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不同磷肥用量对油菜产量、肥料利用率及土壤养分的影响

来源：微智科技网

农学学报2019,9(7):31-36

www.caaj.org

JournalofAgriculture

曾洪玉1，李志勇2，唐宝国1，姚开文1，毛伟3

（1扬州市江都区农业技术推广中心，江苏扬州225200；

扬州市江都区小纪镇农业技术推广服务中心，江苏扬州225241；

扬州市耕地质量保护站，江苏扬州225009）

摘要：为解决油菜生产中磷肥适宜用量及提高油菜生产效益问题，以扬州当地主推品种‘宁杂21号’为试验材料，采用不同磷肥用量方法对油菜籽粒产量、经济效益、磷肥利用率及土壤养分含量进行研究。结果表明，增施磷肥可促进油菜生长发育，对株高、茎粗、分枝数、单株角果数、每角粒数和千粒重均有显著提高，施磷78.75kg/hm2时产量最高，增产30%。增施磷肥油菜磷肥表观利用率、磷肥生理利用率和磷肥农学利用率先升后降，磷肥表观利用率变幅9.35%~15.88%、生理利用率变幅40.82~71.21kg/kg、农学利用率变幅6.61~8.73kg/kg。偏生产力随磷肥用量的增加而下降。增施磷肥可提高部分土壤养分含量，土壤有效磷含量有明显提高。油菜净收益随施磷量的增加而增加，过量施磷净收益下降。综合上述研究拟推荐本地区油菜生产中磷肥适用量为78.75kg/hm2。关键词：油菜；磷肥；产量；磷肥利用率；土壤养分中图分类号：S158，S511

文献标志码：A

论文编号：cjas19030009

EffectsofDifferentAmountsofPhosphateFertilizeronRapeseedYield,

ZengHongyu1,LiZhiyong2,TangBaoguo1,YaoKaiwen1,MaoWei3

FertilizerUtilizationandSoilNutrients

XiaojiAgriculturalTechnologyExtensionServiceCenter,JiangduDistrict,Yangzhou225241,Jiangsu,China;

(1JiangduAgricultureTechnologyandPopularizationCenter,Yangzhou225200,Jiangsu,China;YangzhouQualityofCultivatedLandProtectionStation,Yangzhou225009,Jiangsu,China)

Abstract:Thepaperaimstofindtheappropriateamountofphosphatefertilizerinrapeseedproductionandimprovetheefficiency.Takingthelocalvariety'Ningza21'asthetestmaterial,seedyield,economicbenefit,utilizationrateofphosphatefertilizerandsoilnutrientcontentofrapeseedwerestudiedbyusingdifferentphosphatefertilizerdosages.Theresultsshowedthatthegrowthanddevelopmentofrapeseedcouldbepromotedbyaddingphosphatefertilizer,andtheplantheight,stemdiameter,numberofbranches,numberof

kernelsperplan,numberofseedspersiliqueandtheweightof1000kernelsallincreasedsignificantlybyhighestandincreasedby30%.Theapparentutilizationrate,physiologicalutilizationrateandagronomicutilizationrateofphosphatefertilizerofrapeseedincreasedfirstandthendecreased.Theapparentutilization

addingphosphatefertilizer,andwhenphosphorusapplicationwas78.75kg/hm2,therapeseedyieldwastherateofphosphatefertilizervariedfrom9.35%to15.88%,thephysiologicalutilizationratevariedfrom40.82to71.21kg/kg,andtheagriculturalutilizationratevariedfrom6.61to8.73kg/kg.Thepartialproductivitydecreasedwiththeincreaseofphosphatefertilizerdosage.Thecontentsofsomesoilnutrientswereincreasedbyaddingphosphatefertilizer,andthecontentofavailablephosphateinsoilwasobviouslyincreased.Thenetprofitofrapeseedincreasedwiththeincreaseofphosphorusapplication,whilethenetprofitofexcessive

