湘东地区不同耕整方式下直播油菜适宜播种量研究
2012-06-08范连益帅海洪陈卫江惠荣奎
范连益,帅海洪,陈卫江,惠荣奎
(1.湖南省作物研究所,湖南 长沙 410125;2.醴陵市农业局粮油站,湖南 醴陵 412200)
近年来,高产优质油菜新品种与轻简栽培技术相结合,有力地推动了湘东地区油菜生产的快速发展[1-3]。湖南省醴陵市的油菜种植面积由2007年的0.13万hm2增加到2011年的0.89万hm2,平均产量由84.75 kg/667m2提高到102 kg/667m2,成为三熟制产区油菜生产迅速发展的典型县(市)之一。湘东地区油菜生产以直播为主,包括板田免耕直播、机械开沟免耕直播、机械开沟浅耕直播等多种方式。试验针对湘东地区不同耕整方式下三熟制直播油菜最适播种量进行了研究,旨在根据不同的种植方式,通过调节播种量,达到大田生产所需的最佳密度,发挥油菜生产的更大效益,进一步推动油菜直播轻简技术的推广应用。
1 材料与方法
1.1 材料
供试油菜品种为适于三熟制油菜生产的偏早熟品种“丰油730”。试验地点在醴陵市东富镇莲石村张公农场,前作双季晚稻,土壤肥力中等、均匀,地势平坦,排灌方便。
1.2 方法
采取裂区试验设计,以田土的耕整方式为主区,播种量为副区,2次重复。主区设3个处理:板田免耕、机械开沟免耕、机械开沟浅耕。副区设5个处理,播种量分别为:1.5、3.0、4.5、6.0、7.5 kg/hm2,小区面积20m2(10m×2.0m)。
10月20日晚稻收割后,根据试验设计要求分类整地,10月23日采用人工撒播方式播种,其它田间管理按当地一般大田生产要求进行。
12月1日进行田间苗期密度调查,每小区取样3点,每点1m2,统计各处理苗期密度。12月20日每小区取样3点,每点10株进行冬前苗情考查。收获前进行经济性状考查,每小区取样20株,按区试考种办法进行考种。收割前调查成熟期密度。各小区单打单收,测量小区实际产量。成苗率为单位面积苗期密度调查值与播种可发芽种子总粒数的比值。100 g种子可发芽总粒数按22 500粒计(千粒重4 g,发芽率90%)。成熟期密度与苗期密度的比值为各小区的成株率。
2 结果与分析
2.1 不同耕整方式下播种量与密度的关系
在3种主处理方式中,机械开沟浅耕直播方式成苗率最高,平均为73.3%(变幅为69.97%~75.93%),机械开沟免耕直播次之,平均为71.8%(变幅为71.24%~72.97%),板田免耕直播方式成苗率较低,平均为56.26%(变幅为54.52%~56.91%)(表1)。研究表明机械开沟浅耕直播或机械开沟免耕直播更有利于种子的发芽与成苗,其原因可能是厢面碎土便于土壤保墒和种子发芽扎根。而板田免耕直播,厢面缺乏碎土层,部分种子发芽后会因水分供应短缺易干枯死亡。研究认为,为保证板田免耕直播的成苗率,应注意保墒出苗并适当加大播种量,在同一预期密度下,播种量比机械开沟浅耕直播用种量宜增加20%左右。
表1 不同耕整方式对油菜的出苗与收获密度
由于该年度油菜播种后雨水充沛,种子发芽出苗较好,成苗率均较高,与上年度在该市所做试验成苗率27.7%~31.7%(机械开沟免耕直播方式)相比[1],苗数增加近一倍,可见秋旱对油菜成苗影响较大,在秋旱严重年份,除保墒出苗外,还应适当加大用种量,以确保一播全苗。
在成株率方面,3种主处理中以板田免耕直播成株率最高,平均为86.23%;其次为机械开沟免耕直播方式(83.34%),机械开沟浅耕直播方式成株率最低(81.95%)。试验结果表明,成株率与成苗率变化呈现相反趋势,成苗率高则成株率相对较低,这可能与菜苗密度较大的时候,在空间和营养上的竞争有关。各副处理间也呈现同样趋势,播种量大则成株率相对较小,在各主处理方式下均表现一致。因此,在生产上应根据不同的栽培模式,控制适当的播种量,协调好播种与出苗、成苗与成株之间的关系,确保适宜收获密度,获得油菜高产。
2.2 不同耕整方式及播种量(密度)对油菜冬前苗势的影响
