【施氮量对秋播饲用油菜产量和品质的影响探究7100字（论文）】

施氮量对秋播饲用油菜产量和品质的影响研究目录1引言 52材料与方法 62.1试验材料与地点 62.2试验设计与方法 62.2.1试验设计 62.2.2测定项目与方法 72.3数据分析 73结果与分析 73.1氮肥对饲用油菜鲜草产量的影响 73.2氮肥对饲用油菜干物质产出率的影响 83.3氮肥对饲用油菜饲用品质的影响 93.4氮肥对饲用油菜鲜草产量和饲用品质相关性的影响 114讨论与结论 124.1讨论 124.2结论 12参考文献 13摘要油菜是一种氮肥需求量很高的作物，油菜生长发育及产量品质均与施氮量密切相关。因此研究施氮量对油菜产量及品质的影响，对其种植生产具有重要意义。本论文通过采用不同施氮水平对秋播饲用油菜鲜草产量和饲用品质的影响,确定天津秋播饲料油菜最适施氮量。结果表明氮肥施用量对甘蓝型油菜品种华油杂62产量和饲用品质都有重要影响。在钾肥等其他肥料水平一定的情况下，饲用油菜的产量会随施氮量的增加呈现上升趋势。在N150施氮水平下，油菜鲜草产量最大为88.57t/hm2。随着施氮量的增加，华油杂62油菜的干草重与干物质产出率均呈下降趋势，干草重减少了9.32%-19.60%，干物质产出率减少3.03%；在钾肥施用量一定的条件下，与N0相比，施用氮肥可以改变华油杂62的饲用品质。华油杂62粗蛋白质和粗淀粉含量增加，以N150处理最高。而总可消化养分和水溶性碳水化合物呈下降趋势，中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和牛奶生产力含量呈现上升后下降趋势，氮含量以75kg/hm2最高，N150最低。研究还发现，施氮量与产量呈极显著正相关，与ADF、NDF、WSC等品质指标呈负相关关系，粗蛋白含量与ADF、NDF等指标均呈负相关关系。综上结果所示，天津地区秋播饲用油菜的最适施氮量为150kg/hm2。关键词：施氮量、秋播饲用油菜、鲜草产量、饲用品质1引言油菜是中国主要的油料作物之一，其种植面积和总产量占世界的四分之一，主要分布在我国长江中下游地区[1]。油菜的生产对我国国民经济具有重要作用，饲料油菜则成为油菜育种培育的新思路[5]。饲用油菜具有易种植、产量高、生长快且较易推广的特点[2,3,4]，极具发展潜力。随着双低饲料油菜品种推广力度的加大，在我国油菜种植区将会克服以往品种多而杂的问题[6]，实现品种统一化、规模化生产，油菜的饲料化进程得到迅速发展。施肥是影响农田土壤养分和作物产量的主要因素之一。施用氮肥是农业生产中作物高产保障的重要手段，也是影响农作物产量和品质的主要因子[7]。有研究发现，合理的氮肥施用可以对农作物产量和氮素的吸收利用产生显著影响[8]。但现如今许多农民对氮肥用量无法很好掌握，施用氮肥量逐渐增加，氮肥流失率也呈上升趋势，过量施用氮肥直接导致土壤酸化、植被严重衰退、空气中氨氮增加、地下水污染等生态问题的发生田间氮肥的损失率也呈递增趋势，则合理施肥，尤其要确定氮肥的适宜用量，使氮素化肥能够高效利用，这对保障粮食可持续生产和环境安全有重要意义[9]。施氮水平对植物体内氮素的含量和分布有显著影响，氮素的合理供应能够有效增加植物体内蛋白质含量，影响植物的生长发育和物质合成。在一定的施氮量范围内，随着氮素吸收量的增加，供氮量的增加可以提高粗蛋白含量。因此，合理施氮量是维持饲用油菜正常生长的关键因素，氮素水平不仅影响油菜的生长发育，而且对产量起到调控作用，合理增施氮肥可提高油菜群体质量，增加籽粒和油脂产量[10]。随着施氮量的增加，油菜产量呈现先增加后下降趋势，提高施氮量能增加油菜产量，但达到某一程度后，就会丧失其效果，过量施氮反而降低了产量[7]。因此本实验研究了不同施氮量对饲用油菜产量和品质的影响，来确定饲料油菜栽培最佳氮肥施用量，以期为天津地区饲用油菜氮肥施用调控及应用提供理论依据和技术支撑。