氮肥和密度對(duì)油菜產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

劉亞俊 楊暉 谷嫄

關(guān)鍵詞：油菜;氮肥;密度;產(chǎn)量

油菜是草本十字花科作物，是我國(guó)主要油料作物和蜜源作物之一，種植遍及全國(guó)，其種植面積占全國(guó)油料作物總面積的40%以上，產(chǎn)量占全國(guó)油料總產(chǎn)量的30%以上，居世界首位[1]。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)菜籽油的需求逐漸增加。目前油菜生產(chǎn)存在的主要問題是種植密度不足，氮肥使用量不合理，解決密度和氮肥的問題，是實(shí)現(xiàn)油菜高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的重要途徑[2]。

油菜是一種需肥量較大的作物，對(duì)氮、磷、鉀的需求高于小麥、水稻等作物，合適的肥料施用量有利于實(shí)現(xiàn)油菜的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)[3]。氮肥是作物生長(zhǎng)的第一大營(yíng)養(yǎng)元素，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著不可替代的作用，且油菜對(duì)氮肥敏感，氮肥的用量對(duì)油菜產(chǎn)量至關(guān)重要。劉濤等[4]研究表明，施用氮肥可以明顯改善冬油菜苗期的生長(zhǎng)，顯著增加了葉片數(shù)、葉面積和葉片干重。在保證苗期適宜氮素供應(yīng)的情況下，通過協(xié)調(diào)氮素在光合器官的分配對(duì)進(jìn)一步提高作物產(chǎn)量有重要意義。左青松等[5]研究了施氮量對(duì)油菜生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明，隨著氮肥用量的增加，初花期積累氮素對(duì)后期產(chǎn)量形成作用較大，注重前期施肥可促進(jìn)花芽分化，形成更多的有效角果，有利于獲得高產(chǎn)。適宜的密度能夠創(chuàng)建優(yōu)良作物群體，充分利用光熱資源以改善群體質(zhì)量，有利于有效分枝數(shù)和粒重的協(xié)調(diào)發(fā)展以獲得高產(chǎn)[6]。葉劍等[7]研究表明，隨著種植密度的增加，油菜單株總分枝數(shù)減少，分枝部位增高，角長(zhǎng)、千粒重、單株產(chǎn)量等均降低。董育紅等[8]研究表明，單株有效角果數(shù)隨著種植密度增加而減少，密度過大，導(dǎo)致油菜減產(chǎn)，37.5萬(wàn)株/hm2秦優(yōu)1699的產(chǎn)量最高。前人關(guān)于氮肥和密度對(duì)油菜影響的研究均有一定成果，但是有關(guān)氮肥和密度互作對(duì)油菜產(chǎn)量影響的研究較少，因此，本研究以氮肥和密度兩個(gè)因素，研究油菜產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的變化特征，為油菜的生產(chǎn)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)材料為鎮(zhèn)油8，試驗(yàn)田上茬作物為玉米，試驗(yàn)田土壤基礎(chǔ)肥力為p H值7 . 1、有機(jī)質(zhì)含量為16.45g/kg、堿解氮含量為74.11mg/kg、速效磷含量為26.45mg/kg、速效鉀含量為73.78mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，設(shè)置3個(gè)施氮量，分別為240kg/hm2、320kg/hm2和400kg/hm2，分別用N1、N2和N3表示，3個(gè)密度分別為65萬(wàn)株/hm2、75萬(wàn)株/hm2和85萬(wàn)株/hm2，分別用D1、D2和D3表示。氮肥運(yùn)籌為基肥∶苗肥∶薹肥=5∶3∶2，分別在移栽前、幼苗期和抽薹期按比例撒施，整地后將磷肥和鉀肥做基肥一次施入。采用育苗移栽方式，試驗(yàn)小區(qū)4m×8m，每個(gè)處理3次重復(fù)，行距為40cm，2019年9月23日育苗，10月28日移栽，翌年5月24日統(tǒng)一收獲測(cè)產(chǎn)。油菜田間管理均為高產(chǎn)田管理措施。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀的測(cè)定

