楊 濤,擁 嘎
(山南市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,西藏山南 856000)
油菜作為中國第一大油料作物,在食用油供給中占有重要地位[1]。大力發(fā)展油菜生產(chǎn),是有效應(yīng)對中國大豆進口不確定性、維護國家食用油和飼用蛋白供給安全的戰(zhàn)略舉措[2]。中國油菜分為春油菜和冬油菜兩個生態(tài)區(qū),春油菜主要分布在青海、甘肅、新疆、內(nèi)蒙古和西藏等氣溫較低、無霜期較短的地區(qū),總面積穩(wěn)定在66.7萬hm2左右[3]。據(jù)統(tǒng)計,2019年西藏油菜播種面積2.41萬hm2,約占農(nóng)作物總播種面積的8%[4]。油菜作為西藏最主要的油料作物,在為當?shù)靥峁┦秤糜?、飼用蛋白、發(fā)展區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、增加農(nóng)民收入等方面具有重要意義。干旱嚴重影響農(nóng)業(yè)發(fā)展,是造成農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害之首[5],干旱脅迫會對油菜地上部分干物質(zhì)和最終產(chǎn)量的形成產(chǎn)生影響,并且其負面影響程度隨干旱時間的增長而加劇[6]。地膜覆蓋栽培技術(shù)是中國在干旱半干旱地區(qū)大力研究推廣的一項生產(chǎn)技術(shù),實踐證明該技術(shù)在保蓄土壤水分,提高水分利用效率,縮短生育期,增加產(chǎn)量方面的效果比較明顯[7-9],但相關(guān)研究主要集中在甘肅陜西等西北地區(qū),而目前尚未有針對西藏高原地區(qū)的相關(guān)研究。西藏油菜主要分布在沿雅魯藏布江河谷農(nóng)區(qū)且基本都為露地栽培[10],該區(qū)域?qū)俑咴瓬貛Ц珊敌詺夂?,年降水量偏少,太陽輻射強度較大,空氣相對濕度較小,蒸發(fā)強烈[11]。因此,本文通過油菜覆膜栽培與常規(guī)露地栽培對比試驗,研究覆膜栽培對西藏春油菜生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,探索西藏春油菜覆膜栽培的價值。
試驗品種為‘山油4號’,為西藏生產(chǎn)上運用的主要品種之一,由山南市農(nóng)科所提供。供試地膜為黑色,規(guī)格為厚0.015 mm、幅寬2 m,由天水五豐塑化有限責任公司生產(chǎn)。氮肥為尿素(N含量46%),由云南云天化股份有限公司生產(chǎn);磷肥為過磷酸鈣(P2O5含量12%),由甘肅白銀虎豹化工有限公司生產(chǎn);鉀肥為氯化鉀(K2O含量60%),由格爾木盛農(nóng)復(fù)混肥有限責任公司生產(chǎn);硼肥為國光地愛硼砂(B含量15%),由四川潤爾科技有限公司生產(chǎn)。
試驗設(shè)在西藏山南市乃東區(qū)昌珠鎮(zhèn),海拔3600 m,年平均溫度為5.8℃,全年無霜期130天左右,降水量偏少,年均降水量370 mm左右,太陽輻射強度較大,空氣相對濕度較小,蒸發(fā)強烈。試驗地為砂壤,肥力中上等,前茬作物為青稞。試驗共設(shè)置兩個處理:處理1為覆膜栽培(膜兩邊覆土膜面不覆土),處理2為露地栽培(CK)。兩處理相間排列,小區(qū)面積2 m×30 m,設(shè)置3次重復(fù)。采用穴播,行距40 cm,穴距25 cm。于2020年4月16日播種,3~4葉期人工間(定)苗,每穴留苗1株,密度為10萬株/hm2。
