直播密度对油菜农艺性状和产量的影响
2022-12-20向薇薇李柏桥王茂理席建英
向薇薇,李柏桥,何 勇,王茂理,黄 波,杨 金,席建英,肖 燕,伍 健
(1.四川省绵阳市农业科学研究院,四川 绵阳 621023;2. 厅市共建作物特色资源创制及应用四川省重点实验室,四川 绵阳 621023;3. 四川省江油市种子植保站,四川 江油 621700)
油菜是我国种植面积最广的油料作物,也是世界三大主要油料作物之一[1]。传统的油菜栽培方式大多为育苗移栽,通过合理的水肥资源管理,获得了较高的产量,增加了油菜种植户的收益,但由于需要细致耕作经营,用工较多,传统栽培方式整个生产环节受劳动力因素影响较大[2-3]。现代农业生产日益集约化、规模化、机械化,而随着农村劳动力结构的变化,农村用工成本较以往大幅增加,传统的油菜种植方式人工成本较高、比较效益较低,为满足我国粮食种植面积需求,保障国家植物油供应,推动粮食产业发展,有效提高油菜产量具有极为重要的意义,因此发展油菜直播栽培技术越来越受到重视[4-6]。油菜直播省去了苗床地育苗和移栽环节,可节约成本、降低劳动强度,提升劳动生产率[3]。
通常直播油菜播种期延后,营养生长期及全生育期较常规种植油菜更短,单株生产力减弱,适宜密植是提高油菜肥料利用效率的重要方式,同时也有利于提高油菜产量和质量,增加种植生产效益[7-8]。密度会影响油菜的种植结构,同时是调节源库生理特征的重要因素[7]。种植密度对油菜高产有重要影响,和产量结构具有较大相关性,适宜的种植密度可协调油菜个体及群体生长发育,促进光、热及土壤养分资源的充分利用,形成适宜的群体生长结构,从而促进油菜高产[9-12]。徐小冰等[13]试验研究表明播种密度对直播油菜产量有影响,最适宜密度为22.5~30.0万株/hm2,不同种植密度单株角果数、结实株数数量有较大差异,同时单株角果数结果存在负变化,造成油菜产量降低,只有当密度达到某个值时,才能使性状产量各指标协调,油菜产量最高。李小勇等[14]指出油菜单株有效角果数、每角果粒数、株高等指标均随种植密度的增加而减小,而分枝高度随种植密度的增加呈增加的趋势。符明联[15]等试验研究表明种植密度是影响直播杂交油菜生育时段、经济性状及产量的主要因素之一,合理的直播密度为19.5万株/hm2。为确定本地油菜直播最适宜种植密度,在四川省绵阳市梓潼县许州镇百顷村设置油菜直播密度试验,以直播密度为变量,研究油菜相关性状和产量的变化,结果可为加快油菜产业发展提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试油菜品种为“绵油328”。
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1.2 试验地点
试验田位于梓潼县许州镇百顷村,海拔约485m。土壤pH为6.8,有机质含量为30.5g/kg,全氮1.3g/kg、碱解氮116mg/kg、有效磷12.2mg/kg、速效钾93mg/kg、缓效钾368mg/kg。主要耕作制度为稻-油轮作。
1.3 试验方案
试验共设5个种植密度处理。处理1:1.0万株/667m2、处理2:1.5万株/667m2、处理3:2.0万株/667m2、处理4:2.5万株/667m2、处理5:3.0万株/667m2。为确保试验的准确性,尽可能减少人为因素、土壤肥力和气候因素等对试验的影响,共设置3次重复,随机区组排列,区组内地形、土壤等条件相对一致。田间试验小区面积为20m2。
试验采用人工条播,于2021年9月28日播种,行距0.3m。10月7日出苗,2022年5月10日收获。施肥方式为:播种前施油菜专用配方肥(25-7-8)作为底肥,用量为50kg/667m2。11月10日,施用尿素5kg/667m2。12月25日,施用尿素10kg/667m2+氯化钾10kg/667m2。2022年2月20日,用80%多菌灵可湿性粉剂防治病害。
1.4 田间管理及指标测定
做好田间调查和各项农事操作记录。田间管理仅试验密度措施不同,其余的生产管理措施均一致,同时满足生产要求。油菜成熟后取样,各小区单打单收,并测定株高、有效分支高度、主花序有效长度、有效分支数、单株有效角果数、角果粒数、千粒重及产量等指标。
1.5 数据处理与统计分析
采用Excel 2007进行数据处理,用SPSS 18.0进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 种植密度对油菜经济性状的影响
2.1.1 种植密度对株高的影响 株高随种植密度的增加而增加。对于油菜株高,处理1和处理2差异不显著,处理3和处理4差异不显著.处理4和处理5差异不显著;处理5株高最高,达192.7cm,其次为处理4,处理1最低,最高和最低相差17.2cm。与处理1相比,处理2、处理3、处理4、处理5株高分别增加3.59%、6.50%、8.95%、9.80%(表1)。
