孫華 李翠 倪楊帆 尹志強* 白玲
(1武漢農業檢測中心,湖北武漢 430012;2大冶市種植業服務中心,湖北大冶 435100;3四川輕化工大學生物工程學院,四川自貢 643000)
油菜是湖北省主要的油料作物,2018年全省油菜播種面積達93.3萬hm2[1]。鄂東南低丘陵地區受地貌地形影響,油菜種植人工成本高、產量相對較低等,嚴重制約了農戶種植油菜的積極性[2-3]。隨著傳統種植模式被大規模土地流轉承包經營模式逐步取代,油菜的種植收益較低,許多新型經營主體種植意愿降低,造成大片耕地撂荒或淪為冬閑田。
硼以硼酸(H3BO3)分子的形態被植物吸收利用,能促進根系生長,對光合作用的產物碳水化合物的合成與轉運有重要作用,對受精過程的正常進行有特殊作用,但過量施用硼肥也會對作物產生危害[4-5]。有研究表明,油菜對硼較為敏感,缺硼會造成油菜“花而不實”,降低其產量[6-7]。也有研究表明,施用硼肥能有效提高油菜產量,硼肥與油菜種子同播能夠提高硼肥利用率,增加有效角果數和角果粒數[8-9]。鄂東南低丘陵地區位于長江中下游,受成土母質等影響,土壤以紅壤、黃壤為主?,F階段,對于低丘陵紅壤土油菜施硼技術研究相對較少。本研究采用直播方式種植油菜,通過連續2季開展油菜施用硼肥大田試驗,研究低丘陵地區紅壤土直播油菜硼肥施用技術,明確硼肥最佳施用量,以期為低丘陵地區油菜直播合理施用硼肥提供參考。
試驗地點位于大冶市東岳街辦明港村,試驗田位于垅上部,供試土壤為紅壤。播種前采用梅花五點法取0~20 cm耕作層土壤化驗其養分含量,結果表明,pH 值 6.8,有機質 32.2 g/kg,堿解氮 128.6 mg/kg,有效磷為15.08 mg/kg,速效鉀為 146 mg/kg,有效硼為0.46 mg/kg。
供試肥料:硼肥為持力硼,氮肥為尿素(含純N 46%),磷肥為過磷酸鈣(含P2O512%),鉀肥為氯化鉀(含K2O 60%)。種植模式為連作油菜,第1季種植品種為華雙三號,第2季種植品種為湘油12號。
試驗共設4個處理,分別為施用硼肥0(CK)、4.5、7.5、10.5 kg/hm2,具體各處理小區施肥量見表1。3次重復,共12個小區,隨機區組排列[10],小區面積為20 m2(4 m×5 m)。每個試驗小區設 40 cm 寬排(灌)水溝隔離,各處理中硼肥(持力硼)全部作基肥,其他肥料施用量為純N150 kg/hm2、P2O575 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2。

表1 各處理小區施肥量設計
第1季油菜于2015年9月18日直播,三葉期間苗,五葉期定苗,密度為121 200株/hm2,株行距為25 cm×33 cm,2016年5月10日收獲。第2季油菜于2016年9月17日直播,三葉期間苗,五葉期定苗,密度為 108 615株/hm2,株行距為 28 cm×33 cm,2017年5月10日收獲。各小區病蟲害防治及田間管理一致,成熟后除去最外面2行,采用梅花五點法每小區取10株長勢相對一致的油菜進行農藝性狀調查和考種,采用單打單收方式測產。
由表2可知,油菜株高、分枝部位、主花序有效長度、第一分枝節數、第二分枝節數等農藝性狀指標隨著施硼量增加而均較不施硼有不同程度提高,呈現先升高后降低的趨勢;單株有效角果數、每角粒數等產量構成因子隨著施硼量增加先增加后趨于穩定,各處理株高表現為硼肥施用量4.5 kg/hm2>7.5 kg/hm2>10.5 kg/hm2>0 kg/hm2(CK),分枝部位表現為硼肥施用量 4.5kg/hm2>10.5kg/hm2>7.5kg/hm2>0kg/hm2(CK),主花序有效長度則表現為硼肥施用量7.5 kg/hm2>10.5 kg/hm2>4.5 kg/hm2>0 kg/hm2(CK),第一分枝節數、第二分枝節數、單株有效角果數均表現為硼肥施用量 7.5kg/hm2>10.5kg/hm2>4.5kg/hm2>0kg/hm2(CK),每角粒數和千粒重均表現為硼肥施用量7.5 kg/hm2=10.5 kg/hm2>4.5 kg/hm2>0 kg/hm2(CK)。 由表3可知,施用硼肥7.5、10.5 kg/hm2這2個處理小區產量接近,施用硼肥處理均大于對照不施用硼肥處理。說明直播種植模式下,合理施用硼肥能夠改善油菜農藝性狀和提高產量,但過量施用硼肥增產效果降低。

表2 不同處理第1季油菜農藝性狀及產量構成因子

表3 不同處理第1季油菜產量
由表4可知,各處理農藝性狀指標隨硼肥施用量變化規律與第1季油菜大致相似,較不施硼處理均有不同程度的提高。每角粒數在施用硼肥7.5 kg/hm2時達到最高,其余產量構成因子均表現為硼肥施用量 7.5 kg/hm2>10.5 kg/hm2>4.5 kg/hm2>0 kg/hm2(CK)。由表5可知,隨著硼肥施用量的增加,油菜產量先升高后降低,在硼肥施用量為7.5 kg/hm2時產量最高。

表4 不同處理第2季油菜農藝性狀及產量構成因子

表5 不同處理第2季油菜產量
由表6可知,第1季油菜施用硼肥處理凈增收入表現為硼肥施用量7.5 kg/hm2>10.5 kg/hm2>4.5 kg/hm2;由表7可知,第2季油菜施用硼肥處理凈增收入也表現為硼肥施用量7.5 kg/hm2>10.5 kg/hm2>4.5 kg/hm2。由此表明,當硼肥施用量為7.5 kg/hm2時,油菜凈收入增加最多。

表6 不同處理第1季油菜經濟效益分析

表7 不同處理第2季油菜經濟效益分析
試驗結果表明,施用硼肥能有效提升油菜農藝性狀和產量構成因子,增加油菜產量。隨著硼肥施用量的增加,第1季油菜產量先升高后趨于平緩,第2季油菜產量先增加后降低,增產的主要原因是單株角果數和千粒重有所增加,硼肥施用量為7.5 kg/hm2時增產效果最好。有研究表明,增施硼肥能夠提高油菜地上部分硼元素含量和干物質的積累量,但過多施用硼肥,對提高油菜產量的作用有限,硼元素大部分積累在籽粒以外的器官中[11]。本試驗可能是連續2季施用硼肥后土壤中硼含量增加,在硼肥施用量較高(10.5 kg/hm2)時,增產效果有所降低,這與胡 敏等[12]、鄒 娟等[13]研究結果一致。因此,根據本試驗結果,結合經濟效益分析,低丘陵紅壤土油菜直播模式推薦施肥量為硼肥7.5 kg/hm2、純N 150 kg/hm2、P2O575 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2。