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(甘肅省干旱生境作物學重點實驗室/甘肅農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院, 蘭州 730070)
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氨基酸配方有機肥對胡麻生長和籽粒產(chǎn)量及品質(zhì)的影響
楊天慶,??×x*
(甘肅省干旱生境作物學重點實驗室/甘肅農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院, 蘭州 730070)
通過田間試驗,以不施肥為對照(CK),研究了單施化肥(T0)、不同比例氨基酸配方有機肥與化肥配施和單施氨基酸配方有機肥(T100)對胡麻干物質(zhì)積累分配規(guī)律、產(chǎn)量、品質(zhì)及氮肥利用效率的影響。結果表明:(1)氨基酸配方有機肥對胡麻出苗率具有明顯促進作用,且隨著氨基酸配方有機肥施用量的增加胡麻出苗率提高。(2)氨基酸配方有機肥促進了胡麻干物質(zhì)積累進程,增加了干物質(zhì)積累總量,如在成熟期時,30%氨基酸配方有機肥與70%化肥配施(T30)處理的干物質(zhì)積累總量最大,比不施肥、單施化肥和單施有機肥處理分別顯著增加60.52%、37.01%和29.97%;且T30處理的產(chǎn)量與不施肥(CK)、單施化肥(T0)、單施生物有機肥(T100)相比分別增加了72.07%、16.47%、13.30%。(3)不同比例氨基酸配方有機肥與化肥配施的處理下均可改善胡麻的品質(zhì),提高胡麻氮肥利用效率,其中在30%氨基酸配方有機肥替代化肥(T30)的情況下胡麻干物質(zhì)積累、產(chǎn)量及亞麻酸含量最高,60%氨基酸配方有機肥替代化肥(T60)的情況下胡麻亞油酸含量較高。研究認為,30%氨基酸配方有機肥與70%化肥配施對當?shù)睾樯a(chǎn)的影響效果最佳。
氨基酸配方有機肥;干物質(zhì);出苗率;品質(zhì)
胡麻(LinumusitatissimumL.),又稱油用亞麻[1],是中國西北、華北等旱作農(nóng)業(yè)區(qū)重要的油料作物[2-4],含油率高達35%~45%[5],富含的亞麻酸和亞油酸等是具有重要生理功能的不飽和脂肪酸[6,7]。但由于胡麻生產(chǎn)中不科學、不合理施肥等問題導致胡麻籽粒產(chǎn)量偏低[8-9]。有研究表明[10-13],胡麻生長期內(nèi)所需的肥料相對較多,但又不耐氮肥,肥料的合理施用大大增加了干物質(zhì)總量和經(jīng)濟系數(shù),從而明顯增加了籽粒產(chǎn)量和粗脂肪含量。另一方面,中國胡麻種植中普遍存在重視化肥,輕視有機肥的問題[14-15],徐明崗等[16]研究表明,合理施用有機肥對培肥地力和提高作物產(chǎn)量等方面有重要作用。然而近年來,有關有機肥替代化肥的研究多集中在水稻(OryzasativaL.)、大豆(Glycinemax)、玉米(Zeamays)、小麥(TriticumaestivumL.)、烤煙(NicotianatabacumL.)[17-21]等作物上。另外,有研究表明[22-24]氨基酸配方有機肥在改善作物品質(zhì)和提高作物產(chǎn)量方面有顯著作用,但有機肥對胡麻產(chǎn)量、品質(zhì)影響的研究尚鮮有報道。
為了改善當前中國胡麻生產(chǎn)中部分區(qū)域不施肥或主要施用化肥的現(xiàn)狀,以及胡麻產(chǎn)量低品質(zhì)不良等問題,本試驗在甘肅省蘭州市榆中縣進行了相關試驗,探討不同比例氨基酸配方有機肥與化肥配施對胡麻出苗率、干物質(zhì)積累、產(chǎn)量和品質(zhì)等的影響,旨在為提高胡麻的產(chǎn)量和品質(zhì),以及發(fā)展胡麻有機栽培提供理論依據(jù)。
1.1 研究區(qū)概況
試驗于2015年3~8月在甘肅省蘭州市榆中縣良種繁殖場進行。該地屬溫帶大陸性氣候,年均氣溫6.7 ℃;年平均降水量350 mm,降雨量集中在5、6、7月,無霜期120 d。供試土壤為砂壤土,耕層(20 cm)土壤基本理化性狀為:有機質(zhì)含量16.56 g·kg-1、全氮含量1.10 g·kg-1、堿解氮含量59.01 mg·kg-1、速效磷含量13.83 mg·kg-1、速效鉀含量127.67 mg·kg-1、pH7.78。試驗地前茬為馬鈴薯,胡麻播種前用拖拉機磙耙2次。
1.2 實驗設計
試驗采用單因素完全隨機區(qū)組設計,設不施肥(CK)、單施化肥(T0)、30%氨基酸配方有機肥+70%化肥(T30)、60%氨基酸配方有機肥+40%化肥(T60)、90%氨基酸配方有機肥+10%化肥(T90)和單施氨基酸配方有機肥(T100)6個處理。除不施肥對照(CK)外,其余處理氮、磷、鉀施用總量相同,分別為N 90 kg·hm-2、P2O575 kg·hm-2、K2O 52.5 kg·hm-2,T30、T60、T90、T100處理先根據(jù)配施比例按照全氮含量計算氨基酸配方有機肥施用量,剩余的氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)養(yǎng)分用化肥補足(表1)。氮、磷、鉀肥源分別選用尿素(N 46%)、過磷酸鈣(P2O518%)和硫酸鉀(K2O 50%),氮、磷、鉀化肥均作為基肥施用,氨基酸配方有機肥 (由白銀豐寶農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn),總養(yǎng)分為N=15%,P=12%,K=8%,有機質(zhì)=20%,粗蛋白=8%,氨基酸=7%,中量元素鈣=6%)撒施到各小區(qū)內(nèi),并翻耕入土。每個處理重復3次,共18個小區(qū)。小區(qū)長5 m,寬4 m,面積20 m2。小區(qū)間走道30 cm,重復間走道50 cm,四周設1 m的保護行。品種選用‘張亞2號’,播種量為750萬株·hm-2,條播,播深3 cm,行距20 cm。各小區(qū)總灌溉量一致(2 700 m3·hm-2),分別于分莖期(1 200 m3.hm-2)、現(xiàn)蕾期(900 m3·hm-2)和盛花期(600 m3·hm-2)灌溉。2015年3月20日播種,2015年8月6日收獲,生育期138 d。