1.3.1 生長發(fā)育進程調(diào)查 按照油菜國家區(qū)域試驗記載標準調(diào)查記載各處理的播種期、出苗期、抽薹期、初花期、終花期、成熟期,并計算全生育期。從苗期開始約每月一次各小區(qū)取樣10株,測定植株高度,并將地上部分105℃殺青30 min后80℃烘干至恒重測定干物質(zhì)重。
1.3.2 主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量調(diào)查 成熟期每個小區(qū)中隨機取10株,測定株高、分枝部位、一次有效分枝數(shù)、全株有效角果數(shù)、角粒數(shù)、千粒重。對各小區(qū)單獨收割脫粒測產(chǎn),統(tǒng)計小區(qū)實際產(chǎn)量,折算單位面積產(chǎn)量。
1.3.3 籽粒品質(zhì)測定 各小區(qū)取一定數(shù)量混合均勻的油菜籽粒樣品,用近紅外色譜儀測定籽粒含油量、芥酸含量和硫甙含量。
1.3.4 數(shù)據(jù)分析 采用Excel 2003進行數(shù)據(jù)處理及作圖,DPS 7.05版軟件進行方差分析。
由表1可以看出,覆膜栽培處理全生育期較露地栽培(CK)縮短了5天。各物候期也較露地栽培提前,其中出苗期提早2天,抽薹期提早3天,初花期提早4天,終花期提早6天,成熟期提早了5天。說明覆膜栽培促進油菜生長發(fā)育,且對前期生長的促進作用大于后期。
表1 覆膜栽培對春油菜物候期及生育期的影響
由圖1可知覆膜栽培處理株高增長速度較露地栽培快,二者株高差距在蕾薹期達到最大,花期和成熟期差距又逐漸縮小。覆膜處理在苗期(5月24日)和蕾薹期(6月23日)株高較對照分別高了3.8 cm和43.8 cm,且差異達到極顯著水平?;ê笃冢?月24日)株高較對照高11.2 cm,二者差異水平為顯著。成熟期(8月31日)株高較對照高6.7 cm,但二者無顯著差異。
圖1 覆膜栽培對春油菜株高的影響
由圖2可知兩處理干物質(zhì)積累均呈前期慢后期快的增長動態(tài),且覆膜處理積累速率較對照快。其中苗期(5月24日)和蕾薹期(6月23日)覆膜處理單株干物質(zhì)積累分別較對照多了0.55 g和9.64 g,且差異達到極顯著水平。花后期(7月24日)單株干物質(zhì)重量比對照多3.8 g,二者差異水平為顯著。成熟期(8月31日)單株干物質(zhì)重量較對照高5.8 g,但二者無顯著差異。
圖2 覆膜栽培對干物質(zhì)積累的影響
從表2可知,覆膜栽培對油菜農(nóng)藝性狀產(chǎn)生了一定程度的影響。覆膜栽培油菜分枝部位高了17.1 cm,一次有效分枝數(shù)增加了0.7個,單株有效角果數(shù)增加了24.8個,單角粒數(shù)增加0.6粒,千粒重降低了0.18 g,各農(nóng)藝性狀指標差異不顯著。
表2 覆膜栽培對春油菜農(nóng)藝性狀的影響
由表3可以看出,覆膜栽培能提高油菜籽粒產(chǎn)量。覆膜栽培條件下,油菜籽平均產(chǎn)量為2601.67kg/hm2,較對照增產(chǎn)508.34 kg/hm2,增產(chǎn)率為24.28%。雖然覆膜栽培各重復(fù)產(chǎn)量均較對照增產(chǎn),但兩者產(chǎn)量差異未達到顯著水平。
表3 覆膜栽培對春油菜產(chǎn)量的影響
含油量、芥酸和硫甙是衡量油菜籽品質(zhì)的主要指標,通過對油菜籽中成分進行測定分析,得到了覆膜栽培與露地栽培油菜籽成分的差異。從表4可知覆膜栽培對油菜籽品質(zhì)影響主要在含油量上,含油量較對照增加了2.4%;芥酸和硫甙影響不大,芥酸較對照增加了0.07%,硫甙較對照增加了0.35 μmol/g,三者與對照均無顯著差異。
表4 覆膜栽培對春油菜籽粒品質(zhì)的影響
