，2，3，2，3*

（1湖南农业大学，长沙410128；2土壤肥料资源高效利用国家工程实验室，湖南长沙410128；3农田污染控制与农业资源利用湖南省重点实验室，长沙410128）

不同用量包膜肥对油菜氮素吸收和产量的影响

荣楠1，宋海星1，2，3，杨勇1，2，3*

（1湖南农业大学，长沙410128；2土壤肥料资源高效利用国家工程实验室，湖南长沙410128；3农田污染控制与农业资源利用湖南省重点实验室，长沙410128）

采用田间小区试验，研究不同用量包膜肥（3750、3000、2250、1500和750 kg／hm2）对‘湘杂油1613’氮素吸收和籽粒产量的影响。结果表明，施用包膜肥油菜籽粒产量和油分产量明显增加，施肥量为1500 kg／hm2时籽粒产量和油分产量最高，分别达到2066.9和848.1 kg／hm2。建模计算包膜肥最佳施肥量为1611.0 kg／hm2，产量达到2164.9 kg／hm2，相比普通肥增产13.6%，施肥量减少13.9%。相同施肥量条件下，施用包膜肥油菜氮代谢活跃，氮素积累量和游离氨基酸总量升高，氮素吸收效率明显提高。

油菜；施肥；包膜肥；氮素吸收；产量

油菜是中国主要的油料作物之一，在南方种植面积非常大，具有需肥量大、适应性强、用途广泛、经济价值高等特点［1～3］。增施化肥是增产最直接有效的方法，然而化肥滥施会导致养分大量损失，环境污染严重，危害人类健康。我国氮肥当季利用率只有30%～50%，远低于发达国家水平。为了解决肥料利用率低的问题，很多学者对缓控释肥料进行了研究。包膜型缓控释肥料通过特殊材料对肥料进行包裹，通过延缓养分的释放速率从而延长肥料有效期，施用方便且符合作物需肥规律，既能提高肥料利用率还能缓解环境污染［4～8］，是应用效果最好的一种类型，是未来肥料产业发展的方向。20世纪60年代，中科院南京土壤研究所开展了缓释氮肥的研究，开启了我国缓控释肥料研究的先河，目前已经研制出多种类型的成熟产品，并且在许多作物上进行了效果试验和大面积推广［8～15］，并取得了很好的效果。但是，缓控释肥料在油菜生产应用方面的研究还比较少。本试验采用自制的油菜专用包膜复混肥和普通复混肥对比，研究不同施肥量对油菜氮素吸收和产量的影响，以为包膜肥料在油菜上应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

油菜品种为‘湘杂油1613’（国家油料改良中心湖南分中心提供）。供试土壤为第四纪红土发育的红黄壤，有机质、全氮、全磷、全钾含量分别为48.89、2.73、0.54、16.38 g／kg，碱解氮、有效磷、速效钾含量分别169.16、15.43、39.00 mg／kg。供试肥料为油菜专用复混肥（湖南华绿生物科技有限公司，N∶P2O5∶K2O＝12∶6∶7，总养分≥25%），自制高聚物包膜材料包裹形成的包膜复混肥（包膜材料由成膜剂、乳化剂、增韧剂、致孔剂和溶剂经溶解混合配制而成，包膜与肥料质量比为1∶15，释放期为7个月左右）。

1.2 试验设计

田间试验在湖南省宁乡县回龙铺镇进行。试验共设11个处理，普通复混肥（以下简称普通肥，A）和包膜复混肥（以下简称包膜肥，B）各5个施肥量，分别为3750（A1，B1）、3000（A2，B2）、2250（A3，B3）、1500（A4，B4）和750（A5，B5）kg／hm2，另设不施肥处理为CK。每处理3次重复，共33个小区，随机区组排列。所有肥料一次性作基肥施用。小区面积20 m2，油菜密度37.5万株／hm2。田间管理同一般油菜田。

