沿黄灌区不同种植模式下麦后复种油菜适宜施氮量研究
Study on Optimal Nitrogen Application Rate for Relay Cropped Rapeseed after Wheat under Different Planting Patterns in the Yellow River Irrigation Region
通讯作者:
收稿日期: 2024-10-9 修回日期: 2024-12-6 网络出版日期: 2025-06-03
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Received: 2024-10-9 Revised: 2024-12-6 Online: 2025-06-03
作者简介 About authors
刘陈,主要从事作物养分管理研究,E-mail:
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:
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.
Keywords:
本文引用格式
刘陈, 王伟妮, 廖世鹏, 任涛, 郭晨, 许源源, 于道海, 刘俊梅, 张豪强, 孙霞, 鲁剑巍.
Liu Chen, Wang Weini, Liao Shipeng, Ren Tao, Guo Chen, Xu Yuanyuan, Yu Daohai, Liu Junmei, Zhang Haoqiang, Sun Xia, Lu Jianwei.
春小麦是我国北方重要的粮食作物,一般在7月中下旬收获,春小麦收获后到霜降前往往还有2~3个月秋闲,因此在生产中春小麦种植区普遍存在“一季有余效益不高、两季不足下茬低效”的现象,导致北方300万hm2以上麦后土地闲置[1-
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2022年7-10月在内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗东海新村(40°28′20″ N,109°55′4″ E)进行,该地位于沿黄灌区,属典型的温带大陆性气候,干燥少雨,日照充足,年均日照时数约3000 h。试验田前茬作物均为小麦,供试土壤为潮土,基础理化性质见表1,试验田土壤偏碱性,有机质、全氮和速效磷含量均处于低水平;试验期间,试验点月平均气温17.3~24.1 ℃,降水量约178.0 mm。
表1 试验土壤基础理化性质
Table 1
| 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 |
1.2 试验材料
1.3 试验设计
试验采取裂区设计,主处理为3种不同种植模式,分别为秸秆移走翻耕(T1)、秸秆还田翻耕(T2)及秸秆移走免耕(T3),副处理为5个不同的施氮量处理,分别为0、30、60、90和120 kg/hm2,每个处理3次重复,小区面积为20 m2。小麦于2022年7月17日收获,油菜于7月22日撒播播种,播种量为18.75 kg/hm2,施肥随播种同时进行,施磷量均为34.5 kg/hm2,播种时灌水量为600 m3/hm2,生育期内无灌水,10月20日进行油菜取样及测产。同时播种前用30%噻虫嗪拌种,药剂使用量为播种量的0.2%,在油菜苗期时,喷施烯草酮420 mL/hm2和二氯吡啶酸150 g/hm2控草,喷施甲维·虫螨腈150 mL/hm2和虱螨脲300 mL/hm2防虫;除整地环节和施氮量外,不同模式间其他田间管理均一致。
1.4 测定项目与方法
1.4.1 土壤理化性质
两季田间试验油菜播种前,在试验田内采用“S”形均匀布点10个,取0~20 cm耕层土壤样品,在室温下风干磨细过20和100 mm筛备用,进行理化性质分析[16]。采用水土比法(2.5:1)和电位法测定pH,采用元素分析仪测定有机质和土壤全氮含量,采用0.5 mol/L NaHCO3浸提―钼锑抗比色法测定速效磷含量,采用1 mol/L 醋酸铵浸提―火焰光度法测定速效钾含量。
1.4.2 生物量
收获前1 d在各小区选取具有代表性的样方1个,面积为0.25 m2(0.5 m×0.5 m),收获地上部所有植株称量鲜草重,随后将样品置于鼓风式干燥箱,在105 ℃条件下杀青30 min,然后在60 ℃条件下恒温干燥至恒重,称量干物质重,干燥样品制样后保存留作养分测定。各小区全区收获地上部所有植株,称量鲜草重,根据各小区样方的含水率换算成干草重。
1.4.3 植物养分
采用元素分析仪测定植物全碳含量;采用H2SO4-H2O2联合消煮法测定全氮含量,采用流动注射分析仪测定全磷含量;采用H2SO4-H2O2联合消煮法和火焰光度计法测定全钾含量。1.4.4 经济效益 油菜种植成本分为机械成本、肥料成本和其他种植成本,T1、T2和T3处理机械成本分别为2775、1950和825元/hm2;不同施氮量氮肥成本分别为0、209、417、626和835元/hm2,磷肥用量各处理均一致,成本为297元/hm2;其他种植成本包括种子、农药和水费,各处理均一致,为280元/hm2。收益按饲料油菜和绿肥油菜分别计算,油菜作饲料用时,油菜鲜草按0.35元/kg计算[17];油菜作绿肥用时,N、P2O5、K2O分别按照7.0、9.9和11.6元/kg计算。
