不同品種和密度下飼用油菜盛花期營養(yǎng)元素的分配

王靈敏 張瑀茜 程凱樂 梅澤宇 張悅薇 高山

摘要 為探究不同品種下種植密度對(duì)油菜地上部營養(yǎng)器官內(nèi)營養(yǎng)元素的影響，以華油雜62和飼油2號(hào)品種油菜為對(duì)象，在生育期取其地上部營養(yǎng)器官，測(cè)定B、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Mo、P、S、Zn等營養(yǎng)元素含量。結(jié)果表明，在試驗(yàn)密度內(nèi)（30萬～90萬株/hm2），通過改變密度最大可增加華油雜62品種內(nèi)各元素含量33.21%、16.00%、27.45%、68.58%、27.27%、32.86%、25.51%、54.73%、43.94%、31.82%和25.54%;可增加飼油2號(hào)品種內(nèi)各元素含量7.26%、23.22%、49.01%、22.19%、34.48%、31.83%、23.36%、41.65%、96.13%、12.06%、45.47%;密度對(duì)華油雜62和飼油2號(hào)品種B、Cu、Fe、K、Mg、Mn、P、Zn等元素含量均存在顯著差異;華油雜62品種最優(yōu)種植密度為90萬株/hm2，飼油2號(hào)的最優(yōu)種植密度為45萬株/hm2。

關(guān)鍵詞 油菜;品種;密度;營養(yǎng)元素

中圖分類號(hào) S-634.3? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2021）12-0019-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.12.006

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Nutrient Distribution of Oilseed Rape during Flowering under Different Varieties and Densities

WANG Ling min，ZHANG Yun xi，CHENG Kai le et al （College of Plant Science，Tarim University，Alar，Xinjiang 843300）

Abstract In order to investigate the effects of planting density on the nutritional elements in the upper nutritional organs of different varieties of oilseed rape，we detected the contents of B，Ca，Cu，F(xiàn)e，K，Mg，Mn，Mo，P，S，Zn and other nutritional elements in the aboveground nutritional organs of Huayouza 62 and Siyou 2. Results showed that in the test density （300 000-900，000 plants/hm2），changing the density could increase the content of each element in the Huayouza 61? by 33.21%，16.00%，27.45%，68.58%，27.27%，32.86%，25.51%，54.73%， 43.94%，31.82% and 25.54%; and it could increase the content of each element in the Siyou 2 by 7.26%，23.22%， 49.01%，22.19%，34.48%，31.83%，23.36%，41.65%，96.13%，12.06%，45.47%，respectively. Densities of B，Cu，F(xiàn)e，K，Mg，Mn，P，Zn and other elements of Huayouza 62 and Siyou 2 were significantly different. The optimal planting density of Huayouza 62 was 900，000 plants/hm2，and the optimal planting density of Siyou 2 was 450，000 plants/hm2.

Key words Oilseed rape;Variety;Density;Nutrient

油菜是我國最大的油料作物，種植規(guī)模逐漸擴(kuò)大，同時(shí)我國也是油料消費(fèi)大國，隨著人口的增加和消費(fèi)水平的提高，對(duì)油料的需求量也在擴(kuò)大，在提高產(chǎn)量的同時(shí)對(duì)品質(zhì)的要求也逐步提升[1-3]。油菜的高產(chǎn)栽培技術(shù)著重于生長發(fā)育過程中大量元素（N、P、K）的應(yīng)用和吸收，對(duì)微量元素的研究并不多，造成了作物營養(yǎng)供應(yīng)的不平衡性，影響作物的品質(zhì)，甚至影響到環(huán)境問題和糧食安全問題[4-7]。在印度印度洋-甘岡平原（IGP）的肥沃地區(qū)，因采用了不合理的農(nóng)業(yè)實(shí)踐和集約化種植，導(dǎo)致微量營養(yǎng)素的缺乏;不合理施用氮、磷、鉀肥，較少使用有機(jī)肥和肥料，不良的農(nóng)田殘留管理和集約化種植造成了養(yǎng)分負(fù)平衡和微量營養(yǎng)素的缺乏。其中，鋅（Zn）的缺乏僅次于P和N，特別是在高pH的劣質(zhì)水灌溉土壤中，而鐵（Fe）、硼（B）、錳（Mn）和鉬（Mo）的缺乏在水稻-小麥種植系統(tǒng)中也有報(bào)道[8]。許多水稻和小麥種植區(qū)的土壤容易出現(xiàn)鋅、硼、錳、鐵、鉬和銅（Cu）的缺失[9]。

