氮肥和密度對油菜產量及經濟效益的影響

劉亞俊 楊暉 谷嫄

關鍵詞：油菜;氮肥;密度;產量

油菜是草本十字花科作物，是我國主要油料作物和蜜源作物之一，種植遍及全國，其種植面積占全國油料作物總面積的40%以上，產量占全國油料總產量的30%以上，居世界首位[1]。隨著人們生活水平的提高，人們對菜籽油的需求逐漸增加。目前油菜生產存在的主要問題是種植密度不足，氮肥使用量不合理，解決密度和氮肥的問題，是實現油菜高產和優質的重要途徑[2]。

油菜是一種需肥量較大的作物，對氮、磷、鉀的需求高于小麥、水稻等作物，合適的肥料施用量有利于實現油菜的高產優質[3]。氮肥是作物生長的第一大營養元素，在農業生產中占據著不可替代的作用，且油菜對氮肥敏感，氮肥的用量對油菜產量至關重要。劉濤等[4]研究表明，施用氮肥可以明顯改善冬油菜苗期的生長，顯著增加了葉片數、葉面積和葉片干重。在保證苗期適宜氮素供應的情況下，通過協調氮素在光合器官的分配對進一步提高作物產量有重要意義。左青松等[5]研究了施氮量對油菜生長的影響，結果表明，隨著氮肥用量的增加，初花期積累氮素對后期產量形成作用較大，注重前期施肥可促進花芽分化，形成更多的有效角果，有利于獲得高產。適宜的密度能夠創建優良作物群體，充分利用光熱資源以改善群體質量，有利于有效分枝數和粒重的協調發展以獲得高產[6]。葉劍等[7]研究表明，隨著種植密度的增加，油菜單株總分枝數減少，分枝部位增高，角長、千粒重、單株產量等均降低。董育紅等[8]研究表明，單株有效角果數隨著種植密度增加而減少，密度過大，導致油菜減產，37.5萬株/hm2秦優1699的產量最高。前人關于氮肥和密度對油菜影響的研究均有一定成果，但是有關氮肥和密度互作對油菜產量影響的研究較少，因此，本研究以氮肥和密度兩個因素，研究油菜產量及經濟效益的變化特征，為油菜的生產提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗材料為鎮油8，試驗田上茬作物為玉米，試驗田土壤基礎肥力為p H值7 . 1、有機質含量為16.45g/kg、堿解氮含量為74.11mg/kg、速效磷含量為26.45mg/kg、速效鉀含量為73.78mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗采用完全隨機設計，設置3個施氮量，分別為240kg/hm2、320kg/hm2和400kg/hm2，分別用N1、N2和N3表示，3個密度分別為65萬株/hm2、75萬株/hm2和85萬株/hm2，分別用D1、D2和D3表示。氮肥運籌為基肥∶苗肥∶薹肥=5∶3∶2，分別在移栽前、幼苗期和抽薹期按比例撒施，整地后將磷肥和鉀肥做基肥一次施入。采用育苗移栽方式，試驗小區4m×8m，每個處理3次重復，行距為40cm，2019年9月23日育苗，10月28日移栽，翌年5月24日統一收獲測產。油菜田間管理均為高產田管理措施。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 農藝性狀的測定

在油菜成熟后，在每個試驗小區的中心部分隨機選擇取 20株長勢相對一致的油菜單獨收獲，測量統計株高、分枝位、一次有效分枝數、角果數和千粒重。每個小區全部收獲，進行測產。

1.3.2 干物質質量測定

分別在油菜薹期、終花期和成熟期在每個小區選取連續的5株油菜植株，從根部取下地上部分，擦洗干凈表面泥土，將葉片、莖稈、角果分別取下，在105℃下殺青30min，后于80℃下烘干至恒質量，冷卻后取出，迅速測定各器官干物質質量。

1.3.3 經濟效益的計算

在油菜生產過程中記錄人工、管理、播種、收獲及化肥、種子、農藥等投入。人工投入按當地人工費用計算，種子化肥按當地市場價格計算。油菜收獲后，以每公斤1元價格計算總收入，減去成本得到純利潤。

1.4 數據分析

數據統計采用Excel 2013和SPSS 22.0軟件進行相關試驗數據錄入處理與統計分析。

2 結果與分析

2.1 氮肥和密度對油菜農藝性狀和產量的影響

從表1能夠看出，株高在同一氮肥水平下，變化趨勢不同，在N1和N3處理下，呈現隨密度的增加逐漸增加變化趨勢，在N2處理下，隨密度的增加呈逐漸降低的變化趨勢。在同一密度處理下，變化趨勢不同，在D1和D2處理下隨氮肥用量的增加呈先升高后降低的變化趨勢，在D3密度處理下，隨氮肥用量的增加呈逐漸升高的變化趨勢，N3D3處理株高最高;一次分支數隨氮肥用量的增加呈先增加后減少的變化趨勢。在同一氮肥處理下，變化趨勢不同，在N1處理下，隨密度的增加逐漸減少;在N2處理下，隨密度增加先減少后增加;在N3處理下，隨密度增加逐漸增加。氮肥和密度顯著影響油菜單株有效角果數，在同一密度處理下，隨氮肥用量增加呈先增加后減少的變化趨勢。在同一氮肥處理下，變化趨勢不同，在N1處理下，隨氮肥的增加逐漸減少;在N2處理下，先減少后增加;在N3處理下，逐漸增加。N2D3處理后的單株有效角果數最多。