1.5 数据处理
试验数据采用Excel 2022软件进行计算处理,利用SPSS 26.0软件进行统计分析,通过LSD法检验处理间P<0.05水平的差异显著性。同时采用Origin 2022软件作图。
2 结果与分析
2.1 不同种植模式下施氮量对油菜生物量的影响
由图1可知,T1、T2和T3处理下的油菜平均鲜草重分别为60.1、61.7和59.7 t/hm2,平均干草重分别为7.8、8.1和8.0 t/hm2,3种种植模式下油菜生物量整体上没有明显差异,T2处理较T1和T3处理鲜草重分别增加2.7%和3.4%,干草重增加3.8%和1.3%。随着施氮量的增加,不同种植模式下油菜生物量均呈上升趋势,与不施氮处理相比,施氮量为30 kg/hm2时3个处理鲜草重和干草重整体分别增加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%,3种模式下鲜草重和干草重均在施氮量为120 kg/hm2时达到最大。施氮量为90 kg/hm2时,T1和T3处理鲜草重和干草重与施氮量为120 kg/hm2时无显著差异;T2处理下在施氮量120 kg/hm2时鲜草重较90 kg/hm2时显著高出7.4%,干草重显著高出5.5%。
图1
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。
Fig.1
The effect of nitrogen application rate on the biomass of rapeseed under different planting modes
Different lowercase letters indicate significant differences among nitrogen application rates under the same planting mode (P < 0.05), the same below.
2.2 不同种植模式下施氮量对油菜养分积累量的影响
由表2可知,相同施氮量下不同种植模式的碳和钾积累量间存在极显著差异,T2处理平均碳积累量为2981 kg/hm2,较T1和T3处理分别增加6.5%和4.9%;T2处理平均钾积累量为253 kg/hm2,较T1和T3处理均增加4.5%;相同施氮量下不同种植模式油菜氮和磷积累量不存在显著差异,3种种植模式下氮和磷积累量平均为171和48 kg/hm2。随着施氮量的增加,3种种植模式下油菜各养分积累量均呈现显著上升趋势。当施氮量为120 kg/hm2时,3个处理油菜碳、氮、磷和钾总积累量较不施氮处理总积累量分别平均增加102.2%、88.6%、65.3%和90.1%。其中,T1处理碳、氮、磷和钾积累量较不施氮处理平均分别增加106.0%、91.5%、69.7%和94.0%,但与施氮量为90 kg/hm2时无显著差异;T2处理较不施氮处理分别增加97.1%、85.3%、62.9%和87.7%;与施氮量90 kg/hm2处理相比,油菜碳、氮和钾积累量显著高出211、11和15 kg/hm2。T3处理下油菜养分积累量规律与T1处理基本一致,当施氮量为120 kg/hm2时油菜各养分积累量与90 kg/hm2时无显著差异,且较不施氮处理分别平均增加104.8%、89.1%、63.6%和88.9%。
表2 不同种植模式下施氮量对油菜养分积累量的影响
Table 2
| 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 | |
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),“***”表示处理间在P < 0.001水平上差异极显著;“**”表示处理间在P < 0.01水平上差异极显著;“*”表示处理间在P < 0.05水平上差异显著;“ns”表示处理间无显著差异,下同。
Different lowercase letters indicate significant differences among nitrogen application rates under the same planting mode (P < 0.05),“***”indicates extremely significant difference among treatments at P < 0.001 level;“**”indicates extremely significant difference among treatments at P < 0.01 level;“*”indicates that significant difference among treatments at P < 0.05 level;“ns”indicates that there is no significant difference among treatments, the same below.
