麦茬复种饲料油菜的播种量对其生长性状的影响
2022-11-03雷玉婷
雷玉婷
(天祝藏族自治县种业中心,甘肃 武威 733000)
合理密植是实现油菜高产的重要栽培技术。栽培密度对于油菜生长,以及单株有效角果数、产量形成累积量影响较大[1]。研究发现,高度密植可从一定程度上缩短油菜生育期,进一步提升株高。不同栽培密度使油菜生产产量存在较大差异[2]。提高栽培密度会增加油菜群体下部叶片的枯萎数量,缩短花期,并显著降低总干重。对于北方来说,春麦收割之后复种饲料油菜,可充分利用秋冬农田和光热自然资源,进一步提升土地利用率,可解决冬春季饲料不足问题,帮助地方提高社会效益和经济效益[3]。
早期对于麦茬复种饲料油菜研究资料较少。李明等的研究表明,复种饲料油菜主要是指在收购小麦之后进入冬季之前,可采用小麦饲料油菜种植的方式,在不影响粮食增收的基础上为地方畜牧市场提供优质饲草,帮助农户节约资源,延长植被的覆盖时间,以减少沙尘暴、风蚀等自然灾害发生,有效减少土壤水分的蒸发量。
当播种油菜密度达到27.0 万~58.5 万株/hm2时,随着油菜播种密度增加,其产量也显著增加;当播种密度高于58.5 万株/hm2时,油菜产量以及单位面积角果数有显著降低。因此,研究学者将播种密度作为影响油菜产量的重要因素,不同油菜播种密度对于其鲜草产量生长性状影响较为明显[4]。基于此,本研究探讨了采用不同级别播种量时饲料油菜生长现状以及油菜茎、叶、秆质量和鲜质量累积规律变化,为地方饲料油菜种植提供参考依据。
1 研究材料与方法
1.1 材料及试验地
本研究采用华油杂62 号作为供试饲料油菜,于2020—2021 年在甘肃武威开展。试验地的理化性状如下:pH 值为9.0,有机质含量为10.52 g/kg,全氮含量为0.83 g/kg,全磷含量为0.76 g/kg,速效磷含量为24.45 g/kg,速效钾含量为125.07 g/kg,碱解氮浓度为72.8 mg/kg。从性状上来看,试验地土壤为灌淤土。
1.2 方法设计
收获小麦后留茬,向土壤中灌水,等待土壤表面落干后旋耕整地,同时播种华油杂62 号。采用单因素随机区组设计,设置4 个不同水平的播种量,分别为低播种量A1、中播种量A2、中播种量A3、高播种量A4,其对应播种量为7.5 kg/hm2、15.0 kg/hm2、22.5 kg/hm2、30.0 kg/hm2。试验田面积为24 m2,每个播种量设4 次重复。在油菜种植过程中,分别向土壤中施加氮肥150 kg/hm2、磷肥120 kg/hm2。磷肥为基施,60%氮肥为基肥,当油菜株高35 cm 时,使用40%氮肥为追肥。油菜生育期时灌水3 次,油菜苗期及现蕾期时喷洒两次农药。
1.3 观测项目
油菜出苗之后,分别在25 d、32 d、39 d、46 d、54 d、64 d、74 d 设置多点采样,分别测定油菜株高、茎粗、叶面积,以及油菜叶茎、根、鲜质量和干质量数值。测定干质量时,可随机选取5~15 株,分离油菜的根、茎、叶后,将其置于65 ℃下烘干至恒重。测定叶绿素含量时,可选取10 株利用叶绿素仪测定叶绿素含量,经方差分析之后,选取平均值作为最终数值。
1.4 统计分析
利用Excel 2010 进行数据整理分析,采用SPSS20.0统计软件进行方差分析,利用Origin 8.6 软件画图。
2 研究结果
