磷肥用量對油菜籽產量及品質的影響

閆金垚 宋 毅 陸志峰 任 濤 魯劍巍

磷肥用量對油菜籽產量及品質的影響

閆金垚 宋 毅 陸志峰 任 濤 魯劍巍*

華中農業(yè)大學資源與環(huán)境學院/ 農業(yè)農村部長江中下游耕地保育重點實驗室/ 華中農業(yè)大學微量元素研究中心, 湖北武漢 430070

油菜是重要的油料作物, 對缺磷敏感, 我國油菜主產區(qū)土壤供磷狀況較差, 缺磷常導致油菜籽減產。于2019—2021年度2季在長江中游地區(qū)進行磷肥用量田間試驗, 設置0、45、90、135和180 kg P2O5hm–25個施磷水平, 探究磷營養(yǎng)供應狀況同時對油菜籽產量和品質的影響。結果表明, 施磷顯著增加油菜單株角果數(shù)、角粒數(shù)和千粒重, 進而增加了油菜產量。不施磷處理的平均產量僅190 kg hm–2, 施磷增產8.5～12.5倍, 根據(jù)產量效應得到的最高產量施磷量為51.8～65.0 kg P2O5hm–2。油菜籽磷含量、含水率、含油率、蛋白質、硫甙、油酸、亞麻酸和硬脂酸對磷肥用量的響應均達到極顯著水平, 芥酸、亞油酸和棕櫚酸的響應較小。隨著施磷量的增加, 油菜籽含油率呈先增后降的趨勢(施磷90 kg P2O5hm–2和135 kg P2O5hm–2最高), 蛋白質含量呈緩慢升高趨勢, 硫甙含量顯著降低。在磷肥投入量為90～135 kg P2O5hm–2時獲得最大油分產量和蛋白質產量。過量的磷肥施用會降低油菜籽的油酸含量, 提高了亞麻酸含量。通徑分析表明, 籽粒磷含量、含油率和亞麻酸含量對產量有較大的直接正作用, 含水率、蛋白質和亞麻酸通過籽粒磷含量對產量有較大的間接正作用, 硫甙、油酸、亞油酸和硬脂酸通過籽粒磷含量對產量有較大的間接負作用。綜合結果顯示, 以油菜籽產量和食用油品質為目標的推薦磷肥用量為45～90 kg P2O5hm–2, 以追求飼用餅粕蛋白質產量為目標, 推薦磷肥用量為90～135 kg P2O5hm–2。

磷肥用量; 油菜; 產量; 品質; 產油量

油菜作為我國第一大油料作物, 是重要的食用油源和飼用蛋白源, 也是重要的工業(yè)原料[1-2]。隨著生活水平的提高, 人們對于食用油的品質要求也在不斷提高。我國油料需求量巨大, 但供給量不足, 進口的食用植物油比例高達68%[3]。保障食用植物油安全供給是國家糧食安全的重要組成部分, 其中油菜是重點發(fā)展的油料作物[4], 提高油菜的產量和品質是實現(xiàn)農業(yè)高質量發(fā)展的重要目標[5]。

油菜產量和品質的提高首先依賴于高產優(yōu)質品種的選育和推廣, 其次是栽培技術的改進及應用[6]。在栽培技術中, 養(yǎng)分供應是最直接且易控制的因子。油菜對磷敏感[7], 磷素營養(yǎng)對油菜的生長發(fā)育、產量及品質均有顯著影響[8-10], 施肥是保障油菜高產的常規(guī)措施。以往的研究結果表明, 在缺磷土壤上施用磷肥顯著提高油菜籽產量[11-12]。充足的磷素供應可有效促進油菜光合作用[13], 增加分枝數(shù)和角果數(shù)從而提高籽產量, 是油菜高產穩(wěn)產的重要保證[14]。同時也有研究表明, 施磷對油菜籽品質的形成具有積極的影響, 能夠降低油菜籽硫甙含量, 提高亞油酸含量[6,15], 但對含油率和蛋白質的影響結論并不一致[9,15-16], 可能與供試的油菜品種[17]、研究地域[18]及磷肥用量水平[15,19]有關。