饲用油菜代谢能力较强、粗蛋白含量较高、中性洗涤纤维含量较低[11]。国外，作为饲用的油菜为两年生油菜，属十字花科两年生牧草，第一年进行营养生长，翌年进行生殖生长。其中，饲用油菜具有极强的抗寒性，十分少见于其他饲料作物，可以使作物的生育期提前或延后；同时也是一种具有高产性能的饲料作物。因此，饲用油菜在新西兰成为备受重视的畜牧业优质粗饲料资源[12]。我国饲用油菜的育种研究始于70年代中后期，但进展十分迅速。随着双低油菜籽在我国的大规模推广种植，不仅提高了油菜籽的食用价值，而且其饲用价值也有了很大提高[13]。氮肥的施用是提高饲用油菜产量的重要途径之一[14]。有研究显示,施氮显著提高了油菜的产量,但当氮肥施用量大于180kg/hm2时,氮肥的增产效果显示不明显[15]。唐瑶等[16]研究表明,施氮量为278kg/hm2时,饲用油菜可获得高产。蒋守华等[17]研究指出：在油菜植株性状中，随施肥量的增加，株高、分枝高度呈逐渐增加的趋势。他认为氮肥对油菜产量的影响存在一个适宜的范围,超过了这个适宜范围,不论是减少还是增加施用氮肥都可能造成油菜产量的减少。氮素营养对油菜产量和品质的影响较大，增施氮肥能提高油菜产量和种子蛋白质含量[18]。研究表明，作物产量和氮素吸收量密切相关，施氮量对作物吸收利用氮素影响存在差异，高氮不但不能增加作物产量，而且导致氮肥利用率下降，造成资源浪费，威胁环境安全[19]。根据已知研究表明，我国氮肥利用率只有30%-35%，比发达国家的氮肥利用率低10~20个百分点，如何提高作物的氮肥利用效率已成为当前相关领域的研究热点[20]。为更好地对饲用油菜进行高效利用以及选育最佳营养成分含量的饲用油菜，分析氮肥对饲用油菜产量和品质的调控效应，本研究为后期确定最适施氮量奠定理论基础，为饲用油菜品质相关性状改良提供新思路。2材料与方法2.1试验材料与地点采用甘蓝型油菜品种华油杂62为试验材料，于2020年8月-11月在天津市静海区天津农学院团泊洼试验基地进行试验。2.2试验设计与方法2.2.1试验设计以饲用油菜华油杂62为试验材料，采用单因素随机区组试验设计，施氮水平分别0kg/hm2（N0）、75kg/hm2（N75）和150kg/hm2（N150）。每小区18m²，重复3次。全生育期施钾135kg/hm2，施磷肥120kg/hm2，按照60%-40%分基肥和蕾薹期施用，氮肥全部为基肥。播前整地，播种量11.25kg/hm2，行距40cm，人工开沟条播，2叶期间苗至30×104株/hm2。2.2.2测定项目与方法①生育时期：作物栽培学物候期记载规定，播种期、出苗期、始花期、盛花期（饲用油菜收获期）。②鲜草产量：盛花末期收获，每小区收获代表性区域1m2，分解为茎、叶2部分，测定植株青体产量。③饲用品质指标：测产时每小区分别取1份鲜样500g-1000g，于105℃杀青30min，85℃烘干至恒重，测定干物质产出率，植物微型粉样机粉碎后过100目筛，备测，主要测定粗蛋白、粗淀粉、粗纤维、酸性/中性洗涤纤维、总可消化养分等品质指标。2.3数据分析利用Excel2016进行数据初步分析和做图，用SPSS19.0进行数据的相关性分析。3结果与分析3.1氮肥对饲用油菜鲜草产量的影响鲜草产量（t/hm鲜草产量（t/hm2）图1氮肥对饲用油菜鲜草产量的影响从图1可以看出，不同施氮水平对饲用油菜华油杂62的鲜草产量有一定影响，主要表现为在施钾量为175kg/hm2处理下，随着施氮量的增加饲用油菜鲜草产量呈增长趋势。N75与N0处理相比下，鲜草产量增加了22.58t/hm2,增产41.28%，且两种处理之间差异显著。N150处理与N0处理相比，鲜草产量显著增加了33.85kg/hm2,增产61.86%，并且这两个处理之间存在显著差异。N150与N75处理相比，鲜草产量提高了11.27t/hm2，增产14.57%，他们之间差异不显著。由此可知，在钾肥水平一定下，施氮量为150kg/hm2时，饲用油菜华油杂62的鲜草产量达到最高。