商品有機(jī)肥配施化肥對油菜生長及土壤理化性質(zhì)的影響

摘要 為探究油菜生產(chǎn)中商品有機(jī)肥與化肥配施對油菜生長及土壤理化性質(zhì)的影響，本研究通過田間試驗，設(shè)置不施肥處理、全化肥施肥處理以及5個不同比例商品有機(jī)肥替代化肥處理，分析了不同比例商品有機(jī)肥配施化肥對油菜出苗成株、生育期、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和土壤理化性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，與全化肥施肥相比，不同比例商品有機(jī)肥配施化肥有利于促進(jìn)油菜生長，成株數(shù)提升7.41%～37.04%，生育期縮短7～17 d，農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好，增產(chǎn)14.38%～27.94%；不同比例商品有機(jī)肥配施化肥的土壤有機(jī)質(zhì)和有效鉀含量相對于全化肥施肥有所提高，土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好。綜合來看，60%商品有機(jī)肥+40%化肥配施有利于油菜生長，改善土壤肥力，為油菜生產(chǎn)的化肥減量增效提供參考。

關(guān)鍵詞 有機(jī)肥；油菜；土壤肥力；有機(jī)質(zhì)；土壤理化性質(zhì)；化肥減量增效

中圖分類號 S565.4；S-3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A ?文章編號 1007-7731（2024）07-0036-05

Effects of commercial organic fertilizer combined with chemical fertilizer on the growth of Brassica napus and soil physical and chemical properties

XU Mengting

（Guizhou Zhonggui Environmental Protection Design Consulting Co.， Ltd， Guiyang 550002， China）

Abstract In order to explore the effects of the combination of commercial organic fertilizer and chemical fertilizer on the growth of Brassica napus and soil physicochemical properties in Brassica napus production， this study conducted field experiments and analyzed the effects of different proportions of commercial organic fertilizer combined with chemical fertilizer on Brassica napus emergence， growth period， agronomic traits， yield， and soil physicochemical properties by setting up no fertilization treatment， full chemical fertilizer fertilization treatment， and 5 different proportions of commercial organic fertilizer replacing chemical fertilizer treatment. The results showed that compared with full chemical fertilizer application， different proportions of commercial organic fertilizer combined with chemical fertilizer were beneficial for promoting the growth of Brassica napus， increasing the number of mature plants by 7.41% to 37.04%， shortening the growth period by 7-17 days， performing better in agronomic traits， and increasing yield by 14.38% to 27.94%; The soil organic matter and available potassium content of different proportions of commercial organic fertilizers combined with chemical fertilizers have been improved compared to full chemical fertilizer fertilization， and the soil structure stability is better. Overall， the combination of 60% commercial organic fertilizer and 40% chemical fertilizer is beneficial for the growth of Brassica napus， improves soil fertility， and provides a reference for reducing and increasing the efficiency of chemical fertilizers in Brassica napus production.

Keywords organic fertilizer; Brassica napus; soil fertility; organic matter; soil physical and chemical properties; reducing fertilizer dosage and increasing efficiency

油菜是重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物之一，是重要的食用油來源和飼料來源之一[1]。菜籽油營養(yǎng)價值較高，其含有的菜籽多酚具有抗氧化、抑菌和清除自由基等生理功能[2-3]。油菜綜合效益較高，其生長過程對肥料的要求較高，生產(chǎn)中用地與養(yǎng)地相結(jié)合十分重要。土壤是農(nóng)業(yè)資源環(huán)境的重要基礎(chǔ)，在儲水、養(yǎng)分循環(huán)和作物生產(chǎn)等方面發(fā)揮著重要作用，化肥的使用使農(nóng)業(yè)得到快速發(fā)展。實踐中化肥的不合理施用帶來了土壤肥力流失等問題[4]，生產(chǎn)中，不合理使用化學(xué)合成氮肥料被認(rèn)為是農(nóng)田土壤酸化的主要因素之一。據(jù)報道，每年油菜種植中大量使用化肥在一定程度上加劇了土壤酸化，破壞了土壤的理化性質(zhì)、微生物群落多樣性，這些因素會導(dǎo)致土壤肥力降低[5]。適當(dāng)使用有機(jī)肥來代替部分化肥不僅可以滿足油菜生長的需求，同時還可以減少過度使用化學(xué)合成氮肥料，避免土壤肥力下降。