與常量營養(yǎng)元素一樣重要，微量營養(yǎng)元素參與植物的重要代謝活動(dòng)，即使是單一的必需微量營養(yǎng)元素的缺乏也會(huì)擾亂植物的發(fā)育，導(dǎo)致作物產(chǎn)量的大幅下降[10]，直接施肥雖然可以彌補(bǔ)營養(yǎng)元素的缺失，但是較低的肥料利用效率也會(huì)導(dǎo)致資源的浪費(fèi)和土質(zhì)的變化。鑒于此，筆者采用不同栽培方式和品種，研究了油菜各器官對(duì)鈣、鎂、硫、鐵、錳、鋅、鉬、硼、銅、磷、鉀離子的吸收，最后探討了影響微量元素吸收的農(nóng)作措施。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)在塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)試驗(yàn)站的試驗(yàn)地進(jìn)行。該地土壤情況如下：有機(jī)質(zhì) 11.4 g/kg，全氮0.562 g/kg，全磷0.724 g/kg，全鉀20.134 g/kg，堿解氮23.07 mg/kg，速效磷20.11 mg/kg，速效鉀114.25 mg/kg，pH 8.47，電導(dǎo)率111.6 μs/cm。

1.2 試驗(yàn)材料 供試材料為華油雜62和飼油2號(hào)，由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)提供。

1.3 試驗(yàn)方法 采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，種植方式為條播，播種深度為2～3 cm，設(shè)置3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)分為5小區(qū)，每小區(qū)種植2個(gè)品種的5個(gè)密度處理，分別為30萬株/hm2（M1處理）、45萬株/hm2（M2處理）、60萬株/hm2（M3處理）、75萬株/hm2（M4處理）、90萬株/hm2（M5處理）。盛花期測(cè)定各元素含量及生理指標(biāo)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 采用Microsoft Excel 2013、DPS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;采用Duncans新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)油菜盛花期中微量元素積累的影響

由表1可知，華油雜M3處理的B、Cu、P、Zn元素含量最高，且與其他密度處理均存在不同程度的顯著差異;M4處理下的元素Fe、K、Mn、S含量最高，其中元素Fe、K、Mn含量與其他處理均存在顯著差異;M5處理的Ca含量最高，與其他處理間無顯著差異;M6處理的元素Mg、Mo含量最高，Mg元素含量與其他處理間均存在顯著差異，元素Mo與其他處理間無顯著差異。其中Ca、Cu、K、Mn、P、S、Zn含量隨著密度的增加呈先增后減的趨勢(shì)，Mo含量隨密度的增加呈先減后增的趨勢(shì)。

飼油二號(hào)的M2處理Ca、Fe含量最高，與其他處理間存在不同程度的顯著差異;M3處理的Cu、K、Mn、P、Zn元素含量最高，與其他處理存在不同程度的顯著差異;M5處理的S含量最高，但與其他處理間無顯著差異;M6處理的B、Mg、Mo元素含量最高，其中B、Mg元素與其他處理間存在顯著差異，Mo元素與其他處理間無顯著差異;其中Ca、Mo元素隨密度的增加呈先減后增的趨勢(shì)。