2.1 分析播种量对于饲料油菜生长性状的影响
根据图1 可知,在油菜出苗40 d 内,4 种不同量油菜株高生长趋势基本一致。在油菜出苗40~45 d,饲料油菜株高增长速度较快。在油菜出苗55 d 后,饲料油菜株高增长速度显著降低。在油菜出苗55~65 d,饲料油菜株高增长速度比前期有一定程度升高。饲料油菜出苗65~74 d,播种量为7.5 kg/hm2、15.0 kg/hm2和22.5 kg/hm2的株高增长幅度较为稳定,而播种量为30.0 kg/hm2的株高增长幅度有显著降低。各播种量所处理的饲料油菜出苗45~74 d,株高增长速度显著降低。
图1 播种量对于饲料油菜株高的影响
由图2 可知,经过不同播种量处理之后,饲料油菜出苗64 d 时,叶绿素含量显著降低。
图2 播种量对于饲料油菜SPAD(叶绿素含量)的影响
除此之外,在不同的条件下,饲料油菜出苗40 d内,播种量为7.5 kg/hm2、15.0 kg/hm2和22.5 kg/hm2的饲料油菜叶面积相对生长率呈负增长状态,而播种量为30.0 kg/hm2的饲料油菜叶面积相对生产率呈正增长状态。在油菜出苗40~45 d,播种量为7.5 kg/hm2、22.5 kg/hm2以及30.0 kg/hm2的饲料油菜叶面积相对生产率为负增长状态,而播种量为22.5 kg/hm2的叶面积相对生产率为正增长。在油菜出苗55 d,播种量为7.5 kg/hm2、15.0 kg/hm2和22.5 kg/hm2的叶面积相对生产率为负增长,而播种量为30.0 kg/hm2的叶面积相对生产率为正增长状态。在油菜出苗55~64 d,采用4 种不同播种量处理之后,叶面积相对生产率均呈现负增长状态。当饲料油菜出苗64 d 后,叶面积相对生产率最低。其中相对中播总量和高播总量来说,低播种量油菜对应叶面积相对生产率较高,表明低播种量利于饲料油菜干物质积累。
比较处于不同播种量条件下饲料油菜净同化率可以发现,饲料油菜出苗45 d 内,播种量为22.5 kg/hm2和30.0 kg/hm2的净同化率显著增加,播种量为15.0 kg/hm2的净同化率降低,播种量为7.5 kg/hm2的净同化率呈现先降低后增加的趋势。饲料油菜出苗55 d 内,4 种不同播种量处理的群体净化率呈降低趋势。饲料油菜出苗55~64 d,4 种不同播种量水平的饲料油菜群体净同化率呈现正增长状态。饲料油菜出苗64 d,净同化率最高,播种量为7.5 kg/m2,表明低播种量饲料油菜在单位面积干物质累积量要明显高于高播种量的干物质累积量。
2.2 播种量对饲料油菜叶鲜质量、叶干质量以及生物量的影响
首先,分析播种量对于饲料油菜鲜草产量产生的影响可以发现,播种量为7.5 kg/hm2与30.0 kg/hm2的饲料油菜鲜草产量无明显差异。播种量为15.0 kg/hm2与22.5 kg/hm2的饲料油菜鲜草产量无明显差异。相比播种量为7.5 kg/m2与30.0 kg/hm2的饲料油菜来说,播种量为15.0 kg/hm2与22.5 kg/hm2的饲料油菜鲜草产量明显较高。
其次,分析播种量对于饲料油菜叶鲜质量以及叶干质量产生的影响,如表1 所示。
表1 播种量对于饲料油菜叶鲜质量以及叶干质量产生的影响
