中国油菜生产格局与施肥研究现状

甘国渝 ，邹家龙 ，陈 曦 ，3，朱 海 ，金慧芳，李继福 ，3

（1.长江大学农学院，湖北 荆州 434025；2.荆州区农业技术推广中心，湖北 荆州 434025；3.农业农村部废弃物肥料化利用重点实验室，武汉 430064）

菜子油是全球第三大植物油，除作为食用油外，油菜也是饲用蛋白和生物柴油的重要来源。20 世纪80 年代以来，世界油菜生产快速发展，1979—1998 年20 年间油菜播种面积增加了2 倍多，总产量增加了3 倍，成为世界上仅次于大豆的第二大油料作物。2000 年世界油菜种植面积26 859 万hm2，单产 1 498 kg/hm2，总产量 4 024.3 万 t，产量最多的国家是中国、印度、加拿大。中国、印度、加拿大3 国的油菜种植面积总和与产量总和分别占世界总面积和总产量的70.5%和61.1%。20 世纪80 年代以来，中国的油菜种植面积迅速扩大，面积和总产均居世界第一位［1］。中国油菜种植主要分布在北方春油菜区和长江上、中、下游冬油菜区，随着中国居民生活水平的逐步提高，人们对食用油的需求更加趋于多元化，主要表现为需求层次的提档升级。国产双低菜子油作为品质好、营养价值高的大宗优质食用油，可以满足广大消费者的高品质食用油需求，这也是农业走高质量发展之路的基本方向［2］。

2005 年中国全面启动测土配方施肥工作，全方位、多层次明确了中国不同区域土壤肥力状况和推荐施肥水平，这对于中国油菜种植科学施肥具有重要指导意义。2017 年国家启动“油菜减肥减药”重大研究项目，开展油菜减肥减药研究。这些项目的实施对推进中国油菜种植业健康发展具有重大意义［3］。尽管中国油菜科学施肥技术研究取得了一定的进展，但油菜种植主产区土壤肥力水平低、施肥过量和不足同时并存、施肥方式粗放、施肥过程复杂与投入高、肥料利用率低、肥料施用与产量目标及生态目标不匹配等问题仍然存在［4］。因此，在中国主要农作物“减肥减药”的新形势要求下，本研究依托CNKI 提供的文献可视化计量分析功能，对国内油菜生产和科学施肥研究进行统计分析，将各地区实际施肥量与国家推荐施肥量做对比，以期为中国油菜科学施肥提供一定参考依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源

本研究数据来源于中国知网（CNKI）数据库和中国农业统计年鉴（2006—2020 年）。为保证检索文献的查全率与查准率，选择以“主题”进行检索，检索标准为：主题=“油菜”和“施肥”，时间跨度=“2006-01-01”至“2020-12-31”；学科领域=“基础科学”和“农业科技”。

1.2 研究方法

文献计量分析［5］采用数理统计方法，对文献的研究机构、发表期刊、出版年份和关键词等信息进行描述和评价，以获取某学术领域的研究现状并预测其发展趋势。本研究主要运用中国知网系统开发的计量可视化分析功能，对国内油菜施肥研究的文献增长规律、文献的学科领域分布等进行统计，并运用Microsoft Excel 2019、VOSviewer 1.6.10 和 Origin 9.0进行数据处理和图形绘制。

2 结果与分析

2.1 中国油菜种植现状

2.1.1 油菜播种面积和产量变化 依据中国农业统计年鉴（2006—2020 年）数据绘制图1。图1 显示，2005 年中国油菜种植面积约728 万hm2，油菜总产量1 305 万 t，油菜单产为 1 793 kg/hm2。2010 年油菜种植面积达到最大，为731 万hm2，油菜总产量和单产分别为 1 308 万 t 和 1 775 kg/hm2。与 2010 年的种植规模相比，2011—2019 年，中国油菜种植面积略呈减少趋势，油菜总产量有不同程度的波动，而油菜单产却呈直线增加趋势。2019 年中国油菜播种面积稳定在658 hm2，总产量达1 348 万t，油菜单产提高到2 048 kg/hm2。