覆膜栽培促進油菜生長,使物候期提前,生育期縮短。這一結(jié)果與大多數(shù)人的研究結(jié)果一致[12-17]。對于西藏春油菜區(qū)氣溫偏低,無霜期短的自然環(huán)境而言,縮短生育期有助于提前成熟,對于安全生產(chǎn)和將種植區(qū)域向更高海拔區(qū)域擴展具有重要意義。地膜覆蓋具有明顯的增溫保墑節(jié)水效應(yīng),有利于提高耕層土壤溫度,保蓄熱量,增強抗逆性及促進有效分枝和花芽分化,加速油菜生長發(fā)育進程的作用[18],試驗結(jié)果中覆膜栽培較露地栽培生育期提前,有效分枝數(shù)增多等表現(xiàn)也符合這一說法。而株高和干物質(zhì)量在苗期、蕾薹期與對照差異為極顯著水平,花期差異為顯著水平,成熟期差異不顯著,說明覆膜促進油菜生長的效果隨著作物的生長呈下降趨勢。這是因為覆膜促進作物生長主要是通過其增溫保墑節(jié)水的效果來實現(xiàn),而隨著油菜的生長,葉片的增大和分枝的形成,導(dǎo)致植株對光照的遮擋增加,地面接受光照不斷減少,加之七八月正好為西藏的雨季,降水增多,致使覆膜增溫保墑節(jié)水的作用逐漸降低。
本研究中株高、分枝部位、有效角果數(shù)、角粒數(shù)較對照升高,這也與武軍艷等[19]的研究結(jié)果一致。而千粒重較對照有所降低,相關(guān)性狀的差異均未達到顯著水平,說明覆膜栽培不會實質(zhì)改變油菜的株型。覆膜栽培較常規(guī)露地栽培產(chǎn)量增加,結(jié)果與大部分研究結(jié)果相同[20-25]。地膜覆蓋技術(shù)由于有增溫保墑節(jié)水等效果,可以大幅度提高作物的經(jīng)濟產(chǎn)量,即使在作物受干旱和早霜凍的情況下,仍可獲得較好的產(chǎn)量[26]。而西藏較短的無霜期和干旱的氣候特點讓覆膜栽培的效果更加凸顯。同時地膜覆蓋可有效降低田間雜草的數(shù)量[27-28],減少了雜草對田間光溫水肥的消耗,也有利于作物的生長和產(chǎn)量積累。
含油量、芥酸和硫甙含量是衡量油菜品質(zhì)的重要指標,本試驗表明覆膜栽培油菜籽含油量、芥酸、硫甙含量均高于露地栽培,其中含油量增加了2.4%,芥酸和硫甙含量增幅不大,且三者均未達到顯著差異。而王丹等[22]研究發(fā)現(xiàn)播種期覆膜能增加含油量和芥酸含量并減少硫甙含量。張喬會等[29]的研究則認為覆膜會降低油菜籽含油量并增加芥酸和硫甙含量。各研究對油菜品質(zhì)影響的結(jié)論并不一致可能是因為各研究的試驗條件不一致引起,而研究表明密度、施肥、播期、氣候條件等[30-33]因素均會對油菜品質(zhì)產(chǎn)生一定影響,這也恰好印證了這一推測。而各試驗中覆膜對油菜品質(zhì)的影響幅度均不大,這也符合油菜品質(zhì)主要受品種特性的影響,栽培措施對油菜品質(zhì)影響不大[34]的結(jié)論。
覆膜栽培可以促進西藏春油菜的生長發(fā)育和干物質(zhì)積累并縮短生育期,促進效果隨著油菜生長呈下降趨勢。覆膜栽培在株高、干物質(zhì)量、分枝部位、一次有效分枝數(shù)、單株有效角果數(shù)、單角粒數(shù)表現(xiàn)上較常規(guī)露地栽培增加,但千粒重減少,各性狀差異未達到顯著水平。覆膜栽培產(chǎn)量為2601.67 kg/hm2,較露地栽培增產(chǎn)508.34 kg/hm2,增產(chǎn)率為24.28%。籽粒含油量提升了2.4%,芥酸和硫甙含量差異大不。說明覆膜栽培可以提高西藏春油菜的產(chǎn)量和品質(zhì),可作為一項有效的栽培措施在西藏春油菜生產(chǎn)上運用。其良好的增溫保墑節(jié)水效果,可緩解西藏春油菜區(qū)積溫偏低和降水偏少的問題,有助于安全生產(chǎn),促進甘藍型油菜種植區(qū)域向更高海拔地區(qū)擴展,從而替代高海拔地區(qū)白菜型農(nóng)家種,擴大油菜種植面積,提高產(chǎn)量和品質(zhì)。