在冬前苗势方面,3个主处理中,机械开沟浅耕直播、机械开沟免耕直播两种处理方式间差异不大,以机械开沟浅耕直播方式稍好,但二者均优于板田免耕直播(见表2)。机械浅耕直播、机械开沟免耕直播各调查指标均较板田免耕直播存在较大差异,苗高分别高出7.54、6.58 cm;根颈粗均较之粗0.05 cm左右;开盘度分别大8.42、8.92 cm;最大叶片长度差分别为1.76、1.68 cm;最大叶宽差分别为1.3、1.48 cm;最大叶叶柄长度差均为6.6 cm左右。可见土壤的耕整方式不同,其水、肥供应能力及状态也存在较大的差异,菜苗的长势也会受到相应的影响。
在各副处理上,随着播种量(密度)的增加,菜苗个体发育受到的影响较大。苗高逐渐增高,根颈粗、冬前绿叶数、开盘度、最大叶片长、最大叶片宽等指标值均逐渐减少,3种主处理方式下均表现同一趋势(详见表2)。密度的增加对菜苗个体的发育是不利的,协调好群体与单株生长之间的矛盾,是油菜生产获得高产的关键。
2.3 不同耕整方式及播种量(密度)对油菜主要经济性状的影响
表2 不同耕整方式、不同密度对油菜冬前苗势的影响
主处理3种方式中,机械开沟浅耕直播与机械开沟免耕直播相比,各主要经济性状指标间差异不大,以机械开沟浅耕直播稍优于机械开沟免耕直播。但二者与板田免耕直播相比,各经济指标间均存在较大的差异。株高方面,机械开沟浅耕直播、机械开沟免耕直播分别较板田免耕直播高16.2、14.2 cm,主要与前两种处理方式下油菜根系发育相对较好,苗期长势较好有关,这一点可以从其它相关指标值看出(详见表3)。机械开沟浅耕直播、机械开沟免耕直播分别较板田免耕直播茎基粗大0.11 cm、0.09 cm;一次分枝多0.64个、0.6个;单株角果数多0.58、0.62个。受密度影响,机械开沟浅耕直播、机械开沟免耕直播分别较板田免耕直播有效分枝节位高18.86、16.40 cm;主花序长分别短2.3、2.66 cm。根据试验结果,机械开沟浅耕直播和机械开沟免耕直播条件下,更有利于油菜的生长发育及其经济性状的表达。板田免耕直播作为一种省工节本的栽培技术措施,在季节紧张、劳动力缺乏的情况下,也可以发挥较好的作用,但同时也存在着菜苗长势较差,单株生产力较低等问题,因此,在生产上应加强培管,确保高产高效。同时,应适当增加板田免耕直播栽培的密度,充分发挥其群体优势,达到增产增效的目的。
表3 不同耕整方式、不同密度对油菜主要经济性状的影响
各副处理上,随着播种量(密度)的增加,单株生产力呈下降趋势。表现在株高降低;有效分枝节位高度增加;茎基粗下降;一次分枝数减少;主花序长变短;单株角果数明显减少(表3)。
2.4 不同耕整方式及播种量(密度)对油菜产量的影响
根据试验结果(表4),所有各处理中,以机械开沟浅耕直播方式下播种量4.5 kg/hm2产量最高,平均产量2 002.5 kg/hm2,收获密度为58.43万株/hm2。其次为机械开沟免耕直播方式下播种量为4.5 kg/hm2的处理,平均产量1 935 k g/hm2,收获密度为60.51万株/hm2。
表4 不同耕整方式及不同密度对油菜产量的影响
3种主处理方式中,机械开沟浅耕直播方式平均产量最高,平均产量1 745 kg/hm2;其次为机械开沟免耕直播方式,平均产量为1 690 kg/hm2;两种处理间差异不显著。板田免耕直播方式平均产量1 155 kg/hm2,与前两种处理方式差异均达极显著水平。机械开沟浅耕直播和机械开沟免耕直播方式由于厢面碎土层的存在,土壤保水保肥能力较强,有利于菜苗对水肥的吸收,出苗整齐,菜苗前期根系发达,扎根较深,菜苗长势较旺,能充分发挥其个体的优势。研究表明:湘东三熟制油菜直播栽培,机械开沟免耕直播或机械浅耕直播方式是较理想的栽培方式。
