施肥量对油菜绿肥生物量及养分累积的影响

摘要:通过大田试验研究了30%复合肥(15-7-8)不同施用量0、225、300、375、450、525、600、675 kg/hm2對晚播油菜绿肥生物量、养分含量及累积量的影响,为确定晚播油菜绿肥适宜施肥量提供依据。结果表明,在晚播条件下,通过增加施肥量可以明显提高油菜绿肥的生物量及养分累积量,且随施肥量的增加,油菜地上部生物量及养分累积量呈增加趋势。与不施肥处理相比,施肥量在225~450 kg/hm2范围内,油菜鲜、干重均随施肥量增加而提高,当施肥量>450 kg/hm2时,各处理间油菜干重没有显著差异。当施肥量在525~675 kg/hm2之间时,各处理油菜碳、磷、钾养分累积量没有显著差异,但施肥量在450~675 kg/hm2之间时,各处理油菜碳、氮、磷、钾明显高于其他处理。结合油菜绿肥翻压还田时的生物量、养分归还量及肥料成本,本试验条件下油菜作为绿肥晚播的适宜施肥量为450~525 kg/hm2。

关键词:油菜;绿肥;施肥量;生物量;养分累积量

中图分类号:S553+.9 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)11-2028-03

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.11.007

Abstract: A field trial was conducted to study the effect of fertilizing amount on biomass, nutrient content and accumulation of oilseed rape,to provide evidences for the appropriate fertilizing amount on late sowing oilseed rape. The trial included 8 fertilizing amount treatments 0,225,300,375,450,525,600,675 kg/hm2, the fertilizer was 30%(15-7-8) compound fertilizer. The results showed that under the condition of late sowing,by increasing the fertilizer rate could obviously increase oilseed rape biomass and nutrient accumulation,and which of them improved with fertilizer increased. Compared with control, oilseed rape fresh weight,dry weight increased with increasing fertilizing amount 225~450 kg/hm2. While there was no significant difference on dry weights when fertilizing amount was great than 450 kg/hm2. When fertilizing amount 525~675 kg/hm2 in each processing there was no significant difference on C,P,K accumulation of oilseed rape,but C,N,P,K were significantly higher than other treatments. Combined with the biomass,nutrient returns when the oilseed rape returning into field and fertilizer costs,the most suitable fertilizing amount was 450~525 kg/hm2 for late sowing oilseed rape as green manure under this experimental condition.

Key words: oilseed rape; green manure; fertilizing amount; biomass; nutrient accumulation

南方农区的耕作制度主要以双季稻为主,冬季农业非常薄弱[1]。据统计,2012年中国南方冬闲田面积达到870多万hm2[2],这些冬闲田在水稻收获后一般闲置4~6个月,直到次年春季才种上庄稼,不仅造成大量土地资源和能量的浪费,也造成经济上的损失。近年来,由于土地整治的填、挖,造成土壤肥力不均,生土裸露,肥土被填,大大降低了土壤有机质含量,造成土壤肥力退化[3]。为了充分发挥冬闲田的生产潜力,将冬种绿肥作为有机肥使用,不仅可以充分利用冬季水热资源,还可以在高产稳产的同时改善和提高土壤肥力[4]。

油菜是中国南方的主要冬季作物,除传统用于榨油外,因其株体高大,发芽率高、易成活,作为绿肥在现代农业发展中有巨大的优势[5]。目前,中国南方大面积耕地需要利用秋收时节进行土地整治,以及多熟制地区在秋季作物收获后常由于秋冬干旱或连绵阴雨等恶劣气候导致冬季作物无法适时播种,但可以利用这些农田进行晚播种植油菜绿肥。而晚播面临的主要问题是随着播期的推迟导致生物量降低[6,7]。因此,本研究采用田间试验研究不同施肥量对晚播油菜绿肥鲜、干重、养分含量及累积量的影响,通过调整施肥量来弥补播期推迟对油菜绿肥生物量的不利影响,明确油菜绿肥晚播的最佳施肥量,以期为晚播油菜绿肥的合理施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

2016年2月在湖北省武穴市梅川镇从政村开展田间试验。试验田前季作物为晚稻,种植制度为早稻-晚稻-绿肥(油菜)。供试土壤为花岗片麻岩发育的水稻土,油菜播种前的耕作层(0~20 cm)土壤主要理化性状为pH 5.40,有机质30.08 g/kg,全氮1.72 g/kg,速效磷13.80 mg/kg,速效钾92.10 mg/kg。

1.2 试验材料与设计

试验设8个施肥量,分别为0、225、300、375、450、525、600、675 kg/hm2,每个处理3次重复,完全随机区组排列,小区面积30 m2。供试油菜品种为华油杂62,由国家油菜工程技术研究中心提供。采用直播方式种植,播种量为30 kg/hm2,供试肥料为30%(15-7-8)复合肥,采用一次性基施的方式。播种前开沟、整地,试验于2016年2月16日播种,4月28日收获。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 植株取样与收获 在收获前1 d各小区选取有代表性的样方1个,面积为0.36 m2(0.6 m×0.6 m),收获地上部所有植株,称量鲜样质量,随后将样品运回实验室,置于鼓风式干燥箱105 ℃杀青30 min,然后65 ℃恒温干燥48 h至恒重,称量干物质质量,计算各样品含水率。干燥样品制样后保存留作养分测定。