基金项目：省级农业生态保护与资源利用专项资金“耕地质量保护与提升项目”（扬财农[2018]48号）。

第一作者简介：曾洪玉，女，1973年出生，江西新干人，高级农艺师，硕士研究生，主要从事土壤肥料技术推广应用工作。通信地址：225200江苏省扬州市江都区仙女镇泰山路扬州市江都区农业技术推广中心，Tel：0514-86850215，E-mail：553510027@qq.com。收稿日期：2019-03-07，修回日期：2019-05-10。

phosphorusapplicationdecreased.Basedonthestudy,itisrecommendedthattheapplicableamountofphosphatefertilizerinrapeseedproductioninthisregionis78.75kg/hm2.0引言

油菜是国内第一大油料作物，也是江苏省沿江区最大油料作物，占油料作物播种面积87.5%。优质、高产、高效是现代农业生产发展的必然趋势，合理施肥是油菜获得高产高效的重要技术措施之一[1]。而油菜是一种需肥量大、耐肥性较强的作物[2-3]，也是一种对磷素特别敏感的作物[4]。磷素作为油菜重要的营养元素之一，参与作物体内多种代谢过程，是许多重要有机化合物的组成成分，对油菜的生长发育及其产量品质有重要的影响[5-6]。研究表明，土壤缺磷及施用磷肥不足时会导致油菜籽减产[7]，过量施磷对油菜生长、磷的吸收及产量无明显变化[8-10]。在氮、钾、硼肥配施下增施磷肥可明显促进油菜生长，提高籽粒产量，增加经济效益，而磷肥利用率呈递减趋势[4,8,11]。近年来，由于复合肥料的广泛使用，特别是15-15-15三元复合肥料的普及，本地区油菜生产中出现磷肥过量施用现象，造成磷肥利用率低及高产不高效结果。本研究通过以不同磷肥用量试验为研究对象，确定磷肥适宜施用量，以期为本地区油菜绿色高产高效生产中磷肥合理施用提供参考依据。1材料与方法1.1试验区概况

试验区是典型的江苏省里下河区域，地势平坦，河湖交织，平均海拔2m左右，气候属热带湿润气候区，四季分明，季风明显，雨水充沛，年平均气温14.9℃，降水量978.7mm，无霜期220天。土壤类型为水稻土，主要有小粉浆土、中位砂姜土、乌沙土等12个土种，种植

Keywords:Rapeseed;PFertilizer;Yield;PFertilizerUtilization;SoilNutritionContent

制度以稻-油（麦）两熟为主，其中赵家村、宗村村和蒲塘村是油菜主产区，3个试验点的土种均为小粉浆土，肥力中等。1.2试验材料

2014—2016年连续3年分别在小纪镇赵家村、宗村村和蒲塘村进行油菜的不同磷肥用量试验。各试验点具体位置和耕层土壤基本状况见表1。供试油菜品种为当地主推品种‘宁杂21号’。田间试验采用育苗移栽方式种植，移栽密度为12.45万株/hm2。各试验点于当年的10月中旬播种育苗，11月下旬进行移栽，次年5月下旬收获。各试验田前茬作物均为水稻。1.3试验设计

试验选在有效磷含量中等的田块进行，分别设0、31.5、47.5、63、78.75、94.5kg/hm26个磷肥(P2O5)施肥水平，记为P0、P31.5、P47.5、P63、P78.75、P94.5，3次重复，小区面积20m2。氮、钾、硼肥施肥量分别为N262.5kg/hm2、K2O90kg/hm2、B7.5kg/hm2，供试肥料中氮肥为尿素（含N46%）、磷肥为过磷酸钙（含P2O512%）、钾肥为氯化钾（含K2O60%）。肥料运筹为氮肥基肥40%，苗肥20%，苔肥40%；磷肥全部基施；钾肥基肥60%，苔肥40%；硼肥一次性基施。试验过程中不施用有机肥。1.4测定项目与方法

油菜成熟期按小区随机取4株分别考察油菜的株高、茎粗、分枝数、单株角果数、每角粒数、千粒重等主要农艺性状，并按小区实收计产，分别统计籽粒、角壳和秸秆产量。土壤理化性状测定采用常规分析方法测定[4]。

有关参数的计算方法如式(1)~(4)。

磷肥农学利用率=施磷区产量－不施磷区产量…………………………………………………………(1)

