沿海旱作地区杂交油菜宁杂1818高产高效配套栽培技术研究
2017-12-13高建芹顾圣林陈松张洁夫付三雄
高建芹 顾圣林 陈松 张洁夫 付三雄
摘要:以宁杂1818为材料,在沿海旱作区开展密度、氮肥总量、氮肥运筹、薹肥施用时间和摘薹试验,研究其对产量及其构成因素的影响。结果表明,油菜籽粒产量随密度和氮肥总量增加呈先升后降趋势,宁杂1818移栽密度为 82 500株hm2 时产量可达4 65775 kghm2。移栽密度为75 000株hm2、氮肥投入总量为300 kghm2时产量最高,为4 83050 kghm2。氮肥基(苗)肥 ∶[KG-3]腊肥 ∶[KG-3]薹肥配比为6 ∶[KG-3]1 ∶[KG-3]3时,苗期和越冬期植株性状最优;配比为5 ∶[KG-3]2 ∶[KG-3]3时,单株角果数、每角粒数及产量最高。随着薹肥施用时间的推遲,籽粒产量下降。薹高5 cm时施肥产量最高,为 4 54830 kghm2,当薹高大于25 cm时,产量明显下降。在机直播或育苗移栽栽培模式下,摘薹比不摘薹增效 8 53472~9 52290元hm2,增效5187%~6174%。沿海旱作区宁杂1818适宜移栽密度为67 500~97 500株hm2,氮肥总量控制在300 kghm2,基(苗)肥 ∶[KG-3]腊肥 ∶[KG-3]薹肥配比为5 ∶[KG-3]2 ∶[KG-3]3,在薹高5~15 cm时施薹肥可获得最佳产量。宁杂1818摘薹生产可大幅提高种植效益。
关键词:密度;氮肥总量;氮肥运筹;薹肥;摘薹;产量
中图分类号: S634304文献标志码: A
文章编号:1002-1302(2017)21-0055-05[
收稿日期:2017-05-07
基金项目:国家科技支撑计划(编号:2014BAD11B303);中央财政推广项目[编号:TG(14)076]。
作者简介:高建芹(1974—),女,江苏淮安人,研究员,主要从事油菜品质育种和栽培生理研究。Tel:(025)84390364;E-mail:chinagjq@163com。
油菜是我国重要的油料作物,菜籽油是中国传统食用油,也是国产食用植物油第一大来源,在我国食用油市场中具有举足轻重的地位[1-2]。江苏油菜在国内居重要地位,油菜种植面积、总产、单产分别位于全国第5、第3、第1位[3]。启东市是江苏省少有的旱作地区,总耕地面积72万hm2,近年来,该地油菜种植面积一直稳定在233万hm2,生产水平在全省处于领先地位。但种植模式单一、施肥、密度不合理等问题依然存在,尤其对新培育的优质品种缺乏配套的保优栽培技术,经济效益难以达到应有水平。宁杂1818是江苏省农业科学院选育的品种间杂交油菜新品种,2015年被列为国家主推品种,其特点是高油高产、优质多抗,其饼粕是动物饲料的优质蛋白质来源。油菜是需氮肥较多的作物,氮肥施用量、施用时间和种植密度均对产量有较大的影响[4-7]。本研究根据沿海旱作区的环境条件和宁杂1818生长特性,系统深入地研究种植密度、施氮总量、氮肥运筹、薹肥施用时间及摘薹等对油菜产量及其主要经济性状的影响,旨在为宁杂1818的推广及大面积生产提供技术依据。
1材料与方法
11供试品种
宁杂1818系江苏省农业科学院选育的甘蓝型半冬性化学诱导雄性不育两系杂交品种,籽粒含油量4554%,芥酸含量050%,饼粕硫苷含量2344 μmolg。
12试验实施
试验地点位于江苏省启东市汇龙镇近江村。试验于2014年9月20日播种,10月25日移栽,密度为75 000株hm2(密度试验除外)。油菜全生育期投入纯N 270 kghm2,P2O5 135 kghm2,K2O 135 kghm2,同时使用了微量元素肥料硼砂15 kghm2。[JP2]试验用地为轻壤土,前茬为玉米套大豆,肥力水平中上。密度试验氮肥运筹按照基(苗)肥、腊肥、薹肥配比为4 ∶[KG-3]15 ∶[KG-3]45,氮肥总量、薹肥和摘薹试验氮肥运筹按照基(苗)肥 ∶[KG-3]腊肥 ∶[KG-3]薹肥=5 ∶[KG-3]1 ∶[KG-3]4。病虫害防治和田间管理同当地生产。密度、氮肥总量和氮肥运筹试验分别在苗期(2014年11月23日)、越冬期(2014年12月30日)和成熟期(2015年5月17日)田间调查,[JP3]薹肥试验和摘薹试验仅在成熟期调查,每次每个小区调查10株,所有小区均测产。