長江流域冬油菜主產區(qū)土壤磷庫豐富, 近半數(shù)區(qū)域土壤全磷處于豐富狀態(tài)(>0.6 mg kg–1), 區(qū)域整體土壤有效磷平均含量為23.2 mg kg–1, 但變異很大,有效磷含量變幅為2.3～110.6 mg kg–1, 呈現(xiàn)缺乏和過量現(xiàn)象并存, 且缺乏區(qū)域主要集中在長江中游[20]。盡管我國油菜科學施肥理論和技術研究近年來有了長足的進步[5], 但實際生產中油菜因施磷不足導致減產或過量施磷不增產從而浪費肥料的現(xiàn)象時有發(fā)生[21],繼續(xù)開展相關研究確定適宜的磷肥用量仍然非常必要。已有的研究多側重于作物產量效應, 很少結合作物品質開展磷肥適宜施用量的系統(tǒng)研究。隨著低芥酸低硫甙的油菜品種普遍應用, 油菜籽除榨油外, 餅粕也是優(yōu)質的動物飼料[1], 研究磷肥用量對油菜籽產量、油分含量、蛋白質含量及其他品質的影響, 明確施磷量與油菜籽產量和品質的關系, 對油菜生產合理施用磷肥提高油菜籽產量和改善品質的雙重目標具有重要的生產指導意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗分別于2019—2020和2020—2021年度在湖北省武穴市梅川鎮(zhèn)郭坦村(30.18°N, 115.60°E)油菜主產區(qū)域農田進行, 2年試驗的供試土壤均為花崗片麻巖母質發(fā)育的水稻土, 耕層(0～20 cm)土壤理化性質見表1, 土壤有效磷水平處于缺乏狀態(tài)。試驗點前茬作物為水稻。

1.2 試驗設計

試驗設置5個磷肥用量處理, 分別為0、45、90、135和180 kg P2O5hm–2。各處理氮、鉀和硼肥用量相同, 分別為180 kg N hm–2、120 kg K2O hm–2和9 kg硼沙hm–2。供試肥料品種分別為尿素(含N 46%)、過磷酸鈣(含P2O512%)、氯化鉀(含K2O 60%)和硼沙(含B 11%)。氮肥施用按基肥︰越冬肥︰薹肥= 6︰2︰2比例分3次施用, 其他肥料均一次性基施。試驗各處理均設3次重復, 小區(qū)面積15 m2, 隨機區(qū)組排列。

2年試驗供試油菜品種均為華油雜9號, 采用育苗移栽的方式。在每年的9月下旬播種育苗, 育苗6周后選取具有4～5片葉且大小均一的油菜幼苗移栽至試驗田, 移栽密度為11.25×104株hm–2。試驗小區(qū)外圍設保護區(qū), 保護區(qū)內亦種植移栽油菜。在試驗過程中, 所有的田間管理, 包括除草劑的使用和病蟲害的防治等, 均采用當?shù)氐脑耘喙芾矸椒ā?/p>

1.3 測定項目與方法

1.3.1 土壤樣品采集與分析 土壤基礎樣品在前茬水稻收獲后、油菜基肥施用前采集。以整個試驗田塊為采樣單元, 在試驗田塊內以“S”形均勻布點15個, 采集0～20 cm耕作層土壤, 土壤樣品經混合、風干和研磨后, 過1 mm和0.149 mm篩, 供土壤理化特性分析。土壤基本理化性質按常規(guī)方法進行測定[22]。