2.2 不同處理對(duì)莖葉中微量元素分配的影響

由表2可知，在華油雜62油菜莖稈中，B元素M5處理占比最大，為0.22%，M4和M6處理占比最小，為0.19%;Ca元素M5處理占比最大，為5.51%，M4處理占比最小，為4.01%;Cu元素M2、M4處理占比較大，為0.05%;M3、M5、M6處理占比為0.04%;Fe元素M6處理占比最大，為1.69%，M4處理占比最小，為0.73%，隨密度增大呈先減后增的趨勢(shì);K元素M4處理占比最大，為25.15%，M2處理最小，為23.56%;Mg元素M6處理占比最大，為40.43%，M4處理最小，為31.14%;Mn元素M2、M6處理占比較大，為0.18%，M3處理占比較小，為0.15%，隨密度增大呈先減后增的趨勢(shì);Mo元素M4處理占比最大，為0.05%，M3、M5、M6處理占比最小，為0.02%;P元素M4處理占比最大，為35.03%，M6處理占比最小，為25.37%;S元素M4處理占比最大，為3.19%，M2處理最小，為2.59%，隨密度增加呈先增后減的趨勢(shì);Zn元素M2和M4處理占比較大，為0.29%，M3處理最小，為0.23%。由表3可知，在油菜葉片中，B元素M3處理占比最大，為0.71%，M6處理最小，為0.52%;Ca元素M2處理占比最大，為26.55%，M4處理最小，為21.11%，隨密度增加呈先減后增的趨勢(shì);Cu元素M3處理較大，為0.11%，M2、M6處理較小，為0.08%，隨密度的增加呈先增后減的趨勢(shì);Fe元素M3處理占比最大，為13.94%，M2處理最小，為9.59%;K元素M4處理占比最大，為42.47%，M6處理占比最小，為36.61%，隨密度的增大呈先增后減的趨勢(shì);Mg元素M6處理占比最大，為7.76%，M3處理最小，為5.25%，隨密度的增大呈先減后增的趨勢(shì);Mn元素M3處理占比較大，為1.06%，M6處理最小，為1.01%，密度的增加呈先增后減的趨勢(shì);Mo元素M6處理占比最大，為0.09%，M4處理最小，為0.04%，隨密度增大呈先減后增的趨勢(shì);P元素M3處理占比最大，為3.24%，M2處理最小，為2.42%，隨密度的增大呈先增后減的趨勢(shì);S元素M6處理占比最大，為13.19%，M3處理最小，為11.00%，隨密度的增大呈先減后增的趨勢(shì);Zn元素M3處理最大，為0.74%，M6處理最小，為0.54%，隨密度的增大呈先增后減的趨勢(shì)。

由表2可知，飼油2號(hào)在油菜莖稈中，B元素M2和M3處理占比最大，為0.21%，M5處理占比最小，為0.18%;Ca元素M6處理占比最大，為5.59%，M2處理占比最小，為4.41%;Cu元素M3處理占比較大，為0.06%;M4處理占比較小，為0.04%;Fe元素M6處理占比最大，為2.32%，M3處理占比最小，為1.24%;K元素M5處理占比最大，為26.42%，M6處理最小，為23.28%;Mg元素M6處理占比最大，為42.34%，M3處理最小，為31.66%;Mn元素M4、M5、M6處理占比均為0.18%，M2、M3處理占比最小，為0.17%;Mo元素各項(xiàng)處理間均無差異，為0.02%;P元素M2處理占比最大，為34.83%，M6處理占比最小，為23.25%，隨密度的增大呈先增后減的趨勢(shì);S元素M5處理占比最大，為4.29%，M6處理最小，為2.52%，隨密度增加呈先增后減的趨勢(shì);Zn元素M4處理占比較大，為0.31%，M2、M5和M6處理0.25%最小。由表3可知，在油菜葉片中，B元素M6處理占比最大，為0.75%，M4處理最小，為0.53%，隨密度的增大呈先減后增的趨勢(shì);Ca元素M2處理占比最大，為28.24%，M3處理最小，為23.35%;Cu元素M2、M3和M6處理較大，為0.09%，M4、M5處理較小，為0.08%;Fe元素M2處理占比最大，為10.03%，M3處理最小，為7.58%;K元素M3處理占比最大，為46.06%，M2處理最小，為36.97%;Mg元素M5處理占比最大，為7.16%，M3處理最小，為6.08%;Mn元素M6處理占比最大，為1.02%，M4最小，為0.94%;Mo元素M6處理占比最大，為0.07%，M2、M3、M4處理最小，為0.04%，隨密度增大呈增大的趨勢(shì);P元素M3處理占比最大，為3.02%，M5處理最小，為1.93%;S元素M5處理占比最大，為13.13%，M3處理最小，為11.54%;Zn元素M3處理最大，為0.62%，M6處理最小，為0.51%，隨密度的增大呈先增后減的趨勢(shì)。

