余常兵 謝立華 李銀水 胡小加 趙應忠 廖星
摘要:研究了氮鉀肥用量和施用方法對芝麻養(yǎng)分積累、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結果表明,試驗條件下,芝麻最高產(chǎn)量施肥量為N 155.8 kg/hm2、K2O 111.4 kg/hm2;氮肥深施和肥料分次施用有利于提高肥料利用率;芝麻粗脂肪含量與粗蛋白質(zhì)含量存在負相關,施用鉀肥芝麻粗蛋白質(zhì)含量可提高0.61%~2.39%,粗脂肪含量降低0.47%~0.76%,施用氮肥均有提高芝麻粗脂肪含量和粗蛋白質(zhì)含量的趨勢;氮和磷主要存在于芝麻子粒中,鉀主要存在于果殼和莖稈中,硼主要存在于莖稈中;在芝麻產(chǎn)量830.8~2 064.1 kg/hm2條件下,芝麻共帶走氮35.0~94.2 kg/hm2、磷7.6~19.8 kg/hm2、鉀40.9~133.8 kg/hm2、硼57.5~119.5 g/hm2;每生產(chǎn)100 kg芝麻子粒,芝麻共帶走氮3.9~5.4 kg、磷0.8~1.1 kg、鉀4.1~7.4 kg、硼4.3~6.9 g。
關鍵詞:芝麻;氮鉀肥;產(chǎn)量;品質(zhì);養(yǎng)分積累
中圖分類號:S565.3;S147.3文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2012)03-0469-04
Effect of N and K Fertilizer Application Techniques on Nutrient Accumulation,
Yield and Quality of Sesame
YU Chang-bing,XIE Li-hua,LI Yin-shui,HU Xiao-jia,ZHAO Ying-zhong,LIAO Xing
(Oil Crops Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Oil Crop Biology of the Ministry of Agriculture,Wuhan 430062,China)
Abstract: The effects of N and K fertilizer application levels and techniques on nutrient accumulation, yield and quality of sesame were studied. It was indicated that the fertilizer formula for the highest yield was 155.8 kg/hm2 N + 111.4 kg/hm2K2O. Deep and split application could increase the use efficiency of N fertilizer of sesame. The crude fat and crude protein had negative correlation in sesame, and application of K fertilizer could increase crude protein by 0.61%~2.39%; but crude fat was decreased by 0.47%~0.76%. Application of N fertilizer could increase the content of crude fat and crude protein. N and P mainly existed in the seeds of sesame, K mainly existed in nutshell and stem, and B mainly existed in stem. When the yield of sesame was 830.8~2 064.1 kg/hm2, N, P2O, K2O and B taken out by sesame were 35.0~94.2 kg/hm2, 7.6~19.8 kg/hm2, 40.9~133.8 kg/hm2 and 57.5~119.5 g/hm2. When 100 kg seeds of sesame were produced, the amount of N, P2O5, K2O and B taken out by sesame were 3.9~5.4 kg, 0.8~1.1 kg, 4.1~7.4 kg and 4.3~6.9 g.
Key words: sesame; nitrogen and potassium fertilizer; yield; quality; nutrient accumulation
