作物杂志,2026, 第1期: 104–110 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.01.013

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

沿黄灌区不同种植模式下麦后复种油菜适宜施氮量研究

刘陈1(), 王伟妮2, 廖世鹏1, 任涛1, 郭晨3, 许源源1, 于道海1, 刘俊梅2, 张豪强2, 孙霞2, 鲁剑巍1()   

  1. 1华中农业大学资源与环境学院/农业农村部长江中下游耕地保育重点实验室,430070,湖北武汉
    2鄂尔多斯市农牧业生态与资源保护中心,017010,内蒙古鄂尔多斯
    3内蒙古自治区农牧业科学院植物保护研究所,010031,内蒙古呼和浩特
  • 收稿日期:2024-10-09 修回日期:2024-12-06 出版日期:2026-02-15 发布日期:2026-02-10
  • 通讯作者: 鲁剑巍,主要从事作物养分管理和土壤培肥研究,E-mail:lunm@mail.hzau.edu.cn
  • 作者简介:刘陈,主要从事作物养分管理研究,E-mail:liu_chen@webmail.hzau.edu.cn
  • 基金资助:
    鄂尔多斯市“盐碱地农牧业综合利用科技创新试验示范”项目(2023-KJCX-01);财政部和农业农村部“国家现代农业产业技术体系”项目(CARS-12)

Study on Optimal Nitrogen Application Rate for Relay Cropped Rapeseed after Wheat under Different Planting Patterns in the Yellow River Irrigation Region

Liu Chen1(), Wang Weini2, Liao Shipeng1, Ren Tao1, Guo Chen3, Xu Yuanyuan1, Yu Daohai1, Liu Junmei2, Zhang Haoqiang2, Sun Xia2, Lu Jianwei1()   

  1. 1College of Resources and Environment, Huazhong Agricultural University / Key Laboratory of Arable Land Conservation (Middle and Lower Reaches of Yangtze River), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Wuhan 430070, Hubei, China
    2Ordos Agricultural & Animal Husbandry Ecology and Resource Protection Center, Ordos 017010, Inner Mongolia, China
    3Plant Protection Institute, Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Hohhot 010031, Inner Mongolia, China
  • Received:2024-10-09 Revised:2024-12-06 Online:2026-02-15 Published:2026-02-10

摘要:

为明确麦后复种油菜的适宜种植模式和施氮量,在内蒙古达拉特旗开展田间试验,在3种种植模式秸秆移走翻耕(T1)、秸秆还田翻耕(T2)和秸秆移走免耕(T3)下设置5个施氮量梯度(0、30、60、90和120 kg/hm2),以油菜生物量、养分积累量和经济效益为依据研究适宜的氮肥用量。研究结果表明,T2处理的油菜地上部生物量、碳和钾积累量均高于T1和T3处理,T2处理下各施氮处理的鲜草重、干草重、碳积累量和钾积累量平均可以达到60.5 t/hm2、8.0 t/hm2、2981 kg/hm2和253 kg/hm2。施氮量显著影响油菜生物量和养分积累量,在本试验施氮量范围下油菜生物量和各养分积累量均随着施氮量的增加而提高,与不施氮相比,施氮量为30 kg/hm2时油菜地上部鲜草重和干草重分别增加39.8%和35.1%;施氮量60 kg/hm2时分别增加63.0%和67.9%;施氮量90 kg/hm2时分别增加78.1%和89.0%;施氮量120 kg/hm2时分别增加86.5%和98.1%,油菜绿肥各养分积累量随播种量变化的趋势与生物量基本一致。不同种植模式和施氮量下不同用途的油菜投入成本和产出不同,综合考虑不同模式下不同用途油菜的生物量和养分积累量、经济效益等因素,小麦收获后油菜可以采用麦秸移走免耕方式种植,在油菜做青贮饲料时适宜的施氮量为120 kg/hm2,做油菜绿肥时适宜施氮量为90 kg/hm2

关键词: 沿黄灌区, 麦后复种, 油菜, 种植模式, 施氮量, 经济效益

Abstract:

In order to clarify the suitable planting pattern and nitrogen application rate for rapeseed relay cropped rapeseed after wheat, a field experiment was conducted in Dalad Banner, Inner Mongolia. Five nitrogen application rate gradients (0, 30, 60, 90 and 120 kg/ha) were set under three planting modes, including straw removal+tillage (T1), straw returning+tillage (T2), and straw removal+no tillage (T3). The optimal nitrogen rate was determined based on rapeseed biomass, nutrient accumulation, and economic benefits. The results showed that the aboveground biomass, carbon accumulation and potassium accumulation of rapeseed under T2 treatment were all higher than those under T1 and T3 treatments. Under T2 treatment, the average of fresh grass weight, dry grass weight, carbon accumulation, and potassium accumulation of all nitrogen application treatments could reach 60.5 t/ha, 8.0 t/ha, 2981 kg/ha, and 253 kg/ha, respectively. Nitrogen application rate significantly affected the biomass and nutrient accumulation of rapeseed under different planting modes. The biomass and nutrient accumulation of rapeseed increased with the increase of nitrogen application rate within the nitrogen application rate range. Compared with no nitrogen application treatment, the fresh grass weight and dry grass weight of rapeseed increased by 39.8% and 35.1% respectively when the nitrogen application rate was 30 kg/ha, 63.0% and 67.9% at 60 kg/ha, 78.1% and 89.0% at 90 kg/ha, 86.5% and 98.1% at 120 kg/ha. The trend of nutrient accumulation of rapeseed green manure was basically consistent with that of biomass. The input costs and outputs of rapeseed for different purposes varied under different planting modes and nitrogen application rates. Considering the factors such as biomass, nutrient accumulation, and economic benefits of rapeseed for different purposes under different modes, rapeseed can be planted with no-tillage method with wheat straw removal following wheat harvest. The optimal nitrogen application rate for rapeseed as silage feed is 120 kg/ha, and for rapeseed as green manure, the optimal nitrogen application rate is 90 kg/ha.

Key words: Yellow River Irrigation Region, Multiple cropping after wheat, Rape, Cropping pattern, Nitrogen application rate, Economic benefits

表1

试验土壤基础理化性质

处理
Treatment
种植模式
Cropping pattern
pH 有机质
Organic matter (g/kg)
全氮
Total N (g/kg)
速效磷
Available P (mg/kg)
速效钾
Available K (mg/kg)
T1 秸秆移走翻耕 8.49 8.22 0.42 10.27 158.80
T2 秸秆还田翻耕 8.32 12.36 0.61 11.51 162.50
T3 秸秆移走免耕 8.85 11.10 0.54 9.08 163.70

图1

不同种植模式下施氮量对油菜生物量的影响 不同小写字母表示同一种植模式下不同施氮量处理差异显著(P < 0.05),下同。

表2

不同种植模式下施氮量对油菜养分积累量的影响

处理
Treatment
施氮量
Nitrogen application rate
碳积累量
Carbon accumulation
氮积累量
Nitrogen accumulation
磷积累量
Phosphorus accumulation
钾积累量
Potassium accumulation
T1 0 1689±68d 106±3d 33±2c 182±7d
30 2392±33c 146±1c 42±1b 253±2c
60 3095±187b 188±9b 54±3a 323±21b
90 3337±41a 200±4a 56±2a 345±6ab
120 3480±60a 203±4a 56±3a 353±11a
T2 0 1928±37e 116±5e 35±2d 203±5e
30 2530±59d 150±5d 43±2c 261±8d
60 3057±62c 178±4c 51±4b 314±3c
90 3589±77b 204±1b 56±1a 366±3b
120 3800±80a 215±3a 57±1a 381±11a
T3 0 1766±152d 110±12d 33±4c 190±17d
30 2407±46c 147±4c 42±3b 251±2c
60 2984±81b 180±7b 50±3a 310±8b
90 3439±220a 202±10a 54±4a 347±15a
120 3616±78a 208±3a 54±4a 359±7a
方差分析Analysis of variance F-value
种植模式Cropping pattern (C) 12.7*** 2.0ns 1.7ns 8.7**
施氮量Nitrogen application rate (N) 484.4*** 411.6*** 109.8*** 446.2***
种植模式×施氮量C×N 1.4ns 1.7ns 0.4ns 1.6ns

图2

土壤理化性质对油菜生物量和养分积累量的影响 “***”、“**”和“*”分别表示处理间在P < 0.001、P < 0.01和P < 0.05水平上差异显著。

表3

不同种植模式下施氮量对油菜养分积累量的影响

处理
Treatment
施氮量
Nitrogen
application
rate
种植成本Planting cost 收益Earning 净收益Net earning
机械
Mechanical
氮肥
Nitrogen
fertilizer
磷肥
Phosphorus
fertilizer
其他
Others
鲜草产值
Fresh grass
output
可替代化肥价值
Alternative
fertilizer value
饲料油菜
Forage rape
seed
绿肥油菜
Manure
rape
T1 0 2775 0 297 280 12 964 3144 9592 -228
30 2775 209 297 280 19 286 4327 15 705 746
60 2775 417 297 280 23 168 5534 19 379 1745
90 2775 626 297 280 24 593 5897 20 595 1899
120 2775 835 297 280 25 172 6000 20 965 1793
T2 0 1950 0 297 280 14 852 3510 12 305 963
30 1950 209 297 280 19 846 4501 17 091 1745
60 1950 417 297 280 22 795 5384 19 831 2420
90 1950 626 297 280 24 317 6221 21 143 3048
120 1950 835 297 280 26 105 6478 22 723 3096
T3 0 825 0 297 280 13 670 3296 12 248 1874
30 825 209 297 280 18 734 4350 17 104 2719
60 825 417 297 280 21 446 5343 19 606 3504
90 825 626 297 280 24 717 5976 22 668 3928
120 825 835 297 280 25 919 6150 23 662 3893
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