2.3 土壤理化性质对油菜生物量和养分积累量的影响
不同种植模式下整体生物量和养分积累量与各试验地块土壤基础理化性质的相关性分析(图2)表明,尽管3个试验地块的基础土壤理化性质存在差异,但各指标与油菜整体生物量(鲜草重和干草重)及各养分积累量(碳、氮、磷和钾)之间均未呈现显著相关性。这可能由于土壤肥力处于同一丰缺等级范围内,不同种植模式下油菜生物量和养分积累量差异主要来源于种植模式和施氮量差异,而非地块间土壤基础条件的制约。
图2
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。
Fig.2
The impact of soil physicochemical properties on the biomass and nutrient accumulation of rapeseed
“***”,“**”, and“*”indicate significant difference among treatments at P < 0.001, P < 0.01, and P < 0.05 levels, respectively. OM: organic matter, TN: total N, AP: available P, AK: available K, FGW: fresh grass weight, DGW: dry grass weight, CA: carbon accumulation, NA: nitrogen accumulation, PA: phosphorus accumulation, KA: potassium accumulation.
2.4 不同种植模式和施氮量对油菜经济效益的影响
针对不同种植模式下油菜种植成本以及不同用途下经济效益进行分析(表3),除机械成本外整体上不同模式间肥料和种子等成本一致,其中T3处理减少了翻耕整地环节,机械成本较T1和T2处理分别节省70%和58%,T2处理减少了麦秸打捆移走的成本,又较T1处理减低了30%。按照青贮饲草的市场价格0.35元/kg计算,油菜作饲料时鲜草产值在12 964~26 105元/hm2不等,不同种植模式下平均产值差异不大,且产值随着氮肥投入的增加而增加,在施氮量为120 kg/hm2时,不同种植模式下饲料油菜净收益均达到最大,T1、T2和T3处理净收益分别为20 965、22 723和23 662元/hm2。与不施氮处理相比,氮肥投入成本增加209、417、626和835元/hm2时,产值分别增加4994~6322、7776~10 204、9465~11 629和11 253~ 12 253元/hm2。油菜作绿肥时当季无直接经济收益,以油菜氮、磷和钾养分积累量进行可替代化肥量价值计算,结果表明可替代化肥量随着施氮量的增加而增加,且不施氮时由于机械成本高,其产出低于投入,整体上油菜净收益往往在施氮量为90 kg/hm2时达到最大。
表3 不同种植模式下施氮量对油菜养分积累量的影响
Table 3
| 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 | ||||||||||||||
3 讨论
3.1 不同种植模式和施氮量对油菜生物量和养分积累量的影响