13试验设计
131密度试验在姚成庙田和姚秀兰田进行,设 52 500、67 500、82 500、97 500株hm2 4个处理,3次重复,小区面积50 m2,随机区组排列。
132氮肥总量试验在姚成庙田和陈江海田进行,纯N总投入量分别为240、270、300、330 kghm2,共4个处理,3次重复,小区面积50 m2,随机区组排列。
133氮肥运筹试验在姚成庙田和丁红卫田进行,氮肥运筹即基(苗)肥、腊肥、薹肥之比,设5 ∶[KG-3]2 ∶[KG-3]3、5 ∶[KG-3]1 ∶[KG-3]4和 [JP3]6 ∶[KG-3]1 ∶[KG-3]3 等3个处理,小区面积 30 m2,3个重复,随机区组排列。
134薹肥施用时间试验在姚成庙田和丁海峰田进行,分别在油薹薹高为5、15、25、35 cm时施薹肥,共4个处理,小区面积30 m2,3次重复,随机区组排列。
135[JP2]摘薹试验2014—2016年在姚成庙田进行,试验设机直播摘薹(A)、机直播不摘薹(B)、移栽摘薹(C)、移栽不摘薹(D)4个处理,3次重复,小区面积为667 m2,随机区组排列。
2014年10月15日机直播,密度为42万株hm2,2015年3月10日摘薹,6月3日机械收获。2015年10月20日机直播,密度为45万株hm2,2015年3月13日摘薹,6月10日机械收获。移栽油菜摘薹试验于2014年9月20日播种,10月25日移栽,密度75 000株hm2。2015年3月10日摘薹(薹高25~30 cm),5月30日收获。2015—2016年重复1次,播期为9月25日,10月30日移栽,2016年3月13日摘薹(薹高25~30 cm),6月1日收获。endprint
2结果与分析
21密度、氮肥总量和氮肥运筹对苗期油菜植株性状的影响
211密度
油菜苗期是根和叶的生长,油菜根颈的长短粗细和叶片大小是判断油菜长势强弱和营养状况的重要形态指标。根颈粗壮,说明贮藏的营养物质较多,有利于油菜安全越冬。从表1可以看出,随着密度增加,株高增加,根颈变窄。以密度为52 500株hm2为对照,67 500、82 500、97 500株hm2 株高、根颈粗依次为对照的12105%、13158%、14211%和8824%、8235%、7059%,部分处理间差异显著。油菜叶片是油菜最主要的光合器官,叶面积越大,光合面积越多,油菜生长量越大。随着种植密度增加,油菜叶片变少、变小,开展度变小,单株叶面积下降。以 52 500株hm2 为对照,其他3个处理叶片数为对照的7895%~10000%,开展度为对照的7305%~8503%,最大叶长、叶宽分别为对照的6727%~7000%和8519%~9815%,单株叶面积为对照的6454%~8606%。
注:苗高指田间自然高度;最大叶长指叶柄除外的叶片长度;表2、表3同。同列数据后不同小写、大写字母分别表示差异显著(P<005)、极显著(P<001);表2~表5同。
212氮肥总量随着施氮量的增加,油菜生长旺盛,株高、根颈粗、叶片数、最大叶长、最大叶宽和单株叶面积均在一定范围内增加。从表1可以看出,以施氮量240 kghm2为对照,施氮量为270、300、330 kghm2处理苗高分别为对照的12353%、12941%、12941%;根颈粗分别为对照的13400%、13600%、14400%;叶片数分别为对照的10976%、11220%、11220%;开展度分别为对照的10862%、11638%、12241%;最大叶长和叶宽分别为对照的11935%、13226%、12581%和10952%、11429%、12381%;单株叶面积分别为对照的12069%、15789%、14384%。
213氮肥运筹
氮肥运筹方式不同,油菜苗期性状有明显差异。以苗-腊-薹配比为5 ∶[KG-3]2 ∶[KG-3]3为对照,5 ∶[KG-3]1 ∶[KG-3]4、6 ∶[KG-3]1 ∶[KG-3]3 配比株高分别为对照的10167%、10875%;根颈粗分别为对照的9733%、10667%;叶片数分别为对照的10000%、10326%;开展度分别为对照的10794%、11635%;最大叶长分别为对照的 9684%、11789%;最大叶宽分别为对照的10196%、10980%;单株叶面积分别为对照的9811%、11682%(表1)。