播种量为7.5 kg/hm2的饲料油菜叶鲜质量增长量在其出苗74 d 可达到最高。而播种量为15.0 kg/hm2、22.5 kg/hm2与30.0 kg/hm2的饲料油菜叶鲜质量增长量在出苗39 d 可达到最高值。播种量为7.5 kg/hm2时,饲料油菜叶干质量日增长量在其出苗74 d 为最高;播种量为15.0 kg/hm2时,饲料油菜叶干质量日增长量在64 d 可达到最高,相比播种量为30.0 kg/hm2的饲料油菜叶干质量日增长量高275%。播种量为30.0 kg/hm2时,饲料油菜叶干质量日均产量在46 d 达到最高值,同一时期相比播种量为22.5 kg/hm2时,饲料油菜叶干质量日增长量降低11.8%。当饲料油菜出苗74 d,相对其他播种量,低播总量油菜叶鲜质量日增长量明显较高。播种量为22.5 kg/hm2时,饲料油菜叶鲜质量和干质量日增长量比其他播种量要高。根据该结果可以发现,中、低播种量饲料油菜叶鲜质量及干质量增长速度要明显高于高播种量饲料油菜,且表现较为突出的播种量为22.5 kg/hm2。
2.3 播种量对饲料油菜茎鲜质量及干质量生长的影响
由表2 可知,低、中、高播种量饲料油菜茎鲜质量和干质量日增长量存在一定差异。当饲料油菜出苗74 d时,4 种不同播种量所处理的饲料油菜茎鲜质量和干质量日增长量达到最高值。相比其他播种量,播种量为22.0 kg/hm2的饲料油菜鲜质量日增长量比较高,并且茎的干质量日增长量也较高。可以发现,饲料油菜出苗74 d、中播种量的茎鲜质量和干质量增长速率较高。
表2 播种量对于饲料油菜茎鲜质量及干质量生长产生的影响
3 讨论
西北地区自古以来存在一年一熟有余、两熟不足的情况,尤其是前茬作物收获之后,耕地长期处于裸露状态,不仅会浪费土地资源和光、热资源,还会导致水土流失。
春麦茬复种之后播种油菜能够为地方畜牧业提供高蛋白、高脂质的优质饲料。饲料油菜中含有33.8%粗蛋白、3.9%粗脂肪,能够有效缓解北方冬季草场压力,进而增加耕地覆盖时间及覆盖度,有效降低水土流失概率,保护农田生态环境。同时,也可以增加地方土壤中的有机质含量,改善土壤团粒结构。
饲料油菜的根茎能够分泌大量有机物,活化并分解土壤中难溶性磷素,激活生物活性,加速土壤中麦茬的有机腐化,提高土壤肥力。
在饲料油菜收获之后,其埋藏于地下的根系腐烂后可增加土壤中的有机质含量。同时,麦茬复种油菜可作为绿肥,利于北方完善种植业结构。乔润雨等的研究提出,叶片中叶绿素含量以及SPAD 值具有相关性。除此之外,有研究表明,叶绿素酶是叶绿素降解关键酶,当外界气温降低后,会影响饲料油菜中叶片叶绿素酶含量的增加。
在本次研究中,4 种不同播种量处理的饲料油菜在出苗64 d 时,由于外界气温下降,其叶绿素含量显著降低,进而影响植物光合作用,对中、高播种量处理的饲料油菜影响更为显著。杨瑞吉等通过试验研究表明,高播种量油菜种植可提高地上生物总产量积累。本试验研究发现,中播种量饲料油菜对于其茎鲜质量和干质量日增长量优势明显,进而表明中播种量所处理的饲料油菜的叶、茎鲜质量和干质量累计贡献较高。因此,饲料油菜适宜播种量应为15.0~22.5 kg/hm2。
4 结束语
本研究基于小麦收获复种条件,利用华油杂62 号作为研究材料,通过试验研究分析4 种不同播种量对油菜茎、叶鲜质量和干质量的影响。研究表明,低播种量利于饲料油菜干物质积累,中播种量的饲料油菜叶茎鲜质量和干重量日增长量较好,15.0~22.5 kg/hm2为饲料油菜适宜播种量。