冬油菜氮素營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)及相關(guān)機(jī)制研究.pdf

1、油菜是我國重要的油料作物，長江流域是我國最大的冬油菜種植區(qū)，其種植面積和總產(chǎn)占全國90％左右，該區(qū)域油菜生產(chǎn)對保障我國食用油安全具有重要意義。冬油菜氮肥需求量大，實(shí)際生產(chǎn)中氮肥過量或不足現(xiàn)象同時(shí)存在、運(yùn)籌不合理、種類結(jié)構(gòu)單一、施用方式粗放等現(xiàn)象均很普遍。氮肥不合理施用造成了油菜產(chǎn)量潛力得不到充分發(fā)揮，氮肥利用率降低等一系列影響油菜高產(chǎn)高效的問題。為此本研究選取長江流域冬油菜主產(chǎn)區(qū)開展冬油菜氮肥多年多點(diǎn)田間試驗(yàn)，通過研究和比較不同生產(chǎn)場景

2、下氮肥用量、運(yùn)籌、種類、施用方式以及根層土壤氮素調(diào)控等技術(shù)措施，從冬油菜產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素、干物質(zhì)累積和氮素吸收以及氮肥利用效率角度剖析合理氮肥施用對冬油菜產(chǎn)量形成和氮素吸收利用的機(jī)制，以期為建立冬油菜氮素管理策略提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)根據(jù)栽培模式、輪作方式、種植密度、生態(tài)條件等進(jìn)行合理氮肥用量的精準(zhǔn)調(diào)控。
　　栽培模式導(dǎo)致冬油菜對氮肥的響應(yīng)不同。移栽冬油菜產(chǎn)量水平明顯高于直播冬油菜，平均增產(chǎn)15.3％

3、，較高單位面積角果數(shù)是移栽油菜獲得高產(chǎn)的重要保障，移栽冬油菜單位面積角果數(shù)比直播冬油菜多178.9個/m。施氮顯著提高了移栽和直播冬油菜干物質(zhì)和氮素累積量，尤其是蕾薹期后增幅明顯，相比不施氮處理，直播冬油菜平均增產(chǎn)率和氮素累積量增幅分別為255.9％和279.1％，明顯高于移栽冬油菜。直播冬油菜氮肥農(nóng)學(xué)利用率也高于移栽冬油菜，說明直播冬油菜對氮肥響應(yīng)更為敏感。目標(biāo)產(chǎn)量為1000～2000 kg/hm2時(shí)，移栽和直播冬油菜氮肥推薦用量分別

4、為151.5 kg/hm2和149.0 kg/hm2;目標(biāo)產(chǎn)量為2000～3000 kg/hm2時(shí)，移栽和直播冬油菜氮肥推薦用量分別為208.3 kg/hm2和214.7 kg/hm2。相同產(chǎn)量水平下，移栽冬油菜比直播冬油菜節(jié)約氮肥35.7 kg/hm2。
　　不同輪作模式下土壤供氮能力的差異影響冬油菜施氮效果和適宜施氮水平。棉花-油菜輪作油菜產(chǎn)量顯著高于水稻-油菜輪作，平均增產(chǎn)27.9％。不施氮處理下水稻-油菜輪作油菜產(chǎn)量顯著低

5、于棉花-油菜輪作，說明棉花-油菜輪作土壤供氮能力明顯高于水稻-油菜輪作。水稻-油菜輪作平均增產(chǎn)率和農(nóng)學(xué)效率分別為84.0％和6.0 kg/kg，顯著高于棉花-油菜輪作，說明水稻-油菜輪作冬油菜產(chǎn)量對氮肥依賴性更大。氮肥施用在輪作體系中發(fā)揮著重要作用，適當(dāng)增加氮肥可以彌補(bǔ)水稻-油菜輪作的供氮不足，縮小兩種輪作模式的產(chǎn)量差。水稻-油菜冬油菜適宜氮肥用量為210.8 kg/hm2，而相同產(chǎn)量水平下，棉花-油菜輪作可以節(jié)約氮肥56.3 kg/h

6、m2。
　　栽培密度與氮肥顯著影響了冬油菜產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素。優(yōu)化栽培密度是獲得高產(chǎn)的前提，高密度可以影響個體干物質(zhì)積累并減少了單株角果數(shù)，施氮能夠提高單株角果數(shù)從而增加產(chǎn)量。低密度條件下，冬油菜產(chǎn)量隨著氮肥用量的增加而增加;高密度條件下，過量氮肥投入對產(chǎn)量并無顯著影響。目標(biāo)產(chǎn)量為3000kg/hm2時(shí)，區(qū)域移栽冬油菜常規(guī)栽培密度為9.0×104株/hm2，如果密度可以增加到10.0～12.0×104株/hm2，最佳施氮量可降低1