有機(jī)肥料和無機(jī)肥料配合施用是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提倡的科學(xué)施肥技術(shù)之一。一方面，有機(jī)肥料和無機(jī)肥料配合施用可以持續(xù)穩(wěn)定且較為快速地使土壤中養(yǎng)分結(jié)合[6]，較好地滿足作物生長發(fā)育對養(yǎng)分的需求，保證作物在每個生長階段的養(yǎng)分充足；另一方面，有機(jī)肥料和無機(jī)肥料配合施用能有效改善土壤的理化性質(zhì)，增加微生物群落的豐富度，減少或消除長期或過量施用無機(jī)肥對土壤質(zhì)量的不良影響。目前，關(guān)于有機(jī)無機(jī)肥料混合施用對作物產(chǎn)量的影響和對土壤性狀的改善效果研究較多[7]，相關(guān)有機(jī)無機(jī)肥料配合施用試驗多采用漚肥、綠肥等方式[8]。本文探討了不同比例商品有機(jī)肥與化肥配施對油菜出苗成株、生長發(fā)育、主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)的影響，為油菜生產(chǎn)中推廣商品有機(jī)肥與化肥配施技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

商品有機(jī)肥，有機(jī)質(zhì)≥45%（N-P2O5-K2O = 2-1-2）；化肥，40%（N-P2O5-K2O = 18-13-9）；油菜品種為黔油早2號。

1.2 試驗設(shè)計

采用單因素試驗設(shè)計，設(shè)商品有機(jī)肥與穩(wěn)定性化肥配合施用6個處理，另設(shè)不施肥為對照，共計7個處理（表1）。試驗按大區(qū)進(jìn)行施肥，大區(qū)面積0.01 hm2，3次重復(fù)，所有肥料結(jié)合整地一次施入，各施肥處理保證施氮量一致。油菜播種量4.5 kg/hm2，各處理單位面積的播種量一致，播種后不間苗和補(bǔ)苗。其他農(nóng)田管理操作措施均按當(dāng)?shù)赝扑]方法進(jìn)行。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 油菜生長指標(biāo)測定? 物候期觀察，記錄生育進(jìn)程。油菜出苗成株及田間表現(xiàn)調(diào)查，播種后30 d和收獲前在每個大區(qū)選擇有代表性的區(qū)域，設(shè)定1 m2的樣方，調(diào)查樣方內(nèi)油菜植株數(shù)，同時，在苗期和蕾花期觀察油菜田間表現(xiàn)。農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因素調(diào)查，成熟期每個大區(qū)內(nèi)選擇有代表性的植株6～8株，調(diào)查株高、一級分枝數(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）。收獲測產(chǎn)，每個小區(qū)單收單打，籽粒風(fēng)干后稱重，折合計算單位產(chǎn)量。

1.3.2 土壤理化性質(zhì)測定? 土壤容重采用環(huán)刀法計算單位體積的烘干土重量。土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量測定，取100 g混合土樣均勻放置于5、2、1、0.5和0.25 mm的套篩上，調(diào)整套篩水面高度，保證水沒過篩底部，且振動時不沒過其頂部，使土樣充分濕潤后啟動土壤團(tuán)聚體分析儀（TTF-100型），以上下振幅4 cm、30次/min的頻率振動20 min。用清水將各粒級水穩(wěn)性團(tuán)聚體沖入燒杯中，60 ℃烘干至恒重（約12 h）后計算各粒級水穩(wěn)性團(tuán)聚體質(zhì)量，計算各粒級水穩(wěn)性團(tuán)聚體比例。pH值測定參照《土壤pH的測定》（NY-T 1377—2007）方法。具體步驟是將樣品在陰涼通風(fēng)處風(fēng)干后，過2 mm的標(biāo)準(zhǔn)試驗篩，稱取10.0 g置于50 mL燒杯中，加水比例按照水土比2.5∶1.0。將容器密封用水浴震蕩器25 ℃震蕩30 min，靜置約2 h后，用pH計測試。

有機(jī)質(zhì)測定采用外加熱法，將土樣過150 mm篩，稱取0.05 g加入5 mL配制好的重鉻酸鉀溶液，再加入5 mL濃硫酸，在消煮爐加熱至沸騰5 min，隨后用配制的硫酸亞鐵溶液滴定。有效氮用堿解擴(kuò)散法測定。有效磷測定：稱取過2 mm孔徑篩的樣品2.5 g置于于廣口瓶中，加入0.5 mol碳酸氫鈉50 mL，震蕩后過濾膜，濾液用Continuous Flow Analyzer測定。有效鉀測定：稱取過2 mm孔徑篩的樣品5 g，加乙酸銨溶液50 mL，震蕩后過濾膜，濾液保存用FP 6440火焰光度計（格雷弗工業(yè)裝備有限公司）測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理

