摘要：以白菜型冬油菜品种天油8号为指示品种，研究了有机肥与氮磷钾化肥不同配比对冬油菜产量及水分利用效率的影响。结果表明，施肥能明显提高冬油菜的产量和水分利用效率，有机肥与氮磷钾肥配施效果更显著。以施精鸡粪（干重）7 500 kg/hm2、尿素150 kg/hm2、普通过磷酸钙75 kg/hm2、硫酸钾75 kg/hm2处理的冬油菜越冬率为98.56%，较对照不施肥提高9.37%；折合产量为2 575.04 kg/hm2，较不施肥对照提高550.00%；水分利用效率为5.80 kg/（hm2·mm），较对照提高了504.17%。所有施有机肥的处理折合产量和水分利用效率均优于不施有机肥处理，说明有机肥和氮磷钾化肥配施是提高冬油菜产量和水分利用效率的最佳选择。
关键词：冬油菜；肥料配施；产量；水分利用效率；越冬率
中图分类号：S565.4 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2018）05-0047-04
doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2018.05.015
Effect of Combined Application of Fertilizers on Yield and Water Use Efficiency of Brassica campestris
ZHAO Zhongliang 1， LUO Zhaoxia 1， E Shengzhe 2， YANG Zhiqi 1
（1. Tianshui Institute of Agricultural Sciences， Tianshui Gansu 741000，China； 2. Institute of Soil Fertilizer and Water-saving Agriculture， Gansu Acadamy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）
Abstract：With Brassica campestris cultivar Tianyou 8 as indicators， the combination ratios of organic fertilizer and nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer on Yield and water use efficiency of Brassica campestris were studied. The results show that fertilization can obviously improve the yield and water use efficiency of Brassica campestris， and the effect of combined application of organic fertilizer and nitrogen， phosphate and potassium fertilizer is more significant. Under the treatment of chicken manure 7 500 kg/hm2（dry weight）， urea 150 kg/hm2， ordinary superphosphate 75 kg/hm2， potassium sulphate 75 kg/hm2， the winter survival rate of Brassica campestris is 98.56%， 9.37% higher than the control； the yield is 2 575.04 kg/hm2， 550.00% higher than that of the control； and the water use efficiency is 5.80 kg /（hm2·mm）， 504.17% higher than the control. The yield and water use efficiency of all treatments with organic fertilizer are better than non-organic fertilizer， indicating that combined application of organic manure and NPK fertilizer is the best choice to improve the yield and water use efficiency of Brassica campestris.
Key words：Brassica campestris；Combined application；Yield；Water use efficiency；Winter survival rate