1.3.2 成熟期樣品采集與測定 于收獲前1～2 d在每個小區(qū)隨機取樣6株, 調查單株角果數(shù)和每角粒數(shù), 收獲后測定千粒重(利用千粒板隨機測定2000粒風干籽粒的質量)。油菜籽產量以各小區(qū)實收風干重計量。籽粒經烘干、磨細、過篩后采用濃H2SO4-H2O2聯(lián)合消煮, 后用流動注射分析儀(德國SEAL, AA3)測定全磷含量。油菜收獲測產時, 各小區(qū)取50 g風干籽粒樣品用于品質性狀檢測。采用中國農業(yè)科學院油料作物研究所研制的NYDL-3000智能型多參數(shù)糧油品質速測儀測定籽粒中的含油率、蛋白質含量、硫甙含量及脂肪酸組分等品質指標[23]。

1.4 參數(shù)計算與統(tǒng)計分析

油分產量(kg hm–2)=油菜籽產量×籽粒含油率/ 100[24]

蛋白質產量(kg hm–2)=油菜籽產量×籽粒蛋白質含量/100[24]

采用Microsoft Excel 2017軟件處理和計算試驗數(shù)據(jù), 采用R語言corrplot函數(shù)進行相關系數(shù)矩陣熱圖的繪制, 利用SPSS 22.0軟件對油菜籽產量與品質性狀進行Pearson相關性分析和通徑分析, 最小顯著差異(LSD)法檢驗< 0.05水平的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 磷肥用量對油菜籽產量及產量構成的影響

油菜籽產量在年份間存在顯著差異(=52.2**), 但2年油菜籽產量對磷肥的響應趨勢相似。施磷顯著增加油菜籽產量(圖1), 與不施磷處理相比, 施磷使油菜籽產量提高了8.5～12.5倍。磷肥用量在0～90 kg P2O5hm–2范圍內, 油菜籽產量隨施磷量的增加顯著增加, 繼續(xù)增施磷肥, 增產效果不顯著。對2年施磷量()與油菜產量()進行回歸分析發(fā)現(xiàn), 兩者之間符合線性+平臺回歸關系, 根據(jù)產量效應獲得的最高產量施磷量為51.8～65.0 kg P2O5hm–2。

圖1 不同施磷量對2019/2020和2020/2021年油菜產量的影響

圖中P和Y分別代表磷肥和產量,*和**分別表示在< 0.05和< 0.01水平差異顯著。

P and Y represent phosphate fertilizer and yield, respectively.*and**indicate significant differences at< 0.05 and< 0.01, respectively.

施磷對油菜產量構成因子的影響在2個年份表現(xiàn)出相似的變化趨勢(表2)。施磷顯著增加了油菜單株角果數(shù)、角粒數(shù)和千粒重, 與不施磷處理相比, 分別提高320%～804%、19%～41%和14%～33%。施磷主要增加了單株角果數(shù)從而增加油菜產量(= 309.4**), 磷肥用量90 kg P2O5hm–2范圍內, 單株角果數(shù)隨施磷量的增加顯著增加, 繼續(xù)增施磷肥, 單株角果數(shù)對磷肥的響應無顯著差異。角粒數(shù)和千粒重在磷肥用量為45 kg P2O5hm–2時即達到最高水平, 繼續(xù)增施磷肥, 不同磷肥用量下的角粒數(shù)和千粒重無顯著差異。

2.2 磷肥用量對油菜籽磷含量的影響

施磷顯著提高了油菜籽磷含量(表3)。與不施磷處理相比, 施磷后油菜籽磷含量提高了29%～162%。油菜籽磷含量隨著磷肥用量的增加而顯著增加, 在磷肥用量達到135 kg P2O5hm–2時, 油菜籽磷含量達到最高水平, 繼續(xù)增施磷肥無顯著變化。

表2 不同施磷量對2019/2020和2020/2021年油菜產量構成的影響

表中小寫字母表示相同年份不同磷肥用量處理間顯著性差異(< 0.05)。*和**分別表示< 0.05和< 0.01水平差異顯著,ns表示無顯著差異。

Different lowercase letters under the same year indicate a significant difference between different P fertilizer treatment at< 0.05.*and**indicate significant differences at< 0.05 and< 0.01, respectively.ns: no significant difference.

