王家順 +李志友 陸引罡

摘要：采用田間裂區(qū)試驗(yàn)研究不同氮肥用量對(duì)烤煙—油菜輪作體系中作物產(chǎn)量、氮素吸收量、氮肥利用率和后效的影響。結(jié)果表明，烤煙季產(chǎn)量隨著氮肥施用量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，烤煙季施氮150 kg/hm2產(chǎn)量最高，氮肥利用率最大；烤煙季施用的氮肥具有明顯的后效，油菜產(chǎn)量顯著增加314.73～488.83 kg/hm2，氮素吸收量增加12.33～17.86 kg/hm2，相當(dāng)于油菜季施氮22.46～35.21 kg/hm2的增產(chǎn)效果，氮肥的后效與施氮量成正比。在烤煙—油菜輪作體系中，推薦烤煙季施氮肥150 kg/hm2，油菜季在充分考慮烤煙季氮肥后效的基礎(chǔ)上少施氮22.54～35.17 kg/hm2，烤煙、油菜增產(chǎn)效果好。

關(guān)鍵詞：烤煙—油菜輪作；產(chǎn)量；氮素吸收量；氮肥利用率；氮肥后效

中圖分類號(hào)：S344.1；S143.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）05-0070-03

氮是植物生長(zhǎng)發(fā)育的必需營(yíng)養(yǎng)元素之一，合理施用氮肥是作物獲得高產(chǎn)和改善品質(zhì)的重要措施之一[1]，然而近年來(lái)大量農(nóng)村勞動(dòng)力外出務(wù)工和經(jīng)濟(jì)條件變好，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中盲目施用化肥的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，尤其是氮肥的偏施、濫施、重施現(xiàn)象比較突出。隨著作物氮肥施用量的逐漸增加，產(chǎn)量不斷提高，但是氮肥利用率卻不斷降低[2]，當(dāng)前條件下氮肥利用率平均為35%[3]。研究表明，氮肥施入到土壤后，除了被作物吸收帶走起增產(chǎn)作用，以及通過(guò)揮發(fā)、淋洗損失到環(huán)境中對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)負(fù)效應(yīng)外，還有相當(dāng)數(shù)量的肥料氮?dú)埩粲谕寥乐?，供下季作物所吸收利用，替代后季一部分氮肥[4-5]。

烤煙作為一種不耐連作的作物，輪作成為煙草主要的種植制度。貴州省是我國(guó)烤煙主產(chǎn)區(qū)之一，結(jié)合喀斯特山區(qū)土層淺、保水保肥能力差等特點(diǎn)，油菜作為一種肥田養(yǎng)地作物，成為與烤煙輪作種植的主要作物之一[6-8]。在輪作周期中，肥料的分配上既要考慮當(dāng)季作物的肥料施用問(wèn)題，也要考慮肥料的殘效對(duì)后季作物的影響。目前，烤煙輪作種植施肥效果主要集中在水旱環(huán)境條件下煙—稻輪作種植的研究[9-12]，烤煙—油菜輪作條件下的施肥效果研究未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道，因此，本研究以烤煙—油菜輪作試驗(yàn)，分析烤煙季不同氮肥用量對(duì)烤煙以及后季油菜產(chǎn)量、肥料利用率的影響，尋求最佳施肥量，從而為烤煙—油菜輪作氮肥的合理施用、提高肥料利用率等提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在安順市西秀區(qū)桐木沖進(jìn)行，當(dāng)?shù)貫樯降?，試?yàn)前茬作物為中藥材，試驗(yàn)土壤為黃壤，土壤理化性質(zhì)：pH值6.75，有機(jī)質(zhì)含量31.32 g/kg，全氮含量2.12 g/kg，堿解氮含量123.1 mg/kg，有效磷含量15.4 mg/kg，速效鉀含量 115.8 mg/kg。

1.2試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選用的烤煙品種為云煙87號(hào)，油菜為油研8號(hào)，均為當(dāng)?shù)氐闹魍破贩N，試驗(yàn)于2012年10月至2015年10月進(jìn)行?？緹煼謩e于每年5—10月種植，種植密度 1.5萬(wàn)株/hm2；每年10月至次年5月將烤煙田間試驗(yàn)主區(qū)裂成2個(gè)副區(qū)種植油菜，密度為10萬(wàn)株/hm2。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中的田間試驗(yàn)管理與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣保持一致。