氮磷钾是油菜生长发育所需要的三大主要营养元素，氮磷钾肥料能否适量施用，是决定油菜能否高产的关键因素。有研究表明，氮磷钾配合施用能充分发挥优良品种的产量潜力和肥料的增产作用，提高肥料当季利用率，减少肥料流失。合理的氮磷化肥配施具有时效互补性和功能互补性，可显著提高作物的经济产量和水分利用效 率[1 - 2 ]。有机肥与无机肥配施具有充分利用资源、更大限度地增加作物产量的双重作用。施有机肥或有机肥与无机肥配合施用，更有利于作物生長发育及产量和水分利用效率的提高[3 - 4 ]。目前，关于这方面研究主要集中在氮、磷、钾等元素之间不同施用量及配比对油菜产量和水分利用率的影响等方面，有机肥与无机肥配施的相关研究虽有一些报道，但还没有引起足够的重视。我们研究了不同肥料配比对冬油菜产量及水分利用效率的影响，以期为天水地区冬油菜合理施肥提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 供试材料
指示白菜型冬油菜品种为强抗寒品种天油8号[5 ]，由天水市农业科学研究所提供。供试有机肥为精鸡粪（全氮、全磷和全钾的平均质量分数分别为0.3%、0.12%和1.11%）；氮肥为尿素（N 46.4%），甘肃刘家峡化学工业集团生产；磷肥为普通过磷酸钙（P2O5 12%）；钾肥为硫酸钾（K2O 50%），白银丰宝农化科技有限公司生产。
1.2 试验地概况
试验在位于半干旱山区的天水市农业科学研究所中梁试验站进行。当地海拔1 650 m，降水量500～600 mm，年平均气温为11.5 ℃，无霜期185 d。试验地土壤属中壤黄绵土，耕层有机质质量分数为11.87 g/kg、全氮质量分数为1.32 g/kg、全磷质量分数为0.46 g/kg、速效氮质量分数为45.6 mg/kg、速效磷质量分数为15.3 mg/kg、速效钾质量分数为147.8 mg/kg。前茬作物为冬小麦。
1.3 试验设计与方法
试验采用裂区设计，主处理为施有机肥（M）和不施有机肥处理。施有机肥的处理施用量为精鸡粪（干重）7 500 kg/hm2，副处理设4个施肥水平，分别为不施肥、施氮肥、施氮磷肥和氮磷钾肥。施肥水平尿素为150 kg/hm2、普通过磷酸钙为75 kg/hm2、硫酸钾为75 kg/hm2。试验共设8个处理，分别为不施肥（CK）、单施氮肥（N）、氮磷肥配施（NP）、氮磷钾肥配施（NPK）、单施有机肥（M）、有机肥氮肥配施（MN）、有机肥氮磷肥配施（MNP）、有机肥氮磷钾肥配施（MNPK）。随机区组排列，3次重复。小区面积33.32 m2，试验小区四周设保护行1.0 m。 于2010年8月25日按株距8～10 cm人工撒播，每小区播15行。4 — 5叶期间苗定苗。其它管理措施同当地大田。于2011年6月17日收获。
1.4 测定项目与方法
1.4.1 冬油菜越冬率 每小区随机选取4 m2，调查冬前苗数、返青苗数，计算越冬率。
1.4.2 折合产量 按小区单打单收计产。
1.4.3 土壤水分质量分数 于作物播种前及收获后，采集试验小区0～100 cm土壤样品，以20 cm为1分层单位，用烘干法测定土壤水分质量分数。降水量采用当地气象站监测数据。
1.4.4 土壤储水量 按公式W=h×a×b×10/100计算土壤储水量，式中W为土壤储水量（mm），h为土层厚度（cm），a为土壤体积质量（g/cm3），b为土壤水分质量分数（%）。
1.4.5 耗水量 耗水量=生育期降水量（mm）+ （播前1 m土层储水量-收获后1 m土层储水量）。
1.4.6 水分利用效率 水分利用效率=作物产量/生育期耗水量。
1.5 数据分析
试验数据采用软件DPS3.01进行数据显著性分析，LSD法检验差异显著性。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对冬油菜越冬率的影响
由表1可知，不施有机肥条件下，NPK处理冬油菜越冬率最高，较CK、N处理、NP处理分别提高8.50%、8.45%、1.20%；对照和N处理越冬率基本一致，这说明不施任何肥料和单施氮肥均不利于冬油菜越冬。施有机肥条件下，MNPK处理较M处理、MN处理、MNP处理越冬率分别提高7.73%、9.46%和1.12%；施有机肥与不施有机肥相比，在其余施肥相同条件下，越冬率分别提高1.52%、-0.13%、0.88%、0.80%。MN处理的越冬率较N处理降低，可能是因为氮肥与有机肥配合施用使冬油菜在苗期生长过快而不利于越冬。MNPK配合施用的冬油菜越冬率最高，较对照提高了9.37%。由以上结果可知，NPK配施在一定程度上可增加冬油菜越冬率，配合施用有机肥效果更好，这说明有机肥对提高冬油菜越冬率有明显作用。
2.2 不同施肥处理对冬油菜产量的影响
从表2可以看出，MNPK处理折合产量最高，达到2 575.04 kg/hm2，较对照（不施肥）增产550.00%；NPK处理居第2位，折合产量为2 361.96 kg/hm2，较对照增产496.21%； MNP处理居第3位，折合产量为2 211.90 kg/hm2，较对照增产458.33%；NP处理居第4位，折合产量为2 019.82 kg/hm2，较对照增产409.85%； MN处理和N处理折合产量分别为1 485.60、984.40 kg/hm2，较对照分别增产275.00%、148.49%，M处理（单施纯有机肥）较对照增产102.27%，从整个试验结果看，在相同施肥条件下，施有机肥处理的产量较不施有机肥处理分别提高了405.16、501.20、192.08、213.09 kg/hm2。由此可知，无机肥和有机肥配合施用，结合了化肥速效性和有机肥持久性的特点，对土壤肥力的提高和物理性状的改善起到了明显的作用，在培肥土壤与作物增产方面优于二者单独施用。对产量进行方差分析的结果表明，MNPK处理与所有处理差异达显著水平；NPK处理与MNP处理差异不显著，与其余处理差异达显著水平；其余处理间差异均达显著水平。