1.3 測定項目與方法
1.3.1 出苗率 2015年5月9日統(tǒng)計出苗率。按照每行播種量和千粒重數(shù)據(jù)計算每行播種粒數(shù),再折算出每1 m行長的播種粒數(shù),田間計數(shù)每行1 m行長的實際出苗數(shù),計算出苗率,公式如下:
出苗率=實際苗數(shù)/播種粒數(shù)。
1.3.2 生物量 分別在苗期、現(xiàn)蕾期、盛花期、子實期和成熟期,即播種后的50 d、75 d、96 d、117 d和138 d,每小區(qū)采樣20株,在實驗室內(nèi)測定。將植株莖稈、葉片、花果等器官分開,于恒溫箱中105 ℃殺青30 min,而后在80 ℃烘至恒重,測定植株地上部分各器官的干物質(zhì)重量并計算干物質(zhì)積累速率,公式如下:
表1 不同小區(qū)具體施肥情況
注:CK、T0、T30、T60、T90、T100分別表示不施肥、100%化肥、30%有機肥+70%化肥、60%有機肥+40%化肥、90%有機肥+10%化肥和100%的氨基酸配方有機肥;下同
Note:CK,T0,T30,T60,T90and T100in dices no fertilizer, 100% chemical fertilizer, 30% organic fertilizer + 70% chemical fertilizer, 60% organic fertilizer + 40% chemical fertilizer, 90% organic fertilizer + 10% chemical fertilizer, 100% organic fertilizer. The same as below
干物質(zhì)積累速率(g·d-1)=干物質(zhì)積累總量(g)/干物質(zhì)積累時間(d)。
1.3.3 產(chǎn)量構成因子 于成熟期在每小區(qū)采樣15株進行室內(nèi)考種,分別測定單株分莖數(shù)、主莖分枝數(shù)、單株蒴果數(shù)、單果籽粒數(shù)及千粒重等產(chǎn)量構成因子指標。收獲時,各小區(qū)單收單打,曬干后測得小區(qū)實際產(chǎn)量,并計算單位面積實際產(chǎn)量。用于試驗采樣所造成的產(chǎn)量損失不計。
1.3.4 籽粒亞麻酸和亞油酸含量 收獲后,每小區(qū)取胡麻籽粒400 g,在甘肅省農(nóng)業(yè)科學院近紅外儀品質(zhì)測定中心測定籽粒亞麻酸、亞油酸含量。
1.3.5 氮肥利用率和收獲指數(shù) 按Cassman、Fageria等的方法[25-28],計算氮肥農(nóng)學利用率、氮肥偏生產(chǎn)力和收獲指數(shù),公式如下:
氮肥農(nóng)學利用率(kg·kg-1)=(施氮區(qū)產(chǎn)量-未施氮區(qū)產(chǎn)量)/氮肥總量;
氮肥偏生產(chǎn)力(kg·kg-1)=施氮區(qū)產(chǎn)量/氮肥總量;
收獲指數(shù)(kg·kg-1)=籽粒產(chǎn)量/地上部總生物量。
1.4 數(shù)據(jù)處理
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007 進行數(shù)據(jù)整理,用SPSS19.0軟件進行統(tǒng)計分析,有關干物質(zhì)積累速率及干物質(zhì)積累時間參數(shù)等計算參照蓋鈞益等[29-31]的方法。
2.1 氨基酸配方有機肥與化肥配施對胡麻出苗率的影響
胡麻田間出苗率總體上隨著氨基酸配方有機肥施用量的增加而逐漸增大,且不同處理間差異較大(圖1)。其中,T100處理出苗率最高(70.53%),并顯著高于其余處理3.73%~14.01%(P<0.01);T90和T60處理出苗率次之,T30和T0處理出苗率較低,CK的出苗率最低(65.29%);所有施肥處理(T0~T100)出苗率顯著高于不施肥對照(CK),所有氨基酸配方有機肥處理(T30~T100)出苗率均高于單施化肥處理(T0)且大多達到顯著水平??梢?,施用氨基酸配方有機肥有利于提高胡麻田間出苗率。
不同字母表示處理間在0.01水平存在顯著性差異;下同圖1 氨基酸配方有機肥與化肥配施條件下胡麻出苗率的變化The different normal letters indicate significant difference among treatments at 0.01 level; The same as belowFig. 1 The germination rate of oil flax seeds with different fertilizer formulas
2.2 氨基酸配方有機肥與化肥配施對胡麻干物質(zhì)積累及其分配比率的影響