3.2氮肥对饲用油菜干物质产出率的影响干草干草重（t/hm2）图2氮肥对饲用油菜干草重的影响由图2可以看出，增施氮肥对于饲料油菜干草重产量存在一定影响。在不同氮肥用量处理下，可以看出,随着氮肥施用量的增加,饲用油菜干草重产量呈下降趋势。饲用油菜干草重在N75与N0处理下相比，减少了0.84t/hm2，减产了11.34%，且两种处理间差异不显著；N150与N0处理相比较，干草重减少了1.45t/hm2，产量减少了19.60%，两种处理间存在差异不显著；N150处理与N75处理相比，饲用油菜干草重减少了0.61t/hm2，减产9.32%，且他们之间差异不显著。由此可知，在钾肥水平一定时，施氮水平为150kg/hm2时，得到的饲用油菜的干草重最低。由图3可以看出，氮肥施用量对饲料油菜干物质的产出率呈负相关关系，高施肥量N150处理下的饲料油菜干物质产出率最低(12.42%)，比不施氮(N0)处理减少3.43％，不施肥处理下的饲料油菜干物质产出率最高(15.45%)。N75与N0处理相比，饲用油菜干物质产出率减少了1.75%。而N150与N75两种处理相比，N150比N75处理获得的干物质产出率减少了1.28%。且N0、N75和N150这3个处理间的产出率并无显著差异。由此可以得出，在施钾量水平一定时，施用氮肥水平为150kg/hm2时饲用油菜华油杂62干物质产出率最低。干物质产出率（%）干物质产出率（%）图3氮肥对饲用油菜干物质产出率的影响3.3氮肥对饲用油菜饲用品质的影响表1氮肥对饲用油菜饲用品质的影响氮肥CPADFNDFStarchWSCTDNHayMilkKg/TonN017.07±0.95b26.73±0.15a34.34±1.74a2.33±0.38b15.13±2.1b67±0.5a1820.67±14aN7521.1±2.26ab27.2±2.01a34.42±3.14a2.63±0.26b8.13±1.98ab63±1.41a1720±75.85aN15024.67±1.34a25.9±1.71a32.09±1.77a3.33±0.17a6.47±1.06a62.67±1.25a1790.67±94.22a施氮量对饲用油菜华油杂62成熟期品质有重要影响，饲用油菜品质指标包括粗蛋白、粗淀粉、粗纤维、酸性/中性洗涤纤维、总可消化养分、牛奶生产力等。由上图1可知，在同一钾肥水平下，饲用油菜的粗蛋白质（CP）含量表现为随氮肥用量增加而增加。其中N75与N0处理相比，粗蛋白质含量增加4.03%,两个处理间差异不显著，N150比N0水平处理下，粗蛋白含量提高7.6%，两处理间差异显著；N150比N75高3.57%，两处理间差异不显著。N150和N75处理间粗淀粉含量差异显著。但粗淀粉含量在N150与N75处理间有显著差异，在N0与N75处理间无显著差异。因此可以看出，钾肥施用水平一定的情况下，施氮水平为150kg/hm2时，饲用油菜粗蛋白质含量最大。酸性洗涤纤维（ADF）含量和中性洗涤纤维（NDF）含量都随施氮量增加呈现先增加后减少，且N75、N150和N0三者处理间的差异均不显著。在N75处理下，酸性洗涤纤维的含量比N0水平下增加了0.87%,比N150减少了1.3%。N150与N0相比，酸性洗涤纤维的含量减少了0.83%。可以看出，施氮水平为75kg/hm2时，ADF含量最大为27.20%,在150kg/hm2施氮水平下，ADF的最低含量为25.90%。中性洗涤纤维（NDF）含量以N75处理最高，比N0处理高0.08%。施氮量为150kg/hm2时NDF含量最低，为32.09%。与N0和N75相比，中性洗涤纤维含量分别降低了2.25%和2.33%。施氮量75kg/hm2能促进饲用油菜中性或酸性洗涤纤维的形成。可溶性碳水化合物（WSC）以及总可消化养分也随施氮水平的变化有相应的变化，即随施氮量增加相应减少。