芝麻是需肥較多的作物,國內(nèi)已有研究表明,每生產(chǎn)100 kg芝麻子粒需要吸收N 6.87~14.13 kg、P2O5 2.45~3.42 kg、K2O 5.85~10.41 kg[1];在芝麻施肥方法上,氮肥按基肥∶苗肥∶莢肥為5∶2∶3,鉀肥按基肥∶莢肥為7∶3,磷肥作基肥一次施用的效果較好[2];在芝麻施肥量研究方面,適宜施肥量為N 120~150 kg/hm2、P2O5 45~90 kg/hm2、K2O 25~90 kg/hm2 [3,4]。但目前我國芝麻生產(chǎn)上肥料施用不合理的現(xiàn)象仍較嚴重[5],不同土壤上芝麻施肥量存在明顯差異。為此,研究了芝麻營養(yǎng)特點及氮鉀肥施用方式和用量對芝麻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,以期為芝麻合理施肥提供參考。
1材料與方法
1.1試驗材料
試驗在湖北省武漢市蔡甸區(qū)侏儒街中劉村進行,前茬為油菜,土壤pH 7.65,有機質(zhì)8.6 g/kg,速效氮16.6 mg/kg,速效磷32.6 mg/kg,速效鉀94.5 mg/kg。氮鉀肥施用方式試驗芝麻品種為中芝14,氮鉀肥用量試驗芝麻品種為中芝12。
1.2試驗方法
氮鉀肥施用方式試驗:設不施肥、氮鉀肥一次性深施(10 cm)、氮鉀肥一次性撒施、氮肥一次性鉀肥兩次撒施共4個處理。除不施肥處理外,其他處理均施用N 126.0 kg/hm2、P2O5 59.4 kg/hm2、K2O 90.0 kg/hm2、硼砂7.5 kg/hm2。鉀肥分兩次施用時,第一次為底肥(40%),第二次為初花期追肥(60%)。
氮鉀肥用量試驗:設不施肥、N0K90(表示N 0 kg/hm2,K2O 90 kg/hm2,下同)、N42K90、N84K90、N126K90、N84K0、N84K45、N84K135共8個處理。除不施肥處理外,其余7個處理均施用P2O5 59.4 kg/hm2、硼砂7.5 kg/hm2作底肥。試驗中氮肥57%作底肥,43%初花期作追肥。鉀肥40%作底肥,60%初花期作追肥。
試驗3次重復,小區(qū)面積14.4 m2,種植密度為15萬株/hm2。2009年5月20日播種,2009年9月10日收獲。試驗田間管理依據(jù)農(nóng)戶種植習慣進行。
1.3樣品測定
植株取樣在收獲時進行,每個小區(qū)取代表性植株20株,從地表割斷后放入網(wǎng)袋,帶回室內(nèi)風干,考種,分子粒、果殼和莖稈三部分,稱取不同部位干重,磨碎后測定養(yǎng)分。小區(qū)其余芝麻全部收獲,脫粒,將20株樣品子粒計入小區(qū)產(chǎn)量。
試驗地土壤基礎理化性狀采用土壤養(yǎng)分系統(tǒng)研究法測定[6],植株氮含量采用濃硫酸-雙氧水消化,凱氏定氮儀測定,磷、鉀和硼含量采用硝酸-雙氧水消化,ICP測定[7],種子粗脂肪含量測定依據(jù)GB/T 5512—2008《糧油檢驗 糧食中粗脂肪含量測定》進行,粗蛋白質(zhì)含量測定依據(jù)GB/T 14489.2—2008 《糧油檢驗 植物油料粗蛋白質(zhì)的測定》進行。
2結果與分析
2.1芝麻主要營養(yǎng)元素的吸收積累與分配
對產(chǎn)量830.8~2 064.1 kg/hm2的芝麻植株養(yǎng)分分析結果表明,芝麻對不同營養(yǎng)元素的吸收和分配有明顯差異。氮和磷含量在子粒中最高,果殼中次之,莖稈中最低;鉀含量在果殼中最高,莖稈中次之,子粒中最低;硼含量在莖稈中最高,子粒中次之,果殼中最低(表1)。
氮和磷在子粒中所占比例最高(分別占63.4%和69.5%),果殼中次之(分別占22.6%和21.7%),莖稈中最低(分別占14.0%和8.8%);鉀在果殼和莖稈中分別占44.3%和44.8%,在子粒中占10.9%;硼在莖稈中占62.7%,在果殼中占14.2%,在子粒中占23.1%(表2)。
芝麻莖稈、果殼、子粒共帶走氮35.0~94.2 kg/hm2、磷7.6~19.8 kg/hm2、鉀40.9~133.8 kg/hm2、硼57.5~119.5 g/hm2;每生產(chǎn)100 kg子粒,芝麻共帶走氮3.9~5.4 kg、磷0.8~1.1 kg、鉀4.1~7.4 kg、硼4.3~6.9 g(表3)。
2.2氮鉀肥施用方式對芝麻產(chǎn)量的影響
結果(表4)表明,氮肥深施可提高氮肥利用率,肥料分次施用比一次性施用可提高肥料利用率。試驗條件下,氮鉀肥一次性深施(10 cm)比一次性撒施增產(chǎn)4.9%;鉀肥兩次撒施比一次性撒施增產(chǎn)4.9%。
2.3氮鉀肥用量對芝麻產(chǎn)量的影響