图1 2005—2019 年中国油菜种植面积和产量变化

2.1.2 油菜主产区格局变化情况 2016—2019 年中国油菜主产区种植情况见表1。由表1 可知，春油菜区主要分布在内蒙古、甘肃、青海和西藏4 省（自治区）；而冬油菜主要分布在长江上游［四川、重庆、云南、贵州和陕西5 省（市）］、长江中游（湖北、湖南、江西、安徽和河南5 省）和长江下游［江苏、浙江、上海3 省（市）］。春油菜区的种植面积为63.06 万hm2，油菜年产量为113.12 万t。长江上游、中游和下游冬油菜区的种植面积分别为236.93万hm2、318.11万hm2和 28.11 万 hm2；冬油菜年产量分别为 509.36 万 t、606.48 万t 和73.38 万t。长江中游冬油菜区的油菜种植面积和油菜总产量约占全国的49%和47%。就油菜单产而言，长江下游冬油菜区单产最高，达到2 458 kg/hm2；其次是春油菜区、长江上游和长江中游冬油菜区，其中长江上游和长江中游冬油菜区两者差别不明显。

表1 2016—2019 年中国油菜主产区种植情况

2016—2019 年各区油菜产量和种植面积的变异系数显示，春油菜区中内蒙古和甘肃的种植规模和产量变幅较大；长江上游冬油菜区中云南和贵州的种植规模和产量变幅较大；长江中游冬油菜区中各省份的种植规模和产量变幅较小；而长江下游冬油菜区中浙江、上海的种植规模和产量变幅较大。造成这些地区油菜种植变幅较大的原因有两方面：一方面受农村劳动力转移和进口油料冲击的双重影响，油菜产业发展面临巨大压力；另一方面，油菜种植收获菜子这一模式受到新的消费需求如油菜菜用、蜜用和休闲观光等的冲击，这为油菜种植多功能提供了广阔的市场前景和发展空间［6］。

2.2 油菜施肥研究进展

2.2.1 油菜施肥研究发表文献情况 油菜施肥作为油菜生产过程中的一个重要环节，受到科研和生产者的重视。因此，在中国知网的文献检索条件中设置主题词“油菜”与“施肥”，文献发表时间选取2006-01-01 到2020-12-31，获得相关文献发表情况。由图2 可知，2009—2017 年，全国油菜施肥研究发表文献每年均保持在200 篇以上，其中2014 年发表文献最多，达240 篇。长江中游地区冬油菜种植面积最广，有关油菜施肥研究文献相比于其他3 个油菜种植区域总发文量占有优势，2006—2020 年，年均发文量 38 篇，其中，2010、2019 年年发文量均超过60 篇。

图2 2006—2020 年中国油菜施肥研究发表文献数量

2.2.2 油菜施肥研究主要发文机构 通过文献计量可视化分析，有关油菜施肥研究主要发文机构见表2。由表2 可知，春油菜区的主要研究机构分别是青海省农林科学院、甘肃农业大学、青海大学、内蒙古农业大学和甘肃省农业科学院，累积发表相关文献88 篇，占全国发文总量的9.7%。长江上游冬油菜区的主要研究机构分别是西北农林科技大学、四川农业大学、西南大学、贵州大学、贵州省农业科学院和贵州省油料作物研究所，累积发表相关文献167 篇，占全国发文总量的18.4%。长江中游冬油菜区的主要研究机构分别是华中农业大学、湖南农业大学、安徽省农业科学院、安徽农业大学、中国农业科学院油料作物研究所、湖北省农业科学院和江西省红壤研究所，累积发表相关文献394 篇，占全国发文总量的43.4%。长江下游冬油菜区的主要研究机构分别是南京农业大学、浙江大学和扬州大学，累积发表相关文献96 篇，占全国发文总量的10.6%。

表2 有关油菜施肥研究发文机构

2.2.3 文献发表期刊和研究层次 对油菜施肥所收录的文献进行整合，结果显示发表文献数量居前10位的期刊依次为现代农业科技、农技服务、安徽农学通报、华中农业大学学报、安徽农业科学、中国农技推广、农民致富之友、农业科技通讯、耕作与栽培和中国农业信息，文献占比分别为13.25%、6.40%、6.27%、4.11%、3.79%、3.59%、3.46%、3.26%、2.94%和2.74%（图3），其中安徽省的期刊发表文献累积达到总量的10.06%，说明安徽省油菜施肥研究在全国具有重要地位和影响力。