表3 不同施磷量對油菜籽磷含量的影響

表中小寫字母表示相同年份不同磷肥用量處理間顯著性差異(< 0.05)。*和**分別表示< 0.05和< 0.01水平差異顯著,ns表示無顯著差異。

Different lowercase letters under the same year indicate a significant difference between different P fertilizer treatment at< 0.05.*and**indicate significant differences at< 0.05 and< 0.01, respectively.ns: no significant difference.

2.3 磷肥用量對油菜籽品質的影響

2.3.1 油菜籽含水率、含油率、蛋白質和硫甙含量

施磷顯著提高了油菜籽含水率和蛋白質含量, 且隨著施磷量的增加而增加(表4)。含油率隨著磷肥用量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢, 在施磷量為45～90 kg P2O5hm–2時達到最高水平, 與不施磷相比,增幅為2.4%～3.8%。硫甙含量隨著磷肥用量的增加而顯著降低。

油菜籽油分產量和蛋白質產量的變化規(guī)律與籽粒產量的變化規(guī)律基本一致, 施磷顯著提高了油菜籽油分產量和蛋白質產量(表5)。與不施磷處理相比,施磷使油分產量和蛋白質產量分別提高了19%～ 41%和14%～33%。在2019/2020季, 磷肥用量增加至90 kg P2O5hm–2時, 籽粒油分產量和蛋白質產量達到最高水平, 繼續(xù)增施磷肥無顯著差異。在2020/2021季, 籽粒油分產量和蛋白質產量分別在磷肥用量為45 kg P2O5hm–2和135 kg P2O5hm–2時達到最高。

2.3.2 脂肪酸組成 施磷對芥酸、亞油酸和棕櫚酸含量的影響不明顯, 而施磷量對籽粒油酸、亞麻酸和硬脂酸的影響達到極顯著水平(<0.01) (表6)。油酸和硬脂酸隨著施磷量的增加而顯著降低, 施磷量為180 kg P2O5hm–2時籽粒油酸和硬脂酸含量較不施磷處理分別降低了13%～14%和18%～54%。亞麻酸含量隨著磷肥施用量的增加呈增加趨勢。

2.4 油菜籽產量與品質性狀之間的關系

通過對油菜籽產量和品質性狀的相關分析(圖2)可知, 油菜產量與油分產量、蛋白質產量、千粒重、籽粒磷含量、含水率、蛋白質和亞麻酸呈顯著正相關, 與硫甙、油酸和硬脂酸存在顯著負相關, 與含油率、芥酸、亞油酸和棕櫚酸的相關性不顯著。籽粒磷含量與含水率、蛋白質和亞麻酸含量呈顯著正相關, 與硫甙、油酸和硬脂酸含量呈顯著負相關。含油率與其他品質性狀間均無顯著相關性。

表中小寫字母表示相同年份不同磷肥用量處理間顯著性差異(< 0.05)。*和**分別表示< 0.05和< 0.01水平差異顯著,ns表示無顯著差異。

Different lowercase letters under the same year indicate a significant difference between different P fertilizer treatment at< 0.05.*and**indicate significant differences at< 0.05 and< 0.01, respectively.ns: no significant difference.

表5 不同施磷量對油菜籽油分和蛋白質產量的影響

表中小寫字母表示相同年份不同磷肥用量處理間顯著性差異(< 0.05)。*和**分別表示< 0.05和< 0.01水平差異顯著。

Different lowercase letters under the same year indicate a significant difference between different P fertilizer treatment at< 0.05.*and**indicate significant differences at< 0.05 and< 0.01, respectively.

表6 不同施磷量對油菜籽脂肪酸組分的影響

表中小寫字母表示相同年份不同磷肥用量處理間顯著性差異(< 0.05)。*和**分別表示< 0.05和< 0.01水平差異顯著,ns表示無顯著差異。

Different lowercase letters under the same year indicate a significant difference between different P fertilizer treatment at< 0.05.*and**indicate significant differences at< 0.05 and< 0.01, respectively.ns: no significant difference.