磷肥用量磷肥偏生产力=施磷区产量………………………………………………………………………………(2)

磷肥用量施磷区植株总吸磷量－不施磷区植株总吸磷量¥１００％……………………………(3)

磷肥用量施磷区产量－不施磷区产量　……………………………………(4)

表1试验点位置和土壤基本理化性状

年份2014年2015年2016年

试验地点小纪镇赵家村小纪镇宗村村小纪镇蒲塘村

北纬/°32.5915632.6071032.59819

东经/°119.73022119.71768119.720

pH7.206.365.87

有机质/(g/kg)25.29.1125.62

全氮/(g/kg)1.541.231.26

有效磷/(mg/kg)15.918.919.3

速效钾/(mg/kg)766785

有效硼/(mg/kg)0.580.620.58

1.5数据统计分析

试验数据均采用SPSS17软件和Excel2010进行统计分析。2结果与分析

2.1不同磷肥用量对油菜主要农艺性状的影响

从连续3年田间试验数据分析不同磷肥施用量对油菜的主要农艺性状的影响，结果（表2）显示，增施磷肥对油菜的主要农艺性状具有明显的促进作用。与P0相比，不同磷肥用量对油菜株高、茎粗、分枝数、单株角果数、每角粒数和千粒重都有较明显提高，提高幅度分别为1.6%~15.44%、5.18%~35.29%、23.94%~85.44%、0.83%~20.98%、0.37%~28.35%、1.72%~5.86%。同一年份间处理P63、P78.75与P0之间株高、茎粗、分枝数、单株角果数、每角粒数和千粒重差异均达到显著水平，其他处理间部分差异显著；不同年份间，处理P47.5、P63、P78.75、P94.5与P0茎粗、分枝数、单株角果数、每角粒数和千粒重差异均达到显著水平，P63、P78.75与P0之间单株角果数差异达到显著水平，每角粒数和千粒重差异达到极显著

水平。可见配施氮、钾、硼肥下，合理施用磷肥有利于提高油菜籽产量。

2.2不同磷肥用量对油菜产量的影响

由表3可见，2014—2016年连续3年试验显示油菜籽产量水平均随着磷肥用量的增加呈先上升后平稳趋势，3年间处理P78.75、P94.5与P0相比，产量差异均达到显著水平，2016年处理P63、P78.75、P94.5与P0之间产量差异均达到显著水平，其他各处理间产量差异不显著。施磷78.75kg/hm2时平均产量最高，与P0相比增幅达25.2%~30.5%。施磷量超过63kg/hm2后增产不明显，P78.75、P94.5与P63相比增幅为0.9%~4.6%，表明过量施用磷肥无明增产效果。

2.3不同磷肥用量对油菜磷肥利用率的影响

由表4可见，油菜磷肥表观利用率随磷肥用量的增加先略升而后下降，施磷量超过63kg/hm2后磷肥表观利用率下降较快，与各处理之间差异较明显，处理P31.5、P47.5与P78.75、P94.5之间差异极显著，P31.5、P47.5与P63之间差异达到显著水平；磷肥生理利用率各处理间差异

表2不同磷肥处理下的油菜农艺性状

株高/cm2014149.0d152.83cd165.83bcd172.0ab168.67abc168.67abc

2015166.67b169.33b173.0ab181.0a180.3a180.0a

2016176.67b185.33ab187.0ab198.0ab200.67a194.67ab

平均1.11a169.16a175.28a183.67a183.21a181.11a

20141.68b2.05ab2.02ab2.08ab2.1a2.22a

20151.7b1.97ab2.07ab2.27a2.2a2.3a

茎粗/mm20161.93b2.03ab2.23ab2.6a2.53a2.5ab每角粒数平均414.16b444.oab459.2ab473.4a484.5a4.0ab

201416.43b

201515.8b

201616.43b

平均16.22cB17.08bcAB18.53abA18.94aA19.11aA18.abA

20142.9b

20152.9bB

平均1.77cB2.02bcAB2.11abAB2.32abA2.28abA2.34aA

201416.0b21.0ab29.33a29.67a28.0a29.33a

201515.33b19.0ab21.33a22.67a21.67a22.0a

分枝数201613.33b17.67ab19.0a20.33a20.0a18.33ab千粒重/g20162.9cB2.97bcAB3.02abAB3.07aA3.03abA3.03abA