2.3 不同施肥处理对冬油菜水分利用效率的影响
对旱地农业来说，可供作物利用的水分主要来自降水，因此提高降水的保蓄和利用效率对旱地农业非常重要，由表3可以看出，不施肥处理（CK）的水分利用效率最低，仅为0.96 kg/（hm2·mm）；其次为只施有机肥处理（M处理），水分利用效率为1.85 kg/（hm2·mm）。在不施有机肥条件下，N处理、NP处理、NPK处理的水分利用效率较对照不施肥处理（CK）分别提高了136.46%、390.62%、471.88%；在施用有机肥条件下，M处理、MN处理、MNP处理、MNPK處理的水分利用效率明显提高，较对照不施肥处理（CK）分别提高了92.71%、252.08%、433.33%、504.17%。在相同施肥条件下，施有机肥处理较不施有机肥处理水分利用效率分别提高了92.71%、48.90%、8.70%、5.65%。可以认为，施肥能明显提高冬油菜对土壤水分的利用效率，且施有机肥对冬油菜水分利用效率的影响更明显。
3 小结与讨论
试验结果表明，不论施有机肥与否，均以氮磷钾化肥配施处理的冬油菜越冬率最高，这与前人在施肥可增加作物抗寒性方面的研究结果一致[6 ]，证明合理的肥料配比和施肥量在一定程度上可增加冬油菜的越冬率。众多研究表明，长期不施肥引起的土壤营养缺乏对作物生长的限制胜过水分不足，肥料在提高作物产量和水分利用效率中作用明显[7 - 9 ]。本試验得出了相同的结论，即施肥能明显提高了冬油菜的产量和水分利用效率，其中施尿素150 kg/hm2的处理（N处理），施尿素150 kg/hm2、普通过磷酸钙75 kg/hm2的处理（NP处理），施尿素150 kg/hm2、普通过磷酸钙75 kg/hm2、硫酸钾75 kg/hm2的处理（NPK处理），施精鸡粪（干重）7 500 kg/hm2的处理（M处理），施精鸡粪（干重）7 500 kg/hm2、尿素150 kg/hm2的处理（MN处理），施精鸡粪（干重）7 500 kg/hm2、尿素150 kg/hm2、普通过磷酸钙75 kg/hm2处理（MNP处理），施精鸡粪（干重）7 500 kg/hm2、尿素150 kg/hm2、普通过磷酸钙75 kg/hm2、硫酸钾75 kg/hm2处理的折合产量较不施肥对照分别增产148.49%、409.85%、496.21%、102.27%、275.00%、458.33%、550.00%，土壤水分利用效率较不施肥对照分别提高了136.46%、390.62%、471.88%、92.71%、252.08%、433.33%、504.17%。相同施肥条件下，施有机肥处理较不施有机肥处理的折合产量分别提高了405.16、501.20、192.08%、213.09 kg/hm2，水分利用效率分别提高了92.71%、48.90%、8.70%、5.65%。可见，化肥与有机肥配施的效果更显著。试验各处理以施精鸡粪（干重） 7 500 kg/hm2、尿素150 kg/hm2、普通过磷酸钙75 kg/hm2、硫酸钾75 kg/hm2处理的效果最佳，其冬油菜越冬率为98.56%，较对照不施肥提高了9.37%；折合产量为2 575.04 kg/hm2，较对照不施肥提高了550.00%，水分利用效率为5.80 kg/（hm2·mm），较对照提高了504.17%。说明有机肥与氮磷钾化肥配合施用可以为作物产量的增加和水分利用效率的提高奠定良好的基础，在生产上应予以充分重视。
参考文献：
[1] 杨 文，周 涛. 氮磷配施对旱地春小麦水分利用效率及水肥交互作用的影响[J]. 干旱地区农业研究，2008，26（5）：10-16.
[2] 张立勤，马忠明，杨君林，等. 灌水和施肥对垄作沟灌啤酒大麦产量及水分利用效率的影响[J]. 麦类作物学报，2015，35（10）：1419-1425.
[3] 王晓娟，贾志宽，梁连友，等. 旱地有机培肥对玉米产量和水分利用效率的影响[J]. 西北农业学报，2009，
18（2）：93-97.
[4] 袁颖红，樊后保，黄欠如，等. 长期施肥对水稻光合特性及水分利用效率的影响[J]. 生态学杂志，2009，
28（11）：2239-2244.
[5] 雷建明，张建学，范提平，等. 强抗寒冬油菜新品种天油8号选育报告[J]. 甘肃农业科技，2011（11）：3-5.
[6] 郑惠典，李淑仪，张育灿，等. 施肥对小白菜产量和品质的影响[J]. 生态环境，2004，13（2）：276-276.
[7] 徐艳丽，鲁剑巍，周世力，等. 氮磷钾肥对高羊茅生长及抗寒性的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2007，
13（6）：1173-1177.
[8] 胡中科，庄文化，刘 超，等. 紫色土地区水钾耦合对油菜产量及水分利用效率的影响研究[J]. 水土保持研究，2014，21（4）：87-91.
[9] 王淑英，樊庭录，丁宁平，等. 长期定位施肥条件下黄土旱塬农田作物产量、水分利用效率的变化[J]. 核农学报，2010，24（5）：1044-1050.
（本文责编：郑立龙）