獲得數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理對油菜出苗成株的影響

各處理油菜密度及苗期與蕾花期田間表現(xiàn)如表2所示，各施肥處理組在播種后30 d和收獲前的成株數(shù)與未施肥處理組YC1相比均上升，其中以YC5處理組最高，分別為40和37株/m2，施加不同比例有機(jī)肥的處理組YC3—YC7相較于全化肥處理組（YC2）的收獲前成株數(shù)有所上升，成株數(shù)較全化肥施肥提升7.41%～37.04%。由此可得，商品有機(jī)肥與化肥配施有利于油菜的出苗成株，其中以60%商品有機(jī)肥+40%化肥（YC5）改善效果較明顯。施肥處理組油菜苗期及蕾花期性狀正常，而未施肥處理（YC1）在苗期表現(xiàn)正常但葉形較小，花期性狀表現(xiàn)為花序頂端花蕾退綠變黃，萎縮干枯或脫落，開花不正常，不結(jié)籽或僅有少量畸形角果。

2.2 各處理對油菜生育期的影響

各處理油菜生育期記錄如表3所示，不同施肥處理會對油菜的生育期產(chǎn)生影響。各處理組全生育期為205～242 d，其中YC5與YC6處理組全生育期最短，為205 d，其現(xiàn)蕾期、初花期、終花期和成熟期對比其余處理組有所提前。未施肥處理組（YC1）生育期最長，為242 d，全化肥處理組（YC2）為222 d，即有機(jī)肥與化肥配施有利于縮短油菜生育期，其中以60%商品有機(jī)肥+40%化肥、80%商品有機(jī)肥+20%化肥效果較好。

2.3 各處理對油菜農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

各處理油菜的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量如表4所示，各施肥處理組的株高較未施肥處理組高，且添加商品有機(jī)肥的各處理組株高均高于全化肥處理組，其中以YC5處理的株高最高，為172.2 cm，一級分枝數(shù)與每角粒數(shù)最優(yōu)，分別為6個和23粒。千粒重以YC5與YC6處理組相同且最優(yōu)，為3.8 g；YC5處理的單位產(chǎn)量最高，為3 640 kg/hm2，商品有機(jī)肥與化肥配施相對于全化肥處理組增產(chǎn)14.38%～27.94%。綜合來看，商品有機(jī)肥與化肥配施可增加油菜產(chǎn)量，其中以60%商品有機(jī)肥+40%化肥的油菜農(nóng)藝性狀最優(yōu)，增產(chǎn)效果最明顯。

2.4 各處理對土壤理化性質(zhì)的影響

為探究不同有機(jī)肥與化肥配施對土壤理化性質(zhì)的影響，對各試驗點土壤進(jìn)行采集測樣得到土壤理化性質(zhì)如表5所示。施加肥料提升了油菜種植田土壤的pH，不同比例有機(jī)肥與化肥配施對土壤pH影響不大，均呈弱酸性；從有機(jī)質(zhì)含量來看，商品有機(jī)肥替代化肥有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，且有機(jī)質(zhì)含量隨著商品有機(jī)肥的施用比例提高而提升；施加肥料對土壤有效氮含量有一定提升效果，各施肥處理組有效氮含量基本一致，其中最高為YC6處理組，為158.23 mg/kg，最低為YC2處理組，為150.43 mg/kg，均達(dá)到土壤養(yǎng)分含量有效氮一級標(biāo)準(zhǔn)（150 mg/kg）；施用化肥后土壤有效鉀含量提升，用不同比例商品有機(jī)肥部分替代化肥后，隨著商品有機(jī)肥比例的提升，有效鉀含量也隨之提升，最高可達(dá)300.23 mg/kg，施用商品有機(jī)肥各處理的有效鉀含量均達(dá)到土壤養(yǎng)分含量有效鉀一級標(biāo)準(zhǔn)（200 mg/kg）；由表5可知，與全化肥處理組相比，有效磷含量隨著商品有機(jī)肥施用比例的提升呈下降趨勢，其中，YC7處理組的有效磷含量雖然較低（63.23 mg/kg），但達(dá)到土壤養(yǎng)分含量有效磷一級標(biāo)準(zhǔn)（40 mg/kg）。由此可得，商品有機(jī)肥與化肥配施的土壤有效養(yǎng)分含量能夠滿足油菜生長需求。