2.2.1 干物質(zhì)積累總量 不同處理胡麻干物質(zhì)積累隨生育期的總體變化趨勢基本相同,但各個處理間又有所差異(圖2,A)。在苗期和現(xiàn)蕾期,胡麻干物質(zhì)積累總量表現(xiàn)為T0處理最高,CK最低;T0處理干物質(zhì)積累總量較其他處理均顯著增加,增幅在苗期和現(xiàn)蕾期分別為6.45%~38.27%和11.29%~46.17%(P<0.05)。現(xiàn)蕾期以后,氨基酸配方有機肥與化肥配施的處理干物質(zhì)積累總量明顯開始增加,并以盛花期和子實期T30、T60處理干物質(zhì)積累總量增加最為明顯。其中,在盛花期,T30、T60處理干物質(zhì)積累總量比CK分別增加71.26%和57.09%,比T0處理分別增加43.84%和31.94%,比T100處理分別增加37.79%和26.39%(P<0.05),而T30、T60處理差異不顯著(P>0.05);在子實期,T30、T60處理干物質(zhì)積累總量比CK分別增加58.64%和42.62%,比T0處理分別增加53.68%和38.17%,比T100處理分別增加32.69%和19.30%(P<0.05),而T30、T60處理間差異不顯著(P>0.05);在成熟期,T30處理干物質(zhì)積累總量最大,比CK、T0和T100處理分別顯著增加60.52%、37.01%和29.97%,T0和T100處理又比CK分別顯著增加17.16%和35.51%(P<0.05),而T0和T100處理間無顯著差異(P>0.05)。
2.2.2 干物質(zhì)積累速率 不同處理下胡麻干物質(zhì)積累速率隨生育期總體變化趨勢基本相同,其在苗期至現(xiàn)蕾期比較慢,在盛花期加快,于子實期達到最大,在成熟期又逐漸減??;各生育時期干物質(zhì)積累速率存在差異,現(xiàn)蕾期以前各處理間差異較小,現(xiàn)蕾期以后處理差異明顯加大,施用氨基酸配方有機肥的各處理干物質(zhì)積累速率增幅較單施化肥處理大,且各氨基酸配方有機肥配施處理增加幅度又有所不同(圖2,B)。其中,現(xiàn)蕾期以前(包括現(xiàn)蕾期),T0處理干物質(zhì)積累速率較高,其在苗期和現(xiàn)蕾期分別比其余處理顯著增加5.81%~37.43%和12.53%~48.16%(P<0.05)?,F(xiàn)蕾期以后T30處理的干物質(zhì)積累速率明顯增加,其在盛花期和子實期分別比CK、T0和T100處理分別顯著增加91.30%、75.83%、46.53%和48.31%、64.37%、28.22%(P<0.05);在成熟期,由于胡麻植株葉片的脫落的程度各個處理有所不同,采得的樣品不全,測得的干物質(zhì)積累速率不同于其他時期,表現(xiàn)為T0>T30>T90>T100>T60>CK。
圖2 氨基酸配方有機肥與化肥配施對胡麻干物質(zhì)積累總量(A)及干物質(zhì)積累速率(B)的影響Fig. 2 Effect of amino acid formula of organic fertilizer to replace chemical fertilizer on the plant total dry matter accumulation (A) and the rate of dry matter accumulation (B)
2.2.3 各器官干物質(zhì)積累量及分配比率 施肥有利于胡麻干物質(zhì)增加。由表2可知,在苗期和現(xiàn)蕾期,T0處理干物質(zhì)增加最為明顯,其莖干物質(zhì)積累總量在苗期和現(xiàn)蕾期分別比其他處理顯著增加12.20%~35.71% 和14.77%~57.81% (P<0.05),其葉片干物質(zhì)積累總量在各處理中最大,在苗期和現(xiàn)蕾期比其余處理分別顯著增加2.07%~35.29%和8.50%~36.05% (P<0.05)。在現(xiàn)蕾期以后,莖干物質(zhì)積累總量以T30處理最高,其在盛花期、子實期和成熟期分別比其他處理顯著增加2.69%~63.06%、11.84%~ 66.49%和11.72%~36.87%(P<0.05);葉片干物質(zhì)積累總量在盛花期和子實期仍以T30最大,其在盛花期和子實期分別比他處理顯著增加6.69%~52.47%和9.33%~32.48% (P<0.05),但葉片干物質(zhì)積累總量在成熟期表現(xiàn)為T100>T90>T30>CK>T0>T60;花(蒴果)干物質(zhì)積累總量也表現(xiàn)為T30處理最大,其在盛花期、子實期和成熟期分別比其他處理顯著增加40.56%~143.72% 、11.18%~60.76%和16.46%~96.51% (P<0.05)。
同時,隨著胡麻生育期的推進,不同氨基酸配方有機肥配施化肥處理胡麻莖的干物質(zhì)所占比例呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢,并在盛花期莖所占比例達到最大值;而同期葉片干物質(zhì)所占比例逐漸減小,花(蒴果)干物質(zhì)所占比例呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢;全生育期莖、葉片和花(蒴果)干物質(zhì)所占比例分別為27.31%~65.28%、2.78%~72.69%和0~51.32%(圖3)。
2.3 氨基酸配方有機肥與化肥配施對胡麻籽粒亞麻酸和亞油酸的影響
2.3.1 胡麻亞油酸含量 由圖4,A可知,不同施肥處理下胡麻籽粒亞油酸含量變化比較明顯,并有隨著氨基酸配方有機肥施用比例增加而先升后降的變化趨勢,具體表現(xiàn)為T60、T30較高并顯著高于其余處理,T90和T100處理次之并顯著高于T0和CK,T0和CK處理較低且兩者間無顯著差異。其中,T60處理胡麻籽粒亞油酸含量(13.14%)分別比CK、T0、T90和T100處理顯著增加了7.09%、7.00%、2.02%和2.66%(P<0.05),而與T30處理差異不顯著(P>0.05);T100處理分別較CK和T0處理顯著增加了4.32%和4.23%(P<0.05)。
