機肥用量和部分替代化肥對油菜生長、產(chǎn)量與產(chǎn)量構成因素的影響。結果表明，單施生物有機肥產(chǎn)量隨施用量的增加而提高，當用量為4 548 kg/hm2時，產(chǎn)量為2 428 kg/hm2。在等養(yǎng)分條件下，生物有機肥料與化肥配合施用，可以促進油菜植株個體的生長，替代24%～34%化肥比單施化肥處理增產(chǎn)20.8%～31.2%。在施用有機肥1 500 kg/hm2的基礎上，化肥減量24%，油菜產(chǎn)量達2 941.5 kg/hm2，較單施化肥提高了31.2%，替代化肥34%與替代化肥24%油菜產(chǎn)量差異不顯著，主要原因是施用生物有機肥，可有效減輕油菜菌核病的發(fā)生，增加有效角果數(shù)，提高千粒重。在該試驗條件下，單施商品生物有機肥4 548 kg/hm2，有機肥替代化肥的比例為20%～30%時，能有效減輕油菜菌核病的發(fā)生，改善油菜的產(chǎn)量結構，有利于產(chǎn)量的提高。

關鍵詞油菜;商品生物有機肥;用量;有機替代比例;產(chǎn)量

中圖分類號S634.3文獻標識碼A?文章編號0517-6611（2020）15-0173-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.15.050

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of Bioorganic Fertilizer and Partial Substitution of Chemical Fertilizer on Rape Yield

WANG ?Jiabao， SUN ?Yixiang，LI ?Hongying et al

（Institute of Soil and Fertilizer， ?Anhui Academy ?of ?Agricultural ?Sciences， Hefei， Anhui 230031）

AbstractThe effects of bioorganic fertilizer and partial substitution of chemical fertilizer on rape growth， yield and yield components were studied with commercial bioorganic fertilizer as material. The results showed that the yield of bioorganic fertilizer increased with the increasing of the application amount. When the application amount was 4 548 kg/hm2， the yield was 2 428 kg/hm2. Under the condition of equal nutrient， combined application bioorganic fertilizer and chemical fertilizer can promote the growth of rape plants， compared with single fertilizer ，replacing 24%-34% chemical fertilizer could increase the yield by 20.8% - 31.2%. On the basis of applying 1 500 kg/hm2 of organic fertilizer， the yield of rape was 2 941.5 kg/hm2， which was increased by 31.2% compared with that of chemical fertilizer alone. The main reason was that applying bioorganic fertilizer could effectively reduce the occurrence of Sclerotinia sclerotiorum disease， increase the number of effective pods and increase the weight of ?1 000grain. Under the condition of this experiment， the commercial bioorganic fertilizer of 4 548 kg/hm2 and the ratio of organic fertilizer instead of chemical fertilizer of 20%-30% could effectively reduce the occurrence of Sclerotinia sclerotiorum， improve the yield structure of rape and improve the yield.

Key wordsRape;Commercial bioorganic fertilizer;Consumption;Organic substitution ratio;Yield

基金項目安徽省科技重大專項“中藥渣與畜禽糞污肥料化集成技術研究與示范”（201903b06020006）;國家重點研發(fā)計劃項目（2016YFD0200806）;安徽省重點研究和開發(fā)計劃項目（1804h07020148）。