其中可溶性碳水化合物含量在N75处理下与N0和N150处理间均无显著差异，N150处理下可溶性碳水化合物含量比较N0处理下显著减少。N150处理下WSC含量最低为6.47%,与N0和N75相比分别减少了8.66%和1.66%。N75与N0相比，WSC含量减少了7.00%,这两个处理间差异不显著。可知随着施氮量的增加会抑制可溶性碳水化合物的产生。总可消化养分（TDN）含量随着施氮量的逐渐增加呈现下降趋势，在N0、N75、N150三种处理间无显著差异。N150与N0和N75相比分别下降了4.33%和0.33%，而N75与N0相比总可消化养分下降了4.00%。在施钾量为150kg/hm2时，饲用油菜中的总可消化养分含量含量最少，因此，施氮量的增加制约饲用油菜储备总可消化养分。淀粉（Starch）含量随着施氮量的增加整体呈上升趋势，在150kg/hm2施氮水平下，Starch含量最小为32.09%。与N0和N75处理相比，淀粉含量分别减少了0.30%和1.00%，N150与N75和N0处理之间存在显著差异。N75与N0相比，淀粉含量减少了0.3%,且这两个处理间差异不显著。所以，施氮量的增加有利于饲用油菜淀粉的产生牛奶生产力（HayMilk）随着施氮量的增加整体呈先减少后增加趋势。饲用油菜的牛奶生产力在N0处理下最高为1820.67kg/t，在N75处理下最低为1790.67kg/t，三个处理间差异均不显著。N75与N0相比，牛奶生产力减少了100.67kg/t,下降5.35%,N150处理下比N75增加了30.00kg/t,上升4.12%,与N0相比，N150的产奶量下降了70.67kg/T，下降了1.65%。因此，150kg/hm2施氮水平有利于提高草奶品质。3.4氮肥对饲用油菜鲜草产量和饲用品质相关性的影响由表2可知，在施钾水平一定时，随着氮肥施用量的增加，产量与施氮量呈极显著相关关系。粗蛋白质与可溶性碳水化合物、总可消化养分呈显著正相关,与中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和牛奶生产力呈不显著正相关[21]，与粗淀粉呈显著负相关。酸性洗涤纤维与可溶性碳水化合物和粗淀粉呈不显著正相关,与中性洗涤纤维呈显著正相关，与总可消化养分呈不显著负相关，与牛奶生产力呈显著负相关。中性洗涤纤维与可溶性碳水化合物、总可消化养分呈不显著正相关,与粗淀粉和牛奶生产力呈不显著负相关。粗淀粉与可溶性碳水化合物、总可消化养分呈显著或极显著负相关，与牛奶生产力呈不显著负相关。可溶性碳水化合物与总可消化养分呈显著正相关，与牛奶生产力呈不显著正相关。可溶性碳水化合物与总可消化养分呈显著正相关。不同施氮量水平下饲用油菜粗蛋白含量存在不显著差异。饲用油菜粗蛋白含量以N150处理下最高（24.67%），N0处理下最低（17.07%）。随着施氮量的增加，饲料油菜粗蛋白质含量有所增加，N150处理的粗脂肪含量较不施氮(N0)处理增加7.6％，不施氮(N0)处理和高施氮处理下的饲料油菜蛋白质含量无显著差异，饲料油菜粗蛋白含量的增加一定程度上影响了植株形成可溶性碳水化合物。在不同施氮量处理下的饲料油菜的粗淀粉含量在2.33%-3.3%之间变化，不施氮量处理下的饲料油菜粗淀粉含量最低(2.33％)，高施氮量处理下的油菜粗淀粉最高(3.33％)。随着施氮量的增加，饲料油菜粗淀粉的含量呈逐渐上升趋势。表2氮肥对饲用油菜鲜草产量和饲用品质相关性的影响氮肥产量CPADFNDFStarchWSCTDNHaymilk氮肥10.877**0.800**-0.181-0.3380.808**-0.733*-0.581-0.134产量10.660.151-0.0130.746*-0.700*-0.670*-0.376CP1-0.21-0.5410.862**-0.932**-0.747*-0.206ADF10.902**0.0370.068-0.376-.676*NDF1-0.3050.4290.007-0.399Starch1-0.830**-0.796*-0.414WSC10.876**0.485TDN10.751*Haymilk1**.