劉 念,李迎春,朱 燕,范其新,蒙大慶,李芝凡,丁 磊,陳 軍,王建波
(1.綿陽市農(nóng)業(yè)科學研究院/廳市共建作物特色資源創(chuàng)制及應用四川省重點實驗室,四川 綿陽 621023;2.梓潼縣瑪瑙鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務中心,四川 綿陽 622176)
油菜是中國主要的油料作物,也是四川省重要的小春作物[1,2]。油菜種植密度的確定和肥料的施用量是兩項重要的栽培技術,也是影響油菜群體性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)形成的重要因素[3,4]。關于油菜密度和施氮量對油菜產(chǎn)量的影響研究較多,趙繼獻等[5]研究表明,增施氮肥可以促進甘藍型雜交油菜經(jīng)濟產(chǎn)量的提高。李志玉等[6]對雙低油菜新品種中雙9號施以0、90、180、270、360 kg/hm2的氮素,發(fā)現(xiàn)得到最大經(jīng)濟產(chǎn)量的氮素施用量為180.0~257.3 kg/hm2,過高過低的氮素都使產(chǎn)量降低,且在最佳施氮量下,整個生育期的干物質(zhì)重以及成熟期的全株角果數(shù)、每角粒數(shù)、千粒重都達到最大值。周安興等[7]對油菜品種C6823 進行不同播種密度試驗,結果表明,隨著播種密度的增加,株高遞增,莖粗呈明顯的減小趨勢,有效分枝數(shù)、有效角果數(shù)以及千粒重都呈遞減趨勢,主花序長度大體上隨密度增加呈遞減趨勢,從而使單株產(chǎn)量降低。四川省是油菜種植大省,2021—2022 年油菜種植面積達135.41 萬hm2,總產(chǎn)量達338.7 萬t,綜合產(chǎn)值達651.1 億元,種植面積和總產(chǎn)量連續(xù)20 年增加,分別居全國第2 位、第1 位。在油菜生產(chǎn)實踐中,存在肥料(主要是氮肥)用量較多、直播密度不合理等問題。所以對于油菜品種最佳種植密度和施氮量的研究,對提高油菜產(chǎn)量、減少污染、提高農(nóng)民的收益顯得尤為重要[8]。本研究以綿陽市農(nóng)業(yè)科學研究院自培育的高產(chǎn)雙低油菜新品種綿油32 為試驗材料,研究了不同地點、種植密度和施氮量對油菜性狀和產(chǎn)量的影響,以期為該品種的高產(chǎn)保質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。
雙低油菜綿油32(芥酸含量0.15%,餅粕硫苷含量19.22 μmol/g,含油率42.96%),由綿陽市農(nóng)業(yè)科學研究院選育與提供。
試驗于2021—2022 年在綿陽市松埡鎮(zhèn)和安州區(qū)同時進行。前茬為水稻,土質(zhì)為沙壤土,土壤肥力中等。播種方式均為直播,10 月17 日播種,隨機區(qū)組設計,種植密度設3 個水平:30 萬株/hm2(A1)、45萬株/hm2(A2)、60 萬株/hm2(A3)。氮肥施氮量設4 個水 平:90 kg/hm2(B1)、135 kg/hm2(B2)、180 kg/hm2(B3)、225 kg/hm2(B4)。每個小區(qū)面積30 m2,12 個處理(表1),3 次重復。每個小區(qū)根據(jù)不同的種植密度確定行距和株距,采用點播定苗的方式;小區(qū)四周設保護行。各小區(qū)除了處理因素的水平不同外,其余均采用相同的常規(guī)栽培措施進行田間管理。當油菜幼苗長到3 片葉時,根據(jù)行距和窩距定苗。
表1 試驗各處理的施肥水平和種植密度