2.3 不同處理油菜各元素莖葉分布 油菜不同部位的元素組成比例也大不相同。從圖1可以看出，華油雜62品種M3處理地上部分營養(yǎng)器官B元素含量最高，達(dá)0.255 6 mg/kg，其中莖稈占28.28%，葉片占71.72%;M3處理地上部分營養(yǎng)器官Cu元素含量最高，達(dá)0.040 8 mg/kg，其中莖稈占32.64%，葉片占67.36%;M4處理地上部分營養(yǎng)器官M(fèi)n元素含量最高，達(dá)0.344 4 mg/kg，其中莖稈占15.16%，葉片占84.84%;M4處理地上部分營養(yǎng)器官M(fèi)o元素含量最高，達(dá)0.025 5 mg/kg，其中莖稈占61.45%，葉片占38.55%;M3處理地上部分營養(yǎng)器官Zn元素含量最高，達(dá)0.271 7 mg/kg，其中莖稈占30.13%，葉片占69.87%;M5處理地上部分營養(yǎng)器官Ca元素含量最高，達(dá)8.172 4 mg/kg，其中莖稈占21.37%，葉片占78.63%;M4處理地上部分營養(yǎng)器官Fe元素含量最高，達(dá)4.008 1 mg/kg，其中莖稈占5.98%，葉片占94.02%;M4處理地上部分營養(yǎng)器官K元素含量最高，達(dá)20.099 9 mg/kg，其中莖稈占41%，葉片占59%;M6處理地上部分營養(yǎng)器官M(fèi)g元素含量最高，達(dá)15.618 4 mg/kg，其中莖稈占87.67%，葉片占12.33%;M3處理地上部分營養(yǎng)器官P元素含量最高，達(dá)13.280 5 mg/kg，其中莖稈占93.71%，葉片占6.29%;M4處理地上部分營養(yǎng)器官S元素含量最高，達(dá)4.470 3 mg/kg，其中莖稈占23.41%，葉片占76.59%。

從圖2可以看出，飼油2號(hào)品種M6處理地上部分營養(yǎng)器官B元素含量最高，達(dá)0.248 4 mg/kg，其中莖稈占26.22%，葉片占73.78%;M3處理地上部分營養(yǎng)器官Cu元素含量最高，達(dá)0.043 7 mg/kg，其中莖稈占44.47%，葉片占55.53%;M3處理地上部分營養(yǎng)器官M(fèi)n元素含量最高，達(dá)0.318 9 mg/kg，其中莖稈占19%，葉片占81%;M6處理地上部分營養(yǎng)器官M(fèi)o元素含量最高，達(dá)0.024 3 mg/kg，其中莖稈占28.58%，葉片占71.42%;M3處理地上部分營養(yǎng)器官Zn元素含量最高，達(dá)0.256 8 mg/kg，其中莖稈占36.25%，葉片占63.75%;M2處理地上部分營養(yǎng)器官Ca元素含量最高，達(dá)8.457mg/kg，其中莖稈占18.76%，葉片占81.24%;M4處理地上部分營養(yǎng)器官Fe元素含量最高，達(dá)2.875 4 mg/kg，其中莖稈占15.16%，葉片占84.84%;M3處理地上部分營養(yǎng)器官K元素含量最高，達(dá)20.853 2 mg/kg，其中莖稈占41.22%，葉片占58.73%;M6處理地上部分營養(yǎng)器官M(fèi)g元素含量最高，達(dá)15.187 8 mg/kg，其中莖稈占89.3%，葉片占10.7%;M3處理地上部分營養(yǎng)器官P元素含量最高，達(dá)13.085 0 mg/kg，其中莖稈占93.86%，葉片占6.14%;M3處理地上部分營養(yǎng)器官S元素含量最高，達(dá)4.049 6 mg/kg，其中莖稈占24.19%，葉片占75.81%。Mg、P元素在地上部分營養(yǎng)器官分布以葉片為主，B、Ca、Cu、Fe、K、Mn、Mo、S、Zn元素分布以莖稈為主。

