密度和氮肥用量对油菜产量及氮肥利用率的影响_朱珊

180
中国油料作物学报 2013，35（ 2）
Biblioteka Baidu
技术费时费工、经济效益低等原因挫伤了农民种植 积极性，导 致 种 植 面 积 下 降［2，3］。 因 此，节 本 增 效、 大力发展直播油菜并加之机械化生产，是从根本上 改变油菜生产现状，提升油菜种植效益，增加农民收 入和维护 社 会 稳 定 的 重 要 举 措［4］。 氮 肥 和 密 度 是 调控和影响油菜群体发育和产量的两个最重要因 素，合理施氮可以有效促进油菜生长发育和产量形 成，用量过少或过多都会对植株生长发育和籽粒产 量产生不利影响［5 ～ 8］； 密度是影响油菜合理种植结 构、协调源 库 生 理 性 状 的 重 要 因 子［9］，直 播 油 菜 因 个 体 发 育 相 对 较 差，产 量 形 成 需 要 发 挥 群 体 优 势［10］，建立适宜群体结构是确保油菜高产的有效途 径［11］。已有研究表明，密度和肥料组合的差异会对 直播油菜的生长发育、经济性状和产量产生显著影 响，油菜产量一般以高密低肥或低密高肥组合表现 较好［12 ～ 15］，但过低或过高的养分供应水平都不利于 油分和蛋白质的累积［16］。本文以密度 － 氮肥互作 为出发点，在不同施氮水平上对高、低两种密度直播 油菜的生长发育、产量、氮素吸收和利用等方面的差 异进行了研究，进一步对比分析了相同产量水平下 种植密度差异对氮肥用量产生的影响，旨在为密度 增加条件下直播油菜合理施用氮肥提供依据。
1 材料与方法
1． 1 试验概况 试验于 2011 年 9 月至 2012 年 5 月在湖北省枝
江市问安镇国家油菜产业技术体系宜昌试验站四岗 基地进行。供试土壤为水稻土，0 ～ 20cm 耕层土壤 pH5． 93，有机质 2． 37% ，碱解氮 135． 0mg / kg，速效 磷 3． 6mg / kg，速效钾 118． 4mg / kg。直播甘蓝型油 菜品种为中双 11 号，由中国农业科学院油料作物研 究所油菜育种课题提供。 1． 2 试验设计
菜籽油是我国传统的食用油，目前占国产食用 植物油的 57% 以上，进一步发展油菜生产对解决我
国食用油供需矛盾、确保食用油供给安全具有重要 意义［1］。由于传统的育苗移栽、高氮肥投入等生产
收稿日期： 2012-10-27 基金项目： 国家科技支撑计划（ 2010BAD01B09） ； 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（ 1610172009003） 作者简介： 朱 珊（ 1988 － ） ，女，湖北武穴人，硕士研究生，E － mail： zs20070101@ 163． com * 通讯作者： 廖 星（ 1963 － ） ，男，湖南涟源人，研究员，从事植物营养与施肥研究，E － mail： Liaox@ oilcrops． cn
试验采用二因素裂区设计，主因素为栽培密度， 设低密度（ 15 万株 / hm2 ） 和高密度（ 45 万株 / hm2 ） 2 个处理。在 2 个主因素下，试验设 4 个施氮（ 纯 N） 处理： 分别为 0、90、180、270kg / hm2 。所有处理同时 施 P2 O5 90kg / hm2 、K2 O 120kg / hm2 、硼 肥 11． 25kg / hm2 。试验用肥分别选用尿素（ 含 N 46% ） 、过磷酸 钙（ 含 P2 O5 12% ） 、氯化钾（ 含 K2 O 60% ） 和十水硼 砂（ 含 B10． 7% ） 。全部磷、钾、硼肥和 70% 的氮肥 在油菜播种前（ 2011 年 9 月 24 日） 混匀开沟条施于 10cm 土层，30% 的氮肥在油菜越冬期 （ 2011 年 12 月 15 日） 追施。3 个重复，随机区组排列。小区面 积 19． 26m2 （ 8． 56m × 2． 25m） 。小区密度通过田间
中国油料作物学报 Chinese Journal of Oil Crop Sciences
2013，35( 2) : 179 － 184 doi: 10． 7505 / j． issn． 1007 － 9084． 2013． 02． 011
密度和氮肥用量对油菜产量及氮肥利用率的影响
朱 珊，李银水，余常兵，谢立华，胡小加，张树杰，廖 星* ，廖祥生，车 志
间苗来确定。2011 年 9 月 25 日播种，每小区播 6 行，10 月 14 日第一次间苗，10 月 17 日第二次间苗 （ 低密每行留苗 100 株，高密每行留苗 300 株） ，10 月 30 日定苗（ 低密每行定苗 50 株，高密每行定苗 150 株） 。2012 年 5 月 14 日成熟期取样，5 月 16 日 收割分小区单打单收。 1． 3 测定项目与方法 1． 3． 1 成熟期取样及考种 成熟期选择第二重复， 每小区各选取 1m2 ，将油菜植株连根系整株挖起、洗 净，从中选出代表性植株 10 株，考查株高、分枝高 度、一 级 有 效 分 枝 数、单 株 有 效 角 果 数、每 角 粒 数 （ 主茎上 20 个角果的平均籽粒数） 和千 粒 重 等 指 标。考种完成后，10 株 油 菜 单 独 装 网 袋 悬 挂 于 网 室，待样品自然风干后，分根系、茎秆、角壳和籽粒 4 部分分别统计 10 株油菜的生物量，将根系、茎秆、角 壳用植物样品粉碎机粉碎后过 0． 5mm 筛，籽粒直接 用咖啡机磨碎，用于氮素含量的测定。 1． 3． 2 籽粒产量 成熟期小区实收产量。 1． 3． 3 土壤及植株养分含量 土壤 pH 水土比 2． 5∶ 1， pH 计测定； 有机质用重铬酸钾容量法； 碱解氮用碱 解扩散法； 有效磷 0． 5mol / L NaHCO3 浸提–钼锑抗 比色法； 速效钾用 1mol / L NH4 OAc 浸提–火焰光度 法。植株全氮含量采用浓 H2 SO4 － H2 O2 消煮，凯氏 定氮仪（ FOSS 2300） 测定［17］。 1． 3． 4 有关参数的计算 施氮增收（ Yuan / hm2 ） = （ 施氮区产量 － 不施氮区产量） × 油菜籽价格； 施氮 纯利润（ Yuan / hm2 ） = 施氮增收 － 氮肥用量 × 氮肥 价格； 产投比 = 施氮增收 ÷ 氮肥投入。
