播种量和收获期对饲料油菜产量和品质的影响
2017-09-28俞晓红何文寿贾彪刘登彪马立伟
俞晓红 +何文寿 +贾彪 +刘登彪 +马立伟
摘要:针对宁夏引黄灌区春小麦收获后复种饲料油菜种植技术,在2015年秋季开展复种饲料油菜田间试验,设置5个播种量(5 997.00、8 245.88、10 494.75、12 743.63、14 992.50 g/hm2)和3个收获期的饲料油菜种植试验,测定油菜的生物量与品质指标,研究不同播种量和收获期对麦后复种饲料油菜产量与品质的影响。结果表明,饲料油菜鲜草产量在不同播种量处理间存在一定差异,早收获差异较大,晚收获差异减小;干物质产量在播种量间也存在差异,且随着收获期延迟期差异增大;不论鲜质量还是干物质量,都随收获时间的推后逐渐增大,在一定程度上增大播种量、推后收获有利于提高产量;播种量在10 494.75 g/hm2、收获期在10月20日时产量最高;饲料油菜粗纤维含量随着播种量的增大而提高,粗灰分、粗脂肪、粗蛋白、钙含量随着播种量的增大而降低,收获时间越晚,粗灰分、粗脂肪、粗蛋白、钙含量越低,粗纤维含量越高。综合考虑,供试土壤条件下,饲料油菜适宜播种量为10 494.75 g/hm2,最佳收获期在10月20日以前。
关键词:饲料油菜;播种量;收获期;品质;产量
中图分类号: S634.304文献标志码: A[HK]
文章编号:1002-1302(2017)13-0069-04[HS)][HT9.SS]
[HJ1.4mm]
收稿日期:2016-07-24
基金项目:公益性行业(农业)科研专项(编号:201503120);宁夏回族自治区农业财政项目(编号:宁农(计)发[2015]17号)。
作者简介:俞晓红(1991—),女,甘肃武威人,硕士研究生,主要研究方向为农业资源与环境。E-mail:yuxiaohong@126.com。
通信作者:何文寿,硕士,教授,主要研究方向为植物营养与施肥技术。E-mail:hews818@163.com。[HJ]
[ZK)]
宁夏回族自治区处于中国西北东缘中温带干旱荒漠区,属典型的温带大陆性气候,年均气温10.4 ℃,年均蒸发量 750 mm,年均日照时数3 084 h,无霜期137 d,年均降水量177 mm,降水主要集中在8、9月份[1]。黄河流经宁夏段,水面宽阔,水势平缓,水位高,携带的大量泥沙在宁夏平原沉积,适宜种植小麦,但是小麥收获后土地空闲,浪费光照、雨水、土地资源。麦后复种饲用油菜(绿肥)主要是利用我国西北地区小麦收获后即7月空闲土地与8、9月雨热同季的特点,再增加1茬作物,把种植产业与畜牧产业结合起来,从而实现双低油菜由收获籽粒油用向收获营养体饲用的转变,丰富农区畜牧业的发展[2-4]。前人研究表明,油菜生长、单株有效角果数、产量形成、累积与种植密度有明显的关系,高密种植条件下,油菜生育期缩短,油菜株高增高,不同种植密度间油菜产量有极显著差异,种植密度越大,油菜群体下部叶片枯萎数量增加,开花数量减少,油菜花期缩短,油菜总干质量逐渐减少[5-8]。杨瑞吉等研究表明,高密度种植能极显著提高复种油菜地上部干质量、鲜质量、日生产量,但是目前对麦茬复种饲料油菜的研究较少[9-11],本试验拟就这方面进行进一步的研究。
针对宁夏引黄灌区麦后复种作物单一、农民收益不稳定的现状,引进并试验复种饲料油菜,旨在促进草畜产业发展和农民增收。以中国西北地区大面积推广饲用油菜品种华油杂62为供试材料,引进、试验麦后复种饲料油菜,研究并提出麦后复种饲料油菜关键栽培技术,为确定高效的麦后复种模式、提高土地肥水等资源的利用效率提供科学依据与技术支撑。
1材料与方法
1.1试验地点(田)概况
试验地位于宁夏回族自治区银川市永宁县望洪镇李俊镇友爱村,土壤肥力为中等;该地属于温带干旱气候区,无霜期140~160 d,[JP3]年均日照时数3 000 h,日温差13 ℃,年降水量 180~200 mm;前茬为春小麦,2015年产量为7 496.25 kg/hm2。[JP]