1.3 测定项目与方法

分别于油菜越冬期、角果发育初期和收获期采全株植株样品。每小区采5株植株，测定氮含量和茎叶游离氨基酸含量。籽粒测定氮含量和含油量等品质指标。收获期分小区单独测产。

植株全氮测定采用H2SO4—H2O2消煮凯氏定氮法；游离氨基酸采用80%酒精沸水浸提茚三酮比色法；籽粒油分采用索氏提取法。

1.4 数据处理

数据处理与统计分析采用Excel2010和SPSS17.1软件。

2 结果与分析

2.1 施肥量对油菜籽粒和油分产量的影响

随着施肥量增加，籽粒和油分产量都先增后减，大部分处理差异达显著或极显著水平（表1）。B4处理籽粒产量最高，达到2066.9 kg／hm2，其次是B3，为1929.9 kg／hm2，A1最低，仅为664.6 kg／hm2，相比不施肥处理减产6.3%。相同施肥量条件下，B处理的产量都高于A处理，B1、B2、B3、B4、B5分别比A1、A2、A3、A4、A5产量增加34.3%、16.1%、4.6%、12.4%、19.1%。籽粒含油率随着施肥量增加而降低，不施肥处理含油率最高为42.9%。B处理油分产量明显高于A处理，B1、B2、B3、B4和B5分别比A1、A2、A3、A4和A5增加了37.1%、14.4%、3.9%、11.2%和19.8%，B4处理油分产量最高达到848.1 kg／hm2，A1处理最低为252.4 kg／hm2。

表1 各处理籽粒、油分产量及含油率比较

以施肥量（普通肥为x1，包膜肥为x2）为自变量，籽粒产量（普通肥为Y1，包膜肥为Y2）为因变量，对油菜籽粒产量—施肥量进行拟合，得到抛物线模型为：Y1＝－0.0864x21＋21.542x1＋562.02，R1＝0.9743；Y2＝－0.1355x22＋29.091x2＋603.6，R2＝0.9905。由模型分析可知，普通肥和包膜肥的施肥量分别为1870.5和1611.0 kg／hm2时产量达到最高，分别为1904.8和2164.9 kg／hm2；相比普通肥，施用包膜肥产量增加13.6%，同时施肥量减少13.9%。

2.2 不同施肥量对油菜氮素积累量的影响

氮素积累量在越冬期很低，角果发育初期大量增加，而收获期则减少。相同施肥量条件下，B处理的氮素积累量在不同时期总体都高于A处理。越冬期，施肥量最大的处理氮素积累量较低，B4最高且与其他处理差异达到显著水平。角果发育初期，氮素大量在茎叶积累，向角果转运的量还较少。施肥量大的处理氮素快速积累，与其他处理的差异减小。B处理茎叶氮素积累量高于A处理；氮素总积累量以B3处理最高，为202.43 kg／hm2，其次为B4处理。收获期，氮素大量向籽粒中转移，籽粒氮素所占总N积累量比例随施肥量的增加而减少，这主要是因为施肥量大的处理籽粒产量较低，而生物产量较高所致。籽粒氮素积累量以B4最高，B3第二，A1和B1极显著低于其他施肥处理；氮素总积累量B高于A，B4最高，为177.76 kg／hm2，B3次之，为166.43 kg／hm2（表2）。

表2 不同时期油菜植株氮素积累量（kg／hm2）

2.3 不同施肥量对油菜游离氨基酸含量的影响

游离氨基酸含量随施肥量的增加而增加，而游离氨基酸总量却相反。角果发育初期游离氨基酸总量明显高于越冬期而含量水平相当。越冬期，游离氨基酸含量A处理高于B处理，而总量却是B处理较高。B4游离氨基酸总量最高，达2.38 kg／hm2。角果发育初期，游离氨基酸含量差异减少，游离氨基酸总量A5和B5较低，B3最高，达到11.86 kg／hm2（表3）。

表3 不同时期油菜茎叶游离氨基酸含量和总量

2.4 不同施肥量对油菜氮素吸收效率的影响

相同施肥量条件下，包膜肥处理的氮素吸收量和氮素吸收效率都高于普通肥处理。包膜肥处理氮素吸收量平均比普通肥处理增加17.80 kg／hm2，施氮量为180 kg／hm2时，包膜肥处理氮素吸收量达到177.75 kg／hm2，比普通肥处理增加了29.91 kg／hm2。随着施肥量的增加，氮素吸收效率呈增加的趋势，包膜肥与普通肥的氮素吸收效率差值也增加。施氮量为90 kg／hm2时，氮素吸收效率都超过1 kg／kg，包膜肥处理达到1.36 kg／kg（表4）。