結果表明,試驗條件下,芝麻施氮42~126 kg/hm2,比不施氮增產(chǎn)0.5%~14.9%,芝麻產(chǎn)量隨施氮量增加而增加(表5)。芝麻施鉀45~135 kg/hm2,比不施鉀增產(chǎn)0.9%~7.5%,施鉀量135 kg/hm2比90 kg/hm2芝麻產(chǎn)量略有降低(表6),表明芝麻施鉀量應低于135 kg/hm2。與不施肥相比,施氮84 kg/hm2不施鉀,芝麻增產(chǎn)11.7%;施鉀90 kg/hm2不施氮,芝麻增產(chǎn)11.6%。
回歸分析表明,試驗條件下,芝麻最高產(chǎn)量施氮量為155.8 kg/hm2,施鉀量為111.4 kg/hm2時,芝麻產(chǎn)量可達2 335.2 kg/hm2。如以最高產(chǎn)量施肥量的90%作為合理施肥量,試驗條件下,芝麻適宜的施氮量為140.2 kg/hm2,施鉀量為100.3 kg/hm2,芝麻產(chǎn)量達2 316.0 kg/hm2。
2.4氮鉀肥對芝麻品質(zhì)的影響
測定結果表明,芝麻粗脂肪含量與粗蛋白質(zhì)含量存在一定的負相關,鉀肥用量對芝麻粗脂肪含量和粗蛋白質(zhì)含量有明顯影響,施鉀量45~135 kg/hm2,芝麻粗蛋白質(zhì)含量提高0.61%~2.39%,粗脂肪含量降低0.47%~0.76%(表7),而施用氮肥均有總體提高芝麻粗脂肪含量和粗蛋白質(zhì)含量的趨勢(表8)。
3結論與討論
氮和磷主要存在于芝麻子粒中,鉀主要存在于果殼和莖稈中,硼主要存在于莖稈中。在芝麻產(chǎn)量830.8~2 064.1 kg/hm2條件下,芝麻帶走氮35.0~94.2 kg/hm2、磷7.6~19.8 kg/hm2、鉀40.9~133.8 kg/hm2、硼57.5~119.5 g/hm2;每生產(chǎn)100 kg芝麻子粒,芝麻共帶走氮3.9~5.4 kg、磷0.8~1.1 kg、鉀4.1~7.4 kg、硼4.3~6.9 g。
氮肥深施和肥料分次施用有利于提高肥料利用率,但隨著我國勞動力成本的提高,研究和使用芝麻控釋肥將是有效的途徑。
試驗條件下,芝麻最高產(chǎn)量施肥量為N 155.8 kg/hm2,K2O 111.4 kg/hm2。為減少風險,節(jié)約肥料,提高效益,芝麻施肥量以N 140.2 kg/hm2、K2O 100.3 kg/hm2為宜。
芝麻粗脂肪含量與粗蛋白質(zhì)含量存在負相關,施用鉀肥芝麻粗蛋白質(zhì)含量可提高0.61%~2.39%,粗脂肪含量降低0.47%~0.76%,施用氮肥均有總體提高芝麻粗脂肪含量和粗蛋白質(zhì)含量的趨勢,施肥對芝麻其他品質(zhì)的影響有待進一步研究。
參考文獻:
[1] 鐘乃,李光明,王移收.芝麻對氮磷鉀的吸收及其施肥效應[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊,1983(5):15-16.
[2] 李中秀,胡文秀,徐寶慶,等.不同氮鉀用量對芝麻產(chǎn)量的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學報,2007,19(4):117-118.
[3] 楊濤. 夏芝麻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)平衡施肥技術[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009(10):49.
[4] 姚殿立,李錄久,丁楠,等. 芝麻高產(chǎn)高效的平衡施肥技術研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學,2009,37(18):8413-8414.
[5] 張翔,毛家偉,張玉亭,等. 我國芝麻施肥研究現(xiàn)狀、問題與展望[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學,2010(3):127-130.
[6] 加拿大鉀磷肥研究所北京辦事處.土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)科學技術出版社,1992.
[7] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000.
(責任編輯鄭威)
收稿日期:2011-06-17
基金項目:國家科技支撐計劃項目(2011BAD11B05);國家現(xiàn)代芝麻產(chǎn)業(yè)技術體系建設項目(nycytx-20-1-02)
作者簡介:余常兵(1976~),男,湖北漢川人,助理研究員,博士,主要從事油料作物營養(yǎng)與施肥研究,(電話)027~86712256(電子信箱)
cbyu123@163.com;通訊作者,廖星,研究員,(電話)027~86712256(電子信箱)liaox@oilcrops.cn。