圖2 油菜籽產量與品質性狀間的相關關系

相關關系分析所用數(shù)據(jù)為試驗所有養(yǎng)分、品質和脂肪酸數(shù)據(jù)。*、**和***分別表示在< 0.05、< 0.01和< 0.001水平差異顯著。

The data used for correlation analysis are nutrient, quality, and fatty acid data of all the experiments. *, **, and *** indicate significant difference at< 0.05,< 0.01, and< 0.001, respectively.

相關性分析不能確切地闡明原因性狀與目的性狀的關系, 因其既包含原因性狀本身對目的性狀的直接影響, 又包含了其他性狀對目的性狀的間接作用。因此, 為了進一步探索品質性狀間及其與產量的關系, 將品質性狀與產量進行通徑分析, 各通徑系數(shù)詳見表7, 決定系數(shù)反映原因性狀對目的性狀相對重要性大小。在油菜各品質性狀對產量的影響中, 籽粒磷含量(1)直接作用位列首位, 決定程度為0.743, 說明籽粒磷含量越高, 產量越高。含油率和亞麻酸對產量有較大的直接正作用, 蛋白質對產量有較大的直接負作用, 但間接作用的大小存在差異。其中, 含水率、蛋白質和亞麻酸通過籽粒磷含量對產量有較大的間接正作用, 硫甙、油酸、亞油酸和硬脂酸通過籽粒磷含量對產量有較大的間接負作用。

表7 油菜籽主要品質性狀與產量的通徑分析

考察籽粒性狀指標值包括11個, 分別為籽粒磷含量、含水率、含油率、蛋白質、硫甙、芥酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、硬脂酸和棕櫚酸含量, 分別以1、2、……、11表示。

Eleven seed trait index values were examined, including seed P content, water content, oil content, protein, glucosinolate, erucic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, stearic acid, and palmitic acid content, expressed as1,2, ...,11, respectively.

3 討論

3.1 施磷對油菜籽產量及品質的影響

在土壤有效磷極其缺乏(Olsen-P 4.98 mg kg–1)的條件下, 施用磷肥顯著提高了油菜產量, 增產高達8.5～12.4倍(圖1)。油菜產量對磷肥的響應符合線性+平臺模型, 適宜的磷肥用量為51.8～65.0 kg P2O5hm–2。在達到高產的最佳施磷量后, 過量的磷肥投入并未增加油菜籽產量, 這與以往的發(fā)現(xiàn)一致[25]。施磷對油菜單株角果數(shù)、角粒數(shù)和千粒重均有積極促進作用[26], 其中, 單株角果數(shù)是決定產量形成的關鍵因素[27]。

磷肥施用狀況在影響油菜產量形成的同時, 通過影響籽粒磷含量進而改變籽粒的品質性狀(表7), 如油分、蛋白質和脂肪酸的形成[16,28-29]。本研究表明, 含油率隨施磷量的變化表現(xiàn)為先增加后降低趨勢, 這與Pinkerton[30]研究發(fā)現(xiàn)最高的含油率來自中等施磷量的結果一致。施磷提高了作物體內脂肪生物合成所需的NADPH以提供能量, 此外, 油菜籽粒中的脂肪主要以三脂酰甘油的形式貯存于種子內, 三脂酰甘油生物合成過程的關鍵限速酶是磷脂酸磷酸酯酶, 而營養(yǎng)元素對種子含油率和磷脂酸磷酸酯酶活性的影響趨勢基本一致, 適當?shù)牧追释度胩岣吡俗蚜５牧字崃姿狨ッ富钚? 籽粒含油率相應提高[31]。磷肥投入對蛋白質含量的增加有積極的影響[32], 其原因可能是磷素能夠增強作物體內氮代謝, 促進作物對氮素的吸收[33], 同時, 施磷協(xié)同提高硝酸還原酶和谷氨酸合成酶的活性來促進作物體內氮素同化, 從而為籽粒蛋白質的合成提供物質基礎[34]。然而, 關于施磷如何影響油菜品質性狀的研究結論不盡相同。雷建明等[15]研究表明, 施磷提高了油菜籽含油率, 降低了蛋白質和硫甙含量, 石桃雄等[35]和鄒娟等[9]也得到相似的結論。也有研究表明, 施磷對油菜籽硫甙和芥酸含量有一定影響, 但對含油率和蛋白質含量的影響不大[6,36]。以上研究結論與本研究結果并不一致的原因可能在于品種特性有差異, 同時, 生態(tài)氣候環(huán)境及土壤理化性狀不同也可能是造成研究結果不一致的主要原因。

