不同施肥模式對春油菜產(chǎn)量和肥料利用率的影響

王建梅，楊 敏，李夢卓，李 葉，石 偉

（1.甘肅省山丹縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 山丹 734100；2.甘肅省山丹縣李橋鄉(xiāng)人民政府，甘肅 山丹 734100）

增施化肥是獲得油菜高產(chǎn)的重要途徑，但大量的化肥投入造成肥料利用率下降、經(jīng)濟(jì)效益降低、環(huán)境污染加劇以及生態(tài)環(huán)境惡化等問題。不合理的施用方式進(jìn)一步促使農(nóng)民加大肥料投入，導(dǎo)致目前化肥利用率氮為30%～35%、磷為10%～20%、鉀為35%～50%，肥料利用率僅為發(fā)達(dá)國家的60%～70%[1]。商品有機(jī)肥作為一種綠色、生態(tài)的緩效肥料，富含氮、磷、鉀以及多種微量元素和氨基酸、核酸、維生素等多種有機(jī)營養(yǎng)成分，具有種類多、來源廣、肥效較長等特點(diǎn)，能協(xié)調(diào)土壤中的水、肥、氣、熱，提高土壤肥力和土地生產(chǎn)力等。但長期單一施用有機(jī)肥會(huì)造成土壤速效磷含量下降，不利于農(nóng)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[2]。無機(jī)肥或單施有機(jī)肥均不能持續(xù)有效地達(dá)到高產(chǎn)、高效、生態(tài)、綠色的生產(chǎn)目標(biāo)，將化肥和有機(jī)肥合理配施，能有效均衡土壤養(yǎng)分，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3]。

山丹縣位于河西走廊中段，氣候溫涼濕潤，晝夜溫差大，日照充足，灌溉便利，是種植油菜的理想?yún)^(qū)域，油菜播種面積6 667 hm2左右[4]，常年油菜施肥量均在540 kg/hm2以上，其中氮肥施用量超過240 kg/hm2，肥料利用率較低，為探索合適的有機(jī)無機(jī)肥料配施比例，達(dá)到化肥減量和提高肥料利用率的目的。2020年山丹縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心在霍城鎮(zhèn)沙溝村開展了油菜有機(jī)無機(jī)配施試驗(yàn)，以期為山丹縣油菜高產(chǎn)和有機(jī)無機(jī)肥料配合使用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)在山丹縣霍城鎮(zhèn)沙溝村進(jìn)行，該地區(qū)海拔2 200 m，年平均氣溫0～2 ℃，年降雨量358.8 mm。土壤肥沃，肥力均勻，灌耕土，前茬作物為大麥。

1.2 供試品種

試驗(yàn)種植油菜品種為青雜5號(hào)，供施肥料品種分別為尿素（含N 46%）、磷酸二胺（含N 18%，P2O546%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采取全膜覆蓋穴播的方式種植，共設(shè)6個(gè)處理，3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積為36 m2。處理1：不施肥，對照處理（CK）；處理 2：傳統(tǒng)施肥（CF）；處理 3：優(yōu)化施肥（OF）；處理 4：80%優(yōu)化施肥 +20%有機(jī)肥；處理5：70%優(yōu)化施肥+30%有機(jī)肥；處理6：60%優(yōu)化施肥+40%有機(jī)肥。各小區(qū)施肥量如表1 所示。

表1 不同施肥處理肥料施用量

1.4 種植方法

試驗(yàn)于2021年4月28日覆膜，用幅寬145 cm、厚度為0.01 mm 的黑色地膜覆蓋，采用穴播機(jī)進(jìn)行播種，每幅膜上播8 行，播種深度一般2～3 cm，每穴播種2～3 粒，行距12.5 cm，穴距14 cm，播種495 000 穴/hm2。于生長期觀察并記載各處理的物候期及主要農(nóng)藝性狀。9月12日開始收獲。

1.5 數(shù)據(jù)測定

1.5.1 油菜產(chǎn)量及其構(gòu)成因子測定 于油菜收獲期在各小區(qū)選取具有代表性、長勢均勻的植株1 m2，人工進(jìn)行收獲脫粒，曬干稱重，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)含水量（12.5%）下的籽粒產(chǎn)量和千粒重。同時(shí)，在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)抽取20 株調(diào)查單株角果數(shù)，并隨機(jī)選取20個(gè)角果調(diào)查每角粒數(shù)等。