22密度、氮肥总量和氮肥运筹对越冬期油菜植株性状的影响
221密度
随着密度增加,株高增加,根颈变窄,叶片变小、变少,单株叶面积下降,处理间差异明显。以密度 52 500株hm2 为对照,密度67 500、82 500、97 500株hm2处理株高依次为对照的14706%、15588%、16765%;根颈宽度分别为对照的9474%、8947%、7895%;叶片数分别为对照的10000%、9524%、8333%;开展度分别为对照的8363%、8480%、7485%;最大叶长分别为对照的7105%、6930%、6754%;最大叶宽分别为对照的9643%、9464%、8929%;单株叶面积分别为对照的8573%、8179%、6168%(表2)。越冬期密度对植株性状指标的调控能力大于苗期。
222氮肥总量随着施氮量增加,株高增加,根颈变粗,叶片数增多,开展度变大,单株叶面积变大,处理间差异明显。以施氮量240hm2为对照,270、300、330hm2处理的苗高依次为对照的11500%、12500%、12500%;根颈粗依次为对照的11538%、11538%、12000%;叶片数分别为对照的10805%、10920%、10920%;开展度分别为对照的10924%、11429%、11849%;最大叶长分别为对照的10893%、11607%、11071%;最大叶宽分别为对照的10833%、12083%、12083%;单株叶面积分别为对照的11408%、12472%、12622%(表2)。越冬期300、330hm2 N处理对油菜植株性状的影响不显著。
223氮肥运筹
以苗-腊-薹配比为5 ∶[KG-3]2 ∶[KG-3]3为对照,氮肥运筹结果表明,5 ∶[KG-3]1 ∶[KG-3]4、6 ∶[KG-3]1 ∶[KG-3]3氮肥配比株高分别为对照的9615%、10577%;根颈粗为对照的9146%、10122%;叶片数分别为对照的9845%、10622%;开展度分别为对照的10632%、11615%;最大叶长分别为对照的8889%、10148%;最大叶宽分别为对照的 9683%、10159%;单株叶面积分别为对照的9232%、11000%(表2)。
23密度、氮肥总量、氮肥运筹、薹肥及摘薹试验对成熟期油菜性状的影响
231密度
从表3可以看出,密度对成熟期植株性状的影响明显。以密度为52 500株hm2为对照,密度为67 500、82 500、97 500株hm2处理株高依次为对照的10460%、10105%、9728%;根颈粗分别为对照的9408%、9094%、8049%;分枝点高度分别为对照的10206%、10825%、12268%;一次分枝数分别为对照的10000%、8696%、8043%;二次分枝数分别为对照的8372%、4767%、3023%;單株角果数为对照的8830%、7844%、6286%;每角粒数分别为对照的9803%、9581%、9236%。苗期、越冬期高密度处理株高大于低密度处理,随着植株生长发育高密度处理植株生长空间受到限制较大,株高和分枝数明显小于低密度处理。endprint
232氮肥总量氮肥总量试验结果表明,随着施氮量增加,株高、分枝点高度、分枝数、单株角果数和每角粒数呈先升后降趋势,根颈粗增加,处理间差异明显。以施氮总量为 240 kghm2 为对照,施氮量为270、300、330 kghm2处理的株高分别为对照的10168%、10419%、9832%;根颈粗分别为对照的11022%、12000%、12933%;分枝点高度依次为对照的9949%、10253%、9949%;一次分枝数分别为对照的10476%、10714%、10000%;二次分枝数分别为对照的11509%、11509%、6792%;单株角果数分别为对照的10955%、11066%、10692%;每角粒数分别为对照的10176%、10302%、10075%(表3)。施氮量为300 kghm2处理,单株角果数和每角粒数明显高于其他处理。