耕作模式是影响作物生长的关键因素[18]。本试验条件下T2处理较T1和T3处理油菜鲜草重分别增加2.5%和3.3%,干重增加3.1%和1.1%,但没有达到显著水平。与前人[19-20]研究结果一致,秸秆还田可以促进作物的生长和养分吸收积累,T2处理下油菜平均碳和钾积累量分别为2981和253 kg/hm2,显著高于2种秸秆移走模式,且较T1处理分别增加6.5%和4.5%,较T3处理分别增加4.9%和4.5%。相同施氮量下不同种植模式油菜氮和磷积累量不存在显著差异,3种种植模式下油菜氮和磷积累量平均分别为171和48 kg/hm2,种植模式差异对油菜氮和磷积累量无显著影响,这可能与小麦秸秆带入的氮、磷含量相对较低相关[21]。此外,土壤理化性质也会影响油菜生长,本试验不同种植模式在相邻小麦田开展,试验田土壤均偏碱性,有机质、全氮和速效磷含量均处于低水平,土壤理化性质与油菜生物量和养分积累量相关性分析结果表明,本试验条件下,土壤基础理化性质不是影响油菜生长的主要因素。
油菜对氮素吸收量较大,杨瑞吉等[12]研究表明,增施氮肥能明显提高复种油菜株高、叶面积指数、相对生长率以及群体同化率和生长率,进而促进油菜干物质积累和群体形态结构建成,达到适时丰产。本试验施氮量处理下,随着施氮量的增加,不同种植模式下油菜生物量各养分积累量均呈现显著上升趋势,T2处理下,当施氮量为120 kg/hm2时,油菜鲜重和干重较不施氮处理分别平均增加86.5%和98.1%,碳、氮、磷和钾养分积累量较不施氮处理分别平均增加102.2%、88.6%、65.3%和90.1%。T1和T3处理油菜生物量和养分积累量在120 kg/hm2时达到最大,但与90 kg/hm2时不存在显著差异,而秸秆还田模式下,施氮量为120 kg/hm2时油菜养分积累量显著高于低氮处理,可能与高氮条件下秸秆养分释放快有关,小麦秸秆的C/N在30~90左右,含有更多难分解的纤维素和木质素,氮肥的投入可以调节碳氮比,从而影响土壤微生物活动,进而影响油菜养分积累[22-23]。此外,已有研究[24-25]也表明高施氮量饲料油菜更有利于粗蛋白、粗脂肪的累积,从而达到更好的饲用价值。
3.2 不同种植模式和施氮量对油菜经济效益的影响
减少整地次数是节省种植成本的有效方式,秸秆移走免耕复种油菜减少了翻地整地步骤,机械成本为825元/hm2,与2种翻耕模式相比,机械支出分别节省70%和58%;尽管由于免耕油菜鲜草重有所下降,鲜草产值较翻耕模式分别下降了139和686元/hm2,但净收益反而增加了1810和439元/hm2;做油菜绿肥时净收益较2种翻耕模式分别增加了929和1993元/hm2。秸秆还田翻耕模式中减少了麦秸打捆移走的成本,提高了秸秆就地利用率,同时秸秆的添加促进了油菜的生长,鲜草产值和可替代化肥值较秸秆移走模式分别平均增加616和217元/hm2。
氮肥的投入显著增加了油菜的生物量和养分积累量,进而提高了经济效益。产值随着氮肥投入的增加而增加,在施氮量为120 kg/hm2时,3种种植模式下饲料油菜净收益均达到最大。与不施氮处理相比,氮肥投入成本增加209、417、626和835元/hm2时,产值分别增加4994~6322、7776~10 204、9465~11 629和11 253~12 253元/hm2。因此,当油菜作饲料时应适当增施氮肥。以油菜氮、磷和钾养分积累量进行可替代化肥量价值计算,油菜做绿肥时可替代化肥价值也随着施氮量的增加而增加,且当施氮量达到90 kg/hm2时油菜绿肥净收益在不同模式间达到最大或与更高施氮量不存在显著差异。此外,由于秸秆移走翻耕模式的机械成本高,油菜在不施肥条件下其产出低于投入,造成亏损228元/hm2。油菜做绿肥时施用氮肥在90 kg/hm2时能实现产量效益和环境效益协同增加。
3.3 麦后复种油菜种植与利用展望
