向薇薇,李柏橋,何 勇,王茂理,黃 波,楊 金,席建英,肖 燕,伍 健
(1.四川省綿陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,四川 綿陽(yáng) 621023;2. 廳市共建作物特色資源創(chuàng)制及應(yīng)用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 綿陽(yáng) 621023;3. 四川省江油市種子植保站,四川 江油 621700)
油菜是我國(guó)種植面積最廣的油料作物,也是世界三大主要油料作物之一[1]。傳統(tǒng)的油菜栽培方式大多為育苗移栽,通過(guò)合理的水肥資源管理,獲得了較高的產(chǎn)量,增加了油菜種植戶的收益,但由于需要細(xì)致耕作經(jīng)營(yíng),用工較多,傳統(tǒng)栽培方式整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)受勞動(dòng)力因素影響較大[2-3]?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)日益集約化、規(guī)?;?、機(jī)械化,而隨著農(nóng)村勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)的變化,農(nóng)村用工成本較以往大幅增加,傳統(tǒng)的油菜種植方式人工成本較高、比較效益較低,為滿足我國(guó)糧食種植面積需求,保障國(guó)家植物油供應(yīng),推動(dòng)糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展,有效提高油菜產(chǎn)量具有極為重要的意義,因此發(fā)展油菜直播栽培技術(shù)越來(lái)越受到重視[4-6]。油菜直播省去了苗床地育苗和移栽環(huán)節(jié),可節(jié)約成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提升勞動(dòng)生產(chǎn)率[3]。
通常直播油菜播種期延后,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期及全生育期較常規(guī)種植油菜更短,單株生產(chǎn)力減弱,適宜密植是提高油菜肥料利用效率的重要方式,同時(shí)也有利于提高油菜產(chǎn)量和質(zhì)量,增加種植生產(chǎn)效益[7-8]。密度會(huì)影響油菜的種植結(jié)構(gòu),同時(shí)是調(diào)節(jié)源庫(kù)生理特征的重要因素[7]。種植密度對(duì)油菜高產(chǎn)有重要影響,和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)具有較大相關(guān)性,適宜的種植密度可協(xié)調(diào)油菜個(gè)體及群體生長(zhǎng)發(fā)育,促進(jìn)光、熱及土壤養(yǎng)分資源的充分利用,形成適宜的群體生長(zhǎng)結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)油菜高產(chǎn)[9-12]。徐小冰等[13]試驗(yàn)研究表明播種密度對(duì)直播油菜產(chǎn)量有影響,最適宜密度為22.5~30.0萬(wàn)株/hm2,不同種植密度單株角果數(shù)、結(jié)實(shí)株數(shù)數(shù)量有較大差異,同時(shí)單株角果數(shù)結(jié)果存在負(fù)變化,造成油菜產(chǎn)量降低,只有當(dāng)密度達(dá)到某個(gè)值時(shí),才能使性狀產(chǎn)量各指標(biāo)協(xié)調(diào),油菜產(chǎn)量最高。李小勇等[14]指出油菜單株有效角果數(shù)、每角果粒數(shù)、株高等指標(biāo)均隨種植密度的增加而減小,而分枝高度隨種植密度的增加呈增加的趨勢(shì)。符明聯(lián)[15]等試驗(yàn)研究表明種植密度是影響直播雜交油菜生育時(shí)段、經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量的主要因素之一,合理的直播密度為19.5萬(wàn)株/hm2。為確定本地油菜直播最適宜種植密度,在四川省綿陽(yáng)市梓潼縣許州鎮(zhèn)百頃村設(shè)置油菜直播密度試驗(yàn),以直播密度為變量,研究油菜相關(guān)性狀和產(chǎn)量的變化,結(jié)果可為加快油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供理論參考。
供試油菜品種為“綿油328”。