图3 期刊发表油菜施肥研究状况

发表文献的期刊类型和项目分布见图4。从载文的期刊类型（图4A）来看，以应用型文献为主，集中在基础与应用基础研究、工程技术、专业实用技术、行业技术与指导等领域，这表明油菜施肥更多的是指导生产实践，应用性较强。从项目支持经费（图4B）来看，国家科技支撑计划、国家自然科学基金、国家重点研发计划和“863”计划等国家项目，四者文献合计占到总量的65.39%。此外还有现代农业产业技术体系建设专项、国家农业科技成果转化资金、“973”计划、教育部新世纪优秀人才支持计划等项目支持。由此可见，油菜施肥技术、油菜养分管理受到国家、高校和地方政府的普遍重视。

图4 发表文献的期刊类型和项目分布

2.2.4 关键词共现网络情况 在文献计量学中，关键词共现常用来分析所选文献集所代表学科中各主题之间的关系。以“油菜”和“施肥”为主题文献集的关键词共现情况如图5 所示。由图5A 可知，2006—2015 年期刊论文的共现网络关键词为油菜、产量、栽培技术、施肥等，表明2006—2015 年油菜施肥的研究核心是提高油菜产量，改良栽培技术和优化施肥方式，除此之外测土配方施肥也显得尤为重要，并扩展到最佳施肥量、肥料利用率和经济效益等多方面的研究。中国在2005 年启动测土配方施肥补贴项目，在一定程度上提升了作物施肥的经济和生态效益。由图5B 可知，2016—2020 年期刊论文的共现网络关键词为油菜、栽培技术、施肥等，表明2016—2020 年油菜施肥的研究核心仍然是改良栽培技术和优化施肥方式；同时，经济效益、减量施肥和品质等关键词出现也较高。

图5 2006—2020 年期刊论文关键词共现情况

2.3 油菜推荐施肥与现状

2020 年 2 月和 2020 年 9 月，农业农村部种植业管理司、全国农业技术推广服务中心和农业农村部科学施肥专家指导组联合发布了2020 年春季主要农作物科学施肥指导意见［7］以及2020 年秋冬季主要农作物科学施肥指导意见［8］。油菜施肥用量分北方春油菜区、长江上、中、下游冬油菜区进行推荐（表3）。主要农作物科学施肥指导意见中油菜推荐肥料用量根据地区和产量水平而定，且具有以下特点：①在油菜低产量情况下，即油菜产量＜1 500 kg/hm2时，各地区推荐的氮肥用量基本维持在90～120 kg/hm2；推荐的磷肥用量在长江中、下游冬油菜区中最低，为33.75～40.50 kg/hm2；推荐的钾肥和硼砂用量在长江上游冬油菜区中最高，分别为45.00～60.00 kg/hm2和10.50～15.00 kg/hm2。②在油菜高产量情况下，即油菜产量＞3 000 kg/hm2时，长江中、下游冬油菜区推荐的氮肥用量最高，达到了180 kg/hm2，北方春油菜区推荐的氮肥用量相对较低；而在钾肥的推荐用量中长江上游冬油菜区一直保持最高，为75.00 kg/hm2，其他地区次之；北方春油菜区推荐的磷肥和硼砂最高，分别达到 90.00 kg/hm2和 15.00 kg/hm2。

表3 2020 年油菜种植区国家推荐施肥用量 （单位：kg/hm2）

依据油菜施肥指导意见中的油菜种植区划分标准，对2016—2020 年在知网发表的油菜施肥论文进行整合分析，获取四大油菜主产区的实际平均产量及施肥现状（图6），分析具体如下：①北方春油菜地区油菜平均产量为2 239 kg/hm2，N、P2O5、K2O 的平均施用量分别为 153.1、102.2、54.3 kg/hm2。②长江上游冬油菜区油菜平均产量为2 540 kg/hm2，N、P2O5、K2O 的平均施用量分别为 169.5、76.7、65.8 kg/hm2。③长江中游冬油菜区油菜平均产量为2 147 kg/hm2，N、P2O5、K2O 的平均施用量分别为 163.5、71.1、84.9 kg/hm2。④长江下游冬油菜区油菜平均产量为3 393 kg/hm2，N、P2O5、K2O 的平均施用量分别为 239.5、116.0、84.5 kg/hm2。