2.4 不同處理營養(yǎng)元素主成分分析

從表4可以看出，華油雜62品種前2個(gè)綜合指標(biāo)的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到85.13%，飼油2號(hào)前3個(gè)綜合指標(biāo)的累計(jì)貢獻(xiàn)率高達(dá)92.11%，根據(jù)得到因子得分和貢獻(xiàn)率可計(jì)算出各密度下營養(yǎng)元素含量的綜合得分，從而找出各品種下的最優(yōu)密度處理。

由表5可知，華油雜62品種M5處理第一因子得分最高，說明M5處理下B、Cu、Fe、K、Mn、P、S、Zn元素含量高;M6處理第二因子得分最高，說明M6處理的Ca、Mg、Mo元素含量高;M5處理的綜合得分最高，說明M5處理的元素綜合含量最高。飼油2號(hào)品種下的M6處理第三因子得分最高，說明M6處理的Ca、S元素含量高;M3處理下的第一、二因子和綜合得分最高，說明M3處理的B、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Mo、Zn元素含量及綜合含量都最高。

3 結(jié)論與討論

遺傳和環(huán)境雙重因素共同影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[11]，以往對(duì)于作物營養(yǎng)元素的研究多集中于外部增施藥劑、肥料等措施上[12-13]，而關(guān)于農(nóng)藝栽培耕作措施影響作物營養(yǎng)元素的研究較少[14]。在營養(yǎng)元素方面，試驗(yàn)又過于集中在氮磷鉀等大量元素上[15-16]，Cu、Ca、Fe、Mn、Mg、Mo等元素的含量是否受農(nóng)藝措施的影響，表現(xiàn)為抑制還是促進(jìn)作用，調(diào)節(jié)機(jī)理等尚不明確，還需大量研究來進(jìn)一步證明。該試驗(yàn)以不同油菜品種為試驗(yàn)對(duì)象，通過改變種植密度的耕作栽培方法來探究對(duì)油菜植株中各元素積累量的不同影響，并得出以下結(jié)論：

（1）華油雜62品種不同密度處理對(duì)B、Cu、Fe、K、Mg、P、Zn等元素含量存在顯著差異，Cu、K、P、S、Zn等元素含量隨著密度的增大呈先增后減的趨勢(shì)。飼油2號(hào)不同密度處理對(duì)B、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、P、Zn等元素含量存在顯著差異，且Ca元素隨著密度的增大呈先減后增的趨勢(shì)。

（2）華油雜62油菜30萬株/hm2莖稈中各元素含量由高到低依次為Fe>Ca>Mn>S>B>Mo>Zn >Cu>K>Mg>P;45萬株/hm2莖稈中各元素含量由高到低依次為Fe>Mn>Ca>Mo>S>B>Zn >Cu>K>Mg>P;60萬株/hm2莖稈中各元素含量由高到低依次為Fe>Mn>Ca>S>B>Zn >Cu>K>Mo>Mg>P;75萬株/hm2莖稈中各元素含量由高到低依次為Fe>Mn>Ca>S>B>Mo>Cu>Zn >K>Mg>P;90萬株/hm2莖稈中各元素含量由高到低依次為Fe>Mn>Ca>S>Mo>B>Cu>Zn >K>Mg>P。飼油2號(hào)油菜30萬株/hm2莖稈中各元素含量由高到低依次為Fe>Mn>Ca>S>B>Zn >Mo>Cu>K>Mg>P;45萬株/hm2莖稈中各元素含量由高到低依次為Fe>Mn>Ca>S>B>Mo>Zn >K>Cu>Mg>P;60萬株/hm2莖稈中各元素含量由高到低依次為Mn>Ca>Fe>S>B>Mo>Cu>Zn >K>Mg>P;75萬株/hm2莖稈中各元素含量由高到低依次為Fe>Mn>Ca>B>Mo>Zn >Cu>K>S>Mg>P;90萬株/hm2莖稈中各元素含量由高到低依次為Mn>S>Ca>B>Fe>Mo>Zn >Cu>K>Mg>P，葉片均相反。

（3）華油雜62和飼油2號(hào)品種B、Ca、Cu、Fe、K、Mn、Mo、S、Zn元素含量分布為莖稈>葉片，Mg、P元素含量分布為葉片>莖稈。

（4）華油雜62品種最優(yōu)種植密度為75萬株/hm2，飼油2號(hào)的最優(yōu)種植密度為45萬株/hm2。

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