油用向日葵施用化肥肥料效應(yīng)研究

油用向日葵施用化肥肥料效應(yīng)研究

向日葵是世界上最重要的石油出版物之一。2008~2010年,中國(guó)向日葵平均播種面積96.9萬(wàn)公頃,總產(chǎn)為201.5萬(wàn)噸。內(nèi)蒙古向日葵播種面積為40.2萬(wàn)公頃,占全國(guó)播種面積的41.5%,總產(chǎn)為88.3萬(wàn)噸,占全國(guó)總產(chǎn)量的43.8%。向日葵是內(nèi)蒙古種植的重要的油料作物,在自治區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位,同時(shí)也是河套灌區(qū)農(nóng)民的重要經(jīng)濟(jì)收入來(lái)源。河套灌區(qū)的巴彥淖爾市是向日葵的適生區(qū),是內(nèi)蒙古向日葵的高產(chǎn)區(qū),雖然播種面積僅占內(nèi)蒙古地區(qū)向日葵播種面積的40%,但總產(chǎn)量卻占內(nèi)蒙古的70%。向日葵植株高大,生長(zhǎng)迅速,吸收養(yǎng)分較多,在生長(zhǎng)中需要合理施肥才能保證提高產(chǎn)量和籽實(shí)品質(zhì)。李慶文等在遼寧河淤土和風(fēng)沙土(1980~1982)進(jìn)行的研究表明,生產(chǎn)100kg食用葵與油用葵籽實(shí)所需的N、P2O5、K2O分別為6.22、1.33、14.6與7.44、1.86、16.6kg。谷潔等的研究認(rèn)為氮、磷、鉀是向日葵產(chǎn)量的限制因子,缺鉀時(shí)籽實(shí)產(chǎn)量下降22.7%,減產(chǎn)幅度最大,缺氮次之,減產(chǎn)幅度為19.4%,缺磷減產(chǎn)幅度較小為15.3%?？偟膩?lái)看,關(guān)于向日葵的施肥肥效及養(yǎng)分吸收規(guī)律的研究較少,尤其是有關(guān)油用向日葵的研究報(bào)道更少。因此,本文針對(duì)油用向日葵急需解決的平衡施肥問(wèn)題,于2008~2010年,在內(nèi)蒙古河套及土默川灌區(qū)進(jìn)行了多點(diǎn)多年的氮、磷、鉀施肥肥效及養(yǎng)分吸收利用特點(diǎn)的田間試驗(yàn),研究了油用向日葵對(duì)氮、磷、鉀的肥料效應(yīng)及養(yǎng)分吸收利用特點(diǎn),以期為油用向日葵的科學(xué)施肥提供依據(jù)。1材料和方法1.1白泥井鎮(zhèn)、達(dá)旗、黃河水灌溉試驗(yàn)2008年試驗(yàn)在杭錦后旗陜壩鎮(zhèn)(杭后)、臨河區(qū)干召?gòu)R鎮(zhèn)(臨河)和五原縣隆興昌鎮(zhèn)(五原)進(jìn)行;2009年試驗(yàn)在杭錦后旗陜壩鎮(zhèn)、五原縣隆興昌鎮(zhèn)和達(dá)拉特旗白泥井鎮(zhèn)(達(dá)旗)進(jìn)行;2010年在杭錦后旗陜壩鎮(zhèn)、五原縣隆興昌鎮(zhèn)和內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院(農(nóng)科院)試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行。河套灌區(qū)的杭錦后旗、臨河區(qū)和五原縣采用黃河水灌溉,內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)場(chǎng)和達(dá)旗采用地下水灌溉。試驗(yàn)區(qū)無(wú)霜期125~135d左右,河套灌區(qū)年降水量150~200mm,內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)場(chǎng)和達(dá)旗降水量350~400mm,河套灌區(qū)土壤為灌淤土,達(dá)旗為潮土,內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)場(chǎng)為草甸栗鈣土。