供試肥料品種分別為硫酸銨（含N 20%）、硝酸銨（含N 35%）、尿素（含N 46%）、過(guò)磷酸鈣（含P2O5 12%）和硫酸鉀（K2O 50%）。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)為烤煙—油菜輪作，其中烤煙種植季采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方式，共包含4個(gè)氮肥水平，分別為：N0（不施氮）、N100（施氮100 kg/hm2）、N125（施氮125 kg/hm2）、N150（施氮150 kg/hm2）、N175（施氮175 kg/hm2），每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)面積120 m2。烤煙收獲后，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)分為2個(gè)副區(qū)種植油菜，分別設(shè)為-N處理（-N表示油菜季不施氮）和+N170處理（+N表示油菜季施氮170 kg/hm2）。

本試驗(yàn)中烤煙季和油菜季各處理磷肥、鉀肥的用量保持一致，分別為烤煙季P2O5 128 kg/hm2和K2O 300 kg/hm2，油菜季P2O5 60 kg/hm2和K2O 75 kg/hm2?？緹熂镜?、鉀肥分基肥、追肥2次施用，施用比例分別為60%、40%，基肥、追肥中氮肥為硫酸銨和硝酸銨按純氮1 ∶[KG-*3]1比例混合的肥料，磷肥全部用作基肥；油菜季氮肥分3次施用，其中基肥占60%，氮肥為硫酸銨和硝酸銨按純氮1 ∶[KG-*3]1比例混合的肥料，越冬肥和薹肥各占20%，氮肥為尿素，磷肥、鉀肥均全部作基肥施用。

1.4樣品采集與測(cè)定方法

1.4.1土壤的基本理化性質(zhì)在烤煙試驗(yàn)開(kāi)始前，以整個(gè)試驗(yàn)田塊為采樣單元，采用“S”形取樣的方法在試驗(yàn)田塊內(nèi)采集0～20 cm土層土樣，風(fēng)干過(guò)篩后備用。土壤pH值采用電位法（pH計(jì)）[13]測(cè)定，有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀滴定法[13]測(cè)定，全氮含量采用硫酸-硫酸鉀-硫酸銅消煮、蒸餾滴定法[13]測(cè)定，土壤堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法[13]測(cè)定，土壤速效磷含量采用碳酸氫鈉-鉬銻抗比色法[13]測(cè)定，土壤速效鉀含量采用醋酸銨浸提-火焰光度法[13]測(cè)定。

1.4.2烤煙和油菜的氮素吸收在烤煙和油菜收獲前1 d在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇15、30株油菜，風(fēng)干稱質(zhì)量后將烤煙分為煙葉和莖稈根兩部分，油菜分成籽粒和莢殼、莖稈部分，稱質(zhì)量、烘干、粉碎。采用濃H2SO4-H2O2消化[13]，凱氏定氮儀測(cè)定植株各部分氮含量，計(jì)算烤煙和油菜的氮素吸收。

1.4.3烤煙和油菜產(chǎn)量各個(gè)小區(qū)單打單收測(cè)產(chǎn)。

氮肥合理施用量是影響肥料利用率的關(guān)鍵因素，從表1可以看出，隨著烤煙氮肥用量的增加，氮肥的貢獻(xiàn)率和氮肥利用率均呈先增加后降低的趨勢(shì)，以N150處理的氮肥貢獻(xiàn)率和氮肥利用率最高，分別為61.56%和37.33%。氮肥農(nóng)學(xué)效率隨烤煙氮肥施用量的增加而逐漸減少。這表明氮肥施用量不足會(huì)影響烤煙的產(chǎn)量，然而過(guò)量的氮肥施用則會(huì)造成烤煙對(duì)氮素的奢侈吸收、上部煙葉可利用率低等問(wèn)題，從而降低了烤煙的產(chǎn)量和肥料利用率。2.2不同處理對(duì)油菜產(chǎn)量和氮素吸收量的影響

可以看出，烤煙季的氮肥施用量會(huì)對(duì)油菜產(chǎn)量產(chǎn)生明顯的影響，在油菜季不施氮肥的情況下，隨著烤煙季氮肥用量的增加，油菜的產(chǎn)量呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，其中烤煙季施氮量為175 kg/hm2時(shí)油菜的產(chǎn)量最高，比烤煙季不施氮肥處理顯著增產(chǎn)488.83 kg/hm2。與不施用氮肥處理相比，油菜季施用氮肥后能明顯提高油菜的產(chǎn)量，增產(chǎn)945.32～1 192.28 kg/hm2。同時(shí)，烤煙季氮肥施用量也會(huì)影響到當(dāng)季油菜產(chǎn)量，烤煙季不施氮處理油菜產(chǎn)量明顯低于其他施用氮肥的處理，并且油菜的產(chǎn)量隨著前季烤煙氮肥用量的增加而增加，以烤煙季氮肥施用量最高的N175處理的油菜產(chǎn)量最高，達(dá)到2 494.53 kg/hm2，比烤煙季不施氮肥增產(chǎn) 735.79 kg/hm2。