1.2供试土壤
土壤类型为灌淤土,基础土样基本理化性质见表1。
1.3试验材料与设计
1.3.1试验材料饲料油菜采用华油杂62,从湖北国科高新技术有限公司购得。
1.3.2试验设计与栽培管理采用裂区试验设计,以播种量为主区,收获期为副区。在统一施尿素(含氮量46%)179.91 kg/hm2 基础上,复种饲料油菜,播种量设5个水平,分别为D1(5 997.00 g/hm2)、D2(8 245.88 g/hm2)、D3(10 494.75 g/hm2)、D4(12 743.63 g/hm2)、D5(14 992.50 g/hm2);收获期设3个时间处理,分别为Ⅰ(9月30日)、Ⅱ(10月10日)、Ⅲ(10月20日),试验设置4次重复,共计20个小区,主区面积为7.0 m×8.0 m=56.0 m2,裂区面积为7.0 m×2.6 m=18.2 m2。前茬为春小麦,7月14—15日小麦收获,16日翻地后立即灌水,7月19日撒施基肥,7月20日播种,各小区施肥水平相同,均底施尿素 179.91 kg/hm2,有机肥299.85 kg/hm2,追施尿素 89.96 kg/hm2,8月18—19日中耕除草,9月30日—10月20日收获测产。
1.4 测定项目与方法
[CM(24]对于每次取样带回实验室的植株样品,首先冲洗根系上黏附的泥土,用水分别冲洗干净后用滤纸吸干,分为地上、地下2个部分称鲜质量后,置于烘箱中,95 ℃条件下杀青,烘 30 min,然后将温度降至65 ℃烘12~14 h至恒质量(2次质量之差小于0.5 g),称质量后,样品粉碎过筛(40目)保存于塑封袋中备用。用概略养分分析法[12-14]测定植株营养成分,烘箱干燥法测水分,干灰化法测定粗灰分含量,原子吸收法测定钙含量,酸碱洗涤法测定粗纤维含量,索氏提取法测定粗脂肪含量,半微量凯氏定氮法测定粗蛋白含量(按总氮量乘以6.25计算),均以烘干质量为基础计算。endprint
1.5数据分析与处理
试验数据采用Excel 2007、Origin 7.5、DPS 7.05进行统计分析。
2结果与分析
2.1播种量和收获期对饲料油菜产量的影响
2.1.1播种量和收获期对油菜鲜草产量的影响
由图1可知,在收获期Ⅰ,播种量对鲜物质产量有明显的影响,处理D3的鲜物质产量最大(49 802.20 kg/hm2),处理D1的产量最小(40 970.70 kg/hm2),除处理D4外,处理D3与其他处理间的差异达到了显著水平;在收获期Ⅱ,处理D3的鲜物质产量最大(55 554.95 kg/hm2),处理D1的鲜物质产量最小(45 780.22 kg/hm2),处理D3与其他处理间的差异均达到显著水平;在收获期Ⅲ,处理D3的产量最大(60 500.00 kg/hm2),处理D5的产量最小(52 032.97 kg/hm2),除D2外,处理D3与其他处理间均达到显著差异。总体来说,随着收获时间的推后,油菜鲜物质产量逐渐增大,但是各处理间的差异逐渐减小;从播种量来看,每个收获期处理D3的鲜物质产量都是最高的,从收获期来看,收获期Ⅲ的鲜物质产量最高。若以收获油菜鲜草为目的,适宜的播种量为处理D3(10 494.75 g/hm2),适合的收获期为收获期Ⅲ(10月18日)。
2.1.2播种量和收获期对油菜干草产量的影响
由图2可以看出,随着收获时间的推迟,各播种量间的差异增大,不同收获期干物质产量大小依次为收获期Ⅲ>收获期Ⅱ>收获期Ⅰ,与鲜物质产量的顺序一致。在收获期Ⅰ,干物质产量最大的D3处理与D2处理间差异不大,与D1、D4、D5处理间达到了显著水平;在收获期Ⅱ,除了D4处理,D3处理与其他处理间达差异到了显著水平;在收获期Ⅲ,D3处理的产量为最大,与其他处理间的差异达到显著水平。与鲜物质产量相比,干物质产量随着收获期的推后而增大,但是各处理间的差异逐渐增大。这说明播种量不同,油菜植株所含水分不同,前期低密度的植株含水量高,后期高密度的植株含水量高。
