苗期漬水條件下施氮量對直播油菜產(chǎn)量及氮素吸收利用的影響

嚴紅梅，湯維群，彭 霄，楊云飛，吳永成，2，3*

（1四川農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，成都 611130；2農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室，四川成都 611130；3作物生理生態(tài)及栽培四川省重點實驗室，成都 611130）

四川省位于長江上游，近年來油菜種植面積增長迅速，油菜籽?？偖a(chǎn)量已經(jīng)位居全國第一［1］。但該地區(qū)油菜主要通過與水稻輪作，利用冬季稻田采用機械化直播方式種植，土壤板結(jié)嚴重，地上水位升高，漬水情況常有發(fā)生。近年來秋季雨水增多，農(nóng)田積水嚴重，土壤濕度增大，澇漬風險加大［2，3］。前人研究表明，澇漬影響油菜生長，降低油菜養(yǎng)分吸收利用和籽粒產(chǎn)量［4～6］。油菜作為需肥量較大（尤其是氮肥）的作物，施用氮肥既能提高油菜產(chǎn)量［7，8］，又能減輕油菜受漬害的影響［9，10］。宋楚崴等［9］基于盆栽與池栽漬水試驗發(fā)現(xiàn)增施氮肥能緩解油菜受花期漬水的影響。劉波等［11］研究認為，施氮能夠緩解直播油菜受苗期漬水的影響，提高油菜群體質(zhì)量，獲得高產(chǎn)。陳紅琳等［12］研究指出，與未漬水處理相比，苗期漬水脅迫顯著降低了直播油菜產(chǎn)量，但苗期漬水脅迫后增施氮肥可挽回產(chǎn)量損失。目前針對漬水對油菜生長及生理過程的影響已開展了較多的研究［13］，但是有關(guān)苗期漬水條件下施氮量對直播油菜產(chǎn)量及氮素吸收利用的研究較少。為此，在成都平原稻油輪作制度下開展大田試驗，研究苗期漬水條件下不同施氮量對直播油菜的產(chǎn)量、氮素吸收和氮肥利用率的影響，探明苗期漬水下直播冬油菜高產(chǎn)的適宜施氮量，為該區(qū)域秋季多雨條件下直播油菜的氮肥合理施用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試驗設(shè)計

試驗于2017年10月—2018年5月在四川省成都市崇州市白頭鎮(zhèn)甘泉村進行。該地位于岷江中上游川西平原西部，屬亞熱帶季風氣候類型，氣候溫和，四季分明。年均氣溫15.9℃，年均降水量1100 mm。試驗田塊土壤基礎(chǔ)肥力：有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量分別為36.96、2.18、0.6和6.02 g/kg，有效磷和速效鉀含量分別為2.86和60.04 mg/kg。供試油菜品種為佳油JS-1，由四川科樂油菜研究開發(fā)有限公司選育，是四川省審定的第一個機收油菜半矮稈新品種。

試驗采取單因素隨機區(qū)組試驗設(shè)計，設(shè)置5個施氮處理，記為N0、N90、N135、N180和N225，施氮量分別為0、90、135、180和225 kg/hm2，每個處理3次重復(fù)，共計15個小區(qū)，小區(qū)面積20 m2。試驗采用人工拉線點播，于5葉期進行勻苗補苗，基本苗密度為30萬株/hm2。氮肥分2次施入（底肥氮用量為90 kg/hm2，追肥氮用量根據(jù)各處理總施氮量計算），磷肥（P2O560 kg/hm2）、鉀肥（K2O 90 kg/hm2）以及硼肥（15 kg/hm2）全部作底肥一次施入。

試驗于2017年10月7日播種，11月2日勻苗補苗，11月23日追施氮肥，翌年3月11日開花，5月5日成熟收獲。2017年10月中旬到11月上旬遭遇連續(xù)多次降雨，因而油菜出苗后受到田間積水漬害影響長達近20 d，田間排水措施為理通圍溝、廂溝及排水口。

1.2 測定項目及方法

（1）全氮含量。在油菜成熟期，每個小區(qū)取代表性植株6株，按莖稈、角果和籽粒分開后于105℃殺青30 min，然后于80℃恒溫烘干后，粉碎磨細過0.5 mm篩。稱取粉碎后樣品約0.2 g，放入消煮管中，加5 mL濃硫酸、1片定氮片，在消煮爐中消煮1.5 h，冷卻至室溫后，進行樣品全氮含量的測定，所用儀器為F0SS 8400型全自動凱氏定氮儀。

（2）農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量。在油菜成熟期時，每個小區(qū)取10株長勢均勻一致的植株樣品，分別測定株高、主花序長、一次分枝數(shù)及單株角果數(shù)等農(nóng)藝性狀。各小區(qū)單獨割曬、實收測產(chǎn)。