在油菜成熟后，在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的中心部分隨機(jī)選擇取 20株長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)一致的油菜單獨(dú)收獲，測(cè)量統(tǒng)計(jì)株高、分枝位、一次有效分枝數(shù)、角果數(shù)和千粒重。每個(gè)小區(qū)全部收獲，進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。

1.3.2 干物質(zhì)質(zhì)量測(cè)定

分別在油菜薹期、終花期和成熟期在每個(gè)小區(qū)選取連續(xù)的5株油菜植株，從根部取下地上部分，擦洗干凈表面泥土，將葉片、莖稈、角果分別取下，在105℃下殺青30min，后于80℃下烘干至恒質(zhì)量，冷卻后取出，迅速測(cè)定各器官干物質(zhì)質(zhì)量。

1.3.3 經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算

在油菜生產(chǎn)過程中記錄人工、管理、播種、收獲及化肥、種子、農(nóng)藥等投入。人工投入按當(dāng)?shù)厝斯べM(fèi)用計(jì)算，種子化肥按當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)價(jià)格計(jì)算。油菜收獲后，以每公斤1元價(jià)格計(jì)算總收入，減去成本得到純利潤(rùn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用Excel 2013和SPSS 22.0軟件進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入處理與統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥和密度對(duì)油菜農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

從表1能夠看出，株高在同一氮肥水平下，變化趨勢(shì)不同，在N1和N3處理下，呈現(xiàn)隨密度的增加逐漸增加變化趨勢(shì)，在N2處理下，隨密度的增加呈逐漸降低的變化趨勢(shì)。在同一密度處理下，變化趨勢(shì)不同，在D1和D2處理下隨氮肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，在D3密度處理下，隨氮肥用量的增加呈逐漸升高的變化趨勢(shì)，N3D3處理株高最高;一次分支數(shù)隨氮肥用量的增加呈先增加后減少的變化趨勢(shì)。在同一氮肥處理下，變化趨勢(shì)不同，在N1處理下，隨密度的增加逐漸減少;在N2處理下，隨密度增加先減少后增加;在N3處理下，隨密度增加逐漸增加。氮肥和密度顯著影響油菜單株有效角果數(shù)，在同一密度處理下，隨氮肥用量增加呈先增加后減少的變化趨勢(shì)。在同一氮肥處理下，變化趨勢(shì)不同，在N1處理下，隨氮肥的增加逐漸減少;在N2處理下，先減少后增加;在N3處理下，逐漸增加。N2D3處理后的單株有效角果數(shù)最多。

千粒重是產(chǎn)量構(gòu)成的關(guān)鍵，氮肥和密度對(duì)千粒重的影響較大，在N1和N2處理下，隨密度的增加呈逐漸降低的變化趨勢(shì);在N3處理下，隨密度的增加呈逐漸增加的變化趨勢(shì)。在D1和D2處理下，千粒重隨氮肥用量增加呈先增加后降低的變化趨勢(shì);在D3處理下，隨氮肥用量增加呈逐漸增加的變化趨勢(shì)。N2D2處理千粒重最大。氮肥和密度對(duì)產(chǎn)量存在顯著影響，在N1和N3處理下，油菜產(chǎn)量隨密度的增加呈逐漸增加的變化趨勢(shì);在N2處理下，隨密度的增加呈先升高后降低的變化趨勢(shì)。在同一密度處理下，隨氮肥用量的增加，產(chǎn)量均呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，N2D2處理后的油菜產(chǎn)量最高，和其他處理差異顯著。

2.2 氮肥和密度對(duì)油菜干物質(zhì)積累的影響

由圖1可知，氮肥和密度對(duì)油菜干物質(zhì)存在顯著影響，在薹期，干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為N2D2>N2D3>N2D1>N3D3>N3D2>N3D1>N1D3>N1D2>N1D1，在N1和N2處理下，隨密度的增加呈逐漸升高的趨勢(shì)，在N2處理下，呈先升高后降低的趨勢(shì)。在同一密度處理下，隨氮肥用量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì);在終花期，變化趨勢(shì)和薹期相似;在成熟期，干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為N2D2>N2D1>N3D2>N1D2>N2D3>N3D1>N3D3>N1D1>N1D3。在同一氮肥處理下，隨密度的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)。在同一密度處理下，隨氮肥用量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)。N2D2處理在各時(shí)期干物質(zhì)積累量均最大。