233氮肥运筹氮肥配比不同,成熟期植株性状也不一样。由表3可见,以苗-腊-薹配比为5 ∶2 ∶3为对照,5 ∶1 ∶4 和6 ∶1 ∶3氮肥配比处理的株高分别为对照的10147%、9916%;根颈粗分别为对照的10037%、10295%;分枝点高度分别为对照的 10260%、10052%;一次分枝数分别为对照的10714%、10714%;二次分枝数分别为对照的5686%、8039%;单株角果数分别为对照9520%、9157%;每角粒数分别为对照的9852%、9679%。苗期和越冬期结果表明,氮肥苗-腊-薹配比为6 ∶1 ∶3油菜长势更强,成熟期的结果表明,氮肥配比为5 ∶2 ∶3单株角果数和每角粒数最多,产量潜力更大。这可能是由于腊肥主要用于促进花芽分化和春用,腊肥配比为1出现肥力不足,导致角果数和每角粒数下降。
234薹肥随着薹肥施用时间推迟,油菜株高下降,根颈变细,分枝点高度上升,分枝数下降,单株角果数增加,每角粒数先增后减。以薹高5 cm施用薹肥为对照,薹高15、25、35 cm 施用薹肥处理的株高分别为对照的9895%、9769%、9560%;根颈粗分别为对照的9964%、9527%、8618%;分枝点高度分别为对照的10514%、10914%、11143%;一次分枝数分别为对照的9496%、8450%、7791%;二次分枝数分别为对照的10909%、5303%、6364%;单株有效角果数分别为对照的9319%、8525%、7765%;每角粒数分别为对照的10332%、10000%、9821%(表3)。
235摘薹依据当地茬口条件,在薹高25~30 cm时分别进行机直播摘薹、不摘薹和移栽摘薹、移栽不摘薹试验,试验结果表明,摘薹可使株高下降、根颈变细、分枝点高度降低、一次分枝数增加,二次分枝数变少,单株角果数和每角粒数下降。2种栽培方式分别以不摘薹为对照,机直播和移栽摘薹处理的株高分别为对照的8874%、7059%;根颈粗分别为对照的8830%、9151%;分枝点高度分别为对照的3520%、1571%,一次分枝数分别为对照的9049%、11667%;二次分枝数分别为对照的7018%、9333%;单株角果数分别为对照的 8657%、8659%;每角粒数分别为对照的9871%、9284%。
24密度、氮肥总量、氮肥运筹、薹肥及摘薹试验对产量的影响
241密度
从表4可以看出,随移栽密度增加,油菜产量呈先增后减趋势,处理间差异明显,重复间和种植地点间表现一致。密度为82 500株hm2产量最高,2点3次重复平均产量为 4 65775 kghm2;67 500、97 500株hm2产量次之,平均产量分别为4 44025、4 41275 kghm2;52 500株hm2产量最低,平均产量为4 00500 kghm2。以移栽密度52 500株hm2 为对照,农户1各密度处理油菜产量分别为对照的11000%、11386%、10704%;农户2分别为对照的11180%、11892%、11353%。
242氮肥总量氮肥总量产量结果表明,相同移栽密度条件下施氮量增加,产量呈先升后降趋势,处理间差异明显。N肥总量240、270、300、330hm2 处理2点3次重复平均产量分别为 4 20725、4 73325、4 83050、4 64825 kghm2,以 300hm2 处理产量最高。以N肥总量240hm2为对照,农户1的270、300、330hm2氮处理产量依次为对照的10794%、11186%、10997%;农户2依次为对照的11735%、11795%、11103%(表4)。
243氮肥运筹氮肥运筹以苗-腊-薹配比为5 ∶2 ∶3产量最高,6 ∶1 ∶3次之,5 ∶1 ∶4产量最低,2点3次重复平均产量依次为4 59650、4 08505、4 36075 kghm2,处理间差异显著。以苗-腊-薹配比为5 ∶2 ∶3为对照,苗-腊-薹配比为5 ∶1 ∶4、6 ∶1 ∶3氮肥运筹农户1产量依次为对照的9083%、9398%;农户2依次为对照的8681%、9581%(表4)。
244薹肥薹肥施用时间试验结果表明,随着施用薹肥时间推迟,产量下降,2点3次重复在薹高5、15、25、35 cm时施用薹肥,平均产量分别为4 54830、4 39878、4 07226、3 90430 kghm2,处理间差异明显。以薹高5 cm施薹肥为对照,薹高15、25、35 cm施肥处理农户1分别为对照的 9721%、8942%、8808%;农户2依次为对照的9624%、8964%、8367%。表明宁杂1818早施薹肥根颈粗壮,有效分枝数、单株角果数和每角粒数明显高于晚施薹肥。