2.1.2 种植密度对有效分枝高度的影响 随着密度的增加,有效分枝高度增加明显,呈随密度的增加而增加的趋势。有效分枝高度处理1、处理2 和处理3各处理之间差异均不显著,处理4和处理5差异不显著(表1)。
2.1.3 种植密度对主花序有效长度的影响 主花序有效长度和有效分支数均随密度的增加而降低。主花序有效长度最长为59cm,最短为48.6cm,处理1和处理2、处理2和处理3、处理3和处理4差异不显著。处理1和处理2均与处理3、处理4、处理5差异显著;处理5与处理1、处理2和处理3呈显著差异,与处理4差异不显著(表1)。
2.1.4 种植密度对有效分支数的影响 有效分支数最多为8.6个,最少为5.6个;处理1和处理2、处理2和处理3、处理3和处理4差异不显著;处理5(5.6个)与处理1(8.6个)、处理2(7.4个)、处理3(6.9个)、处理4(6.0个)呈显著差异(表1)。
以上结果表明,种植密度对油菜不同经济性状均有影响。
表1 不同种植密度对油菜经济性状的影响
2.2 种植密度对油菜产量性状的影响
2.2.1 种植密度对单株有效角果数的影响 不同处理的油菜单株有效角果数随着种植密度的增加而逐渐减小,最高为252.2个,最小136.9个。处理3、4差异不明显,处理1、处理2和处理5各处理之间差异显著。且均与处理3和处理4差异显著;与处理1相比,处理2、处理3、处理4、处理5单株有效角果数分别减少18.63%、54.82%、66.80%、84.22%(表2)。
2.2.2 种植密度对角果粒数的影响 每角果粒数最大的是处理1,为15.3粒,与处理2(13.3粒)、处理3(12.7粒)、处理4(12.8粒)、处理5(11.0粒)呈显著差异;处理2、处理3和处理4各处理之间差异不显著。与处理1相比,处理2、处理3、处理4、处理5每角果粒数分别减少15.04%、20.47%、19.53%、39.09%(表2)。
2.2.3 种植密度对千粒重的影响 千粒重最大的是处理1,为4.1g,最小的是处理4和处理5,为3.9g,均值为3.98g。处理间差异不显著。整体来看,处理1单株有效角果数、每角果粒数和千粒重等油菜产量性状表现最好,其次为处理2(表2)。
表2 不同种植密度对油菜产量性状的影响
2.3 种植密度对油菜产量的影响
根据产量数据分析可知(表3),对于不同种植密度处理下油菜产量,处理1和处理2差异不显著,且均与处理3、处理4和处理5差异显著。处理3、处理4和处理5差异不显著。随着种植密度的增加,油菜产量先增加后减少。平均产量最高的是处理4,为177.2kg/667m2,最低的是处理1,为162.1kg/667m2,均值为170.5kg/667m2,由高到低顺序为处理4>处理5>处理3>处理2>处理1。处理4油菜产量较处理1增产9.32%。
表3 不同种植密度对油菜产量的影响
3 讨论与结论
随着现代农业生产结构的变化,油菜直播是油菜产业化的重要发展趋势。本试验以密度为变量,研究直播油菜相关性状和产量的变化,结果表明,随着直播密度的增加,油菜的性状和产量会发生较大变化。不同种植密度下油菜相关性状中,株高和有效分支高度随种植密度的增加而增加,主花序有效长度、有效分支数、单株有效角果数和角果粒数随种植密度的增加而降低。株高、有效分支高度、主花序有效长度、有效分支数的最小分别为175.5cm、70.1cm、48.6cm、5.6个,最大分别为192.7cm、104.4cm、59.0cm、8.6个。种植密度增加时,油菜产量先增加,即由162.1kg/667m2先增加到177.2kg/667m2,之后降低为173.8kg/667m2,和最低产量相比,最高产量增加9.32%。已有文献也有相似的产量变化趋势[16-19]。种植密度对油菜个体及群体的生长发育、同化物的形成与分配有显著影响[20]。适宜的种植密度能促进根群数量增加,形成优良作物群体,优化冠层结构,促进养分、水分及光照吸收利用,改善油菜群体质量,密度越高,油菜产量越高,有益于有效分枝数和粒重指标的平衡协调从而增加油菜产量,但当密度达到一定值后,油菜单株个体对空间、光照、养分等资源的竞争会加剧,从而导致产量降低[21-22]。因此,适当地提高直播密度可提高油菜产量。综合考量油菜性状和产量因素,对于本次油菜直播密度试验,最佳密度是2.5万株/667m2,该密度下能够达到较高的产量。
除品种外,油菜产量还受多种因素的影响,包括肥料、行距、播期等。刘亚俊等[22]试验研究表明,综合分析氮肥和密度对油菜性状和产量的影响,当施氮量为240kg/hm2时,油菜的经济性状和产量性状随着种植密度增加呈降低的趋势,但产量随着种植密度增加呈增加的趋势,而当施氮量为320kg/hm2时,油菜株高及千粒重呈先增高后降低的趋势。胡坤等[23]指出在20cm和40cm 2个行距下,油菜株高均随着密度的增加呈降低的趋势。袁圆等[17]试验研究表明,同一油菜品种当播期不同时,可收获最高产量的密度不同。由以上可知在有其它因素作用下,油菜性状及产量受种植密度影响的变化规律与本试验结果不一致。因此需要后续试验进一步研究,以期更进一步获得直播油菜最佳种植密度,从而为加快油菜产业发展提供理论参考。