作者簡介王家寶（1989—），男，安徽霍邱人，研究實習員，碩士，從事新型肥料與高效施肥研究。

*通信作者，副研究員，從事作物栽培和持續(xù)農(nóng)業(yè)研究。

收稿日期2020-01-15;修回日期2020-02-20

合理施肥是保證作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要措施，有機無機結合是作物穩(wěn)產(chǎn)的保證[1-2]。研究表明化肥對我國糧食產(chǎn)量的貢獻率約為40.8%[3]。但長期過量施用化肥和使用比例失調會導致土壤理化性質惡化，肥料利用率和作物產(chǎn)量下降，嚴重影響土壤綜合經(jīng)濟效益的提升。近年來，提倡“化肥零增長”，在保障作物高產(chǎn)的同時，通過減少化肥使用量，來減輕對環(huán)境的負面影響。研究表明，有機肥中含有豐富的氮、磷、鉀、有機質等多種植物必需的營養(yǎng)物質，是非常優(yōu)質的土壤改良劑和肥料[4];對改善土壤結構、提高土壤肥力、提高作物產(chǎn)量具有重要作用。有機肥與化肥合理配施能改善土壤微生物群落、提高土壤養(yǎng)分供應強度，有利于土壤培肥和作物增產(chǎn)[5]。研究表明，不同土壤肥力一定施肥水平下具有最佳的有機肥替代率[6-7]。為了進一步驗證生物有機肥對油菜生長的影響，筆者于2018—2019年在安徽貴池進行田間試驗，探索其在油菜單施或有機肥替代的最佳效果，以期為實現(xiàn)有機養(yǎng)分可持續(xù)利用，改進施肥方式，提高肥料利用率，減少不合理投入，提高經(jīng)濟效益，為其更好地在油菜上推廣使用，實現(xiàn)化肥零增長目標提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地位于長江中下游南岸沿江圩區(qū)的池州市貴池區(qū)秋江街道梅里村，117°25′55″E，30°38′42″N，屬亞熱帶季風性濕潤氣候區(qū)。土壤為水稻土，前茬作物為水稻。0～20 cm土壤基本性狀：pH 5.74，有機質18.73 g/kg，全氮2.17 g/kg，堿解氮115.28 mg/kg，全磷0.48 g/kg，速效磷6.23 mg/kg，緩效鉀332.6 mg/kg，速效鉀116.2 mg/kg。

1.2試驗設計

共設7個處理。T1對照（CK）：不施肥;T2推薦施肥（CF）：氮肥（N）用量180 kg/hm2，氮肥基肥∶穗肥為7∶3，磷肥（P2O5）用量75 kg/hm2，鉀肥（K2O）用量90 kg/hm2;T3單施生物有機肥1 050 kg/hm2;T4單施生物有機肥1 500 kg/hm2;T5單施生物有機肥2 250 kg/hm2;T6有機肥替代化肥24%：化肥減施24%+750 kg/hm2生物有機肥（與處理T2等養(yǎng)分，分別扣除有機肥N、P、K含量后用尿素、過磷酸鈣和氯化鉀補齊）;T7有機肥替代化肥34%：化肥減施34%+1 500 kg/hm2生物有機肥（與處理T2等養(yǎng)分，分別扣除有機肥N、P、K含量后用尿素、過磷酸鈣和氯化鉀補齊）。生物有機肥和磷、鉀肥作基肥一次性施入。供試生物有機肥為上海綠緣三元素生物科技有限公司生產(chǎn)，養(yǎng)分含量為N 448%、P2O51.39%、K2O 2.03%。供試油菜品種為浙油938。小區(qū)面積為21 m2（3.5 m×6.0 m），每處理2畦，移栽密度10.5×104株/hm2，株行距0.38 m×0.26 m，每小區(qū)240株。

1.3田間管理

2018年9月24日育苗，大田前茬為水稻，產(chǎn)量為9 750 kg/hm2，11月1—3日采用大型機械進行大田旋耕整地，畦寬1.5 m，溝寬0.5 m，用開溝機開溝。11月3日施肥，肥料按試驗設計施用，11月4日移栽。2019年1月18日追肥。主要進行菌核病防治，第一次施藥：2019年2月26日，1 hm2用菌核凈750 g對水750 kg噴霧，第二次藥：2019年3月15日，1 hm2用70%多菌靈可濕性粉劑1 500 g，對水750 kg噴霧。

1.4測定項目與方法

調查播種期、移栽期、初花期、終花期和成熟期。成熟期每個小區(qū)內(nèi)選擇有代表的植株5株，調查株高、主莖長度、一級分枝數(shù)、二級分枝數(shù)、單株角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重（由收獲小區(qū)中的樣品來測定）。每小區(qū)單收單打，籽粒風干后稱重、計產(chǎn)。