2.3 氮肥和密度對(duì)油菜經(jīng)濟(jì)效益的影響

從表2可見，各處理從種到收單位面積成本N3D3處理最高，化肥成本對(duì)最終支出的影響較種子大，隨氮肥用量的增加，生產(chǎn)成本明顯增加。最終純利潤(rùn)最大的是N2D3處理，其次是N2D1處理。

3 討論

油菜是需氮量很高的作物，氮肥在油菜生長(zhǎng)中起著關(guān)鍵作用。油菜生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)均與施氮量密切相關(guān)，合理充足的施氮量可有效提高植株氮的積累量，增加植株干物質(zhì)累積量和籽粒產(chǎn)量[9]。但過量施氮會(huì)使土壤含氮量過高，影響根系的滲透平衡，抑制作物生長(zhǎng)發(fā)育，從而降低油菜產(chǎn)量[10]。佟桐等[11]研究表明，隨氮肥和密度增加，玉米產(chǎn)量逐漸增加，氮肥和密度過大產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)。吳兵等[12]研究表明，增施氮肥顯著提高了植株氮素吸收量，氮肥密度互作后，籽粒產(chǎn)量與有效分莖數(shù)、有效分枝數(shù)與單株有效果數(shù)均顯著相關(guān)，適量氮肥施用可促進(jìn)生育前、中期水分有效利用和提高氮素利用率，提高產(chǎn)量及水分利用效率。本研究結(jié)果表明，隨氮肥和密度的增加，油菜株高、一級(jí)分枝數(shù)、單株有效角果數(shù)和千粒重均有較大差異，氮肥和密度對(duì)產(chǎn)量存在顯著影響。在同一密度處理下，隨氮肥用量的增加，產(chǎn)量呈先升高后降低的變化趨勢(shì);在低氮和高氮處理下，油菜產(chǎn)量隨密度的增加呈逐漸增加的變化趨勢(shì);在中處理下，呈先升高后降低的變化趨勢(shì)。N2D2處理油菜產(chǎn)量最高?？赡苁怯捎诘适┯眠^多，造成植株元素失衡，影響其他養(yǎng)分的吸收，而密度過大影響植株對(duì)光、溫、水等資源的利用，從而影響油菜產(chǎn)量。

大量研究表明，在一定范圍內(nèi)，干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系。干物質(zhì)是決定產(chǎn)量的物質(zhì)基礎(chǔ)，達(dá)到一定量的干物質(zhì)才能形成籽粒[13]，干物質(zhì)積累總量和花后干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)量是油菜產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，而施氮量高低是干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運(yùn)的重要影響因素。密度對(duì)干物質(zhì)積累的效應(yīng)是由于種植密度的變化影響植株個(gè)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)、水分、光照的吸收與利用，使單株干物質(zhì)的積累速率下降，積累量減少。本研究結(jié)果表明，在薹期、終花期和成熟期，干物質(zhì)積累量隨氮肥用量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，N2D2處理在各時(shí)期干物質(zhì)積累量均最大。

各處理從種到收，單位面積成本N3D3處理最高，化肥成本對(duì)最終支出的影響較種子大，隨氮肥用量的增加，生產(chǎn)成本明顯增加。最終純利潤(rùn)最大的是N2D2處理，其次是N2D3處理。因此，并不是肥料投入越多，收入越高，在生產(chǎn)過程中要適量施肥，科學(xué)施肥，減少經(jīng)濟(jì)投入，增加收入。

綜上所述，氮肥和密度對(duì)油菜生長(zhǎng)有顯著影響。在施氮量為320kg/hm2，密度為75萬(wàn)株/hm2，油菜長(zhǎng)勢(shì)較好，分枝數(shù)多、千粒重適中，干物質(zhì)積累量多，是較為合理的種植模式。