1.3.1 基礎土壤養(yǎng)分 對試驗小區(qū)基礎土壤的pH[9]、有機質(zhì)含量[10]、堿解氮含量[11]、速效磷含量[12]、速效鉀含量[13]和硼含量[14]分別按照行業(yè)標準進行測定。
1.3.2 苗期生長性狀測定 1 月上旬每個小區(qū)選取10 株,在盡量不損失根系的情況下將植株挖出、洗凈,測定根莖粗、株高、地上部分鮮重和地下部分鮮重。
1.3.3 產(chǎn)量及其構成因素 4 月中旬每小區(qū)選取20株進行室內(nèi)考種,測定角果數(shù)、每角粒數(shù)等性狀;4月下旬每小區(qū)進行單打單收,并測定產(chǎn)量;每個小區(qū)取樣,統(tǒng)計油菜的千粒重。
采用DPS 軟件進行數(shù)據(jù)分析,采用Microsoft Office Excel 2007 軟件作圖。
通過測定,綿陽市松埡鎮(zhèn)試驗點pH 為7.14,有機質(zhì)含量為14.32 g/kg,全氮含量為0.93 g/kg,磷含量為77.28 mg/kg,鉀含量為11.58 mg/kg,硼含量為0.35 mg/kg;安州區(qū)試驗點pH 為6.85,有機質(zhì)含量為13.42 g/kg,全氮含量為1.23 g/kg,磷含量為71.71 mg/kg,鉀含量為6.47 mg/kg,硼含量為0.36 mg/kg。
如圖1 至圖4 所示,在油菜苗期,安州區(qū)試驗點油菜根莖粗、株高、地上部分鮮重和地下部分鮮重都高于松埡鎮(zhèn)試驗點,說明不同地點生態(tài)環(huán)境對油菜苗期長勢影響明顯,安州區(qū)試驗點的生態(tài)環(huán)境更有利于油菜生長。從圖1、圖4 可以看出,不管是松埡鎮(zhèn)試驗點還是安州區(qū)試驗點,在相同種植密度下,隨著施氮量的增加,油菜苗期的根莖粗和地下部分鮮重呈下降趨勢。同樣,在施氮量不變的情況下,隨著種植密度的增加,油菜苗期的根莖粗和地下部分鮮重也呈下降趨勢。
圖1 不同處理對油菜根莖粗的影響
圖2 不同處理對油菜株高的影響
圖4 不同處理對油菜地下部分鮮重的影響
如圖2 所示,在相同種植密度下,隨著施氮量的增加,油菜株高呈先增加后下降的趨勢,在施氮量180 kg/hm2時株高最高。在相同施氮量下,隨著種植密度的增加,油菜株高呈下降的趨勢。
如圖3 所示,在相同種植密度下,隨著施氮量的增加,油菜地上部分鮮重呈先下降后上升的趨勢。在施氮量90 kg/hm2(B1)和135 kg/hm2(B2)下,隨著種植密度增加,地上部分鮮重呈下降的趨勢;在施氮量180 kg/hm2和225 kg/hm2下,隨著種植密度的增加,地上部分鮮重也呈下降的趨勢。
從表2、表3、表4 可以看出,不同地點、不同處理對油菜經(jīng)濟性狀具有一定的影響。松埡鎮(zhèn)試驗點和安州區(qū)試驗點變化趨勢一致,隨著施氮量的增加,相同種植密度處理下油菜的角果數(shù)、每角粒數(shù)先增加后減少;隨著種植密度的增加,相同施氮量處理下油菜的角果數(shù)先增加后減少,每角粒數(shù)呈減少的趨勢。油菜千粒重在不同處理間沒有明顯的規(guī)律,只是松埡鎮(zhèn)試驗點明顯小于安州區(qū)試驗點。
表2 不同處理對油菜角果數(shù)的影響 (單位:個)
表3 不同處理對油菜每角粒數(shù)的影響 (單位:粒)
表4 不同處理對油菜千粒重的影響 (單位:g)
從表5 可以看出,不同種植密度和施氮量對油菜子產(chǎn)量有一定的影響。松埡鎮(zhèn)試驗點和安州區(qū)試驗點產(chǎn)量有一定的差異,但是趨勢相同。當種植密度為30 萬株/hm2(A1)、60 萬株/hm2(A3)時,油菜子產(chǎn)量隨著施氮量增加而增加;當種植密度為45萬株/hm2(A2)時,產(chǎn)量隨著施氮量增加先增加后下降。