表2 氨基酸配方有機肥與化肥配施對胡麻地上部分干物質(zhì)分配的影響
注:同列不同大小寫字母分別表示處理間在0.01和0.05水平存在顯著性差異;下同
Note: Different capital and normal letters indicate significant difference among treatments at 0.01 and 0.05 levels. The same as below
圖3 氨基酸配方有機肥與化肥配施胡麻地上部分干物質(zhì)分配比率的影響Fig. 3 The allotment of flax above ground dry matter allocation ratio with different fertilizer formulas
2.3.2 胡麻亞麻酸含量 胡麻籽粒中亞麻酸的含量極高,是中國最為經(jīng)濟的亞麻酸來源之一。由圖4,B可見,不同處理下胡麻籽粒重亞麻酸含量變化趨勢與亞油酸含量相似,同樣隨著氨基酸配方有機肥施用比例增加而先升后降,并表現(xiàn)為:T30>T60>T100>T90>T0>CK。其中,T30處理胡麻籽粒亞油酸含量高達54.89%,分別比CK、T0、T90和T100處理分別顯著增加了2.71%、2.01%、1.46%和1.18%(P<0.05),而與T60處理差異不顯著(P>0.05);T60處理胡麻籽粒亞麻酸含量較高,分別比CK和T0處理顯著增加1.82%和1.12%,而與T90和T100處理無顯著差異;T90和T100處理分別比CK顯著增加1.24%和1.52%,而與T0處理差異不顯著;T0處理與CK之間差異不顯著。
以上結果說明氨基酸配方有機肥與化肥配施可以顯著提高胡麻籽粒中亞油酸亞和麻酸含量,在60%有機肥配施化肥下胡麻籽粒中亞油酸含量增加顯著,而30%有機肥配施化肥下更有利于胡麻籽粒中亞麻酸含量的增加。
2.4 氨基酸配方有機肥與化肥配施對胡麻產(chǎn)量及其構成因子的影響
由表3可知,不同處理下胡麻的單株蒴果數(shù)、單果籽粒數(shù)、千粒重以、單株產(chǎn)量及單位面積實際產(chǎn)量總體趨勢均表現(xiàn)為T30>T60>T90>T100>T0>CK,且所有施肥處理均與CK差異達到極顯著水平(P<0.01)。其中,T30處理表現(xiàn)最佳,其單株蒴果數(shù)分別比CK、T0和T100處理極顯著增加40.81%、39.11%和37.45%,單果籽粒數(shù)增幅分別為11.49%、9.85%和8.73%(P<0.01),千粒重增幅分別為3.59%、3.28%和1.76%(P<0.05),單株產(chǎn)量增幅分別為62.57%、57.78%和52.04%(P<0.01)。各處理胡麻實際產(chǎn)量仍以T30處理最高并顯著高于其余處理6.9%~72.1%;T60處理實際產(chǎn)量雖顯著低于T30處理,但卻較CK、T0處理分別顯著增加72.07%和16.47%,其與T90和T100處理無顯著差異;T90和T100處理實際產(chǎn)量顯著高于CK,卻與T0處理無顯著差異(P>0.05);T0處理實際產(chǎn)量較CK極顯著增加47.74%(P<0.01)。以上結果說明施肥能顯著增加胡麻產(chǎn)量及其構成因素,且以化肥和有機肥配施效果更好,并以配施30%氨基酸配方有機肥效果最佳。
圖4 氨基酸配方有機肥與化肥配施胡麻籽粒亞油酸(A)和亞麻酸(B)影響Fig. 4 The allotment of flax seed linoleic (A) and linolenic (B) with different fertilizer formulas
處理Treatment單株蒴果數(shù)Podnumberperplant/(number/plant)果粒數(shù)Seednumberperpod/(grain/fruit)千粒重1000~grainweight/g單株產(chǎn)量Outputperplant/g實際產(chǎn)量Actualoutput(kg·hm-2)CK18.87±0.13Dd6.70±0.10Cd8.91±0.05Bc1.13±0.02Ee1025.00±5.77CdT019.10±0.08Dd6.80±0.05Ccd8.94±0.02ABb1.16±0.00DEd1514.33±25.17BcT3026.57±0.31Aa7.47±0.02Aa9.23±0.06Aa1.83±0.02Aa1763.67±30.55AaT6023.00±0.10Bb7.33±0.02ABa9.13±0.01Aab1.54±0.01Bb1650.33±28.87ABbT9021.30±0.05Cc7.13±0.02Bb9.11±0.01Ab1.38±0.01Cc1594.00±57.74BbcT10019.33±0.07Dd6.87±0.02Cc9.07±0.04ABb1.20±0.00Dd1556.67±10.00Bbc
2.5 氨基酸配方有機肥與化肥配施對胡麻氮肥農(nóng)學利用率、氮肥偏生產(chǎn)力及收獲指數(shù)的影響