副处理5种方式中,以播种量6.0 kg/hm2产量最高,平均产量1 733 kg/hm2;其次为播种量7.5 kg/hm2,平均产量1 712 kg/hm2;排在第3位的是播种量4.5 kg/hm2,平均产量1 710 kg/hm2;3种处理方式平均产量差异不显著。排在第4位的是播种量3.0 kg/hm2,平均产量 1 410 kg/hm2,与前 3 种处理差异达极显著水平。第5位的是播种量1.5 kg/hm2,平均产量1 073 kg/hm2,与其它处理间差异极显著。机械浅耕直播和机械开沟免耕直播两种方式下,其副处理按产量由高到低排序,分别为播种量4.5、6.0、7.5、3.0、1.5 kg/hm2,两种处理方式下趋势一致。板田免耕直播方式下,以播种量7.5 kg/hm2产量最高,平均产量1 532.5 kg/hm2;其次为播种量6.0 kg/hm2,平均产量1 380 kg/hm2,差异达显著水平。随着播种量(密度)下降,产量逐渐降低。
试验表明:湘东三熟制油菜,在10月下旬播种,机械浅耕直播与机械开沟免耕直播方式下,以播种量4.5 kg/hm2、收获密度60万株/hm2较为适宜。板田免耕直播方式下,根据土壤墒情和肥力状况,播种量可适当增加到6.0~7.5 kg/hm2、收获密度65~75 万株/hm2左右。
2.5 不同耕整方式及播种量(密度)对油菜生育期的影响
试验结果表明,各处理间生育期长短相差1~2 d,差异不大。生育期的差异主要与密度相关,密度较大则生育期相对较短,在各副处理间表现趋势一致(表5),可能与密度较小时,油菜单株长势较旺有关,但与主处理方式(田块耕整方式)相关性不明显。
2.6 不同耕整方式与播种量(密度)对油菜抗逆性的影响
抗倒性方面,当收获密度达到79.32万株/hm2以上时,田间开始出现倾斜状态,这与密度过大时,荫蔽度加大,植株茎杆较细且木质化程度不高有关。因此,在进行油菜直播栽培时,密度不宜过大,否则会引起倒伏,影响产量。根据试验结果:机械开沟免耕直播、机械浅耕直播两种方式下,播种量超过6.0 kg/hm2以上时,应注意控制田间密度。
表5 不同耕整方式不同密度下油菜的生育期及抗逆性比较
随着播种量的增加,田间荫蔽度增加且通风透气性降低,容易发生病害,菌核病发病率及病指均表现增加的趋势,在各主处理方式下均表现一致(表 5)。
3 结论与讨论
一般认为湖南省稻田直播油菜最适密度值为37.5万~45万株/hm2[4-5],但该试验结果表明,在机械浅耕直播及机械开沟免耕直播方式下,播种量为4.5 kg/hm2的处理产量较高,其收获密度约60万株/hm2左右(试验中分别为58.43、60.51万株/hm2),相对以往研究明显偏高,分析其原因可能是由于试验为“稻—稻—油”三熟制栽培,油菜播种时间相对较晚(10月23日),菜苗冬前长势相对较差,密度较大可以起到以密补迟的作用,这与宋光平等[6]的研究数据接近。因此,对稻田三熟制迟直播油菜,宜适当增加播种量,将密度控制在55万~65万株/hm2范围,以利获得高产。
在板田免耕直播方式下,产量最高的处理为播种量7.5 kg/hm2,且随着播种量减少产量逐渐递减。表明在板田免耕直播方式下,易造成前期出苗相对较差,而播种量为7.5 kg/hm2时的成苗密度值(78.64万株/hm2)正好可保证其处于适宜密度范围。同时,试验结果也间接说明,板田免耕直播油菜对土壤肥水的利用相对较差,菜苗前期长势较弱,需要较高的密度来弥补生长发育上的不足,类似于生产上的以密补肥措施。因此,采用板田免耕直播方式,其播种量应较其它耕种方式适当增加。
[1] 马 霓,张春雷,李 俊,等.种植密度对直播油菜结实期源库关系及产量的调节[J].中国油料作物学报,2009,31(2):180-184.
[2] 张琼瑛,周桂清,王国槐,等.播种期和播种方式对免耕直播油菜生长与产量的影响[J].作物研究,2004,(3):167-170.
[3] 邵留东.不同播期条件下种植密度对油菜生长发育及产量的影响[D].武汉:华中农业大学,2009.
[4] 帅海洪,刘 洋,范连益.湘东三熟制油菜直播播种量的研究[J].湖南农业科学,2010,(18):15-16.
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[6] 宋光平,田祖庆.湖区油菜稻板田机械直播适宜播期与播量的研究[J].江西农业学报,2006,18(2):41-4.