晚播和播量对油菜农艺性状及产量的影响

张杏燕，宋 波，李德富，郭永华，董军刚

(西北农林科技大学 农学院,陕西杨凌 712100)

油菜是中国重要的油料作物之一，具有种植地域广、用途多样、发展潜力大等特性[1]。但中国油菜存在种植密度低、单产低的问题：加拿大、欧盟种植密度在45万～60万株/hm2以上，中国为15万～30万株/hm2；欧盟产量约3300kg/hm2，中国为2200kg/hm2。这些问题导致中国油菜生产成本高、效益低，产量供不应求，大约60%需要从国外进口。因此，大力发展油菜、提高油菜产量对保障我国食用油市场安全具有重要意义[2-3]。

近年来，随着农村劳动力的短缺和生产成本的增加，传统人工种植油菜方式难以适应现代发展需求，油菜生产费时费工，发展油菜全程机械化生产特别是机械化收获将成为必然选择。机械收获要求油菜品种具有耐密、抗倒、株高适中、株型紧凑、结角层集中、成熟度一致等特性[4-5]。传统油菜品种株型高大，不适宜机械化操作，而适当晚播可使油菜株高降低、分枝数减少，同时也可减轻病虫害的发生，有利于机械化收获[6-8]。在长江流域油菜主产区，由于水稻茬口延迟，整地需求等致使直播油菜播期显著推迟。有研究认为，播期推迟导致油菜生育期缩短，个体生长量减小，但增加密度群体优势显著，高密度适期晚播下植株变矮、分枝高度增加、分枝减少且集中处于上部，有利于机械化收获[9-11]。目前，大多数对于油菜晚播的报道均是针对传统大株型品种，而未对耐密、抗倒品种进行研究。关于密度对油菜产量的影响研究较多，但很少考虑播量因素，播量通过影响油菜的生长发育来调节群体密度，进而协调个体与群体生长之间的矛盾。因此，本试验以西北农林科技大学培育的高产、抗病、抗倒、株高较矮、适宜机械化种植的新主推品种‘陕油28’和传统高大株型主推品种‘秦优7号’为试验材料，研究晚播条件下播量对油菜生长发育和产量的影响，为油菜机械化生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及设计

以甘蓝型油菜新品种‘陕油28’和当地主栽的‘秦优7号’为材料，于2015-2017年在陕西省杨凌黎张沟试验基地进行。前茬作物为小麦，试验地为塿土，有机质1.76%，全氮0.11%，全磷0.13%，速效磷23.50 mg/kg，速效钾 236.72 mg/kg。试验采取直播方式，播种深度 1.0～1.5 cm，人工开沟条播。裂区设计，播期为主区，播量为副区，3次重复。试验小区长9 m，宽5 m，行距0.3m，共计30行。设置3个播期：D1(9月21日，正常播期)、D2(9月28日)、D3(10月4日)。设置5个播量水平：M1(3.33 kg/hm2)、M2(4.44 kg/hm2)、M3(5.56 kg/hm2)、M4(6.67 kg/hm2)、M5(7.78 kg/hm2)。生长期间不间苗、定苗，全区75%以上角果呈枇杷黄色时收获。收获期进行成株密度调查。

1.2 测定指标及方法

收获时，每小区随机抽取生长正常、无病害、无机械损伤的10株样品进行室内考种，测定农艺性状，并以3个重复小区的平均值来计量每个性状的参数值。小区全区收获，人工脱粒、晾晒、清杂后称量，再进行产量折算。

1.3 数据统计

采用Excel 2007和DPS 7.05进行数据统计和方差分析，以最小显著法(least significant difference,LSD)检验显著性，显著性水平均为 0.05，用Origin 8.0作图。

2 结果与分析

2.1 播期和播量对成株密度的影响

同一指标年际间差异不显著，故本试验数据是2 a结果的平均值。播期和播量对油菜成株密度的影响见图1。同一播量不同播期条件下，两参试品种晚播成株密度均大于早播，大播量下播期间的差异大于小播量下播期间的差异。同一播期条件下，随着播量增加，两品种成株密度均呈增加趋势。相同处理条件下，播期和播量对两个参试品种影响不同。‘陕油28’平均成株密度为 52.51万株/hm2，最大成株密度为95.05万株/hm2；‘秦优7号’平均成株密度为47.60万株/hm2，最大成株密度为80.52万株/hm2，‘陕油28’平均成株密度和最大成株密度较‘秦优7号’分别高 10.32%、18.05%，表明播期和播量对油菜成株密度的影响存在品种差异，‘陕油28’耐密性优于‘秦优7号’。