氮肥農(nóng)學利用效率是指施用氮肥后胡麻增加的籽粒產(chǎn)量與施用總氮肥量的比值,它表明施用每千克純氮后增加胡麻籽粒產(chǎn)量的能力;氮肥偏生產(chǎn)力是指胡麻施肥后的產(chǎn)量與總氮肥施用量的比值,它反映了胡麻吸收利用肥料和土壤中氮所產(chǎn)生的邊際效益。由表4可知,不同施肥條件下胡麻的氮肥農(nóng)學利用效率和氮肥偏生產(chǎn)力的變化趨勢相同,均隨著氨基酸配方有機肥施用比例的增加先增加后降低,都以T30處理最高并顯著高于其余處理,T0處理最低。其中,T30處理氮肥農(nóng)學利用效率和氮肥偏生產(chǎn)力比其他處理分別顯著增加18.12%~50.95%和6.87%~16.46%(P<0.05)。同時,各處理胡麻收獲指數(shù)從高到低的順序依次為:T30>CK>T60>T90>T0>T100,表現(xiàn)出隨著氨基酸配方有機肥施用比例的增加而降低的趨勢;其中,T30處理收獲指數(shù)與CK和T60處理無顯著性差異,但顯著比T90、T0、T100處理分別顯著增加15.17%、12.74%和17.00% (P<0.05)。對照胡麻收獲指數(shù)較高主要原因是不施肥的情況下其地上部分總生物量明顯低于施肥處理??梢?,適宜比例的氨基酸配方有機肥與化肥配施能顯著提高胡麻氮肥農(nóng)學利用效率、氮肥偏生產(chǎn)力和收獲指數(shù)。
3.1 配施氨基酸配方有機肥與胡麻生長的關系
王善仙等[32]研究表明生物有機肥施用量分別為2%、4%及8%時,向日葵種子的出苗率分別顯著提高了56.4%、64.3%及85.7%。本研究表明氨基酸配方有機肥替代化肥可以顯著提高胡麻的出苗率,且隨著氨基酸配方有機肥施用比例的增加而增加,并以全部施用氨基酸配方有機肥處理的胡麻出苗率最大,較其他處理顯著提高3.73%~14.01%。
化肥是通過土壤由植物直接吸收,而有機肥施入土壤后,先經(jīng)微生物分解變?yōu)闊o機形態(tài),再被植物吸收利用[33]。本研究結果表明,在胡麻生育前期氨基酸配方有機肥的作用不明顯,施化肥處理的干物質(zhì)積累較大,但隨著生育期的推進有機肥的作用逐漸顯現(xiàn),施氨基酸配方有機肥的處理干物質(zhì)積累速率都明顯加快;不同比例的氨基酸配方有機肥與化肥配施處理胡麻干物質(zhì)積累速率隨著生育期變化的總體趨勢基本相同,符合植物“慢—快—慢”的生長規(guī)律,即苗期至現(xiàn)蕾期干物質(zhì)積累速率比較慢,盛花期干物質(zhì)積累速率加快,子實期干物質(zhì)積累速率達到最大,成熟期干物質(zhì)積累速率逐漸減小;T30處理胡麻干物質(zhì)積累總量在收獲時最大,分別比CK、T0和T100處理顯著提高63.52%、31.01%、29.97%(P<0.05)。但是,各個處理干物質(zhì)積累變化的總體趨勢基本相同,說明不同比例氨基酸配方有機肥與化肥配施雖明顯改變了胡麻干物質(zhì)積累進程,但不會改變它們的總體趨勢,這與魏景云等[34]研究結果一致。
表4 氨基酸配方有機肥與化肥配施對胡麻氮肥農(nóng)學利用率、氮肥偏生產(chǎn)力及收獲指數(shù)的影響
3.2 配施氨基酸配方有機肥與胡麻籽粒品質(zhì)的關系
胡麻籽粒中含有5種不同的脂肪酸,其中人體必需的脂肪酸有亞油酸(LA)和a~亞麻酸(LNA)兩種。它們在人體內(nèi)不能由其他物質(zhì)合成、轉(zhuǎn)化得到,只能從食物中攝取,且具有重要的生理功能,因此胡麻籽粒不飽和脂肪酸含量成一個重要品質(zhì)指標[6]。本研究表明,氨基酸配方有機肥與化肥配施可以顯著提高胡麻籽粒中亞麻酸和亞油酸含量;T60處理胡麻籽粒亞油酸含量最高(13.14%),分別比CK、T0處理顯著增加了7.09%和7.00%,而T30處理胡麻籽粒亞油酸含量最高(54.89%),分別比CK、T0處理顯著增加2.71%和2.01%(P<0.05)。這與沈中泉等[35]在西瓜、煙草等上的研究結論基本一致。
3.3 配施氨基酸配方有機肥與胡麻籽粒產(chǎn)量和氮肥利用效率的關系
有研究表明[36],與單施化肥相比,配合施用有機肥可以促進水稻分蘗的發(fā)生,增加有效分蘗數(shù),提高成穗率、結實率和千粒重,增加水稻產(chǎn)量。本研究表明合理施用氨基酸配方有機肥可以有效增加胡麻單株蒴果數(shù)、單果籽粒數(shù)和千粒重,進而增加了胡麻單位面積籽粒產(chǎn)量,并以T30處理胡麻產(chǎn)量最佳,較其他處理顯著提高6.87%~72.07%(P<0.05)。同時,肥料利用率是衡量肥料施用是否合理的一項重要指標[37]。綜合產(chǎn)量和肥料利用率因素,適當施用氨基酸配方有機肥不僅能夠提高胡麻產(chǎn)量,而且使肥料具有較高的肥料利用率,有效防止肥料的損失以及因施肥過量而帶來的環(huán)境問題。宋建群[38]、彭輝輝等[39]在其他作物上研究結果顯示,與單施化肥相比,化肥與有機肥配施有助于增加玉米、烤煙的干物質(zhì)積累量,提高肥料利用效率,進而達到增產(chǎn)的目的。本研究結果表明,氨基酸配方有機肥與化肥配施處理的胡麻氮肥農(nóng)學利用效率、氮肥偏生產(chǎn)力及收獲指數(shù)明顯高于單施化肥或有機肥的處理,并以T30處理的氮肥農(nóng)學利用效率、氮肥偏生產(chǎn)力及收獲指數(shù)均最高。
綜上所述,氨基酸配方有機肥可以顯著提高胡麻出苗率,并且隨著氨基酸配方有機肥施用量的增加而增加,在胡麻生育前期化肥對胡麻干物質(zhì)積累的影響效果明顯,但隨著胡麻生育期的推后,有機肥作用越來越明顯,在成熟期時30%氨基酸配方有機肥與化肥配施的處理干物質(zhì)積累總量最大,另外,氨基酸配方有機肥對胡麻品質(zhì)和產(chǎn)量具有明顯的影響作用,綜合考慮最適配比為30%氨基酸配方有機肥與70%化肥配施的處理效果最佳。
[1] 吳 兵,高玉紅,趙 利,等.舊膜再利用方式對旱地胡麻干物質(zhì)生產(chǎn)及水分利用效率的影響[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報, 2012, 20(11): 1 457-1 463.