本研究主要针对沿黄灌区麦后复种油菜栽培技术开展研究,探究了不同种植模式和施氮量下油菜地上部生物量和养分积累量差异,并通过评估不同利用模式下的经济效益来确定适宜施氮量,但种植不同用途油菜的适宜施氮量范围需要进一步确定。西北地区利用小麦等作物收获后秋闲田复种油菜既可用作饲料又可用作绿肥,如果作为饲料则需要进一步评估饲料油菜种植模式和施氮量对饲用价值的影响[26];另一方面,油菜根系生长可以优化土壤物理性状,减少水土流失和缓解土壤盐碱化[27],同时根系碳、氮、磷和钾积累量在盛花期为地上部各养分积累量的14.2%、5.1%、7.3%和5.3%[28],碳积累量相对丰富,对于土壤培肥的效应不可低估,因此需要进一步探究包括根系在内的整个油菜绿肥对土壤质量的提升效果和可替代后茬小麦化肥量的效果[29-30]。此外,针对秸秆移走免耕模式,可以探索秸秆全量还田免耕飞播模式[31],在保证一定生物量水平下进一步降低秸秆离田和整地投入。
4 结论
种植模式和施氮量显著影响油菜生物量、养分积累量、种植成本投入和经济产出。综合考虑不同模式下不同用途油菜生物量和养分积累量、经济效益等因素,建议小麦收获后麦秸还田,油菜可以采用免耕方式播种,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。
参考文献
河套灌区春小麦化肥减施增效技术及其生理基础研究
Curing the earth: a review of anthropogenic soil salinization and plant-based strategies for sustainable mitigation
种植绿肥作物对河套灌区盐碱土改良效果研究
DOI:10.3969/j.issn.2096-1197.2019.06.07
[本文引用: 1]
为探求不同绿肥作物对盐碱土的改良效果,以内蒙古河套灌区盐碱土为研究对象,研究田菁、草木樨2种绿肥作物对盐碱土的改良效果。结果表明:连续种植2年绿肥作物均不同程度地降低土壤容重,增加土壤孔隙度和土壤养分含量,其中种植田菁对改善土壤物理性质较为显著,土壤容重下降4.08%、总孔隙度增加5.08%;土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾分别较对照(CK)提高49.0%~49.4%,36.8%~68.4%,40.7%~43.8%,36.7%~44.8%,26.2%~36.5%。因此,在河套灌区通过种植田菁、草木樨可改善土壤物理结构,降低盐碱危害,提高土壤养分含量,其中种植田菁对土壤的改良效果优于种植草木樨。
鄂东晚收稻田油菜两种飞播种植模式的产量及效益比较
DOI:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0792
[本文引用: 1]
在相同茬口条件下,比较油菜两种飞播种植模式的产量及效益,为鄂东地区晚收稻田油菜轻简化生产提供技术支撑。以冬油菜为试材,通过两年的田间试验,获得两种飞播种植模式的油菜产量和效益数据。与旋耕飞播相比,两年免耕飞播的油菜籽产量平均增加561.5 kg/hm<sup>2</sup>,增产率平均为25.7%,增产的主要原因是单株角果数显著增加,平均增幅为28.6%;两年免耕飞播的油菜产值平均增加3023元/hm<sup>2</sup>,毛收入平均增加4523元/hm<sup>2</sup>,主要原因是免耕飞播减少了秸秆离田、种子农药用量、旋耕整地和除草防病四个方面投入,两年投入共计平均减少1500元/hm<sup>2</sup>。油菜免耕飞播种植模式不仅降低了油菜生产成本,还提高了油菜产量和效益,具有节本增效的优势,适宜在鄂东晚收稻田推广应用。
耐盐碱油菜品种选育及修复利用盐碱地研究进展
DOI:10.3981/j.issn.1000-7857.2021.23.009
[本文引用: 1]