土壤的機(jī)械組成主要分為砂粒、粉粒和黏粒，影響土壤的孔隙度以及土壤中有機(jī)質(zhì)的溶解和水分的保持。試驗地塊土壤呈現(xiàn)黏粒>粉粒>砂粒的趨勢，其中砂粒占比最高的處理為YC3，24.13%；最低為YC7，14.68%。黏粒占比最高的處理為YC1，63.40%；最低為YC3，45.07%。粉粒占比最高的處理為YC3，30.80%；最低為YC1，22.70%。從土壤容重來看，全化肥處理（YC2）的土壤容重最高，為1.48 g/cm3，與不施肥處理（YC1）的土壤容重（1.47 g/cm3）相比差異不大。商品有機(jī)肥與化肥配施的各處理土壤容重較YC1、YC2處理有下降趨勢，其中最低為YC7，1.01 g/cm3。0.25 mm以上粒徑水穩(wěn)性大團(tuán)聚體被認(rèn)為是土壤結(jié)構(gòu)中最佳的結(jié)構(gòu)體，在維持土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定中起關(guān)鍵作用，其分布含量越高，說明土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越好。由表5可知，施加肥料有利于提高土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，商品有機(jī)肥部分替代化肥處理以后，其土壤中直徑大于0.25 mm的水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量（R0.25）分布呈上升趨勢，其中以YC5與YC6處理組較優(yōu)，分別為76.34%、77.32%。從土壤物理性質(zhì)來看，施加等氮量有機(jī)肥后，與未施肥土壤及常規(guī)施用化肥土壤相比，有機(jī)肥施加促進(jìn)了水穩(wěn)性團(tuán)聚體形成，土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)得到改善。

3 結(jié)論與討論

本文研究發(fā)現(xiàn)施用有機(jī)肥可提高油菜產(chǎn)量，縮短油菜生育期，這與在水稻、小麥[9]和番茄[10]等作物的研究結(jié)果相似。有機(jī)肥提高了作物的光合能力，增加了籽粒養(yǎng)分吸收量，最終提高作物產(chǎn)量[11]。在油菜生產(chǎn)上，有機(jī)肥配施化肥提高菜籽產(chǎn)量，與單株角果數(shù)和每角粒數(shù)呈顯著相關(guān)關(guān)系[12]，本研究結(jié)果與此一致，與全化肥施肥相比，配施有機(jī)肥可以提高單株角果數(shù)和每角粒數(shù)。當(dāng)有機(jī)肥用量超過適宜用量時，油菜籽粒產(chǎn)量不增反減，這與馬榮輝等[13]研究結(jié)果相似，可能由于養(yǎng)分投入已經(jīng)超過油菜需要吸收的養(yǎng)分，過量的氮養(yǎng)分會導(dǎo)致作物貪青晚熟，影響最終收獲的產(chǎn)量。

在土壤化學(xué)性質(zhì)方面，研究發(fā)現(xiàn)施加有機(jī)肥能相對地提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、速效鉀含量?？赡茉蚴怯袡C(jī)肥本身富含有機(jī)物質(zhì)，施入后在土壤中投入量大于礦化量積累，使得土壤孔隙度提升，保水能力得到提高，這種影響有利于土壤中可溶性有機(jī)質(zhì)含量的提升。同時施加有機(jī)肥能為土壤提供豐富的礦質(zhì)元素，比如有機(jī)肥中堿性物質(zhì)的輸入以及有機(jī)肥在礦化過程中釋放的鹽基離子，能有效中和土壤酸性物質(zhì)，緩解土壤酸化。這與包文彬等[14]的研究結(jié)果一致，即有機(jī)肥的施用可以緩解土壤酸化。萬連杰[15]等研究發(fā)現(xiàn)，采用不同比例有機(jī)肥等氮量替代化肥施用于柑橘園土壤中，全量有機(jī)肥施加后的速效鉀含量出現(xiàn)明顯的升高，這可能是由于施加的有機(jī)肥中含有豐富的鉀元素。本文研究結(jié)果表明，有機(jī)肥施用還可以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高團(tuán)聚體穩(wěn)定性，可能原因是有機(jī)肥分解速度緩慢，存在更多大分子有機(jī)物和黏土礦物質(zhì)，有利于提高土壤中水穩(wěn)性團(tuán)聚體的含量，降低土壤容重。

綜上，本研究通過田間試驗，設(shè)置不施肥處理、全化肥施肥處理以及5個不同比例商品有機(jī)肥配施化肥處理，分析了不同比例商品有機(jī)肥配施化肥對油菜出苗成株、生育期、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和土壤理化性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，商品有機(jī)肥配施化肥對油菜出苗成株、生長發(fā)育、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量均產(chǎn)生積極影響，商品有機(jī)肥與化肥配施較單施化肥的收獲前成株數(shù)提升7.41%～37.04%，生長期縮短7～17 d，農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好，增產(chǎn)14.38%～27.94%。同時，有機(jī)肥配施化肥可提高土壤的有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量，改善土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。綜合評估，以60%商品有機(jī)肥+40%化肥配施處理為適宜油菜生長的施肥方案。

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責(zé)編：（李 媛）

作者簡介 許夢婷（1998—），女，貴州六盤水人，助理工程師，從事環(huán)境影響評價及生態(tài)修復(fù)工作。