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試驗(yàn)田位于梓潼縣許州鎮(zhèn)百頃村,海拔約485m。土壤pH為6.8,有機(jī)質(zhì)含量為30.5g/kg,全氮1.3g/kg、堿解氮116mg/kg、有效磷12.2mg/kg、速效鉀93mg/kg、緩效鉀368mg/kg。主要耕作制度為稻-油輪作。
試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)種植密度處理。處理1:1.0萬(wàn)株/667m2、處理2:1.5萬(wàn)株/667m2、處理3:2.0萬(wàn)株/667m2、處理4:2.5萬(wàn)株/667m2、處理5:3.0萬(wàn)株/667m2。為確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性,盡可能減少人為因素、土壤肥力和氣候因素等對(duì)試驗(yàn)的影響,共設(shè)置3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,區(qū)組內(nèi)地形、土壤等條件相對(duì)一致。田間試驗(yàn)小區(qū)面積為20m2。
試驗(yàn)采用人工條播,于2021年9月28日播種,行距0.3m。10月7日出苗,2022年5月10日收獲。施肥方式為:播種前施油菜專用配方肥(25-7-8)作為底肥,用量為50kg/667m2。11月10日,施用尿素5kg/667m2。12月25日,施用尿素10kg/667m2+氯化鉀10kg/667m2。2022年2月20日,用80%多菌靈可濕性粉劑防治病害。
做好田間調(diào)查和各項(xiàng)農(nóng)事操作記錄。田間管理僅試驗(yàn)密度措施不同,其余的生產(chǎn)管理措施均一致,同時(shí)滿足生產(chǎn)要求。油菜成熟后取樣,各小區(qū)單打單收,并測(cè)定株高、有效分支高度、主花序有效長(zhǎng)度、有效分支數(shù)、單株有效角果數(shù)、角果粒數(shù)、千粒重及產(chǎn)量等指標(biāo)。
采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,用SPSS 18.0進(jìn)行方差分析。
2.1.1 種植密度對(duì)株高的影響 株高隨種植密度的增加而增加。對(duì)于油菜株高,處理1和處理2差異不顯著,處理3和處理4差異不顯著.處理4和處理5差異不顯著;處理5株高最高,達(dá)192.7cm,其次為處理4,處理1最低,最高和最低相差17.2cm。與處理1相比,處理2、處理3、處理4、處理5株高分別增加3.59%、6.50%、8.95%、9.80%(表1)。
2.1.2 種植密度對(duì)有效分枝高度的影響 隨著密度的增加,有效分枝高度增加明顯,呈隨密度的增加而增加的趨勢(shì)。有效分枝高度處理1、處理2 和處理3各處理之間差異均不顯著,處理4和處理5差異不顯著(表1)。
2.1.3 種植密度對(duì)主花序有效長(zhǎng)度的影響 主花序有效長(zhǎng)度和有效分支數(shù)均隨密度的增加而降低。主花序有效長(zhǎng)度最長(zhǎng)為59cm,最短為48.6cm,處理1和處理2、處理2和處理3、處理3和處理4差異不顯著。處理1和處理2均與處理3、處理4、處理5差異顯著;處理5與處理1、處理2和處理3呈顯著差異,與處理4差異不顯著(表1)。
2.1.4 種植密度對(duì)有效分支數(shù)的影響 有效分支數(shù)最多為8.6個(gè),最少為5.6個(gè);處理1和處理2、處理2和處理3、處理3和處理4差異不顯著;處理5(5.6個(gè))與處理1(8.6個(gè))、處理2(7.4個(gè))、處理3(6.9個(gè))、處理4(6.0個(gè))呈顯著差異(表1)。
以上結(jié)果表明,種植密度對(duì)油菜不同經(jīng)濟(jì)性狀均有影響。
表1 不同種植密度對(duì)油菜經(jīng)濟(jì)性狀的影響
2.2.1 種植密度對(duì)單株有效角果數(shù)的影響 不同處理的油菜單株有效角果數(shù)隨著種植密度的增加而逐漸減小,最高為252.2個(gè),最小136.9個(gè)。處理3、4差異不明顯,處理1、處理2和處理5各處理之間差異顯著。且均與處理3和處理4差異顯著;與處理1相比,處理2、處理3、處理4、處理5單株有效角果數(shù)分別減少18.63%、54.82%、66.80%、84.22%(表2)。
2.2.2 種植密度對(duì)角果粒數(shù)的影響 每角果粒數(shù)最大的是處理1,為15.3粒,與處理2(13.3粒)、處理3(12.7粒)、處理4(12.8粒)、處理5(11.0粒)呈顯著差異;處理2、處理3和處理4各處理之間差異不顯著。與處理1相比,處理2、處理3、處理4、處理5每角果粒數(shù)分別減少15.04%、20.47%、19.53%、39.09%(表2)。