在0.01水平（双侧）上显著相关。*.在0.05水平（双侧）上显著相关。4讨论与结论4.1讨论不同施氮量油菜的生长发育有较大影响。油菜的产量随着施氮量的增加呈先增后降的趋势，表明在一定的范围内，增施氮肥能够有效促进作物的生长，一旦超过临界点，会出现反作用，抑制作物生长，这与路志达等的研究结果一致[22]。饲料油菜的鲜草产量随氮肥施用量的增加而增加，在N150时达到最大，说明在氮肥用量适宜范围内，单位氮素随着用量的增加油菜产量增加的量越大，同时氮肥在适宜用量范围内生产能力随施用量的增加而提高但超过这个范围生产能力会降低。这一研究结果与韦春丽等人一致[23]。施氮对植株品质性状产生影响，它们间存在着相关性，增施氮肥可改善植株品质性状[24]。随着施氮量的增加，饲用油菜的鲜草产量呈上升趋势；植株干重在一定范围内呈先上升后下降趋势。施氮量的增加使饲用油菜粗蛋白、粗淀粉含量提高，而可溶性碳水化合物以及总可消化养分含量均降低。4.2结论适量施用氮肥不仅有利于促进植株生长，而且有利于提高饲用油菜的鲜草产量及饲用品质。本试验中，施氮量应以N150为宜。氮肥水平在影响油菜生长发育的同时，对产量、品质的形成起到不同的调控作用。随着氮肥用量的增加,饲用油菜鲜草产量相对增加，在氮肥水平为150kg/hm2时，鲜草产量最大。不同施氮处理饲用油菜的鲜草重增产14.57%-61.86%，干草重减少9.32%-19.60%。随着施氮量的增加，对油菜的粗蛋白质及淀粉的生产具有正向效应，但对可溶性碳水化合物和总可消化养分的产生有一定程度的抑制作用。适合的施氮量对油菜的饲用品质如酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维及牛奶生产力都有相应的调控作用，为改善油菜饲用品质提供依据。从相关性分析来看，施氮量与产量呈极显著相关关系，并且与粗蛋白和淀粉含量有显著正相关关系。粗蛋白与淀粉含量呈显著正相关，而淀粉与可溶性碳水化合物呈显著负相关关系，另外可溶性碳水化合物与牛奶生产力和总可消化养分呈正相关关系。因此从实际生产上考虑,实际生产中建议氮肥施用水平为N150。【参考文献】[1]宋新南，房仁军，王新忠，王惠桐，徐惠斌，顾加强．油菜秸秆资源化利用技术研究[J]．自然资源学报，2009，24(6):984－991．[2]陈丽园，夏伦志，吴东．油菜秸秆的无公害处理研究[J]．中国草食动物，2010，(4):36－38．[3]刘成，黄杰，冷博峰，冯中朝，李俊鹏．我国油菜产业现状、发展困境及建议[J]．中国农业大学学报，2017，22(12):203－210．[4]郭燕枝，杨雅伦，孙君茂．我国油菜产业发展的现状及对策[J]．农业经济，2016(7):44－46[5]关周博，田建华，董育红．我国油菜发展的现状、面临的问题以及应对策略[J]．陕西农业科学，2016，62(3):99－101．[6]颉健辉，李玲玲，谢军红，等.氮肥运筹对旱作覆膜玉米产量及固碳减排效应研究[J].中国土壤与肥料，2019(6)：134-141.[7]KaurR,GarciaS.C,FulkersonW.J.Feedingtimeandsequenceofforagerapeandmaizesilagedoesnotaffectdigestibilityandrumenparametersinsheep[J].Anim.Prod.Sci,2009,49:318–325.[8]牟海日,王春朋,胡立艳.辽宁地区种植国外饲料油菜的试验报告[J].中国奶牛:饲料饲养,2012(3):9-11.[9]鲁剑巍.中国油菜生产的高产高效氮素管理[J].中国农业科学,2016,49(18):3504-3505.[10]任涛,