收获及干物质产量计算:各小区全区收获地上部所有植株,称量鲜样品质量,根据各小区样方的含水率换算成干物质生物量。

1.3.2 养分测定方法 植物样采用重铬酸钾容量法测定全碳含量;样品经H2SO4-H2O2消煮,流动注射分析仪测定N、P含量,火焰光度计法测定K含量[8]。

养分积累量=干物质量×养分含量

1.4 数据处理

试验数据采用MS Excel 2003软件进行计算处理,并用OriginPro 8.5软件绘图、SPSS 18.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 施肥量对油菜生物量的影响

由图1可知,与不施肥处理相比,施肥量在225~450 kg/hm2范围内,随着施肥量的增加,油菜鲜重显著增加,增幅为1.52~10.7倍,当施肥量为675 kg/hm2时,油菜鲜重达到最大;施肥量在225~450 kg/hm2内,油菜干重变化趋势与鲜重一致,当施肥量>450 kg/hm2时,各处理间差异不显著。油菜作为绿肥还田,以生物量作为衡量指标,为了节约肥料成本,晚播油菜绿肥适宜施肥量为450 kg/hm2左右。

2.2 施肥量对油菜养分含量的影响

由表1可知,随着施肥量的增加,油菜各养分含量呈增加趋势。不同施肥量对油菜碳、磷含量的影响较小,当施肥量>375 kg/hm2时,各处理间碳、磷含量无明显差异;不同施肥量对氮、钾养分含量影响较大,当施肥量>600 kg/hm2时,氮、钾含量增加幅度减小,处理间差异不显著。

2.3 施肥量对油菜养分累积量的影响

由表2可知,与不施肥相比,施肥可以显著提高油菜碳、氮、磷、钾累积量,而低施肥量(225 kg/hm2)对于油菜钾累积量并没有显著影响。施肥量在225~525 kg/hm2范围内,各处理间油菜碳、磷累积量增幅较大,为1.65%~10.4倍,当施肥量>525 kg/hm2时,碳、磷累积量增幅减小,各处理间差异不显著;同样,施肥量在525~675 kg/hm2内各处理油菜碳、磷、钾养分累积量差异不显著,而施肥量在450~675 kg/hm2范围内各处理油菜碳、氮、磷、钾养分累积量均显著高于其他处理。结合施肥量对油菜生物量的影响,晚播油菜绿肥适宜施肥量为450~525 kg/hm2。

3 小结与讨论

油菜是一种适应性广的绿肥作物[5]。本研究为了避开最严寒时节的霜冻,选择2月16日开始播种油菜作为绿肥,通过调整施肥量来提高油菜生物量效果显著。这与阎素红等[9]、王志春[10]的研究结果一致,在晚播情况下,增加化肥用量可以明显提高小麦、大麦的产量水平;蒋骏等[11]研究也表明,对于晚播春小麦而言,在同一播种量条件下,增加32%的化肥用量较适期播种的春小麦平均增产33.63%。本研究中,当施肥量在450~675 kg/hm2范围内,油菜绿肥鲜草量达24~28 t/hm2,相比于赵慧娟[12]在11月20日播种油菜作为绿肥所得到鲜草产量(22 t/hm2)高8.3%~21.4%,可以满足油菜作为绿肥翻压还田的鲜草所需量,表明通过增加施肥量来提高晚播油菜绿肥生物量的可行性。随着播期推迟,冷空气南下,环境温度降低,不利于油菜种子出苗,且冬前积温无法满足油菜正常生长的需求[13]。因此,本试验采用一次性基施的施肥方式,在冬前苗期补充磷、钾肥,以达到以磷增氮、保苗防冻的效果[14]。

综上所述,施肥量对油菜地上部生物量及累积量影响显著。在晚播条件下,通过增加施肥量可以明显提高油菜绿肥的生物量及养分累积量,从而弥补播期推迟带来的不利影响。随施肥量的增加,油菜地上部生物量及养分累积量呈增加趋势,不同施肥量对油菜碳、磷养分含量影响较小,對氮、钾养分含量影响较大。结合油菜绿肥翻压还田时的生物量、养分归还量及肥料成本,本试验条件下油菜作为绿肥晚播的适宜施肥量范围为450~525 kg/hm2。本研究主要明确了在晚播情况下,可以通过增加化肥用量来提高油菜生物量及养分累积量,在今后的研究中需要进一步探讨和确定晚播油菜绿肥适宜的播种量,以期为晚播油菜绿肥的推广应用提供理论依据。

参考文献:

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