2.2播种量和收获期对油菜品质的影响
2.2.1播种量和收获期对粗灰分含量的影响
由表2可知,在收获期Ⅰ,粗灰分含量随着播种量的增大而减小,处理D1的粗灰分含量最大,与其他处理间的差异达到了显著水平,比含量最小的处理D5高3.76%;在收获期Ⅱ,处理D1的粗灰分含量最大,除了处理D2,处理D1与其他处理间的差异均达到了显著水平,比含量最小的处理D4高6.12%;在收获期Ⅲ,处理D1的粗灰分含量最大,除了处理D2,与其他处理间的差异均达到了显著水平,比含量最低的处理D4高9.09%。总之,播种量和收获期对粗灰分含量有一定的影响,播种量越大,粗灰分含量越小,收获期越晚,粗灰分含量越小。
2.2.2播种量和收获期对粗纤维含量的影响
由表3可知,播种量对油菜植株粗纤维含量的影响比较明显,各个收获期粗纤维含量也有明显差异。在收获期Ⅰ,油菜中粗纤维含量随着播种量的增大而增大,播种量处理D5的粗纤维含量最高,除了处理D4,与其他处理间达到显著差异,播种量处理D4的粗纤维含量次之,与除处理D5的其他处理间也达到了显著差异;在收获期Ⅱ,油菜植株粗纤维含量明显高于收获期Ⅰ,植株粗纤维含量随着播种量的增大而增大,处理D5的粗纤维含量最大,但与除处理D1外的其他处理间的差异不显著;在收获期Ⅲ,粗纤维含量增长趋势明显增大,处理D1、D2、D3、D4、D5分别比收获期Ⅱ增加了7.99%、10.86%、1007%、18.60%、17.43%,植株粗纤维含量依旧随着播种量的增大而增大,除了处理D4,处理D5与其他处理间差异均达到显著水平。总体来说,不同播种量对油菜粗纤维含量有明显的影响,播种量越大粗纤维含量越高;随着收获时间的推后,粗纤维含量增大,但是趋势不明显。
2.2.3播种量和收获期对粗脂肪含量的影响
由表4可以看出,各处理的粗脂肪含量随着收获期的变化趋势一致。在收获期Ⅰ,粗脂肪含量随着播种量的增大而减小,含量最大的是处理D1,与其他处理间均达到了显著差异,比含量最小的D5高18.50%;在收获期Ⅱ,处理D1的粗脂肪含量最大,除了处理D2,与其他处理间的差异达到了显著水平,与收获期Ⅰ相比,处理间的差异增大,比含量最小的处理D5高22.25%;在收获期Ⅲ,处理D2的含量最大,与各处理间的差异达到了显著水平,与收获期Ⅱ相比,各处理间的差异减小,处理D2比含量最小的处理D5高20.25%。总体来看,收获时间对油菜植株粗纤维含量的影响较大,不同的收获时间对油菜粗纤维含量的影响不一致,油菜粗纤维含量随着生育进程的推进总体呈减小趨势。
2.2.4播种量和收获期对粗蛋白含量的影响
由表5可知,随着播种量的增大,粗蛋白含量逐渐降低。在收获期Ⅰ,处理D1的粗蛋白含量最高,与其他处理间的差异均达到显著水平,处理D1比处理D5高13.75%;在收获期Ⅱ,各播种量间的差异明显增大,处理D1比处理D5高17.43%,除了处理D2,处理D1与其他处理间的差异达到显著水平,并且粗蛋白含量随着播种量的增大而减小;在收获期Ⅲ,处理D1的含量最大,比处理D5高10.54%,并与除处理D2外的其他处理达到显著差异,与收获期Ⅱ相比,各处理间的差异减小。总体来看,随着收获时间的延后,油菜植株粗蛋白含量降低,并且随着播种量的增大而减小。
2.2.5播种量和收获期对钙含量的影响
由表6可知,在收获期Ⅰ,各处理间钙含量随着播种量的增大而减小,除处理D2外,处理D1与其他处理间差异达到显著水平,比含量最小的处理D5高23.00%;在收获期Ⅱ,播种量对钙含量的影响较大,同播种量处理钙含量低于收获期Ⅰ,但是与收获期Ⅰ一样,随着播种量的增大钙含量逐渐减小,处理D1与其他处理间的差异达到显著水平,处理D1比处理D5高16.27%;在收获期Ⅲ,处理D1和其他处理间的差异均达到显著水平,处理D1比处理D5高18.81%,钙含量与收获期Ⅰ、收获期Ⅱ一样都是随着播种量的增大而减小。总体来说,播种量和收获期对油菜钙含量有一定的影响,播种量越大,钙含量越小;随着收获期的推后,油菜钙含量慢慢降低,降低幅度不大。endprint