7、0.3％～23.7％;相反，當(dāng)密度降低到7.0～8.0×104株/hm2時(shí)，適當(dāng)增加氮肥供應(yīng)13.9％～34.8％可以獲得目標(biāo)產(chǎn)量。
　　苗期漬水對油菜產(chǎn)量形成的抑制作用以及氮肥對受漬冬油菜生長的緩解效應(yīng)。苗期漬水明顯抑制了冬油菜生長，葉片數(shù)、葉面積和SPAD值均有不同程度下降，漬水減少了油菜干物質(zhì)累積和氮素吸收利用，對油菜生長造成了不可恢復(fù)的影響。苗期漬水處理顯著降低了油菜產(chǎn)量，減產(chǎn)達(dá)23.6％，成苗密度和單株角果數(shù)下降是引起產(chǎn)

8、量降低的重要原因，分別下降了7.6％和20.4％。氮肥施用促進(jìn)了油菜生長發(fā)育，改善了群體質(zhì)量，緩解了苗期漬水造成的產(chǎn)量損失，并且緩解效應(yīng)與氮肥投入量存在直接關(guān)系，合理增施氮肥對苗期漬水油菜生長恢復(fù)具有很好的補(bǔ)償效應(yīng)。在保證產(chǎn)量不下降的情況下，排水處理要比漬水處理節(jié)約氮肥59.2 kg/hm2。
　　(2)根據(jù)栽培模式和土壤供氮能力進(jìn)行合理的氮肥運(yùn)籌。與氮肥全部基施相比，移栽冬油菜氮肥60％基施、40％作越冬肥追施;直播冬油菜氮肥6

9、0％基施、20％作苗肥、20％作越冬肥追施效果最好，增加了油菜產(chǎn)量，提高了氮肥利用率。其中，產(chǎn)量增幅分別為14.7％和21.7％，氮素累積量增幅分別為19.8％和27.8％。各試驗(yàn)點(diǎn)氮肥運(yùn)籌效果表現(xiàn)出的差異主要取決于土壤供氮能力。
　　(3)控釋尿素施用為氮肥一次性施用和減少氮肥施用提供了可行性，而控釋尿素與普通尿素配施進(jìn)一步降低了油菜生產(chǎn)成本。與普通尿素相比，移栽和直播冬油菜控釋尿素平均增產(chǎn)率分別為7.4％和11.5％，控釋尿素

10、在低氮(90 kg/hm2)水平上的增產(chǎn)效果好于中高氮水平，說明控釋尿素減量施用具有可行性。低氮水平條件下控釋尿素增產(chǎn)原因主要是依賴于花后干物質(zhì)和氮素累積量的顯著增加，隨著氮肥用量增加，控釋尿素相比普通尿素增產(chǎn)率是逐漸降低的，其中，控釋尿素施氮180 kg/hm2既能夠獲得較高產(chǎn)量又可進(jìn)一步降低氮肥用量?？蒯屇蛩睾推胀蛩嘏涫┎粌H可以減少生產(chǎn)成本，還可以通過適宜配施比例協(xié)調(diào)土壤、肥料氮素供應(yīng)和冬油菜氮素需求，進(jìn)而增加產(chǎn)量，提高氮肥利用率

11、?；诋a(chǎn)量和控釋尿素與普通尿素配施比例存在的線性加平臺關(guān)系，等氮量條件下，移栽冬油菜控釋尿素與普通尿素最佳配施比例為42％控釋尿素和58％普通尿素;直播冬油菜為60％控釋尿素和40％普通尿素。
　　(4)根據(jù)栽培模式和土壤供氮能力確定合理氮肥施用方式。施氮方式對油菜產(chǎn)量、氮素吸收和利用率產(chǎn)生了顯著影響，施肥效果總體表現(xiàn)為氮肥集中施用＞翻施＞表施的趨勢。與表施處理相比，移栽和直播冬油菜氮肥集中施用產(chǎn)量平均增幅分別為18.2％和23.

12、8％。集中施用處理可以明顯提高兩種栽培模式冬油菜干物質(zhì)累積，尤其是促進(jìn)了花后地下部干物質(zhì)和地上部干物質(zhì)同步累積，從而提高油菜產(chǎn)量。結(jié)合冬油菜栽培模式，實(shí)際生產(chǎn)中移栽和直播冬油菜應(yīng)該分別采取穴施或條施的氮肥集中施用技術(shù)。
　　(5)基于土壤Nmin測試根層氮素管理可以有效匹配土壤氮素供應(yīng)和冬油菜氮素吸收?；趦杉狙芯拷Y(jié)果，利用對數(shù)函數(shù)描述土壤氮素供應(yīng)和冬油菜相對氮素吸收量之間的關(guān)系，可以得出移栽到越冬期、越冬期到蕾薹期、蕾薹期到花期