表5 不同處理對油菜子產(chǎn)量的影響 (單位:kg/hm2)
在施氮量不變的情況下,除225 kg/hm2(B4)處理外,隨著種植密度的增大,油菜子產(chǎn)量呈拋物線的變化趨勢。為了準確地分析其差異,對不同處理的油菜子產(chǎn)量進行了方差分析,結果表明(表6),種植密度、施氮量的F>F0.05,差異顯著;地點、地點×種植密度、地點×施氮量、種植密度×施氮量的F<F0.05,差異不顯著。
表6 不同處理油菜子產(chǎn)量的方差分析
環(huán)境條件對油菜的性狀和產(chǎn)量具有一定影響,主要表現(xiàn)在不同的光照、溫度、水分和土壤情況,這些因素直接或者間接影響油菜單株產(chǎn)量或者群體的結構[14]。試驗在松埡鎮(zhèn)和安州區(qū)實施,雖然都屬于綿陽市,但是2 個地方氣候條件有一定的差異。松埡鎮(zhèn)屬于北亞熱帶山地濕潤季風氣候區(qū),安州區(qū)屬于中亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)。高產(chǎn)雙低油菜綿油32 在2 個地方的苗期性狀差異明顯。由于播種期受到濕害影響,安州區(qū)試驗點早于松埡鎮(zhèn)試驗點2 d 播種,造成安州區(qū)試驗點油菜苗期明顯好于松埡鎮(zhèn)試驗點;經(jīng)濟性狀和產(chǎn)量差異不明顯,說明綿油32 在松埡鎮(zhèn)試驗點和安州區(qū)試驗點相似的環(huán)境條件下,可以獲得較好的經(jīng)濟效益。
油菜是需肥較多的作物,尤其對氮素的需求較多[15,16],若只是靠土壤中供給的氮素遠不能促進其產(chǎn)量的提高,因此,外加施以氮肥能顯著促進油菜對養(yǎng)分的吸收積累以及產(chǎn)量的提高。施氮量不同,會使油菜的長勢和產(chǎn)量明顯不同。本研究結果表明,不管是松埡鎮(zhèn)試驗點還是安州區(qū)試驗點,在相同種植密度下,隨著施氮量的增加,油菜苗期的根莖粗和地下部分鮮重呈下降趨勢,株高、角果數(shù)、每角粒數(shù)呈先增加后下降的趨勢,地上部分鮮重呈先下降后上升的趨勢。當種植密度為30 萬株/hm2(A1)、60 萬株/hm2(A3)時,油菜子產(chǎn)量隨著施氮量增加而增加;當種植密度為45 萬株/hm2(A2)時,產(chǎn)量隨著施氮量增加呈先增加后下降的趨勢。綜合分析,綿油32 的最佳施氮量為180 kg/hm2。
油菜的種植密度不同,會使油菜群體結構不同,使得光照、溫度等生態(tài)條件產(chǎn)生差異,影響油菜群體的質(zhì)量,最終影響油菜性狀和子粒的產(chǎn)量。本研究設計了3 種不同種植密度,在相同施氮量下,隨著種植密度的增加,油菜苗期株高、根莖粗、地下部分鮮重、每角粒數(shù)呈下降的趨勢;地上部分鮮重在不同施氮量下,呈下降的趨勢;在施氮量不變的情況下,除225 kg/hm2(B4)處理外,隨著種植密度的增大,油菜子產(chǎn)量呈拋物線的變化趨勢。當種植密度為45 萬株/hm2時,角果數(shù)和產(chǎn)量最高。綜合分析,綿油32 的最佳播種密度為45 萬株/hm2。
綜合分析,地點、種植密度和施氮量對油菜性狀和產(chǎn)量都有一定影響。通過對2 個試驗點的分析,綿油32 適合在松埡鎮(zhèn)試驗點和安州區(qū)試驗點及其類似環(huán)境條件的地區(qū)種植,直播條件下,種植密度為45 萬株/hm2、施氮量180 kg/hm2時,油菜的產(chǎn)量可以達到較高的水平。