本研究针对油菜生产过程中存在的问题,利用大田试验并结合室内测试,系统地分析了氮磷钾肥施用对油菜产量、品质、经济效应、肥料利用率以及农田养分收支平衡的影响,在探讨土壤速效养分含量与氮磷钾肥推荐用量关系的基础上,建立了不同土壤养分含量水平下的推荐用量技术。获得以下主要结果:
1.合理施用氮磷钾肥,增产效果显著。增施氮肥,48个试验平均增产1218kg/hm2,增产量在500～1000 kg/hm2和1000～1500 kg/hm2的试验各占29.2%和31.3%,高于2000 kg/hm2的试验占12.5%;增产率平均为122.0%,增产率在80%～120%的试验占22.9%,高于120%的试验占35.4%。增施磷肥,47个试验平均增产626 kg/hm2,增产量在300～600 kg/hm2和600～1000 kg/hm2的试验各占35.4%和33.3%,高于1000kg/hm2的试验占12.5%;增产率平均为45.3%,增产率在10%～30%的试验占47.9%,高于100%的试验占10.4%。增施钾肥,47个试验平均增产361 kg/hm2,增产量在0～200 kg/hm2和200～500 kg/hm2的试验各占33.3%和39.6%,高于800 kg/hm2的试验占8.3%;增产率平均为20.0%,增产率在5%～10%的试验占29.2%,高于30%的试验占20.8%。61个试验推荐施肥比完全不施肥平均增产1414 kg/hm2,增产率平均为164.1%;24个试验推荐施肥比习惯施肥平均增产310 kg/hm2,增产率平均为16.3%。
2.合理施用氮磷钾肥,经济效益显著。48个试验施氮纯利润平均为5100元/hm2,纯利润在4000～6000元/hm2和2000～4000元/hm2的试验各占29.2%和25.0%,高于6000元/hm2的试验占31.3%,;产投比平均为6.90,产投比在6.0～8.0和4.0～6.0的试验各占22.9%,高于8.0的试验占37.5%。47个试验施磷纯利润平均为2661元/hm2,纯利润在1500～3000元/hm2的试验占37.5%,高于3000元/hm2的试验占35.4%;产投比平均为7.71,产投比在5.0～8.0和2.0～5.0的试验各占25.0%,高于8.0的试验占43.8%。45个试验施钾纯利润平均为1437元/hm2,纯利润在1000～2000元/hm2和500-1000元/hm2的试验各占22.9%,高于2000元/hm2的试验占25.0%;产投比平均为4.42,产投比在5.0～8.0和2.0～5.0的试验各占29.2%和39.6%,高于8.0的试验占8.3%。61个试验推荐施肥比不施肥平均增收5392元/hm2,22个试验推荐施肥比习惯施肥平均增收1253元/hm2。
3.油菜籽品质的进一步提高,需要合理配施氮磷钾肥。增施氮肥,在提高油菜籽蛋白质含量,降低芥酸和硬脂酸含量的同时,会降低油分、油酸和亚油酸含量,提高亚麻酸含量;增施磷肥,在提高油菜籽油分、油酸和亚油酸含量的同时,会引起蛋白质含量的下降、硬脂酸和亚麻酸含量的上升;钾肥用量小于120 kg/hm2时,增施钾肥能提高油菜籽油分和油酸含量,降低硫甙、芥酸和硬脂酸含量,但过量施用反而会起反作用。
4.油菜对养分的吸收和累积,受氮磷钾肥用量水平的影响。油菜地上部氮素含量变化趋势大致是随氮肥用量水平的增加明显增加,随磷、钾肥用量水平的增加略有下降;磷素含量基本变化趋势大致是随磷肥用量水平的增加而增加,随氮肥用量水平的增加而下降;钾素含量变化趋势大致是随钾肥用量水平的增加而增加,随氮肥用量水平的增加而下降。肥料的施用促进了油菜对氮磷钾素的吸收和积累。
5.油菜吸收的氮、磷主要分配于籽粒,钾素主要分配在角壳和茎杆,其分配比例受肥料用量的影响作用较小。试验条件下,油菜吸收的氮素和磷素各有68.5%～77.2%和73.7%～82.7%分配在籽粒,钾素在籽粒部分的分配比例只占10.3%～15.4%。