（3）氮肥利用率相關(guān)指標計算

氮肥農(nóng)學利用率（AEN，kg/kg）=（施氮區(qū)作物產(chǎn)量-不施氮區(qū)作物產(chǎn)量）/施氮量

氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN，kg/kg）=施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量/氮肥投入量

氮肥表觀利用率（REN，%）=（施氮肥區(qū)作物吸氮量-不施氮肥區(qū)作物吸氮量）/氮肥投入量×100

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析方法

采用Excel 2013和SPSS19.0分別對數(shù)據(jù)進行整理與統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗期漬水條件下施氮量對直播油菜成熟期農(nóng)藝性狀的影響

由表1可知，各施氮處理油菜成熟期農(nóng)藝性狀顯著高于不施氮處理。各施氮處理油菜的株高、主花序長、一次分枝數(shù)及角果層厚度均隨著施氮量的增加而增加，在N225處理達到最大值，而一次分枝高度隨著施氮量的增加表現(xiàn)為先增后降的趨勢，在N180處理達到最大值。方差分析表明，除一次分枝數(shù)與N135處理差異不顯著外，N225處理成熟期各農(nóng)藝性狀顯著高于N90、N135處理，但與N180處理無顯著差異。

表1 油菜成熟期各處理農(nóng)藝性狀比較Table 1 Comparison of agronomic characters of rape at maturity stage in different treatments

2.2 苗期漬水條件下施氮量對直播油菜產(chǎn)量及收獲指數(shù)的影響

從表2可以看出，與不施氮處理相比，施氮對直播油菜的籽粒產(chǎn)量有顯著影響。從產(chǎn)量構(gòu)成因素及收獲指數(shù)分析，施氮量對直播油菜的單株角果數(shù)有顯著影響，但對每角果籽粒數(shù)、千粒質(zhì)量和收獲指數(shù)并無顯著影響。各施氮處理的單株角果數(shù)均顯著高于不施氮處理。直播油菜的籽粒產(chǎn)量和單株角果數(shù)隨著施氮量的增加而增加，最高值均出現(xiàn)在N225處理；但N180處理與N225處理之間差異不顯著。

表2 各處理油菜產(chǎn)量及收獲指數(shù)比較Table 2 Comparison of yield，yield components and harvest index of rape in different treatments

2.3 苗期漬水條件下施氮量對直播油菜氮素吸收利用的影響

由表3可知，隨著施氮量的增加，直播油菜植株氮素積累量逐漸增加，氮肥偏生產(chǎn)力逐漸下降，氮肥農(nóng)學利用率表現(xiàn)為先增后降的趨勢，最高值出現(xiàn)在N180處理。方差分析表明，N180與N225處理間，直播油菜的植株氮素積累量、氮肥農(nóng)學利用率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥表觀利用率無顯著差異。

表3 各處理油菜氮素吸收利用比較Table 3 Comparison of nitrogen absorption and utilization of rape in different treatments

3 討論與結(jié)論

關(guān)于漬水對作物產(chǎn)量的影響，國內(nèi)外已開展大量研究，不同時期漬水均會影響作物生長發(fā)育、降低作物氮肥偏生產(chǎn)力、氮素積累量及產(chǎn)量，但漬水后增施氮肥不僅能提高氮肥偏生產(chǎn)力，而且能降低產(chǎn)量損失［4，14～16］。本試驗結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，增施氮肥顯著增加了苗期漬水條件下直播油菜的籽粒產(chǎn)量。隨著施氮量（90～225 kg/hm2）的增加，油菜籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為增加趨勢，但施氮量超過180 kg/hm2時，直播油菜籽粒產(chǎn)量無顯著變化，這與劉波等［11］研究結(jié)果相似。

本試驗還表明，苗期漬水條件下，直播油菜植株氮素積累量隨著施氮量的增加而增加，而氮肥偏生產(chǎn)力隨著施氮量增加而下降。而劉波等［11］研究指出，苗期漬水條件下，直播油菜氮肥偏生力、農(nóng)學利用效率和表觀利用率隨著施氮量的增加均表現(xiàn)為降低的趨勢。研究結(jié)果的差異可能是因為試驗所采用的品種和生態(tài)環(huán)境不同所致。鄒小云等［17］指出，花期漬水條件下，施氮對提高油菜氮素利用效率無較大貢獻。但劉波等［11］研究表明，苗期漬水條件下，高施氮處理（240～300 kg/hm2）的直播油菜氮素積累量和氮肥利用率降幅顯著低于中低施氮處理（0～180 kg/hm2）。本研究中，當施氮量為180～225 kg/hm2時，苗期漬水條件下直播油菜的植株氮素積累量、氮肥農(nóng)學利用率和氮肥表觀利用率均處于較高值。

綜合來看，本試驗區(qū)苗期漬水條件下，直播油菜施氮量為180～225 kg/hm2能較好地實現(xiàn)油菜高效生產(chǎn)與氮肥合理利用。