平均2.9eD2.96dC3.0cB3.06aA3.03bAB3.03abAB平均14.b19.22ab23.22a24.22a23.11a23.22a

处理P0P31.5P47.5P63P78.75P94.5处理P0P31.5P47.5P63P78.75P94.5

单株角果数2014393.17b430.67ab469.67a470.5a475.67a461.83ab

2015407.3b428.0ab410.7b443.0ab465.3a445.3ab

20142.0b473.33ab497.33a506.67a512.67a485.0ab

16.49b17.18ab17.59ab17.94ab20.02a18.4a18.82a

20.28a19.97a

17.63ab18.13a18.53a18.41a

2.95ab2.95abAB2.98ab3.03a3.03a3.02a

3.0aA3.07aA3.03aA3.05aAB

18.03ab19.48ab

注：同列不同小写、大写字母分别表示差异达P<0.05和P<0.01水平显著，下同。

表3不同施磷肥处理对产量的影响

20142015相对值/%100109116125130128

变幅/(kg/hm2)2000~237502100~27502375~27002225~30502500~32002525~3150

平均/(kg/hm2)2175b2400ab2542ab2725ab2825a2800a

相对值/%100110170125130129

变幅/(kg/hm2)2100~26002275~28252325~29002625~30752725~31752675~3100

2016平均/(kg/hm2)2350b2525ab2650ab2875a2942a2900a

相对值/%100107113122126123

处理P0P31.5P47.5P63P78.75P94.5

变幅/(kg/hm2)1800~22501925~26002075~27002250~29252300~29752325~2850

平均/(kg/hm2)2050b2233ab2375ab2558ab2675a2617a

注：相对值是以处理P0为基数，其他处理与P0的比值。

显著，P78.75、P94.5与P31.5、P47.5之间差异极显著，P63与P31.5之间差异显著；磷肥农学利用率各处理之间差异明显，处理P63、P78.75与P31.5、P47.5之间差异达到极显著水平。磷肥偏生产力随磷肥用量的增加而下降，各处理间差异极显著。可见合理施用磷肥可提高油菜籽产量并能获得较高的磷肥表观利用率。

2.4不同磷肥用量对土壤养分的影响

由表5可知，随着施磷量的增加，土壤pH值变化不大，其他土壤养分均有所提高；不施磷肥，土壤有效磷、速效钾、有机质含量均有所降低。处理P47.5、P63、P78.75、P94.5与P0、P31.5之间有效磷差异达到显著水平，与P0之间有效磷差异达到极显著水平；处理P63、P78.75、P94.5与试验前之间土壤有效磷差异达到显著水平，且P78.75、

P94.5与试验前之间差异达到极显著水平；各处理的速效钾、全氮、有机质与试验前、P0之间差异不显著。在磷肥用量不足时，土壤有效磷、速效钾、有机质含量均比试验前降低。可见增施磷肥可提高部分土壤养分含量，对土壤有效磷含量有明显提高作用。2.5不同磷肥用量对油菜经济效益的影响

从表6可以看出，增施磷肥可增加油菜经济效益，净收益随着施磷量的增加而增加，施磷量超过63kg/hm2后，净收益增加差异不大，以施磷量78.75kg/hm2的净收益最高；从产投比看，随施磷量的增加呈先升后降趋势，施磷量超过78.75kg/hm2后产投比下降较快，P94.5的产投比与P47.5相当。P63的产投比最高，P63和P78.753年平均分别为4.88、4.57，两者仅相差6.8%，但两者的净收

表4不同磷肥处理对油菜氮肥利用率的影响

磷肥表观利用率%变幅13.71~16.1814.29~17.2613.23~15.669.46~12.358.04~10.15

均值15.17aA15.88aA14.56aAB11.27bB9.35bB

磷肥生理利用率/%变幅34.34~45.7536.58~47.9853.23~60.9660.88~83.9357.33~74.