3结论与讨论
饲料油菜能够充分利用光、热资源,提高土地利用率,使种植业与畜牧业有机结合,为畜牧业的发展提供大量的优质饲草,能够提高经济效益、社会效益、生态效益[10,15-16]。春麦茬复种饲用双低油菜可以为畜牧业提供高脂肪含量(390%)、高蛋白含量(23.88%)、低纤维含量(14.09%)的优质青饲料,为北方冬季草场减轻承载压力,减少耕地曝露度和增加覆盖时间,减少风蚀和水土流失,保护农田生态环境[10]。西南大学教授杨瑞吉等对麦后复种饲料油菜的土壤耕层进行了研究,结果表明,麦后复种饲料油菜有增加土壤有机质、改善土壤团粒结构的作用[17-18]。陈其鲜等进行区试试验表明,饲用油菜饲油1号鲜草单位面积产量显著高于毛苕子、箭舌豌豆、草木樨、谷草等其他几种饲草,并且增产效果非常明显,增产率分别达到了 22.64%、29.55%、40.53%、5433%[19];杨祁峰等通过小区试验,对豆科饲草(毛苕子、草木樨、箭筈豌豆)、谷草、双低饲用油菜5种作物的营养成分含量进行动态分析,结果表明,双低饲用油菜粗纤维含量较低,粗脂肪含量较高,无氮浸出物和钙含量为几类饲草中最高,各种营养成分接近豆科饲草却极显著高于谷草,饲用油菜的化学营养类型与豆科饲草同属N型,是非常优良的饲草[20]。本试验以饲料油菜为试验材料,主要针对饲料油菜的播种量和收获期做了一系列的试验。试验初期测定了试验地土壤的基础理化性质,目的是为了说明该试验地情况,土壤中有效养分含量随着季节而变化,土壤分析结果代表试验地的耕地水平,由本研究可见,该试验地土壤耕地水平正常。
艾复清等运用回归旋转组合设计对施肥量和密度进行了试验,认为在适宜的增产范围内,增施氮肥和增加密度会使油菜产量增加,但是超过了这个适宜范围,不论是增施氮肥还是增加密度都会降低油菜产量[21];钟声等研究表明,播种量对饲草产量有一定的影响,多花黑麦草适宜的播种量为 22.5 kg/hm2,光叶紫花笤为45.0 kg/hm2,低于此播种量时,饲草产量将受到显著影响[22]。本试验结果表明,饲料油菜的适宜播种量为10 494.75 g/hm2,随着播种量的增大,饲料油菜产量先增大后减小,说明虽然播种量过小,油菜个体发育强壮,但总体上油菜苗数过少,个体的增长弥补不了总体的产量,随着播种量的增大,苗数不足的矛盾得到缓解,所以当播种量过大时,饲料油菜产量没有升高,反而降低。本试验结果与前人研究结果相似[23-24]。本试验还表明,麦后复种饲料油菜的粗灰分、粗脂肪、粗蛋白、钙含量随着播种量的增大而减小,粗纤维含量随着播种量的增大而增大,收获时间越晚,粗灰分、粗脂肪、粗蛋白、钙含量越小,粗纤维含量越大。这是由于当播种量大于10 494.75 g/hm2时,播种量太大,麦苗生长浓密,光合效率降低,而呼吸作用加强,营养消耗增大,所以达不到增产的效果[25-26],油菜的营养品质也下降,导致饲料油菜粗灰分、粗脂肪、粗蛋白、钙含量随着播种量的增大而减小。
研究结果显示,饲料油菜产量和品质均与播种量和收获期有密切关系,适当增加播种量对提高饲料油菜产量有显著效果,但当播种量达到10 494.75 g/hm2水平后,再增加播种量对油菜产量起到反作用;适当推迟收获时间对油菜产量也有显著作用,油菜产量随着收获时间的推后逐渐增大,但是收获期间产量的差距逐渐减小。在3个收获期,当播种量小于10 494.75 g/hm2时,随着播种量的增大,产量逐渐增大。麦后复种饲料油菜的粗灰分、粗脂肪、粗蛋白、鈣含量随着播种量的增大而减小,粗纤维含量随着播种量的增大而增大,收获时间越晚,粗灰分、粗脂肪、粗蛋白、钙含量越小,粗纤维含量越大。
综上所述,在当地生产条件下,认为饲料油菜(华油杂62)在播种量为10 494.75 g/hm2时比较适宜种植生产,收获期以10月20号左右为宜,在该条件下,饲料油菜产量和品质均最好。
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