不同小写字母表示在相同播期下播量间的成株密度差异达到0.05显著水平

2.2 播期和播量对农艺性状及产量的影响

2.2.1 播期和播量对成熟期农艺性状的影响 由表1可知，同一播量不同播期条件下，晚播导致株高、分枝数、主花序长、主花序有效角果数降低，分枝高度升高，主花序结荚密度无显著性差异，品种间变化趋势一致。同一播期条件下，随着播量增加，参试品种均表现为株高、分枝数、主花序长、主花序有效角果数降低，分枝高度升高，主花序结荚密度无显著性变化。相同处理条件下，参试品种间存在显著性差异。‘陕油28’的平均株高、分枝高度、主花序长较‘秦优7号’分别低4%、12%、9%，分枝数、主花序角果数、主花序结荚密度较‘秦优7号’分别高15%、45%、61%，表明‘陕油28’株型较‘秦优7号’小且紧凑，耐密性强，适宜机械化收获。方差分析显示，主花序结荚密度受播期、播量影响不显著，其他农艺性状受播期、播量、品种的影响显著，且部分指标受其互作效应的影响达显著或极显著水平。

表1 不同播期和播量下油菜的成熟期农艺性状Table 1 Agronomic traits in mature period of rapeseed under different sowing dates and seeding rates

2.2.2 播期和播量对产量及其构成的影响 如表2所示，同一播量不同播期条件下，晚播导致单株有效角果数、每角粒数、千粒质量降低；群体角果数和产量在品种间表现不同，‘陕油28’群体角果数和产量在小于M4条件下随播期推迟而降低，大于M4条件下受播期播量互作影响显著，‘秦优7号’群体角果数和产量均随播期推迟而降低。同一播期条件下，随着播量增加，参试品种均表现为单株角果数和每角粒数减少，千粒质量变化不大，群体角果数和产量先增后减。相同处理条件下，参试品种间各指标差异显著。‘陕油28’每角粒数较‘秦优7号’低。单株有效角果数、群体角果数和产量在小于M2条件下较‘秦优7号’低，大于M2条件下较‘秦优7号’高。‘陕油28’产量在M3、M4达最大值，‘秦优7号’在M2达最大值，‘陕油28’平均产量较‘秦优7号’高5%。说明‘陕油28’适宜大播量种植，‘秦优7号’适宜小播量种植。方差分析表明，除千粒质量在品种和播量处理间差异不显著外，播期、播量、品种对其他产量及产量构成因素影响显著，且部分指标受其互作效应的影响达显著或极显著水平。

3 讨 论

国内的栽培密度试验一般靠人工间苗来确定，其优点是可人为设定密度，但这种方法在大田生产机械直播中缺乏现实性。生产中的直播应重点关注单位面积播量和成苗率、成株密度。成株密度很难控制，因为其受品种遗传特性、外部环境、出苗率、越冬率等因素综合影响[12-14]，不同播期和播量下油菜的成株密度存在显著性差异，进而影响其农艺性状和产量构成因素，最终影响产量。本试验中，播期推迟，成株密度升高，这与前人[15]研究结果不同。分析其可能原因是在本试验条件下，晚播避开了9月暴晒高温，田间水分蒸腾量减少，保留土壤表层水分，提高了出苗质量；适当晚播幼苗叶片较小，苗间竞争小，成苗率高；另外晚播可避免油菜冬前旺长抽薹、使越冬率升高。增加播量可充分利用水、肥、热等资源，增强种子的拱土能力，有利于提高出苗率[12,16]。郑伟等[17]研究表明，播量对直播油菜成株密度影响显著，成株密度随播量增加而增加。本研究中，随着播量增加，成株密度升高，播期和播量间互作效应增强，导致不同播期间的成株密度差异变大。相同处理条件下，‘陕油28’的成株密度较‘秦优7号’高，说明‘陕油28’密植成株率优于‘秦优7号’。这与品种间的出苗率、苗间竞争、旺长抽薹、冻死等因素的差异有关。