試驗(yàn)地0—20cm土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分狀況見(jiàn)表1。1.2施肥用量及施用量供試油用向日葵品種為雜交種“S31”。向日葵在5月下旬播種,8月底9月初收獲。種植密度45000~50000株/hm2。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理:1)NPK氮、磷、鉀肥配合施用,肥料用量由中加合作實(shí)驗(yàn)室根據(jù)土壤測(cè)試值和目標(biāo)產(chǎn)量進(jìn)行推薦,具體用量見(jiàn)表2;2)PK不施氮肥;3)NK不施磷肥;4)NP不施鉀肥;5)CK不施肥對(duì)照。每個(gè)處理3次重復(fù),小區(qū)面積30m2,隨機(jī)排列。氮肥為尿素(含N46%),磷肥為重過(guò)磷酸鈣(含P2O546%),鉀肥為氯化鉀(含K2O60%),氮、磷、鉀肥全部做基肥深施,田間管理同一般生產(chǎn)田。1.3植株消解和測(cè)定收獲時(shí)各處理單打、單收,分別測(cè)產(chǎn),并隨機(jī)取樣3株,測(cè)定莖葉、花盤(pán)和籽實(shí)干物質(zhì)重,然后將各部分混勻后粉碎,過(guò)2mm篩備用。植株樣品用H2SO4-H2O2消解后,全氮用凱氏定氮法,全磷用釩鉬黃比色法,全鉀用火焰光度法測(cè)定。有關(guān)計(jì)算公式:試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel電子表格進(jìn)行計(jì)算處理。2結(jié)果與分析2.1施肥量對(duì)油用葵產(chǎn)量的影響2008~2010年,在4個(gè)不同地點(diǎn)進(jìn)行的9項(xiàng)次油用向日葵肥料試驗(yàn)結(jié)果(表2)表明,不同施肥處理之間油用向日葵的產(chǎn)量存在顯著差異。與缺素處理相比,氮磷鉀平衡施用均有增產(chǎn)效果,其中,在磷、鉀肥的基礎(chǔ)上施用氮肥增產(chǎn)10.3%~49.9%,平均為20.5%;在氮、鉀肥基礎(chǔ)上施用磷肥增產(chǎn)8.0%~18.5%,平均為11.5%;在氮、磷肥基礎(chǔ)上施用鉀肥增產(chǎn)7.3%~28.7%,平均為14.4%。從平均值可以看出,施肥的增產(chǎn)效果為氮肥>鉀肥>磷肥。說(shuō)明在河套及土默川灌區(qū)氮素仍然是限制油用向日葵產(chǎn)量的主要因素。向日葵是高耗鉀作物,盡管試驗(yàn)區(qū)的土壤速效鉀水平大多在100mg/L,但施用鉀肥的增產(chǎn)效果較好,說(shuō)明鉀素也是限制產(chǎn)量的一個(gè)重要因素,生產(chǎn)中也必須引起重視。與不施肥對(duì)照(CK)相比,施肥可明顯提高油用向日葵的產(chǎn)量,且不同施肥處理間也存在顯著差異。NPK處理比對(duì)照(CK)增產(chǎn)19.6%~63.4%,平均為32.8%;PK處理增產(chǎn)4.2%~21.5%,平均為10.4%;NK處理增產(chǎn)6.3%~51.3%,平均為19.2%;NP處理增產(chǎn)9.2%~27%,平均為15.3%。2.2化肥投入對(duì)對(duì)支護(hù)平均制過(guò)程的經(jīng)濟(jì)效益影響農(nóng)學(xué)效率指投入單位養(yǎng)分增加的作物籽實(shí)產(chǎn)量,可反映施肥的增產(chǎn)效果和經(jīng)濟(jì)收益。