氮肥和钾肥用量对不同年代油菜品种产量及养分利用的影响

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品种更替是推动我国油菜产业快速发展的关键因素,在过去70年里我国油菜品种实现了从白菜型到双低高产油菜的飞跃。育种的过程中往往关注油菜产量、品质和抗病性特征,而忽略养分利用效率。施肥是油菜高产稳产的重要保障,提高油菜的养分利用效率可以减少化学肥料的投入,为油菜绿色发展提供支撑。为了明确油菜养分效率的变化,选取了1950-1960年代、1970-1980年代、1990-2010年代、2010-2020年代的10个品种,通过设置不同的氮肥、钾肥用量田间试验,研究氮肥和钾肥施用对不同年代长江流域主要种植品种的产量、养分利用效率、品质的影响,以期为油菜的高产优质高效新品种的培育提供参考。主要结果如下:(1)氮肥用量对不同年代油菜品种产量及养分利用的影响氮肥施用显著提高了油菜产量,当氮肥用量超过270 kg/hm~2时,继续增施则无显著增产。不同年代油菜品种的氮肥响应趋势相似,但各年代品种间存在差异,随育种年代的推进产量有增加的趋势,2010-2020年代品种的产量表现最好。进一步从产量构成因子来看,不同年代油菜品种的单株角果数、千粒重存在显著差异,而每角粒数差异不显著。氮肥施用能缩小品种间产量及产量构成因子间的差异,挖掘油菜的产量潜力。随氮肥用量及育种年代的增加不同年代品种的收获指数均呈上升趋势。不同年代品种油菜地上部氮含量略有不同,不施氮条件下,早期品种的油菜籽粒氮含量高于现代品种,但茎秆、角壳氮含量不同年代品种间无显著差异。氮肥投入显著增加了油菜地上部氮积累,但不同年代间油菜的地上部氮积累差异不显著。不同年代品种的氮肥表观利用率、农学利用率在施氮量为180-270 kg/hm~2间达到最大,分别为51.9%-69.8%、11.3-12.9 kg/kg。不同年代品种间氮肥表观利用率和农学利用率无显著差异。不同年代品种间品质性状存在明显差异,随育种年代的增加,油菜含油率、油酸、亚油酸、蛋白质含量均呈增加趋势,芥酸、硫甙含量则有明显降低。氮肥施用显著影响了油菜籽粒品质,随氮肥用量的增加不同品种的含油率、油酸、亚油酸含量呈下降趋势,蛋白质、芥酸、硫甙含量则有明显上升。(2)钾肥用量对不同年代油菜品种产量及养分利用的影响钾肥施用显著增加了油菜产量,当钾肥用量超过120 kg/hm~2时,继续增施则增产效果不再显著。不同年代品种间的差异较大,随育种年代的增加产量有显著增加,钾肥施用缩小品种间的差异。随钾肥用量的增加和育种年代的增加各年代油菜品种的收获指数呈上升趋势。随钾肥用量和育种年代的增加不同年代品种的茎秆、角壳钾含量均有不同程度的增加,而对籽粒钾含量影响较小。钾肥投入显著提高了成熟期油菜各部位钾积累,集中在茎秆、角壳上。不同年代品种间的地上部钾积累随育种年代的推进有显著增加,2010-2020年代品种的地上部钾积累显著高于1950-1960年代品种。不同年代品种的钾肥农学利用率均在K30处理下达到最大,为13.92-21.16 kg/kg,不同年代品种间有所差异,2010-2020年代品种的钾肥农学利用率高于早期品种。不同年代品种间品质性状存在明显差异,随育种年代的推进,油菜含油率、油酸、亚油酸含量均呈增加趋势,蛋白质含量无显著变化,芥酸、硫甙含量则有明显降低。钾肥施用对不同年代品种的含油率的影响不显著,蛋白质、油酸、亚油酸含量有上升趋势,芥酸、硫甙含量有显著下降。综上所述,随氮肥、钾肥用量的增加和育种年代的推进油菜产量、品质均有提升,但不同年代品种间的养分利用效率无显著差异。
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