磷素對脂肪酸組成的影響較小, 芥酸和亞油酸隨著施磷量的增加而略有降低, 但差異不顯著, 高磷投入顯著降低了籽粒油酸和硬脂酸含量, 亞麻酸含量顯著提高。油酸、亞油酸、亞麻酸和硬脂酸組分表現(xiàn)出高度相關性, 這與以往研究結果一致[37-38]。硬脂酸去飽和后形成油酸, 而油酸在去飽和基因作用下形成亞油酸, 亞油酸又是亞麻酸的合成前體[38-39], 因此在磷素驅動下, 油酸、亞油酸、亞麻酸和硬脂酸組分間具有較高的相關性。

3.2 油菜籽產量與品質性狀的關系

目前, 提高含油率和蛋白質含量, 降低芥酸和亞麻酸等含量從而改善脂肪酸組成, 降低菜籽中硫代葡萄糖苷、芥子堿、植酸等有害成分含量, 已成為食用菜籽油和加工品質的主要要求[32]。含油率和蛋白質含量是油料作物中最重要的成分, 一般認為, 油菜籽中含油率和蛋白質含量之和基本恒定[40], 在施磷條件下, 籽粒含油率和蛋白質含量不會同時得到提高, 其原因可能與它們在能量代謝過程中對碳骨架的競爭有關[41]。本研究結果同樣證實了這一結論, 在磷肥用量為0～90 kg P2O5hm–2時, 含油率略有增加, 差異未達到顯著水平, 過量磷肥投入, 油菜籽含油率顯著降低, 同時蛋白質含量顯著提高。施磷對含油率和蛋白質含量的影響直接影響了油分和蛋白質產量, 而籽粒產量的增加對油分產量以及蛋白質產量的影響遠大于含油率和蛋白質含量的影響, 因此適宜的磷肥投入通過增加籽粒產量來提高油分和蛋白質產量。

施磷改變了油菜籽脂肪酸組成。亞麻酸與產量呈顯著正相關關系, 由于亞麻酸易氧化, 使油脂不易儲存[42], 所以亞麻酸含量不宜過高。油酸和硬脂酸對產量有較大的間接負作用, 從營養(yǎng)角度考慮, 油酸是人體容易吸收的不飽和脂肪酸, 而作為飽和脂肪酸, 將棕櫚酸和硬脂酸含量降低到3%以下是主要的育種目標[32]。油菜籽榨油后剩余的餅粕含有豐富的蛋白質, 是動物飼料的優(yōu)質蛋白質來源。硫甙是影響餅粕營養(yǎng)的主要成分, 飼用餅粕中硫甙含量過高就會對畜禽產生毒害作用[43]。增加磷肥投入, 使硫轉向蛋白質合成, 可使籽粒的硫甙含量有所減少[32]。

綜上所述, 適量的磷肥投入(45～90 kg P2O5hm–2), 在獲得高產、高含油率的同時, 降低油菜籽硫甙含量, 并達到控制油酸降低和亞麻酸升高的高品質要求, 而此時蛋白質含量和餅粕產量較低?？紤]到飼用用途, 以高蛋白質產量為目標時, 磷肥投入量應達到90～135 kg P2O5hm–2, 此時, 獲得高油分和蛋白質產量并有效降低油菜籽硫甙含量。