1.5數(shù)據(jù)分析應用 Excel 2010 和 SPSS 17.0 軟件進行數(shù)據(jù)處理、繪制圖表和統(tǒng)計分析。

2結果與分析

2.1不同施肥處理對油菜農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1株高。

由表1可知，各施肥處理油菜株高均大于空白對照，且差異顯著（P<0.05）。隨著生物有機肥用量的增加，株高也隨之增加，單施生物有機肥的各處理株高均小于推薦施肥處理T2，單施生物有機肥2 250 kg/hm2時，株高與推薦施肥處理差異不顯著（P>0.05）;在化肥等養(yǎng)分施用情況下，用生物有機肥替代化肥，對油菜株高影響較小。處理T2與T5、T6、T7株高差異不顯著（P>0.05），與T1、T3、T4差異顯著（P<0.05）。表明在油菜肥料上，不能用生物有機肥完全替代化肥，必須在一定范圍內(nèi)，才能不影響油菜生長。

2.1.2分枝及單株有效角果數(shù)。

除T2、T6和T7處理外，其余處理均無二次分枝，T6處理分枝數(shù)和單株有效角果數(shù)最多，一次和二次分枝累計達15個，單株有效角果數(shù)達373.1個，分別比推薦施肥處理T2高4.9%和9.2%，但兩者角果數(shù)差異不顯著（P>0.05）。單施生物有機肥的各處理中，分枝數(shù)和單株有效角果數(shù)隨著施肥量增加而增加。T5單株有效角果數(shù)比T3高36%，兩者差異顯著（P<0.05）（表1）。表明在油菜上用24%的生物有機肥替代化肥，可以增加油菜分枝及有效角果數(shù)。

2.1.3角粒數(shù)。

施用生物有機肥各處理角粒數(shù)均比空白及推薦施肥處理多，其中以處理T6角粒數(shù)最多，每角粒數(shù)為22.3粒，比處理T2增加1.2粒，比T1增加2.2粒，施用生物有機肥各處理角粒數(shù)差異均不顯著（P>0.05），但處理T4、T5、T6、T7與T2差異顯著（P<0.05）（表1）。說明施用生物有機肥能夠有效提高油菜角粒數(shù)。

2.1.4千粒重。

由表1可知，各處理油菜千粒重為4.33～456 g，且隨著生物有機肥用量的增加而增加，T6千粒重在各處理中最大，為4.56 g，與其余各處理差異顯著（P<0.05），其變幅在0.12～0.23 g，經(jīng)過新復極差分析可知，T6千粒重最高，與其他各處理差異顯著，T2、T3、T4、T5、T7之間千粒重差異不顯著（P>0.05）。

2.2不同施肥處理對油菜產(chǎn)量的影響

5月24日實收，晾曬去雜后實稱折合產(chǎn)量見表1。由表1可知，T6處理最高，為2 941.5 kg/hm2，比T2處理高31.2%，且與其余各處理差異顯著（P<0.05）。其次為T7處理，產(chǎn)量為2 709.0 kg/hm2，T3、T4與T2差異顯著（P<0.05），但T3與T4處理之間產(chǎn)量差異不顯著（P>0.05）。油菜產(chǎn)量有隨生物有機肥施用量增加逐步提高的趨勢，到達一定值之后，產(chǎn)量增產(chǎn)幅度減小。產(chǎn)量與施生物有機肥用量之間呈曲線相關關系，y=-5.0×10-5x2 + 0.454 8x + 1 394.1（R2 = 0.998 7**），當生物有機肥用量4 548 kg/hm2時，產(chǎn)量為2 428 kg/hm2。由此可知，生物有機肥最高用量為4 500 kg/hm2時，最為適宜。在等養(yǎng)分下，生物有機肥可替代24%～34%的化學肥料，對油菜植株農(nóng)藝性狀的影響不大。在替代化肥24%的情況下，可有效促進油菜生長，但完全用生物肥替代化肥時，對油菜農(nóng)藝性狀影響較大。產(chǎn)量與生物有機肥可替代比例之間呈曲線相關關系，y=-1.540 4x2+66.096x+2 242.5（R2 = 1**），當生物有機肥可替代比例21.5%，產(chǎn)量為2 952 kg/hm2。在替代比例上，通過施用有機肥適當降低化肥用量，可對油菜的產(chǎn)量提高和產(chǎn)量構成有所改善，且在有機肥替代20%化肥時較為適宜。