中国有1.0×10<sup>8</sup> ha盐碱地资源,其中0.33×10<sup>8</sup> ha有开发利用潜力。修复、利用盐碱地有重要的经济、生态和社会效益。经过10多年的研究,华中农业大学选育出耐盐碱甘蓝型油菜“华油杂62”等品种,在中国滨海盐碱地和内陆盐碱地均能生长良好,可收获青鲜油菜4.5×10<sup>4</sup>~7.5×10<sup>4</sup> kg/ha,也可翻耕作绿肥。耐盐碱油菜具有“利用”与“改良”盐碱地相结合的特色,是改良利用盐碱地最有优势的大田作物。利用耐盐碱油菜、农牧结合等综合措施,是修复、利用盐碱地经济有效、可持续发展的途径。
不同农作物秸秆腐解规律及模型预测评价
DOI:10.11869/j.issn.1000-8551.2023.06.1244
[本文引用: 1]
青海省东部农业区气候干旱冷凉、土壤肥力低,导致该地区有机物料腐解规律与其他地区不同。因此,明确该地区农作物秸秆腐解规律变化特征对于青藏高原地区有机物料还田具有重要意义。本试验采用尼龙袋填埋法,以马铃薯秸秆(MLS)、油菜秸秆(YC)、菊芋秸秆(JY)、小麦秸秆(MG)和绿肥毛叶苕子(MS)为试验材料,研究物料还田后的腐解规律,并利用有机组分含量预测腐解方程的特征参数。结果表明,各处理的腐解残留率均表现出前期(0~42 d)快速下降,后期缓慢下降的特征。至腐解结束,MLS、YC、JY、MG、MS的腐解残留率分别为37.86%、40.75%、47.18%、48.35%、18.08%。纤维素、半纤维素和木质素腐解率分别为63%~84%、53%~69%、23%~40%。相关系数矩阵分析结果显示,物料腐解速率与纤维素含量、半纤维素含量、木质素含量、土壤温度、气温、降水呈显著或极显著负相关,与土壤湿度呈极显著正相关。物料质量残留率与腐解时间的关系可用双库指数衰减模型模拟,方程的决定系数均大于0.96。通过多元逐步回归得到该地区有机物料的腐解方程,且物料的初始纤维素、半纤维素和木质素含量可以很好地预测腐解方程的特征参数易分解部分比例和易分解部分的平均周转天数。作为还田物料,绿肥毛叶苕子腐解效果要好于其他农作物秸秆。本研究结果可为青藏高原农业区有机物料还田提供理论依据和技术指导。
油菜用地养地的作物优势及其在冬闲田开发中的应用潜力
DOI:10.19802/j.issn.1007-9084.2022221
[本文引用: 1]
油菜是我国种植面积最大的油料作物,是国产食用植物油的重要来源。油菜生长过程可以优化土壤结构、增加土壤养分、培肥土壤地力,具有用地养地的特征优势。同时,因其具有较强的环境适应能力,可作为先锋作物改良障碍土壤。然而,近年来由于劳动力不足、种植效益低、农民种植积极性不高等因素,导致冬闲田面积逐年增加,冬季光温水土自然资源未能得到有效利用。而油菜作为冬季种植的油料作物,不与粮争地,是开发利用冬闲田最有潜力的作物。利用冬闲田发展油菜生产,不仅可以提升油料产量,还可以充分发挥其养地优势提高后茬作物产量品质、增加种植收益,对维护我国食用油供给安全、助力粮油兼丰及农业绿色可持续发展具有重要意义。本文结合我国油菜生产现状,针对南方稻区冬闲田油菜轮作的生产发展需要,综述了油菜用地养地(油用或肥用)的作物优势,旨在为因地制宜利用南方冬闲田发展油菜生产助力油料产能提升提供科学依据。
北方寒区饲肥兼用型油菜综合利用研究进展
DOI:10.19802/j.issn.1007-9084.2022080
[本文引用: 1]
黑龙江省是国家重要的粮食生产基地,种植饲肥兼用型油菜可以弥补黑龙江省饲草短缺的问题,同时饲料油菜作为绿肥作物在改善土壤结构、提升土壤有机质含量方面具有重要促进作用,本文回顾了饲料油菜在黑龙江省的发展历程,对饲料油菜引种与品种筛选、种植模式、栽培技术、青贮加工、利用方式等方面进行了综述,概括总结了北方寒区饲料油菜种植、加工和利用中存在的问题,对在寒区开展饲料油菜的研究和发展进行了展望。
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