6.合理配施氮磷钾肥,能提高肥料利用效率。试验条件下,油菜氮、磷、钾肥农学利用率平均分别为4.48～9.00 kg/kg N（平均为6.35 kg/kg N）、3.91～10.36 kg/kgP2O5（平均为7.95 kg/kg P2O5）、1.56～4.71 kg/kg K2O（平均为3.21 kg/kg K2O）;偏生产力平均分别为9.94～25.45 kg/kg N（平均为17.33 kg/kg N）、17.96～58.09 kg/kg P2O5（平均为35.90 kg/kg P2O5）、13.24～39.08 kg/kg K2O（平均为24.16 kg/kg K2O）;表观利用率平均分别为22.98%～36.05%（平均为32.64%）、13.41%～24.69%（平均为22.06%）、23.67%～72.77%（平均为57.74%）;生理利用率平均分别为13.97～22.49kg/kg N（平均为19.10 kg/kg N）,22.51～54.28 kg/kg P2O5（平均为38.57 kg/kg P2O5）,1.12～9.40 kg/kg K2O（平均为6.24 kg/kg K2O）。肥料利用效率主要受基础地力和肥料用量的影响。
7.试验条件下,生产100kg籽粒平均需要吸收3.22～4.79kg N（平均为4.00kgN）、1.39～2.11 kg P2O5（平均为1.73kg P2O5）、5.91～9.57 kg K2O（平均为7.48kgK2O）,氮、磷、钾需求比例为1:0.31～0.65:1.23～2.71（平均为1:0.43:1.87）。油菜单位产量需肥量主要受品种和肥料用量的影响。
8.湖北省油菜田养分收支平衡的整体状况是,氮、磷盈余,钾亏缺。试验条件下,当氮、磷肥用量为150、180kg N/hm2和75、90kg P2O5/hm2时,氮、磷素表观盈余量平均分别为48.2、67.0kg N/hm2和38.8、35.7kg P2O5/hm2;当钾肥用量为120kg/hm2时,钾素平均亏缺62.2kg K2O/hm2;习惯施肥条件下,氮、磷表观盈余量平均分别为101.1 kg N/hm2、30.6kg P2O5/hm2,钾素平均亏缺23.1kg K2O/hm2。
9.试验条件下,61个试验的地力贡献率平均为44.5%（即施肥在产量中的贡献率平均高达55.5%）,地力贡献率在20%～40%和40%～60%的试验各占30.6%和46.8%。
10.结合大田试验和肥料效应方程,明确了油菜氮、磷、钾肥基本用量。48个试验的氮肥经济用量平均为156.2 kg/hm2,用量在100～150 kg/hm2和150～200kg/hm2的试验各占33.3%和39.6%,高于200 kg/hm2的试验占18.8%。47个试验的磷肥经济用量平均为63.3kg/hm2,用量在30～60 kg/hm2和60～100 kg/hm2的试验各占40.4%和51.1%,高于100 kg/hm2的试验只占2.1%。43个试验的钾肥经济用量平均为83.2kg/hm2,用量在50～80 kg/hm2和80～120 kg/hm2的试验各占46.5%和25.6%,高于120kg/hm2的试验占11.6%。
11.建立了土壤速效养分含量与油菜氮、磷、钾肥推荐用量间的回归方程。本研究区域内,在产前测定土壤碱解氮XN（mg/kg）、速效磷XP（mg/kg）和速效钾XK（mg/kg）含量,根据方程yN=437.41-60.808Ln（xN）(rN=0.5501**,n=48)、yP=117.35-22.755Ln（xP）(rp=0.4768**,n=47)、yK=354.55-61.485Ln（xK）(rK=0.6034**,n=43),可以计算出相应的氮、磷、钾肥经济用量y（kg/hm2）。该回归方程的建立为湖北省油菜测土配方施肥提供了参考依据。