烤煙季的氮肥施用量同樣也會(huì)對(duì)油菜季氮素吸收量產(chǎn)生明顯的影響，無(wú)論在油菜季施用氮肥還是不施用氮肥的情況下，油菜的氮素吸收量均隨著烤煙季氮肥用量的增加而增加，其中均以烤煙季氮肥施用量為N175處理時(shí)油菜的氮素吸收量最高，分別為48.98、130.58 kg/hm2，分別比烤煙季不施氮肥處理增加 17.86 、35.21 kg/hm2，由此可見(jiàn)，烤煙季氮肥的后效與氮肥用量呈顯著正相關(guān)，同時(shí)氮肥的后效也受油菜季氮肥用量的影響。

2.3烤煙季肥料氮的利用率以及殘留氮在油菜季的利用

由表3可知，在烤煙—油菜輪作條件下，殘留在土壤中的烤煙季施用的氮肥能夠明顯增加油菜的產(chǎn)量和氮素吸收量，烤煙季殘留的氮素仍有10.21%～12.33%可以被油菜季所吸收利用。在考慮氮肥施用的后效后，2季氮肥的累積利用率為42.69%～48.30%，其中以N150處理氮肥的累積利用率最大，為48.30%。

在烤煙季氮肥的施用基礎(chǔ)上，油菜季施用氮肥能明顯提高油菜的產(chǎn)量，增產(chǎn)945.32～1 192.28 kg/hm2。如果以烤煙季不施用氮肥油菜季施用氮肥的增產(chǎn)量作為評(píng)估烤煙季氮肥后[CM（25]效的依據(jù)，油菜季增產(chǎn)945.32[KG*3]kg/hm2，在烤煙季施氮量為[CM）]

3討論與結(jié)論

3.1討論

施用氮肥能夠顯著增加烤煙、油菜的產(chǎn)量和氮素吸收量，這與許多研究結(jié)果[7，15-17]一致。在本試驗(yàn)條件下，烤煙產(chǎn)量隨著氮肥用量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，其中以N150處理的烤煙產(chǎn)量最高，達(dá)到2 105.33 kg/hm2，比N0處理增產(chǎn)1 295.99 kg/hm2。與產(chǎn)量的變化略有不同，烤煙的氮素吸收量隨著氮肥用量的增加而增加，以N175處理的氮素吸收量最大，比N0處理增加了61.59 kg/hm2。過(guò)量的氮肥施用則會(huì)造成烤煙生長(zhǎng)后期對(duì)氮素的奢侈吸收，導(dǎo)致上部煙葉可利用率和煙葉品質(zhì)下降[7，18]。

烤煙季氮肥的施用會(huì)影響油菜的產(chǎn)量和氮素吸收，在施肥或不施肥的情況下，油菜的產(chǎn)量均隨著烤煙季氮肥施用量的增加而增加?？緹熂镜适褂筒嗽霎a(chǎn)314.73～488.83 kg/hm2，氮素吸收量增加12.33～17.86 kg/hm2，烤煙季氮肥在油菜季的利用率為10.21%～12.33%。在本研究中考慮到油菜枯葉和根系在成熟期死亡和腐爛，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估，因此肥料利用率只考慮了油菜地上部的氮素吸收，這在一定程度上低估了作物對(duì)肥料的利用率。在本試驗(yàn)中，油菜季沒(méi)有設(shè)定不同的氮肥施用量研究油菜季氮肥合理用量，但是參考卜容燕等的經(jīng)驗(yàn)[19]，在本試驗(yàn)條件下要達(dá)到一定的增產(chǎn)量，油菜季氮肥的施用量理論上可以下調(diào)22.54～35.17 kg/hm2。

3.2結(jié)論

烤煙季氮肥施用量150 kg/hm2產(chǎn)量最高，氮肥利用率最大，施氮量不足或者過(guò)高均會(huì)造成烤煙產(chǎn)量降低，從而降低經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，烤煙季氮肥具有顯著后效，后茬油菜顯著增產(chǎn)314.73～488.83 kg/hm2，在本試驗(yàn)條件下相當(dāng)于油菜季少施氮22.54～35.17 kg/hm2的增產(chǎn)效果，氮肥后效與施氮量呈正比。

綜上所述，在烤煙—油菜輪作系統(tǒng)中，合理施氮能顯著增加烤煙和油菜的產(chǎn)量，烤煙季氮肥具有一定的后效，油菜生長(zhǎng)季氮肥應(yīng)該在充分考慮前茬作物烤煙氮肥后效的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化推薦施用。

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