氮肥用量对冬油菜籽粒产量和品质的影响
宋毅, 李静, 谷贺贺, 陆志峰, 廖世鹏, 李小坤, 丛日环, 任涛, 鲁剑巍
作物学报
2023, 49 ( 7):
2002-2011.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2023.24179
为探明不同氮肥用量对冬油菜籽粒产量和品质的影响, 于2019/2020以及2020/2021年在湖北省武穴市开展田间试验, 试验设置0、90、180、270、360 kg N hm-2 5个氮肥施用水平。在成熟期测定油菜籽产量、氮含量和油菜籽品质指标。结果表明, 施氮显著提高冬油菜籽粒产量及氮含量, 与不施氮相比, 氮肥施用后平均增产1548 kg hm-2, 平均增产率达32.9%, 在施氮量为0~270 kg N hm-2范围内, 油菜籽产量随氮肥施用量显著增加, 继续增施氮肥, 油菜籽产量无明显变化或有下降趋势, 施氮主要通过提高单株角果数来提高油菜籽粒产量。施氮显著增加了籽粒蛋白质含量, 当施氮量达270 kg N hm-2时籽粒氮含量和蛋白质含量最高。施氮显著降低籽粒含油量, 氮肥用量每增加100 kg N hm-2, 籽粒含油量下降1.6个百分点。随着氮肥用量的增加, 籽粒硫甙、油酸、亚麻酸、芥酸以及饱和脂肪酸 (棕榈酸和硬脂酸)呈升高趋势, 亚油酸呈降低趋势, 油菜籽粒品质整体呈降低趋势。综上所述, 以追求高品质食用油为目标, 同时兼顾油菜籽粒产量, 氮肥适宜用量约为180 kg N hm-2; 以追求油菜籽粒产量并考虑油菜饼粕作饲料为目标时, 氮肥适宜用量约为270 kg N hm-2。
年份
Year | 氮肥用量
N fertilizer
rate
(kg N hm-2) | 油脂含量
Oil
concentration
(%) | 蛋白质含量
Protein
concentration
(%) | 硫甙
Glucosinolate
(μmol g-1) | 含水量
Water
concentration
(%) | 产油量
Oil
yield
(kg hm-2) | 蛋白质产量
Protein
yield
(kg hm-2) | | 2019/2020 | 0 | 50.3±2.1 a | 19.8±2.6 b | 20.3±5.0 b | 4.52±0.19 a | 281±28 c | 112±29 c | | 90 | 48.9±3.0 a | 20.4±1.1 b | 26.8±5.4 ab | 4.63±0.03 a | 998±60 b | 419±66 b | | 180 | 48.6±0.4 ab | 21.0±1.3 b | 33.4±2.5 ab | 4.28±0.02 a | 1272±138 a | 551±97 b | | 270 | 45.0±0.1 bc | 24.5±3.2 a | 31.4±9.8 a | 4.28±0.27 a | 1384±121 a | 760±165 a | | 360 | 44.7±2.5 c | 25.1±1.0 a | 36.7±4.0 a | 4.58±0.17 a | 1408±160 a | 788±77 a | | 2020/2021 | 0 | 52.5±1.7 a | 21.4±2.4 b | 23.7±4.1 a | 3.72±0.25 a | 447±73 d | 185±54 b | | 90 | 50.4±2.0 ab | 23.4±1.4 b | 23.6±4.6 a | 3.83±0.07 a | 767±48 c | 357±31 b | | 180 | 48.2±2.5 b | 24.3±2.7 ab | 25.2±2.0 a | 3.93±0.24 a | 909±79 b | 461±82 b | | 270 | 44.7±0.4 c | 27.6±0.3 a | 29.5±8.8 a | 4.1±0.06 a | 1060±22 a | 654±23 a | | 360 | 44.9±0.5 c | 27.7±0.6 a | 33.7±3.8 a | 3.98±0.11 a | 947±85 ab | 584±62 a | | 方差分析 ANOVA | F值 F-value | | 氮肥 Nitrogen (N) | 15.4** | 39.5* | 4.6* | 1.1ns | 117.4** | 58.4** | | 年份 Year (Y) | 0.8ns | 55.5** | 1.5ns | 77.3** | 70.0** | 8.3* | | N×Y | 0.6ns | 0.7ns | 0.8ns | 3.9* | 14.0** | 2.7ns |
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表3
氮肥用量对2019/2020和2020/2021年油菜籽粒油脂含量、蛋白质含量、硫甙、含水量、产油量和蛋白质产量的影响
正文中引用本图/表的段落
氮(N)是作物生长必需营养元素之一, 是叶绿素、蛋白质等结构的组成元素, 直接参与了作物的光合作用和物质积累[1], 影响作物产量形成和品质构建[2]。大量研究表明, 土壤缺氮后作物光合速率降低、生长延缓, 植株矮小、冠层低效, 影响产量构成因子, 严重限制作物产量[3-4]。为提高作物产量、保障国家粮食安全, 在农业生产过程中广泛施用氮肥[5]。但为片面追求高产, 长期过量的氮肥施用不仅造成资源浪费和环境污染, 而且也降低了作物品质。氮肥施用后鲜食型甘薯的糊化特性变差, 降低其食用品质[6]。随着氮肥用量增加, 稻米产量出现先增加后降低趋势, 加工品质提高, 外观品质、蒸煮食味品质降低[7]。因此, 优化氮肥用量以实现作物高产和优质协同是亟待解决的重要问题。
施氮显著提高了蛋白质和硫甙含量, 降低了油脂含量, 而对籽粒含水量没有影响(表3)。与不施氮相比, 氮肥施用后籽粒蛋白质含量提高6.1%~27.8%, 油脂含量降低3.4%~14.7%。随氮肥用量的增加, 蛋白质含量在施氮量为270 kg N hm-2时达最高, 而油脂含量在施氮量为270 kg N hm-2时达最低, 每增加100 kg N hm-2, 籽粒蛋白质含量增加1.5个百分点, 含油率下降1.6个百分点。
本文的其它图/表
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