1.5.2 肥料利用效率計(jì)算

1.5.3 肥料經(jīng)濟(jì)效益分析 計(jì)算油菜施肥與不施肥處理間的凈收益與投入產(chǎn)出比。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥模式對油菜產(chǎn)量及其經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.1.1 生育期 從表2 可以看出，處理1、處理2、處理3 和處理4 均能在當(dāng)?shù)赜筒耸崭顣r(shí)正常成熟，不同處理生育天數(shù)為115～136 d，其中，處理1（CK）生育期最短，為115 d，處理2 生育期為120 d，處理6 生育期最長，為136 d，較處理1（CK）生育期長21 d，較處理2 生育期長16 d。

表2 不同施肥處理油菜的生育期

2.1.2 經(jīng)濟(jì)性狀 從表3 可以看出，處理5（70%優(yōu)化施肥+30%有機(jī)肥）株高最高，為195.4 cm，較處理1（CK）高 52.9 cm，較處理 2（傳統(tǒng)施肥）高 19.8 cm；處理4（80%優(yōu)化施肥+20%有機(jī)肥）株高次之，為191.2 cm，較處理 1（CK）高 48.7 cm，較處理 2（傳統(tǒng)施肥）高15.6 cm。處理4（80%優(yōu)化施肥+20%有機(jī)肥）分支個(gè)數(shù)最多，為5.6個(gè)，較處理1（CK）多3.4個(gè)，較處理 2（傳統(tǒng)施肥）多 1.2個(gè)；處理 5（70%優(yōu)化施肥+30%有機(jī)肥）分支個(gè)數(shù)次之，為5.2個(gè)，較處理1（CK）多 3個(gè)，較處理 2（傳統(tǒng)施肥）多 0.8個(gè)。處理 4（80%優(yōu)化施肥+20%有機(jī)肥）單株角果數(shù)最多，為153.2個(gè)，較處理 1（CK）多 88.7個(gè)，較處理 2（傳統(tǒng)施肥）多10.5個(gè)；處理5（70%優(yōu)化施肥+30%有機(jī)肥）單株角果數(shù)次之，為146.5個(gè)，較處理1（CK）多82個(gè)，較處理2（傳統(tǒng)施肥）多3.8個(gè)。處理4（80%優(yōu)化施肥+20%有機(jī)肥）角果粒數(shù)最多，為27.2個(gè)，較處理 1（CK）多 4.8個(gè)，較處理 2（傳統(tǒng)施肥）多 0.4個(gè)；處理2（傳統(tǒng)施肥）角果粒數(shù)次之，為26.8個(gè)，較處理 1（CK）多 4.4個(gè)。處理 4（80%優(yōu)化施肥 +20%有機(jī)肥）千粒重最重，為 3.67 g，較處理 1（CK）重 0.2 g，較處理2（傳統(tǒng)施肥）重0.08 g；處理2（傳統(tǒng)施肥）千粒重次之，為3.59 g，較處理1（CK）重0.12 g。綜上所述，有機(jī)無機(jī)減量配施可有效提高油菜株高、有效分支個(gè)數(shù)、角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重等經(jīng)濟(jì)性狀。

表3 不同施肥處理油菜主要經(jīng)濟(jì)性狀

2.1.3 產(chǎn)量 從表4 可以看出，處理4（80%優(yōu)化施肥+20%有機(jī)肥）、處理2（傳統(tǒng)施肥）產(chǎn)量較高，分別為 3 937.95 kg/hm2、3 624.00 kg/hm2，較處理1（CK）1 217.25 kg/hm2分別增產(chǎn) 2 720.7 kg/hm2、2 406.75 kg/hm2；處理 5（70%優(yōu)化施肥 +30%有機(jī)肥）、處理3（優(yōu)化施肥）產(chǎn)量分別為3 385.05 kg/hm2、3 423.9 kg/hm2，較處理 1（CK）分別增產(chǎn) 2 167.8 kg/hm2、2 206.65 kg/hm2；處理6（60%優(yōu)化施肥+40%有機(jī)肥）產(chǎn)量為 2 648.4 kg/hm2，較處理 1（CK）增產(chǎn)1 431.15 kg/hm2。