千粒重是產量構成的關鍵，氮肥和密度對千粒重的影響較大，在N1和N2處理下，隨密度的增加呈逐漸降低的變化趨勢;在N3處理下，隨密度的增加呈逐漸增加的變化趨勢。在D1和D2處理下，千粒重隨氮肥用量增加呈先增加后降低的變化趨勢;在D3處理下，隨氮肥用量增加呈逐漸增加的變化趨勢。N2D2處理千粒重最大。氮肥和密度對產量存在顯著影響，在N1和N3處理下，油菜產量隨密度的增加呈逐漸增加的變化趨勢;在N2處理下，隨密度的增加呈先升高后降低的變化趨勢。在同一密度處理下，隨氮肥用量的增加，產量均呈先升高后降低的變化趨勢，N2D2處理后的油菜產量最高，和其他處理差異顯著。

2.2 氮肥和密度對油菜干物質積累的影響

由圖1可知，氮肥和密度對油菜干物質存在顯著影響，在薹期，干物質積累量表現為N2D2>N2D3>N2D1>N3D3>N3D2>N3D1>N1D3>N1D2>N1D1，在N1和N2處理下，隨密度的增加呈逐漸升高的趨勢，在N2處理下，呈先升高后降低的趨勢。在同一密度處理下，隨氮肥用量的增加呈先升高后降低的趨勢;在終花期，變化趨勢和薹期相似;在成熟期，干物質積累量表現為N2D2>N2D1>N3D2>N1D2>N2D3>N3D1>N3D3>N1D1>N1D3。在同一氮肥處理下，隨密度的增加呈先升高后降低的趨勢。在同一密度處理下，隨氮肥用量的增加呈先升高后降低的趨勢。N2D2處理在各時期干物質積累量均最大。

2.3 氮肥和密度對油菜經濟效益的影響

從表2可見，各處理從種到收單位面積成本N3D3處理最高，化肥成本對最終支出的影響較種子大，隨氮肥用量的增加，生產成本明顯增加。最終純利潤最大的是N2D3處理，其次是N2D1處理。

3 討論

油菜是需氮量很高的作物，氮肥在油菜生長中起著關鍵作用。油菜生長發育及產量品質均與施氮量密切相關，合理充足的施氮量可有效提高植株氮的積累量，增加植株干物質累積量和籽粒產量[9]。但過量施氮會使土壤含氮量過高，影響根系的滲透平衡，抑制作物生長發育，從而降低油菜產量[10]。佟桐等[11]研究表明，隨氮肥和密度增加，玉米產量逐漸增加，氮肥和密度過大產量呈下降趨勢。吳兵等[12]研究表明，增施氮肥顯著提高了植株氮素吸收量，氮肥密度互作后，籽粒產量與有效分莖數、有效分枝數與單株有效果數均顯著相關，適量氮肥施用可促進生育前、中期水分有效利用和提高氮素利用率，提高產量及水分利用效率。本研究結果表明，隨氮肥和密度的增加，油菜株高、一級分枝數、單株有效角果數和千粒重均有較大差異，氮肥和密度對產量存在顯著影響。在同一密度處理下，隨氮肥用量的增加，產量呈先升高后降低的變化趨勢;在低氮和高氮處理下，油菜產量隨密度的增加呈逐漸增加的變化趨勢;在中處理下，呈先升高后降低的變化趨勢。N2D2處理油菜產量最高。可能是由于氮肥施用過多，造成植株元素失衡，影響其他養分的吸收，而密度過大影響植株對光、溫、水等資源的利用，從而影響油菜產量。

大量研究表明，在一定范圍內，干物質積累量與產量呈正相關關系。干物質是決定產量的物質基礎，達到一定量的干物質才能形成籽粒[13]，干物質積累總量和花后干物質向籽粒的轉運量是油菜產量形成的物質基礎，而施氮量高低是干物質積累轉運的重要影響因素。密度對干物質積累的效應是由于種植密度的變化影響植株個體對營養、水分、光照的吸收與利用，使單株干物質的積累速率下降，積累量減少。本研究結果表明，在薹期、終花期和成熟期，干物質積累量隨氮肥用量的增加呈先升高后降低的趨勢，N2D2處理在各時期干物質積累量均最大。

各處理從種到收，單位面積成本N3D3處理最高，化肥成本對最終支出的影響較種子大，隨氮肥用量的增加，生產成本明顯增加。最終純利潤最大的是N2D2處理，其次是N2D3處理。因此，并不是肥料投入越多，收入越高，在生產過程中要適量施肥，科學施肥，減少經濟投入，增加收入。

綜上所述，氮肥和密度對油菜生長有顯著影響。在施氮量為320kg/hm2，密度為75萬株/hm2，油菜長勢較好，分枝數多、千粒重適中，干物質積累量多，是較為合理的種植模式。