2.3不同施肥處理對油菜生育期的影響

由表2可知，使用生物有機肥替代化肥，可延長油菜生育期，比等量化肥延長2 d，但純施生物有機肥處理與等量化肥處理生育期相同，比空白對照延長3 d。

2.4不同施肥處理對油菜抗病性的影響

油菜菌核病田間調查結果（表3）顯示，推薦施肥處理T2油菜菌核病發(fā)生程度和發(fā)病率為最高，莖發(fā)病率達43.5%，病情指數(shù)為28.49，其次為T6施肥處理，而不施肥處理T1以及單施生物有機肥的處理T3、T4和T5油菜菌核病發(fā)生相對較輕。因此，從調查結果看，施用生物有機肥可有效減輕油菜菌核病的發(fā)生。

3結論與討論

單施生物有機肥可促進油菜的生長，與不施肥對照相比，株高、分枝數(shù)、主花序長度、單株有效角果數(shù)、角粒數(shù)、千粒重都顯著提高，且在該研究所設置的施肥梯度下，隨生物有機肥用量的增加而增加。該研究結果表明，當生物有機肥用量為4 548 kg/hm2時，產(chǎn)量最高，為2 428 kg/hm2。

由于有機肥中養(yǎng)分與化肥養(yǎng)分的有效性有所差異，合理施用生物有機肥可以促進油菜植株個體的生長，有利于提高產(chǎn)量和改善產(chǎn)量結構，國內(nèi)學者對有機肥的用量和有機養(yǎng)分的有效性及替代化肥比例進行了研究。在水稻生產(chǎn)中，減少化肥用量的25%，用有機肥等氮替換，水稻的產(chǎn)量較純施無機肥增加1.6%[5];在油菜生產(chǎn)中，施有機肥，替代10%的化肥，油菜的產(chǎn)量達2 055 kg/hm2，顯著高于其他處理[8]。該研究結果表明，在等養(yǎng)分下，生物有機肥料與化肥配合施用，可以促進油菜植株個體的生長，減量24%～34%化肥比單施化肥處理增產(chǎn)20.8%～31.2%。在施用生物有機肥1 500 kg/hm2的基礎上，化肥減量24%，油菜產(chǎn)量達2 941.5 kg/hm2，較化肥提高了31.2%，減量34%與減量24%相比油菜產(chǎn)量差異不顯著，主要原因是施用生物有機肥料，可有效減輕油菜菌核病的發(fā)生，增加有效角果數(shù)，提高千粒重。說明在油菜生產(chǎn)中，有機肥替代化肥的比例為20%～30%時，可有效減輕油菜菌核病的發(fā)生，改善油菜的產(chǎn)量結構，有利于產(chǎn)量的提高。

生物有機肥的施用充分利用農(nóng)業(yè)廢棄資源的循環(huán)再利用，有利于改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也符合國內(nèi)外市場對無公害、綠色或有機農(nóng)產(chǎn)品的要求，因此，商品生物有機肥具有良好的發(fā)展前景。該試驗為一年的結果，有關長期施用商品生物有機肥對生態(tài)環(huán)境、土壤微生物菌群、土壤污染物的消長，以及作物的產(chǎn)量與品質效應、經(jīng)濟可行性尚待于繼續(xù)研究[2，9-10]。

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