WU B, GAO Y H, ZHAO L,etal. Effects of used plastic film disposal patterns on dry matter production and water use efficiency of oil flax in arid areas[J].ChineseJournalofEco-Agriculture, 2012, 20(11): 1 457-1 463.
[2] 王士強, 胡銀崗, 佘奎軍,等. 小麥抗旱相關農(nóng)藝性狀和生理生化性狀的灰色關聯(lián)度分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學, 2007, 40(11):2 452-2 459.
WANG S Q, HU Y G, SHE K J,etal. Gray relational grade analysis of agronomical and physi-biochemical traits related to drought tolerance in wheat [J].ScientiaAgriculturaSinica, 2007, 40(11):2 452-2 459.
[3] 祁旭升, 王興榮, 許 軍,等. 胡麻種質(zhì)資源成株期抗旱性評價[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學, 2010, 43(15):3 076-3 087.
QI X S, WANG X R, XU J,etal.Drought-resistance evaluation of flax germplasm at adult plant stage[J].ScientiaAgriculturaSinica, 2010, 43(15):3 076-3 087.
[4] 趙 利, 黨占海, 張建平,等. 不同類型胡麻品種資源品質(zhì)特性及其相關性研究[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2008, 26(5):6-9.
ZHAO L, DANG Z H, ZHANG J P,etal.Study on quality characters and correlation of different types of flax germplasm [J].AgriculturalResearchintheAridAreas, 2008, 26(5):6-9.
[5] 汪 磊, 嚴興初, 譚美蓮. 我國胡麻施肥技術研究進展[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學, 2011, 50(2):217-220.
WANG L, YAN X C, TAN M L. Research progress of fertilization technology of flax(LinumusitatissimumL.) in China[J].HubeiAgriculturalSciences, 2011, 50(2):217-220.
[6] 趙 利, 黨占海, 張建平. 甘肅胡麻地方品種種質(zhì)資源品質(zhì)分析[J]. 中國油料作物學報, 2006, 28(3):282-286.
ZHAO L, DANG Z H, ZHANG J P. Quality characters of flax land races in Gansu[J].ChineseJournalofOilCropSciences, 2006, 28(3):282-286.
[7] 施 樹, 趙國華. 胡麻籽功能成分的研究與應用進展[J]. 中國食品添加劑, 2007,(6):117-119.
SHI S, ZHAO G H. Research progress on the functional composition of flax seed[J].ChinaFoodAdditives, 2007,(6):117-119.
[8] 張樹清. 我國氮磷鉀養(yǎng)分與合理施肥技術的研究[J]. 磷肥與復肥, 2004, 19(2):65-69.
ZHANG S Q. Research on NPK nutrients and rational fertilization technique in China[J].Phosphate&CompoundFertilizer, 2004, 19(2):65-69.
[9] 楊學云, 孫本華, 古巧珍,等. 長期施肥磷素盈虧及其對土壤磷素狀況的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學報, 2007, 16(5):118-123.
YANG X Y, SUN B H, GU Q Z,etal.Phosphorus balances and its effects on soil phosphorus status under a 12-year long-term fertilization[J].ActaAgriculturaeBoreali-OccidentalisSinica, 2007, 16(5):118-123.
[10] 王立軍. 施肥對引黃灌區(qū)亞麻產(chǎn)量和品質(zhì)及生長動態(tài)的影響[D].蘭州:甘肅農(nóng)業(yè)大學, 2006.
[11] 葉春雷, 羅俊杰, 石有太,等. 不同肥料配比對旱地胡麻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2015,(2):22-25.
YE C L, LUO J J, SHI Y T,etal.Effects of different fertilizations on yield and quality of benne[J].AgriculturalResearchintheAridAreas, 2015,(2):22-25.
[12] 孫芳霞, ??×x, 謝亞萍,等. 氮磷配施對水地胡麻干物質(zhì)積累規(guī)律和產(chǎn)量形成的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學學報, 2014,(5):101-106.
SUN F X, NIU J Y, XIE Y P,etal.Effect of nitrogen and phosphorus fertilization on dry matter accumulation law and yield formation of oil flax in irrigated field[J].JournalofGansuAgriculturalUniversity,2014,(5):101-106.
[13] 楊 波, 郭麗琢, ??×x. 施氮對胡麻養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量構成的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學學報, 2014,(1):60-64.
YANG B, GUO L Z, NIU J Y. Effect of nitrogen fertilizer on nutrient accumulation and yield of oil flax[J].JournalofGansuAgriculturalUniversity,2014,(1):60-64.
[14] 楊文耀, 段 玉. 氮磷化肥施用量對油用亞麻產(chǎn)量構成因素的影響[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技, 1993,(3):10-13.
YANG W Y, DUAN Y. Effect of application amount of nitrogen and phosphorus fertilizer on yield components of oil flax[J].InnerMongoliaAgriculturalScienceandTechnology, 1993,(3):10-13.