表3結(jié)果表明,在施磷、鉀肥基礎(chǔ)上施用氮肥,每公斤N可增產(chǎn)向日葵籽實(shí)1.8~7.4kg,平均為3.5kg,按肥料價(jià)格和油用向日葵價(jià)格計(jì)算(即肥料收益),每投入一元的氮肥可增收1.93~8.09元,平均3.81元;在氮、鉀肥基礎(chǔ)上施用磷肥,每公斤P2O5可增產(chǎn)向日葵籽實(shí)2.5~9.7kg,平均為5.0kg,肥料收益為2.33~8.37元,平均4.31元;在氮、磷肥基礎(chǔ)上施用鉀肥,每公斤K2O可增產(chǎn)向日葵籽實(shí)1.7~11.4kg,平均為4.6kg,肥料收益為1.45~9.98元,平均4.02元。從以上結(jié)果可以看出,施用磷肥的增產(chǎn)增收效果大于鉀肥的增產(chǎn)增收效果,氮肥的增產(chǎn)增收效果最低。2.3化肥及化肥利用本研究的多年多點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果表明,不同地點(diǎn)、不同年份、不同地力水平向日葵的肥料利用率不盡相同(表4)。在施磷、鉀肥的基礎(chǔ)上施用氮肥的肥料利用率(N)為23.3%~41.7%,平均34.3%;在氮、鉀肥基礎(chǔ)上施用磷肥的肥料利用率(P2O5)為10.5%~20.0%,平均14.8%;在氮、磷肥基礎(chǔ)上施用鉀肥的肥料利用率(K2O)為39.8%~63.0%,平均51.3%。這一結(jié)果和其他作物及我國(guó)各地的養(yǎng)分利用率基本相近。在氮、磷、鉀(NPK處理)配施條件下,生產(chǎn)100kg向日葵籽實(shí)需要吸收N4.39~5.82kg,平均4.99kg;P2O51.16~2.09kg,平均1.74kg;K2O4.13~10.51kg,平均6.79kg。3對(duì)東北部基肥施用量高的生物學(xué)效果分析油用向日葵植株高大,生長(zhǎng)迅速,生育期短,對(duì)氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收較多較快。3年9項(xiàng)次試驗(yàn)結(jié)果表明,氮磷鉀配合施用是油用向日葵增產(chǎn)的重要施肥措施。氮磷鉀配合施用比缺氮區(qū)平均增產(chǎn)20.5%,比缺磷區(qū)增產(chǎn)11.5%,比缺鉀區(qū)增產(chǎn)14.4%,可見(jiàn)氮素仍然是限制產(chǎn)量的主要因素。施肥增產(chǎn)效果為氮肥>鉀肥>磷肥。內(nèi)蒙古河套及土默川是我國(guó)相對(duì)富鉀地區(qū),近年來(lái)隨著糧食產(chǎn)量的增加,土壤速效鉀含量逐年下降,單施氮、磷化肥已經(jīng)不能滿(mǎn)足作物高產(chǎn)的需求,特別是需鉀量較高的向日葵。本研究表明,在內(nèi)蒙古向日葵主產(chǎn)區(qū),向日葵施用鉀肥增產(chǎn)效果顯著,土壤速效鉀在75~150mg/kg時(shí),在氮、磷肥(NP)的基礎(chǔ)上施用鉀肥平均增產(chǎn)14.4%,僅次于在磷鉀(PK)基礎(chǔ)上施用氮肥的增產(chǎn)效果(20.5%),高于在氮鉀(NK)基礎(chǔ)上施用磷肥的增產(chǎn)效果(11.5%)。施用每公斤N、P2O5、K2O分別增產(chǎn)向日葵3.5kg、5.0kg和4.6kg,按肥料價(jià)格計(jì)算,每施一元的N、P2O5、K2O養(yǎng)分,平均增收3.81元、4.31元和4.02元。磷肥的農(nóng)學(xué)效率和肥料效益高于鉀肥的增產(chǎn)增收效果,氮肥的增產(chǎn)增收效果最低,可能與氮肥用量偏大以及不合理施肥造成的氮肥損失較多有關(guān)。本研究結(jié)果表明,肥料利用率氮(N)平均為34.3%、磷(P2O5)平均14.8%、鉀(K2O)平均為51.3%,基本與全國(guó)平均水平相近。品種以及栽培管理措施不同,生產(chǎn)100kg油用向日葵籽實(shí)所需吸收的N、P2O5、K2O量也不相同,李慶文等研究表明,成熟的油用向日葵施用氮、磷、鉀肥生產(chǎn)100kg籽實(shí)吸收N、P2O5、K2O為7.44、1.86和16.68