覆膜栽培对西藏春油菜生长、产量和品质的影响
2022-07-11杨涛,拥嘎
杨 涛,拥 嘎
(山南市农业技术推广中心,西藏山南 856000)
0 引言
油菜作为中国第一大油料作物,在食用油供给中占有重要地位[1]。大力发展油菜生产,是有效应对中国大豆进口不确定性、维护国家食用油和饲用蛋白供给安全的战略举措[2]。中国油菜分为春油菜和冬油菜两个生态区,春油菜主要分布在青海、甘肃、新疆、内蒙古和西藏等气温较低、无霜期较短的地区,总面积稳定在66.7万hm2左右[3]。据统计,2019年西藏油菜播种面积2.41万hm2,约占农作物总播种面积的8%[4]。油菜作为西藏最主要的油料作物,在为当地提供食用油、饲用蛋白、发展区域农业经济、增加农民收入等方面具有重要意义。干旱严重影响农业发展,是造成农业自然灾害之首[5],干旱胁迫会对油菜地上部分干物质和最终产量的形成产生影响,并且其负面影响程度随干旱时间的增长而加剧[6]。地膜覆盖栽培技术是中国在干旱半干旱地区大力研究推广的一项生产技术,实践证明该技术在保蓄土壤水分,提高水分利用效率,缩短生育期,增加产量方面的效果比较明显[7-9],但相关研究主要集中在甘肃陕西等西北地区,而目前尚未有针对西藏高原地区的相关研究。西藏油菜主要分布在沿雅鲁藏布江河谷农区且基本都为露地栽培[10],该区域属高原温带干旱性气候,年降水量偏少,太阳辐射强度较大,空气相对湿度较小,蒸发强烈[11]。因此,本文通过油菜覆膜栽培与常规露地栽培对比试验,研究覆膜栽培对西藏春油菜生长、产量和品质的影响,探索西藏春油菜覆膜栽培的价值。
1 材料和方法
1.1 供试材料
试验品种为‘山油4号’,为西藏生产上运用的主要品种之一,由山南市农科所提供。供试地膜为黑色,规格为厚0.015 mm、幅宽2 m,由天水五丰塑化有限责任公司生产。氮肥为尿素(N含量46%),由云南云天化股份有限公司生产;磷肥为过磷酸钙(P2O5含量12%),由甘肃白银虎豹化工有限公司生产;钾肥为氯化钾(K2O含量60%),由格尔木盛农复混肥有限责任公司生产;硼肥为国光地爱硼砂(B含量15%),由四川润尔科技有限公司生产。
1.2 试验方法
试验设在西藏山南市乃东区昌珠镇,海拔3600 m,年平均温度为5.8℃,全年无霜期130天左右,降水量偏少,年均降水量370 mm左右,太阳辐射强度较大,空气相对湿度较小,蒸发强烈。试验地为砂壤,肥力中上等,前茬作物为青稞。试验共设置两个处理:处理1为覆膜栽培(膜两边覆土膜面不覆土),处理2为露地栽培(CK)。两处理相间排列,小区面积2 m×30 m,设置3次重复。采用穴播,行距40 cm,穴距25 cm。于2020年4月16日播种,3~4叶期人工间(定)苗,每穴留苗1株,密度为10万株/hm2。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 生长发育进程调查 按照油菜国家区域试验记载标准调查记载各处理的播种期、出苗期、抽薹期、初花期、终花期、成熟期,并计算全生育期。从苗期开始约每月一次各小区取样10株,测定植株高度,并将地上部分105℃杀青30 min后80℃烘干至恒重测定干物质重。
1.3.2 主要农艺性状及产量调查 成熟期每个小区中随机取10株,测定株高、分枝部位、一次有效分枝数、全株有效角果数、角粒数、千粒重。对各小区单独收割脱粒测产,统计小区实际产量,折算单位面积产量。
1.3.3 籽粒品质测定 各小区取一定数量混合均匀的油菜籽粒样品,用近红外色谱仪测定籽粒含油量、芥酸含量和硫甙含量。
1.3.4 数据分析 采用Excel 2003进行数据处理及作图,DPS 7.05版软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 覆膜栽培对春油菜物候期及生育期的影响
由表1可以看出,覆膜栽培处理全生育期较露地栽培(CK)缩短了5天。各物候期也较露地栽培提前,其中出苗期提早2天,抽薹期提早3天,初花期提早4天,终花期提早6天,成熟期提早了5天。说明覆膜栽培促进油菜生长发育,且对前期生长的促进作用大于后期。
表1 覆膜栽培对春油菜物候期及生育期的影响
2.2 覆膜栽培对春油菜生长的影响
由图1可知覆膜栽培处理株高增长速度较露地栽培快,二者株高差距在蕾薹期达到最大,花期和成熟期差距又逐渐缩小。覆膜处理在苗期(5月24日)和蕾薹期(6月23日)株高较对照分别高了3.8 cm和43.8 cm,且差异达到极显著水平。花后期(7月24日)株高较对照高11.2 cm,二者差异水平为显著。成熟期(8月31日)株高较对照高6.7 cm,但二者无显著差异。
图1 覆膜栽培对春油菜株高的影响