[15] 索全義, 郝虎林, 索鳳蘭,等. 氮磷化肥對胡麻產(chǎn)量形成的影響[C]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技土壤肥料專輯,2001:18-19.
SUO Q Y, HAO H L, SUO F L,etal.Effect of nitrogen and phosphorus fertilizer on yield of flax[C].InnerMongoliaAgriculturalScienceandTechnologySoilFertilizerAlbum,2001:18-19.
[16] 徐明崗, 李冬初, 李菊梅,等. 化肥有機肥配施對水稻養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學, 2008,(10):3 133-3 139.
XU M G, LI D C, LI J M,etal.Effects of organic mnure application combined with chemical fertilizers on nutrients absorption and yield of rice in Hunan of China [J].ScientiaAgriculturaSinica, 2008,(10):3 133-3 139.
[17] 劉守龍, 童成立, 吳金水,等. 等氮條件下有機無機肥配比對水稻產(chǎn)量的影響探討[J]. 土壤學報, 2007, 44(1):106-112.
LIU S L, TONG C L, WU J S,etal.Effect of ratio of organic manure/chemical fertilizer in fertilization on rice yield under the same N condition[J].ActaPedologicaSinica, 2007, 44(1):106-112.
[18] 朱寶國, 于忠和, 王囡囡,等. 有機肥和化肥不同比例配施對大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 大豆科學, 2010, 29(1):97-100.
ZHU B G, YU Z H, WANG N N,etal.Effect of Different Proportion Combined Application of Organic and Chemical Fertilizer on Soybean Yield and Quality[J].SoybeanScience, 2010, 29(1):97-100.
[19] 張秀芝, 高洪軍, 彭 暢,等. 等氮量投入下有機無機肥配施對玉米產(chǎn)量及氮素利用的影響[J]. 玉米科學, 2012, 20(6):123~127.
ZHANG X Z, GAO H J, PENG C,etal.Effects of combined application of organic manure and chemical fertilizer on maize yield and nitrogen utilization under equal nitrogen rates[J].JournalofMaizeSciences, 2012, 20(6):123~127.
[20] 倪 康, 丁維新, 蔡祖聰. 有機無機肥長期定位試驗土壤小麥季氨揮發(fā)損失及其影響因素研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報, 2009, 28(12):2 614-2 622.
NI K, DING W X, CAI Z C. Ammonia volatilization from soil as affected by long -term application of organic manure and chemical fertilizers during wheat growing season[J].JournalofAgro-EnvironmentScience, 2009, 28(12): 2 614-2 622.
[21] 劉洪華, 趙銘欽, 王付峰,等. 有機無機肥配施對烤煙揮發(fā)性香氣物質(zhì)的影響[J]. 中國煙草學報, 2010, 16(5):65-71.
LIU H H, ZHAO M Q, WANG F F,etal.Effects of combined application of organic fertilizer and chemical fertilizer on volatile aroma components in flue-cured tobacco[J].ActaTabacariaSinica, 2010, 16(5):65-71.
[22] 韓小斌, 楊 超, 許安定,等. 氨基酸有機肥對植煙土壤及烤煙生長的影響[J]. 西南大學學報:自然科學版, 2014,(8):6-11.
HAN X B, YANG C, XU A D,etal.On effect application amino acid organic manure on soil and growth of flue-cured tobacco[J].JournalofSouthwestUniversity(NaturalScienceEdition), 2014,(8):6-11.
[23] 魏 冰. 氨基酸有機肥噴施甘藍試驗效果初報[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技, 2006,(3):25-26.
WEI B. Preliminary report on the effect of application of amino acid organic fertilizer on cabbage experiment[J].GansuAgriculturalScienceandTechnology, 2006,(3):25-26.
[24] 馮淑云. 甜菜施用氨基酸有機肥效果試驗[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科技, 2008,(2):16-16.
FENG S Y. Effect of amino acid fertilizer on sugar beet[J].XinjiangAgriculturalScienceandTechnology,2008,(2):16-16.
[25] CASSMAN K G, PENG S, OLK D C,etal. Opportunities for increased nitrogen-use efficiency from improved resource management in irrigated rice systems[J].FieldCropsResearch, 1998, 56(1):7-39.
[26] FAGERIA N K, BALIGAR V C, Methodology for evaluation of lowland rice genotypes for nitrogen use efficiency[J].JournalofPlantNutrition, 2003, 26(6):1 315-1 333.
[27] 彭少兵, 黃見良, 鐘旭華,等. 提高中國稻田氮肥利用率的研究策略[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學, 2002, 35(9):1 095-1 103.
PENG S B, HUANG J L, ZHONG X H,etal.Research strategy in improving fertilizer-nitrogen use efficiency of irrigated rice in China[J].ScientiaAgriculturaSinica, 2002, 35(9):1 095-1 103.
[28] RATHKE G W, BEHRENS T, DIEPENBROCK W. Integrated nitrogen management strategies to improve seed yield, oil content and nitrogen efficiency of winter oilseed rape (BrassicanapusL.): A review[J].AgricultureEcosystems&Environment, 2006, 117(s 2-3):80-108.
[29] 蓋均鎰.試驗統(tǒng)計方法[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出社,2000:101-103.
[30] 趙中華, 劉德章, 南建福.棉花各器官干物質(zhì)分配規(guī)律的數(shù)學模型[J]. 華北農(nóng)學報, 1997, 12(3):53-59.
ZHAO Z H, LIU D Z, NAN J F. Mathematical models of cotton dry matter distribution ratio in different organs[J].ActaAgriculturaeBoreali-Sinica, 1997, 12(3):53-59.