2.2.3 種植密度對(duì)千粒重的影響 千粒重最大的是處理1,為4.1g,最小的是處理4和處理5,為3.9g,均值為3.98g。處理間差異不顯著。整體來(lái)看,處理1單株有效角果數(shù)、每角果粒數(shù)和千粒重等油菜產(chǎn)量性狀表現(xiàn)最好,其次為處理2(表2)。
表2 不同種植密度對(duì)油菜產(chǎn)量性狀的影響
根據(jù)產(chǎn)量數(shù)據(jù)分析可知(表3),對(duì)于不同種植密度處理下油菜產(chǎn)量,處理1和處理2差異不顯著,且均與處理3、處理4和處理5差異顯著。處理3、處理4和處理5差異不顯著。隨著種植密度的增加,油菜產(chǎn)量先增加后減少。平均產(chǎn)量最高的是處理4,為177.2kg/667m2,最低的是處理1,為162.1kg/667m2,均值為170.5kg/667m2,由高到低順序?yàn)樘幚?>處理5>處理3>處理2>處理1。處理4油菜產(chǎn)量較處理1增產(chǎn)9.32%。
表3 不同種植密度對(duì)油菜產(chǎn)量的影響
隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的變化,油菜直播是油菜產(chǎn)業(yè)化的重要發(fā)展趨勢(shì)。本試驗(yàn)以密度為變量,研究直播油菜相關(guān)性狀和產(chǎn)量的變化,結(jié)果表明,隨著直播密度的增加,油菜的性狀和產(chǎn)量會(huì)發(fā)生較大變化。不同種植密度下油菜相關(guān)性狀中,株高和有效分支高度隨種植密度的增加而增加,主花序有效長(zhǎng)度、有效分支數(shù)、單株有效角果數(shù)和角果粒數(shù)隨種植密度的增加而降低。株高、有效分支高度、主花序有效長(zhǎng)度、有效分支數(shù)的最小分別為175.5cm、70.1cm、48.6cm、5.6個(gè),最大分別為192.7cm、104.4cm、59.0cm、8.6個(gè)。種植密度增加時(shí),油菜產(chǎn)量先增加,即由162.1kg/667m2先增加到177.2kg/667m2,之后降低為173.8kg/667m2,和最低產(chǎn)量相比,最高產(chǎn)量增加9.32%。已有文獻(xiàn)也有相似的產(chǎn)量變化趨勢(shì)[16-19]。種植密度對(duì)油菜個(gè)體及群體的生長(zhǎng)發(fā)育、同化物的形成與分配有顯著影響[20]。適宜的種植密度能促進(jìn)根群數(shù)量增加,形成優(yōu)良作物群體,優(yōu)化冠層結(jié)構(gòu),促進(jìn)養(yǎng)分、水分及光照吸收利用,改善油菜群體質(zhì)量,密度越高,油菜產(chǎn)量越高,有益于有效分枝數(shù)和粒重指標(biāo)的平衡協(xié)調(diào)從而增加油菜產(chǎn)量,但當(dāng)密度達(dá)到一定值后,油菜單株個(gè)體對(duì)空間、光照、養(yǎng)分等資源的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)加劇,從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低[21-22]。因此,適當(dāng)?shù)靥岣咧辈ッ芏瓤商岣哂筒水a(chǎn)量。綜合考量油菜性狀和產(chǎn)量因素,對(duì)于本次油菜直播密度試驗(yàn),最佳密度是2.5萬(wàn)株/667m2,該密度下能夠達(dá)到較高的產(chǎn)量。
除品種外,油菜產(chǎn)量還受多種因素的影響,包括肥料、行距、播期等。劉亞俊等[22]試驗(yàn)研究表明,綜合分析氮肥和密度對(duì)油菜性狀和產(chǎn)量的影響,當(dāng)施氮量為240kg/hm2時(shí),油菜的經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量性狀隨著種植密度增加呈降低的趨勢(shì),但產(chǎn)量隨著種植密度增加呈增加的趨勢(shì),而當(dāng)施氮量為320kg/hm2時(shí),油菜株高及千粒重呈先增高后降低的趨勢(shì)。胡坤等[23]指出在20cm和40cm 2個(gè)行距下,油菜株高均隨著密度的增加呈降低的趨勢(shì)。袁圓等[17]試驗(yàn)研究表明,同一油菜品種當(dāng)播期不同時(shí),可收獲最高產(chǎn)量的密度不同。由以上可知在有其它因素作用下,油菜性狀及產(chǎn)量受種植密度影響的變化規(guī)律與本試驗(yàn)結(jié)果不一致。因此需要后續(xù)試驗(yàn)進(jìn)一步研究,以期更進(jìn)一步獲得直播油菜最佳種植密度,從而為加快油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供理論參考。