245摘薹摘薹试验结果表明,在薹高25~30 cm时进行摘薹种子产量下降,处理间差异明显,机直播与育苗移栽2种栽培方式表现一致。2点3次重复机直播摘薹、不摘薹平均产量分別为3 78975、3 98425 kghm2;育苗移栽摘薹、不摘薹平均产量分别为4 06413、4 34113 kghm2。2年机直播摘薹产量分别是不摘薹处理的9579%、9441%;育苗移栽分别是不摘薹处理的9277%、9452%(表4)。endprint
25摘薹对宁杂1818经济效益的影响
从表5可以看出,摘薹后油菜籽粒产量下降,2014—2015年度,摘薹后机直播、移栽籽粒产量分别下降17240、32375 kghm2;分别增加菜薹产量9 94500、10 89000 kghm2;除去摘薹成本,机直播、育苗移栽摘薹比不摘薹效益分别增加4977%、5398%。2015—2016年度,机直播、移栽籽粒产量分别下降21650、23050 kghm2;分别增加菜薹产量10 32000 kghm2、11 13600 kghm2;除去摘薹成本,机直播和育苗移栽摘薹比不摘薹效益分别增加 5933%、6951%。JP3]2年机直播、育苗移栽摘薹处理分别比不摘薹平均增效5419%、6108%,经济效益增幅达到极显著水平。表明开发宁杂1818油蔬兼用功能可大幅度提高种植效益
3结论与讨论
油菜产量构成因素有单株角果数、每角粒数和千粒质量。合理密植能明显提高单位面积角果数,沿海旱作区宁杂1818最适移栽密度为82 500株hm2,适宜范围为67 500~97 500株hm2。油菜是需氮量较高的作物8],合理施氮可有效促进油菜的生长发育和产量形成,氮肥用量过少和过多都会对植株生长和籽粒产量造成重大影响9]。随着施氮量的增加,植株生长旺盛,根颈变粗,单株叶面积变大,分枝数、单株有效角果数、每角粒数及产量呈先升后降趋势,以施氮量300 kghm2产量最高,施氮量270、330 kghm2产量次之。施肥量和密度对油菜角果数和产量均有显著的影响,但二者的影响程度有所不同,对角果数的影响是密度大于施肥量,而对产量的影响则是施肥量大于密度5,10]。沿海旱作区宁杂1818的试验结果表明,密度对单株角果数的影响大于施氮量,对产量的影响方面,密度和施氮量相当。
高群山等研究结果表明,在如东地区以浙双3号和寧杂1818为材料,当移栽密度为81 000株hm2时最佳氮肥运筹方式为5 ∶1 ∶4,薹肥最佳施用时期在薹高约25 cm时11-12]。本研究中沿海旱作区宁杂1818移栽密度为75 000株hm2条件下,最佳氮肥运筹方式为苗-腊-薹肥配比5 ∶2 ∶3,薹肥最佳施肥时间为薹高5~15 cm,薹高大于25 cm时,一次分枝数、单株角果数和产量明显下降,试验结果不一致可能与种植点土壤肥力水平和气候不同有关。早施薹肥,宁杂1818根颈粗壮,有效分枝数、单株角果数和每角粒数明显增加,因此宁杂1818见薹后,薹肥越早施,效果越好。
育苗移栽缓解了长江流域轮作体系中茬口紧张的矛盾,提高了复种指数,大幅提高了油菜产量,但随着农村劳动力短缺,以轻简化为特点的机直播模式省时省工,提高了油菜种植效益13-14]。摘薹试验中,机直播分别比移栽节本2 550~2 685元hm2,实际增效90370~1 07710元hm2。宁杂1818菜薹粗壮、脆嫩多汁、色泽鲜绿、回味香甜,富含维生素和微量元素。在保证油菜籽产量基本不减产的同时,增收一季油菜薹,机直播、育苗移栽摘薹分别增效8 53472~8 76740元hm2、8 76838~9 52290元hm2,大大提高油菜种植效益。
沿海旱作区密度、氮肥运筹、薹肥施用时间及摘薹试验投入270 kghm2纯氮时施肥量偏低;氮肥运筹按照基(苗)肥-腊肥-薹肥配比为5 ∶1 ∶4时未能获得最佳产量。因此,沿海旱作区宁杂1818适宜移栽密度为67 500~97 500株hm2,氮肥总量控制在300 kghm2左右,基(苗)肥-腊肥-薹肥配比为5 ∶2 ∶3,在薹高5~15 cm时施薹肥可获得最佳产量。宁杂1818摘薹生产可大幅提高种植效益。
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