由图2可知两处理干物质积累均呈前期慢后期快的增长动态,且覆膜处理积累速率较对照快。其中苗期(5月24日)和蕾薹期(6月23日)覆膜处理单株干物质积累分别较对照多了0.55 g和9.64 g,且差异达到极显著水平。花后期(7月24日)单株干物质重量比对照多3.8 g,二者差异水平为显著。成熟期(8月31日)单株干物质重量较对照高5.8 g,但二者无显著差异。
图2 覆膜栽培对干物质积累的影响
2.3 覆膜栽培对春油菜农艺性状及产量的影响
从表2可知,覆膜栽培对油菜农艺性状产生了一定程度的影响。覆膜栽培油菜分枝部位高了17.1 cm,一次有效分枝数增加了0.7个,单株有效角果数增加了24.8个,单角粒数增加0.6粒,千粒重降低了0.18 g,各农艺性状指标差异不显著。
表2 覆膜栽培对春油菜农艺性状的影响
由表3可以看出,覆膜栽培能提高油菜籽粒产量。覆膜栽培条件下,油菜籽平均产量为2601.67kg/hm2,较对照增产508.34 kg/hm2,增产率为24.28%。虽然覆膜栽培各重复产量均较对照增产,但两者产量差异未达到显著水平。
表3 覆膜栽培对春油菜产量的影响
2.4 覆膜栽培对春油菜品质的影响
含油量、芥酸和硫甙是衡量油菜籽品质的主要指标,通过对油菜籽中成分进行测定分析,得到了覆膜栽培与露地栽培油菜籽成分的差异。从表4可知覆膜栽培对油菜籽品质影响主要在含油量上,含油量较对照增加了2.4%;芥酸和硫甙影响不大,芥酸较对照增加了0.07%,硫甙较对照增加了0.35 μmol/g,三者与对照均无显著差异。
表4 覆膜栽培对春油菜籽粒品质的影响
3 讨论
3.1 覆膜栽培对春油菜生长的影响
覆膜栽培促进油菜生长,使物候期提前,生育期缩短。这一结果与大多数人的研究结果一致[12-17]。对于西藏春油菜区气温偏低,无霜期短的自然环境而言,缩短生育期有助于提前成熟,对于安全生产和将种植区域向更高海拔区域扩展具有重要意义。地膜覆盖具有明显的增温保墒节水效应,有利于提高耕层土壤温度,保蓄热量,增强抗逆性及促进有效分枝和花芽分化,加速油菜生长发育进程的作用[18],试验结果中覆膜栽培较露地栽培生育期提前,有效分枝数增多等表现也符合这一说法。而株高和干物质量在苗期、蕾薹期与对照差异为极显著水平,花期差异为显著水平,成熟期差异不显著,说明覆膜促进油菜生长的效果随着作物的生长呈下降趋势。这是因为覆膜促进作物生长主要是通过其增温保墒节水的效果来实现,而随着油菜的生长,叶片的增大和分枝的形成,导致植株对光照的遮挡增加,地面接受光照不断减少,加之七八月正好为西藏的雨季,降水增多,致使覆膜增温保墒节水的作用逐渐降低。
3.2 覆膜栽培对春油菜农艺性状及产量的影响
本研究中株高、分枝部位、有效角果数、角粒数较对照升高,这也与武军艳等[19]的研究结果一致。而千粒重较对照有所降低,相关性状的差异均未达到显著水平,说明覆膜栽培不会实质改变油菜的株型。覆膜栽培较常规露地栽培产量增加,结果与大部分研究结果相同[20-25]。地膜覆盖技术由于有增温保墒节水等效果,可以大幅度提高作物的经济产量,即使在作物受干旱和早霜冻的情况下,仍可获得较好的产量[26]。而西藏较短的无霜期和干旱的气候特点让覆膜栽培的效果更加凸显。同时地膜覆盖可有效降低田间杂草的数量[27-28],减少了杂草对田间光温水肥的消耗,也有利于作物的生长和产量积累。
3.3 覆膜栽培对春油菜品质的影响
含油量、芥酸和硫甙含量是衡量油菜品质的重要指标,本试验表明覆膜栽培油菜籽含油量、芥酸、硫甙含量均高于露地栽培,其中含油量增加了2.4%,芥酸和硫甙含量增幅不大,且三者均未达到显著差异。而王丹等[22]研究发现播种期覆膜能增加含油量和芥酸含量并减少硫甙含量。张乔会等[29]的研究则认为覆膜会降低油菜籽含油量并增加芥酸和硫甙含量。各研究对油菜品质影响的结论并不一致可能是因为各研究的试验条件不一致引起,而研究表明密度、施肥、播期、气候条件等[30-33]因素均会对油菜品质产生一定影响,这也恰好印证了这一推测。而各试验中覆膜对油菜品质的影响幅度均不大,这也符合油菜品质主要受品种特性的影响,栽培措施对油菜品质影响不大[34]的结论。
4 结论
覆膜栽培可以促进西藏春油菜的生长发育和干物质积累并缩短生育期,促进效果随着油菜生长呈下降趋势。覆膜栽培在株高、干物质量、分枝部位、一次有效分枝数、单株有效角果数、单角粒数表现上较常规露地栽培增加,但千粒重减少,各性状差异未达到显著水平。覆膜栽培产量为2601.67 kg/hm2,较露地栽培增产508.34 kg/hm2,增产率为24.28%。籽粒含油量提升了2.4%,芥酸和硫甙含量差异大不。说明覆膜栽培可以提高西藏春油菜的产量和品质,可作为一项有效的栽培措施在西藏春油菜生产上运用。其良好的增温保墒节水效果,可缓解西藏春油菜区积温偏低和降水偏少的问题,有助于安全生产,促进甘蓝型油菜种植区域向更高海拔地区扩展,从而替代高海拔地区白菜型农家种,扩大油菜种植面积,提高产量和品质。