播期和单位面积播量通过影响油菜的生长发育决定其农艺性状的优劣，进而作用于产量形成。合理的播期和播量可以有效调节油菜的结角层结构、减小个体间竞争、协调个体和群体间的矛盾[18]。如何合理调整播期和播量，或根据晚播程度调整播量是高产栽培中需要考虑的重要问题。晚播和增加种植密度条件下，只有保证单位面积有效角果数并减少每角粒数和千粒质量下降，才能协调好产量构成三要素的关系，使密植油菜形成一个合理的群体结构以有效获得高产。本研究结果表明，随着播期推迟，分枝数、单株角果数、每角粒数、千粒质量均降低，与前人结果一致[19-21]。种植密度增加，油菜的株高、单株分枝数和有效角果数降低，分枝高度、主花序角果数、群体角果数升高。而对于每角粒数和千粒质量，前人研究结果不尽一致[1,22-25]。本研究结果表明，随着播量增加，株高、分枝数、单株有效角果数、每角粒数降低，分枝高度升高，千粒质量受播量影响变化不显著。主花序有效角果数随播量增加而减少，群体角果数随播量增加先增加后减少，这与前人结果不一致，可能与数据样本大小、品种、试验地域的差异有关。产量随播量增大先增加后减少，与董云等[26]研究结果一致，说明播量增大，成株密度增加到一定程度，通风透光条件不足，单位面积产量构成因子的质量反而下降。

播期和种植密度对油菜产量和相关性状的影响存在品种间差异[19,23]。本试验结果也表明，相同播期和播量下，‘陕油28’和‘秦优7号’各性状存在显著性差异：总体表现为‘陕油28’的产量及产量构成在小播量下劣于‘秦优7号’，而在大播量下优于‘秦优7号’；‘陕油28’最高产对应的播量大于‘秦优7号’，说明‘陕油28’耐密性优于‘秦优7号’。正常播期下‘陕油28’和‘秦优7号’最高产分别为4 811.35 kg/hm2、4 768.88 kg/hm2，对应播量分别为5.56 kg/hm2、4.44 kg/hm2。晚播导致两品种产量均有所降低，晚播1周条件下，‘陕油28’和‘秦优7号’最高产比正常播期最高产分别降低8.50%、7.04%，对应播量分别为5.56 kg/hm2、4.44 kg/hm2；晚播2周条件下，比正常播期最高产分别降低8.54%、 20.08%，对应播量分别为6.67 kg/hm2、 4.44 kg/hm2。由此可见，‘陕油28’的耐密特性可使其在晚播条件下适当增加播量达到保产的目的，这与前人研究结果一致[27-28]，而‘秦优7号’耐密性相对较差，晚播导致产量损失严重，说明‘陕油28’耐晚播能力优于‘秦优7号’。相比‘秦优7号’，‘陕油28’具有籽粒饱满、苗期叶柄较短而紧凑、半矮秆、分枝短、角果密集、秆硬抗倒、抗菌核病等株型和生理特点，这些特性保证了成株密度可处于较高水平，可弥补单株生产力的下降。这也为适宜高密度机械化栽培品种的选育提供了借鉴。

表2 不同播期和播量下油菜的产量及产量构成因素Table 2 Yield and yield components of rapeseed under different sowing dates and seeding rates

4 结 论

晚播条件下油菜分枝数、角果数、每角粒数、千粒质量下降，导致减产。晚播和播量对油菜的影响存在品种类型差异。晚播的‘陕油28’在大播量下，成株密度、分枝数、角果数、每角粒数、产量均优于‘秦优7号’，说明‘陕油28’相比‘秦优7号’耐密性强、晚播适应性好。矮秆抗倒伏新品种‘陕油28’在正常播期，5.56 kg/hm2播量成株密度为46.24万株/hm2，获得最高小区产量 4 811.35 kg/hm2。晚播1周，播量可保持5.56 kg/hm2不变，成株密度增加到51.03万株/hm2，还能获得此播期下最高小区产量4 402.20 kg/hm2。晚播2周的‘陕油28’应增加播量，发挥群体优势，减小晚播造成的产量损失，播量增至 6.67 kg/hm2，成株密度增加到95.05万株/hm2，获得此播期下最高小区产量4 400.40 kg/hm2。