（ 中国农业科学院油料作物研究所，农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室，湖北 武汉，430062）
摘要： 为机械化种植油菜，研究不同施氮水平下密度对直播油菜生长发育和氮肥利用效率的影响。以甘蓝型 油菜品种中双 11 号为材料，在低密（ 15 万株 / hm2 ） 和高密（ 45 万株 / hm2 ） 条件下，设施氮 0、90、180 和 270kg / hm2 处 理，分析施氮量与密度对油菜农学性状、产量、氮肥利用效率的影响，并对比分析了密度与油菜需氮量之间的关系。 结果表明，增密后油菜的株高、分枝数、单株角果数和每角粒数显著降低，分枝高度和千粒重显著增加。高密油菜 群体株型结构整齐均一，更能满足机械化收获需要。高密处理油菜籽粒产量高于低密处理。施氮 0 ～ 180kg / hm2 时，两个密度下的籽粒产量均随施氮量增加而显著提高，但在 270kg / hm2 时两密度下油菜产量均有所下降。油菜 氮肥表观利用率随着施氮量的增加而下降，但是又随种植密度的增加而增加。说明增加密度能促进氮素向油菜籽 粒转移，降低每生产 100kg 籽粒油菜需氮量，提高氮肥表观利用率。在相同的目标产量（ 低密下的经济产量、湖北 省油菜平均单产和全国油菜平均单产） 下，油菜增密后可以节约氮肥用量 22． 9% ～ 30． 6% ，增密减氮效果明显。
（ Oil Crops Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Sciences，Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Oil Crops，Ministry of Agriculture，Wuhan 430062，China） Abstract： For rapeseed mechanization production，effects of rape density and nitrogen （ N） application rate on growth and N efficiency were investigated under field condition． Two planting density （ 15 × 104 and 45 × 104 plant per hectare） and four N rates （ 0，90，180 and 270kg per hectare） were applied to study the interaction between N and density on agronomic characteristics，yield，N efficiency and N fertilizer requirements for Zhongshuang 11． Results showed that plant height，branch number，effective siliques per plant and seeds per pod significantly decreased at higher density，but branch height and 1 000 － seeds weight increased significantly． Under higher density，the plant － type was uniform and ideal for mechanized harvesting． Yield of high density rape was higher． Both yields on high and low density increased at 0 to 180kg / hm2 N rates． But when N rates were up to 270kg / hm2 ，both yields decreased． N efficiency decreased at higher N rates and lower density． It indicated that higher density could promote seed N accumulation，decrease N fertilizer requirement and improve the N efficiency． For the same targets yield （ compared to the top economic yield at low density，the average yield of Hubei Province and that of China） ， the N fertilizer requirement significantly decreased by 22． 9% to 30． 6% after increasing planting density． Key words： Rapeseed （ Brassica napus L． ） ； Planting density； Nitrogen fertilizer； Yield； Nitrogen efficiency
关键词： 油菜； 密度； 氮肥； 产量； 氮肥利用效率 中图分类号： S565． 406 文献标识码： A 文章编号： 1007 － 9084（ 2013） 02 － 0179 － 06
Effects of planting density and nitrogen application rate on rapeseed yield and nitrogen efficiency ZHU Shan，LI Yin － shui，YU Chang － bing，XIE Li － hua，HU Xiao － jia， ZHANG Shu － jie，LIAO Xing* ，LIAO Xiang － sheng，CHE Zhi