4 結論

施磷主要通過提高油菜單株角果數(shù)從而增加油菜籽產量, 使產量提高了8.5～12.5倍。根據(jù)產量效應得到的最高產量施磷量為51.8～65.0 kg P2O5hm–2, 繼續(xù)增施磷肥, 增產效果不明顯。施磷有效改善了油菜籽營養(yǎng)品質, 有利于提高油菜籽的含油率和蛋白質含量, 但過量磷肥投入降低了油菜籽含油率。高量磷肥投入降低了油菜籽硫甙、油酸和硬脂酸含量, 提高亞麻酸含量。油分產量和蛋白質產量主要受籽粒產量效應的影響。綜合產量和食用油品質效應, 推薦磷肥用量為45～90 kg P2O5hm–2。以追求飼用餅粕蛋白質產量為目標, 推薦磷肥用量為90～135 kg P2O5hm–2。

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Effect of phosphorus fertilizer rate on rapeseed yield and quality (L)

YAN Jin-Yao, SONG Yi, LU Zhi-Feng, REN Tao, and LU Jian-Wei*

College of Resources and Environment, Huazhong Agricultural University/ Key Laboratory of Arable Land Conservation (Middle and Lower Reaches of Yangtze River), Ministry of Agriculture and Rural Affairs / Microelement Research Center, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, Hubei, China

Rapeseed is an important oil crop and is sensitive to phosphorus deficiency. The soil phosphorus supply in the main rapeseed producing areas in China is poor, and phosphorus deficiency often leads to yield reduction of seed. To investigate the effects of phosphorus nutrient supply status on rapeseed yield and quality at the same time, a phosphorus fertilizer rate field experiment was conducted in two seasons of 2019–2021 in the middle reaches of Yangtze River with five treatments of 0, 45, 90, 135, and 180 kg P2O5hm–2. The results showed that phosphorus application significantly increased the number of pods per plant, seed number, and 1000-seed weight, and thus increasing rapeseed yield. The average yield without phosphorus treatment was only 190 kg hm–2, and phosphorus application increased the yield by 8.5–12.5 times, and the maximum yields obtained according to yield effects corresponded to phosphorus applications of 51.8–65.0 kg P2O5hm–2. The response of rapeseed phosphorus content, water content, oil content, protein, glucosinolate, oleic acid, linolenic acid, and stearic acid to phosphorus fertilizer rate reached highly significant levels, while erucic acid, linoleic acid, and palmitic acid showed less response. The oil content of rapeseed tended to increase and then decrease with increasing phosphorus application (highest at 90 kg P2O5hm–2and 135 kg P2O5hm–2), protein content tended to increase slowly, and glucosinolate content decreased significantly. Excessive application of phosphorus fertilizer decreased the oleic acid content and increased the linolenic acid content of rapeseed. Path analysis showed that seed phosphorus content, oil content, and linolenic acid content had a greater direct positive effect on yield, water content, protein and linolenic acid had a greater indirect positive effect on yield through seed phosphorus content, and glucosinolate, oleic acid, linoleic acid, and stearic acid had a greater indirect negative effect on yield through seed phosphorus content. The combined results showed that the recommended phosphorus fertilizer rate for targeting rapeseed yield and edible oil quality was 45–90 kg P2O5hm–2, and for pursuing forage cake meal protein yield, the recommended phosphorus fertilizer rate was 90–135 kg P2O5hm–2.

phosphorus fertilizer rate; rapeseed; yield; quality; oil production

10.3724/SP.J.1006.2023.24175

本研究由國家重點研發(fā)計劃項目(2021YFD1600500), 財政部和農業(yè)農村部國家現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系建設專項(CARS-12)和中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項基金(2662021ZH001)資助。

This study was supported by the National Key Research and Development Program of China (2021YFD1600500), the China Agriculture Research System of MOF and MARA (CARS-12), and the Fundamental Research Funds for the Central Universities (2662021ZH001).

魯劍巍, E-mail: lunm@mail.hzau.edu.cn

E-mail: yanjinyao@webmail.hzau.edu.cn

2022-08-03;

2022-10-10;

2022-10-18.

URL: https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20221017.1606.010.html

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