均值40.82cB44.15bcB57.75abAB71.21aA66.32aA

磷肥农学利用率/(kg/kg)变幅5.56~7.146.32~7.738.06~8.737.52~8.255.82~6.61

均值6.17cB6.96bcB8.37aA7.9abA6.14cB

磷肥偏生产力/(kg/kg)变幅70.~80.1650.0~55.7940.6~45.6333.97~37.3627.69~30.69

均值75.75aA53.1bB43.16cC35.73dD29.34eD

处理P31.5P47.5P63P78.75P94.5

表5不同施磷肥处理对土壤养分的影响

处理试验前P0P31.5P47.5P63P78.75P94.5

pH6.48a6.53a6.48a6.48a6.37a6.39a6.44a

有效磷/(mg/kg)18.03bcBCD16.33cD17.17cCD20.07abABC20.13aAB21.73aA22.13aA

速效钾/(mg/kg)76.0a70.0a75.0a75.67a81.67a78.67a77.0a

全氮/(g/kg)1.34a1.46a1.47a1.55a1.62a1.5a1.57a

有机质/(g/kg)26.87a26.57a27.6a28.35a29.11a28.82a29.69a

表6不同施磷肥用量的效益分析

2014处理增产量/(kg/hm2)P0P31.5P47.5P63P78.75P94.5

—183.3325508.3625567

磷肥投入/(元/hm2)—174.20262.68348.39435.49522.59

净收益/(元/hm2)—709.51303.82101.62577.02210.0

产投比—4.074.966.035.924.23

增产量/(kg/hm2)—225366.7550650625

2015磷肥投入/(元/hm2)—184.91278.83369.81462.26554.72

净收益/(元/hm2)—602.601004.601555.201812.701632.80

产投比—3.263.604.213.922.94

增产量/(kg/hm2)—175300525591.7550

2016磷肥投入/(元/hm2)—179.6270.8359.1448.9538.7

净收益/(元/hm2)—468.0839.31583.41740.41496.4

产投比—2.613.14.413.882.78

益相差296.6元/hm2，达17%。综合油菜生产高产高效的要求，推荐本地区油菜生产中磷肥适用量为78.75kg/hm2。3结论

增施磷肥对油菜株高、茎粗、分枝数、单株角果数、每角粒数和千粒重均有较明显提高，处理P63、P78.75与P0之间单株角果数差异达到显著水平，每角粒数和千粒重差异达到极显著水平；施磷量超过63kg/hm2后增产不明显，施磷量78.75kg/hm2时可获得较高籽粒产量。

油菜磷肥表观利用率随磷肥用量的增加先略升而后下降，施磷量超过63kg/hm2后磷肥表观利用率下降较快，以处理P47.5的磷肥表观利用率最高；磷肥生理利用率和磷肥农学利用率则随施磷量增加而增加，且各处理间差异显著；磷肥偏生产力随磷肥用量的增加而下降，各处理间差异极显著。可见合理施用磷肥可提高油菜籽产量并能获得较高的磷肥观表利用率。

增施磷肥可提高部分土壤养分含量，随着施磷量的增加，土壤pH值变化不大，土壤有效磷、速效钾、有机质含量均有所提高，不施磷肥或磷肥用量不足时，土壤有效磷、速效钾、有机质含量均较试验前降低。

增施磷肥可增加油菜经济效益，随施磷量的增加产投比先升后降，以施磷量63kg/hm2时最高，P63和P78.753年平均分别为4.88、4.57，两者仅相差6.8%，但两者的净收益相差296.6元/hm2，达17%。结合磷肥对油菜籽粒产量、肥料利用率及土壤养分影响，并考虑油菜生产中高产高效的要求，推荐本地区油菜生产中磷肥适用量为78.75kg/hm2。4讨论

磷是油菜重要的必需营养元素之一，磷肥施用可明显促进油菜生长发育，对油菜籽产量和经济效益具有显著提高作用[4-5,8,11-12]。本研究中，随着磷肥用量增加，油菜株高、茎粗、分枝数、单株角果数、每角粒数和