表4 不同施氮量下的氮素吸收量和氮素吸收效率

3 结论与讨论

冬油菜生育期长达7个月，对肥料的需求量大，只有满足油菜养分需求才能实现高产、优质。普通化肥由于肥效短，不能满足油菜整个生育期的养分需求，而过量施肥又导致肥料单季利用率低且污染环境。因此，新型缓控释肥料成为了肥料领域研究的热点。在水稻、玉米、小麦、棉花和蔬菜等作物上进行的系统研究表明，缓控释肥料能够控制养分释放速率，促进作物养分吸收与转运，提高养分的利用效率，调节作物生长代谢过程，提高作物产量和品质［8～15］。本研究结果表明，施用包膜肥油菜增产效果明显，平均增产幅度为14.5%，包膜肥施肥量为1500 kg／hm2时产量最高，达到2066.9 kg／hm2，油分产量达到848.1 kg／hm2。施肥过量养分浓度过高则抑制油菜正常生长，导致籽粒产量下降。正常施肥量范围内，包膜肥在减少10%以上的肥料用量的情况下，能够保证增产幅度超过10%，真正达到减肥、增产、增效、增收的效果。杨俊刚等［13］研究表明，施用控释肥在减氮40%的情况下，番茄产量没有减少，并且果实品质有所改善，与本研究结果规律一致。

氮素是决定油菜产量形成的重要因素。有研究表明，油菜的单季需氮量可达200～330 kg／hm2，氮素可增加氨基酸、蛋白质、叶绿素含量并提高根系活力，改善根系对养分的吸收和品质［16～18］。油菜的氮代谢一定程度上决定着籽粒产量，而植物体内氮素代谢情况可以通过氮素积累量和游离氨基酸反映。有研究表明［3，14］，不同形态氮肥能明显增加各生育时期叶片中的氮素积累量，提高油菜籽粒的蛋白质含量和油酸含量；控释肥料能协调夏玉米碳、氮代谢，增加叶片可溶性蛋白和可溶性总糖含量。本研究结果表明，施用包膜肥油菜氮代谢活跃，氮素积累量和游离氨基酸含量都比普通肥处理高，这说明施用包膜肥能够促进油菜生长发育，提高干物质积累量，氮素和游离氨基酸积累量相应增加。氮素吸收效率随着施肥量的增加逐渐降低，包膜肥处理明显高于普通肥处理，这是因为油菜籽粒的氮来源于后期叶片和根系氮素吸收及营养体氮向籽粒的转移，当根系吸氮量无法满足子粒发育需求时，茎、叶中的氮就会加速向籽粒转移而加剧叶片衰老，阻碍作物正常生长。包膜肥能够控制养分的释放速度，保障油菜中后期的养分供给，协调碳氮代谢，提高养分的吸收利用效率，提高产量和改善品质。

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Effects of Different Rates of Coated Fertilizer on Nitrogen Absorption and Yield of Oilseed Rape

RONG Nan1，SONG Haixing1，2，3，YANG Yong1，2，3*

（1 Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 National Engineering Laboratory on Soil and Fertilizer Resources Efficient Utilization，Changsha，Hunan 410128，China；3 Hunan Provincial Key Laboratory of Farmland Pollution Control and Agricultural Resources Use，Changsha，Hunan 410128，China）

A field experimentwas conducted to investigate the effects of coated fertilizer on the grain yield and nitrogen absorption of oilseed rape.The oilseed rape‘Xiangzayou 1613’was grown under five different fertilizer rates of3750，3000，2250，1500 and 750 kg／hm2respectively.The results showed that the oilseed yield and oil production were increased significantly.When couted fertilizer applied.When the coated fertilizer rate was 1500 kg／hm2，the highest oilseed yield and oil yield were 2066.9 kg／hm2and 848.1 kg／hm2respectively.The results ofmodel calculation indicated that the rate coated fertilizer at1611.0 kg／hm2，the oilseed yieldmay increase to the highest at2164.9 kg／hm2，increased oilseed yield by 13.6%；and the fertilizer ratemay decrease by 13.9%.At the same application rate of coated fertilizer，the rape nitrogen metabolism wasmore active.The total amounts of nitrogen accumulation and free amino acids were relatively higher，the nitrogen absorption efficiency was significantly improved.

oilseed rape；fertilization；coated fertilizer；nitrogen absorption；yield

S565.062

A

1001-5280（2017）02-0125-05

10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.02.06

2016 12 06

荣 楠（1996－），女，Email：423318689＠qq.com。*通信作者：Email：btight168168＠126.com。

国家支撑计划项目（2014BAC09B01－01，2014BAD14B01，2012BAD15B04）。