表4 不同施肥處理油菜的產(chǎn)量結(jié)果

2.2 不同施肥模式對肥料利用率影響

從表5 可以看出，處理4（80%優(yōu)化施肥+20%有機(jī)肥）化肥農(nóng)學(xué)利用效率、偏生產(chǎn)力和N、P2O5肥偏生產(chǎn)力均顯著高于處理2（傳統(tǒng)施肥），其中，化肥農(nóng)學(xué)利用效率和偏生產(chǎn)力分別比處理2 高0.77個(gè)百分點(diǎn)和7.85個(gè)百分點(diǎn)，N、P2O5肥偏生產(chǎn)力分別比處理2 高12.25個(gè)百分點(diǎn)和21.48個(gè)百分點(diǎn)。說明適量減少化肥增施商品有機(jī)肥可有效提高油菜肥料利用效率。

表5 不同施肥處理肥料農(nóng)學(xué)利用率和偏生產(chǎn)力

2.3 不同施肥模式對經(jīng)濟(jì)效益的影響

從表6 可以看出，在處理4（80%優(yōu)化施肥+20%有機(jī)肥）模式下，油菜產(chǎn)值、新增產(chǎn)值及新增凈收益達(dá)到最高，分別為 21 264.93 元 /hm2、14 691.78 元/hm2和12 564 元/hm2，新增產(chǎn)投比6.9。說明適量減少化肥增施商品有機(jī)肥能提高油菜種植效益，當(dāng)繼續(xù)減少化肥增加有機(jī)肥用量時(shí)，油菜收益會(huì)逐步降低。

表6 不同施肥模式處理下油菜的經(jīng)濟(jì)效益

3 結(jié)論與建議

試驗(yàn)結(jié)果表明：適量減少化肥增施商品有機(jī)肥，可促進(jìn)油菜生長，提高抗逆性，延緩植株衰老，增加油菜籽粒產(chǎn)量，提高油菜種植效益。其中，80%優(yōu)化施肥+20%有機(jī)肥處理的油菜生育期、產(chǎn)量、單株有效角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重等主要經(jīng)濟(jì)性狀均顯著高于傳統(tǒng)單施無機(jī)化肥處理和70%優(yōu)化施肥+30%有機(jī)肥處理，說明在優(yōu)化施肥的基礎(chǔ)上降低20%的化肥用量，同時(shí)增施有機(jī)肥，協(xié)同提高油菜產(chǎn)量構(gòu)成三要素，若繼續(xù)降低化肥用量，并增施商品有機(jī)肥用量達(dá)到30%以上，油菜生育期會(huì)顯著增長，會(huì)導(dǎo)致油菜不能正常成熟，從而降低油菜產(chǎn)量。

通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，80%優(yōu)化施肥+20%有機(jī)肥處理的肥料農(nóng)學(xué)利用效率為6.64，顯著高于70%優(yōu)化施肥+30%有機(jī)肥處理和單施無機(jī)化肥處理，表明適當(dāng)降低化肥用量，增施商品有機(jī)肥，可顯著提高油菜肥料利用效率。

本試驗(yàn)通過油菜籽粒產(chǎn)量、單價(jià)、化肥成本和有機(jī)肥成本等對不同施肥處理的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了計(jì)算分析。結(jié)果表明：80%優(yōu)化施肥+20%處理的油菜單位面積產(chǎn)值最高，為21 264.93 元/hm2，較對照新增產(chǎn)值 14 691.78 元 /hm2，新增凈收益 12 564.05 元，但是由于有機(jī)肥成本較高且用量較大，因此增施有機(jī)肥的新增產(chǎn)投比僅為優(yōu)化施肥的75%。

綜上所述，在山丹縣油菜生產(chǎn)中應(yīng)采用商品有機(jī)肥 2 768 kg/hm2與純 N 144 kg/hm2、純 P2O592 kg/hm2配施，可提高油菜產(chǎn)量效益及肥料利用率。