千粒重均有较明显提高，以施磷量63kg/hm2和78.75kg/hm2效果最明显；油菜籽产量随着磷肥用量的增加呈先上升后平稳趋势，以施磷78.75kg/hm2时产量最高，与P0相比增幅达25.2%~30.5%。施磷量超过63kg/hm2后增产不明显，P78.75、P94.5与P63相比增幅为0.9%~4.6%，表明过量施用磷肥无明增产效果，这与李志伟等[9]、郝小雨等[10]的研究结果相似。

提高肥料利用率是实现油菜高产高效的关键技术之一[1]，合理施用磷肥，可提高油菜磷肥利用率[4-5,13]。邹娟等[14]通过长江流域冬油菜主产区74个试验分析得出，磷肥表观利用率平均为17.4%，磷肥农学利用率平均为6.3kg/kg；李银水等[4]的结果表明，磷肥表观利用率平均为13.2%，磷肥农学利用率平均为6.6kg/kg；李月梅[5]研究得出，磷肥表观利用率平均为13%，并随施磷量的增加而下降，磷肥农学利用率平均为4.6kg/kg。本研究结果显示，油菜磷肥利用率、磷肥生理利用率和磷肥农学利用率均随磷肥用量的增加先升后降，磷肥表观利用率变幅9.35%~15.88%，以施磷量47.5kg/hm2最高；生理利用率变幅40.82~71.21kg/kg，以施磷量78.75kg/hm2最高；农学利用率变幅6.61~8.73kg/kg，以施磷量63kg/hm2最高；偏生产力随磷肥用量的增加而下降，且各处理间差异达到极显著水平。可见本研究在磷肥用量63~78.75kg/hm2时可获得较高的磷肥利用率。

科学施肥是农作物高产稳产和培肥土壤的重要保障，合理的施用化肥可以较好地保持和提高土壤肥力[15]。武际等[16-21]研究认为施磷肥可改善土壤养分含量，提高有效磷、速效钾的含量。本研究中增施磷肥土壤有效磷、速效钾、有机质含量均有所提高，与前人结论基本一致。

施肥是农作物获得高产的最重要方式，也是生产成本的重要来源。邹小云[3,22]研究表明，氮、磷、钾、硼

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肥配施可增加油菜经济效益，李月梅等[5,8]认为合理施用磷肥可提高油菜纯收入，过量施用磷肥会降低经济效益。本研究结果表明，油菜净收益随施磷量的增加而增加，施磷量超过78.75kg/hm时净收益下降；产投比随施磷量的增加先升后降，以施磷量63kg/hm时最高，P78.75与P63仅相差6.8%，但净收益相差296.6元/hm2，达17%。综合磷肥对油菜籽粒产量、肥料利用率、经济效益及土壤养分影响，拟推荐本地区油菜生产中磷肥适用量为78.75kg/hm2。

磷素是油菜生长所必需的三大营养元素之一，油菜生长发育所需要的磷素主要来源于土壤有效磷含量，而施磷肥可明显提高土壤速效磷含量[23-25]。近20年来，由于磷肥的大量施用，国内各地耕地土壤速效磷含量呈显著增加趋势，部分耕层土壤出现磷盈余，影响肥料利用率，目前国内主要粮食作物的磷肥利用率在7.3%~20.1%，平均11.6%。本研究通过不同磷肥用

[26]

量对比分析磷肥利用率，综合油菜产量与效益，在推荐磷肥适宜用量下磷肥利用率为11.27%，略低于主要粮食作物磷肥利用率平均值。对不同磷肥用量下土壤养分含量分析，在确保磷肥利用率较高条件下提高土壤养分含量，在施磷量78.75kg/hm时土壤有效磷含量为21.73mg/kg，达到了富磷土壤标准，满足了作物高产需求[27]。张富锁等[26]研究认为影响作物肥料利用率因素除过量施肥外，土壤养分资源的利用、环境养分来源多、作物产量潜力未充分挖掘、养分损失未能有效阻控也是重要原因。本研究地点土壤有效磷含量为15.9~19.3mg/kg，处于较高水平，5个磷肥用量下油菜磷肥表观利用率变幅在9.35%~15.88%，处于较低水平，如何进一步提高磷肥利用率有待今后进一步研究。

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