[31] 李蕾, 婁春恒, 文如鏡,等. 新疆不同密度下棉花干物質(zhì)積累及其分配規(guī)律研究[J]. 西北農(nóng)業(yè)學報, 1996,(2):10-14.
LI L, LOU C H, WEN R J,etal. Study on the dry-matter accumulation and distribution with various densities in Cotton[J].ActaAgriculturaeBoreali-OccidentalisSinica, 1996,(2):10-14.
[32] 王善仙, 劉 宛, 李培軍,等. 生物有機肥調(diào)控對鹽堿脅迫下向日葵幼苗生長及生理指標的影響[J]. 生態(tài)學雜志, 2011, 30(4):682-688.
WANG S X, LIU W, LI P J,etal. Regulation effects of bio organic fertilizer on sun flower seed lings growth and leaf physiological in dices under salt-alkali stress.[J].ChineseJournalofEcology, 2011, 30(4):682-688.
[33] 沈其榮.土壤肥料學通論[M].北京:高等教育出版社,2000:270-272.
[34] 魏景云, 高炳德, 索全義,等. 旱地油用亞麻優(yōu)化施肥的研究[J]. 中國油料作物學報, 1998,(4):79-83.
WEI J Y, GAO B D, SUO Q Y,etal. A study of optimum fertilizer application for linseed in dry land[J].Chinesejournalofoilcropsciences, 1998,(4):79-83.
[35] 沈中泉, 郭云桃,袁家富. 有機肥料對改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的作用及機理[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報, 1995,(2):54-60.
SHEN Z Q, GUO Y T, YUAN J F. Effect of organic manure on qualities of crops[J].PlantNutritionandFertilizerScience, 1995,(2):54-60.
[36] 王 顯, 肖躍成, 姚義,等. 不同生物有機肥對水稻產(chǎn)量及其構成因子的影響[J]. 中國稻米, 2010, 16(3):50-52.
WANG X, XIAO Y C, YAO Y,etal. Effects of different bio organic fertilizer on Rice yield and its components[J].ChinaRice, 2010, 16(3):50-52.
[37] 閆 湘, 金繼運, 何 萍,等. 提高肥料利用率技術研究進展[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學, 2008, 41(2):450-459.
YAN X, JIN J Y, HE P,etal. Recent advances in technology of increasing fertilizer use efficiency[J].ScientiaAgriculturaSinica, 2008, 41(2):450-459.
[38] 宋建群, 徐 智, 湯 利,等. 不同有機肥對烤煙養(yǎng)分吸收及化肥利用率的影響[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學學報, 2015, 30(3):471-476.
SONG J Q, XU Z, TANG L,etal.Effects of different organic fertilizers on nutrient absorption and fertilizer use efficiency of flue-cured tobacco[J].JournalofYunnanAgriculturalUniversity, 2015, 30(3):471-476.
[39] 彭輝輝, 劉 強, 榮湘民,等. 生物炭、有機肥與化肥配施對春玉米養(yǎng)分利用及產(chǎn)量的影響[J]. 南方農(nóng)業(yè)學報, 2015, 46(8):1 396-1 400.
PENG H H, LIU Q, RONG X M,etal. Effects of biochar, organic fertilizer and chemical fertilizer combined application on nutrient utilization and yield of spring maize[J].JournalofSouthernAgriculture, 2015, 46(8):1 396-1 400.
(編輯:裴阿衛(wèi))
Effect of Amino Acid Organic Fertilizer on the Growth,Seed Yield and Quality of Oil Flax
YANG Tianqing, NIU Junyi*
(Gansu Provincial Key Laboratory of Arid Land Crop Science, College of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou, 730070, China)
To study the effect of amino acid organic fertilizer and chemical fertilizer application for day matter accumulation, seed yield and quality of oil flax, without fertilizer as contrast under field conditions,we analyzed the single application of fertilizer, the proportion of different formula of amino acid organic manure and chemical fertilizers application and single application of amino acid organic fertilizer formula for flax. The results showed: (1) amino acid organic fertilizer had obvious effect for germination rate, and with the amino acid organic fertilizer increased the germination rate increased. (2) Amino acid organic fertilizer promoted the dry matter accumulation process and increased the total amount of dry matter accumulation of flax. In mature stage,30% organic fertilizer + 70% chemical fertilizer compared with no fertilizer, 100% chemical fertilizer and 100% organic fertilizer the total dry matter were significantly increased by 60.52%, 37.01% and 29.97%, respectively. Considering 30% organic fertilizer + 70% chemical fertilizer is the best effect, compared with no fertilization, 100% chemical fertilizer and 100% organic fertilizer, the yield increased by 72.07%, 16.47%, 13.30%, respectively. (3) In the case of 30% organic fertilizer + 70% chemical fertilizer alternative fertilizer, flax dry matter, seed yield and linolenic acid content is the highest, and 60% organic fertilizer + 40% chemical fertilizer alternative fertilizer, flax linoleic acid content is the highest.Considering the 30% organic fertilizer + 70% chemical fertilizer effect on local flax production of the best.
amino acid organic fertilizer; dry matter; germination rate; quality
1000-4025(2016)08-1632-10
10.7606/j.issn.1000-4025.2016.08.1632
2016-03-18;修改稿收到日期:2016-07-11
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項資金(CARS-17-GW-9); 國家自然科學基金(31660368)
楊天慶(1990-),男,在讀碩士研究生,主要從事作物作物栽培學與耕作學研究。E-mail:932860498@qq.com
*通信作者:牛俊義,教授,主要從事作物栽培與生理生態(tài)研究。E-mail: niujy@gsau.edu.cn
Q945.79; S565.9
A