图6 2016—2020 年文献研究中油菜产量与实际肥料用量

上述数据表明各地区油菜的肥料施用量有较大差异，产量水平各不相同，并且还受到地力、环境和管理等因素综合影响。袁久东等［32］对青海省春油菜种植农户的调查发现，与推荐氮肥施用量相比，35.9%的农户氮肥施用量偏高或很高；与推荐磷肥施用量相比，69.0%的农户磷肥施用量偏高或很高。因而，青海省30%春油菜田有氮肥减量空间，60%春油菜田有磷肥减量空间和20%春油菜田氮磷化肥可同时减量。宋佳等［33］研究表明，青海春油菜氮、磷肥投入过量与投入不足现象并存。因此，中国北方春油菜种植区要根据土壤养分状况，因地制宜地依据测土配方实行平衡施肥，首先控制氮磷肥用量，再适当增施微肥和有机肥，以提高春油菜种植效益，扩大春油菜种植规模。

长江流域是中国冬油菜的主要种植区域，其种植面积和产量分别占全国油菜的90%和91%。任涛等［34］对长江流域冬油菜种植区土壤养分调查结果表明，应重视化肥的合理施用，做到稳施氮肥，增施钾肥和硼肥，局部区域如云南西部、广西北部和湖南南部应适当减少磷肥的投入，而在广西北部、湖南南部和江西北部同时应关注硫肥和镁肥的施用［35］。同时，根据冬油菜种植区域土壤和油菜养分需求特点，可调节氮肥施用时期、比例和配比，满足油菜前期快速生长的氮素需求；后期发挥土壤氮素供应，促进油菜氮素转移再利用，保证油菜对营养的需求。郭丽璇等［36］研究发现油菜种子的氮、可溶性蛋白含量与种子未成苗率显著负相关，而油菜子发芽率和发芽指数则与种子内磷、硼及可溶性糖含量密切相关，尤其磷含量降低会增加油菜种子畸形苗率。黄天宝等［37］于2016—2018 年在长江中游三熟制区（江西进贤）开展田间试验，发现缓释型配方肥在减少肥料养分投入且一次性基施的情况下，仍能达到甚至优于常规肥分次施用的效果。这对于晚稻套播油菜地区，缓释型配方肥是一种较为理想的肥料，建议因地制宜地推广应用。将2016—2020 年各油菜种植区文献中习惯性施肥量与国家推荐用肥量进行对比，不难发现在相同产量梯度下实际氮、磷施肥量均偏高。因此，各地区油菜种植应加强产学研结合，将养分科学施用与管理新理论、新技术应用到田间，以提高肥料利用效率和经济效益。

3 结论

2006—2019 年，中国油菜种植面积持续稳定，油菜总产量有所波动，长江中游仍是中国油菜种植主产区。2009—2017 年，国内有关油菜施肥的学术研究年发文量均在200 篇以上，2018—2020 年，发文量有所下降，年均100 篇以上。整合分析2016—2020 年油菜肥料施用量数据，发现各油菜种植地区实际用肥量或习惯性施肥量与国家油菜种植推荐用肥量相比，仍存在较大差异，氮、磷、钾肥过度施用现象依旧存在，尤其是北方春油菜种植区磷肥施用量偏高现象较为严重。与国家推荐用量相比，当前中国北方春油菜区和长江上、中、下游冬油菜区的施肥用量偏高，减肥空间较大。因此，在油菜种植上应充分做好测土配方施肥，配施有机肥，不断探索新的施肥方式，提高肥料资源利用效率，达到稳产、合理施肥，同时提高油菜的品质和经济效益，进而降低化肥资源的流失，减少环境污染的潜在风险。