王平生,趙克旺,韓 宏,郭永錄,楊 霞,何文旭,雷 軍
(1.甘肅省臨夏回族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院,甘肅 臨夏 731100;2.甘肅省積石山保安族東鄉(xiāng)族撒拉族自治縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,甘肅 積石山 731700)
臨夏州高寒陰濕區(qū)有耕地面積5.11萬hm2,占全州耕地面積的32.4%[1~3],油菜是當(dāng)?shù)刂饕?jīng)濟(jì)作物和優(yōu)勢作物。近年來,隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和地膜栽培技術(shù)的推廣,甘藍(lán)型春油菜生產(chǎn)發(fā)展勢頭強(qiáng)勁,2011年種植面積達(dá)2.0萬hm2。為了充分發(fā)掘膜側(cè)溝播油菜的產(chǎn)量潛力,臨夏回族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院于2011—2012年試驗(yàn)觀察了保苗密度對(duì)膜側(cè)溝播油菜的影響,以期為高寒陰濕區(qū)油菜高產(chǎn)創(chuàng)建提供參考。
指示甘藍(lán)型春油菜品種為青雜5號(hào)。
試驗(yàn)設(shè)在積石山縣寨子溝鄉(xiāng)寨子溝村,屬典型高寒陰濕山區(qū)。當(dāng)?shù)睾0? 361m,東經(jīng)102°52′886″,北緯35°40′868″。試驗(yàn)地土壤為山地黑麻土,耕作層(0~20 cm)含有機(jī)質(zhì)12.24 g/kg、全氮0.88 g/kg、堿解氮52.59mg/kg、全磷0.91 g/kg、速效磷12.40mg/kg、緩效鉀1 030.00mg/kg、速效鉀161.00mg/kg,pH 8.2。地勢平坦,肥力均勻,無灌溉條件,前茬冬小麥。
試驗(yàn)設(shè)5個(gè)密度水平,分別為21.0萬株/hm2(M21.0)、25.5萬株/hm2(M25.5)、30.0萬株/hm2(M30.0)、34.5萬株/hm2(M34.5)、39.0萬株/hm2(M39.0)。試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),小區(qū)面積19.8m2。前茬收后機(jī)耕,采用膜側(cè)溝播栽培種植,播前人工耙耱整地,2011、2012年試驗(yàn)均于3月28—29日用2BM 21′2型膜側(cè)溝播一體機(jī)起壟覆膜播種,地膜幅寬40 cm,每幅帶寬55 cm,壟寬30 cm,壟距25 cm,壟高10 cm。覆膜前用5%甲拌磷顆粒劑75 kg/hm2拌土150 kg撒于地表防治地下害蟲,播前結(jié)合整地一次性施農(nóng)家肥30 000 kg/hm2、N 120 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 30 kg/hm2作底肥。苗期用48%毒死蜱乳油1500倍液葉面噴霧防治跳甲,用4.5%高效氯氰菊酯乳油1 500倍液噴霧防治莖象甲。3月22—24日出苗,5月8—11日定苗,8月19—23日收獲,各小區(qū)單收計(jì)產(chǎn)。
油菜收獲前每處理隨機(jī)取樣20株,測定株高、單株有效分枝數(shù)等農(nóng)藝性狀指標(biāo)及單株角果數(shù)、每角粒數(shù)、單株粒重、千粒重等經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)。同時(shí)用5點(diǎn)法田間調(diào)查統(tǒng)計(jì)油菜菌核病發(fā)病率。
試驗(yàn)優(yōu)先預(yù)測模型為y=A+B x+C x2,式中,y為油菜籽粒產(chǎn)量,x為保苗密度,A、B、C為參數(shù)[4]。
利用EXCEL2003對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理和灰色關(guān)聯(lián)度分析,利用SPSS19.0對(duì)各處理植株性狀、產(chǎn)量狀況進(jìn)行顯著性測驗(yàn)。
從表1可以看出,以處理M25.5平均折合產(chǎn)量最高,為3 939.0 kg/hm2,較處理M21.0(低保苗密度)、處理M39.0(高保苗密度)分別增產(chǎn)13.29%、17.81%;處理M30.0居第2位,平均折合產(chǎn)量為3 805.5 kg/hm2,較處理M21.0、處理M39.0分別增產(chǎn)9.45%、13.82%;處理M21.0、處理M34.5和處理M39.0間產(chǎn)量變幅較小,差異不明顯。對(duì)2 a平均產(chǎn)量進(jìn)行方差分析結(jié)果表明,處理M25.5與處理M30.0、處理M34.5差異不顯著,與處理M21.0、處理M39.0間差異達(dá)顯著水平,處理M21.0、處理M34.5和處理M39.0間差異不顯著。由此可見,在試驗(yàn)設(shè)計(jì)范圍內(nèi),適宜的保苗密度為25.5萬~30.0萬株/hm2,最佳保苗密度為25.5萬株/hm2。
從圖1可以看出,年際間各處理產(chǎn)量變幅較大,同一處理,在2 a間表現(xiàn)出不同的生產(chǎn)力,但產(chǎn)量位次一致,即環(huán)境因素對(duì)油菜生長發(fā)育影響是同質(zhì)和一致的。以2 a保苗密度與產(chǎn)量作散點(diǎn)圖,保苗密度與產(chǎn)量呈拋物線形狀,隨著保苗密度的增加其產(chǎn)量隨之增加,當(dāng)保苗密度為25.5萬株/hm2時(shí),油菜產(chǎn)量達(dá)到最高峰值,為3 939.0 kg/hm2;之后再增加保苗密度產(chǎn)量隨之降低,其效應(yīng)方程為y=-5.693 1x2+330.45x-905.24(R2=0.900 4)。用效應(yīng)方程對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行模擬和預(yù)測可得出,最佳保苗密度為29.02萬株/hm2,最高產(chǎn)量為3 889.92 kg/hm2,此結(jié)果與方差分析基本一致。
圖1 膜側(cè)溝播油菜保苗密度對(duì)產(chǎn)量影響
不同保苗密度對(duì)油菜生育進(jìn)程影響不明顯,但對(duì)農(nóng)藝性狀影響較大。從表2看出,除處理M25.5、處理M30.0的株高相對(duì)較低外,其余處理的株高相對(duì)較高,其中以處理M21.0的株高最高,為156.5 cm;處理M34.5次之,為150.3 cm。分枝高度有隨著保苗密度的增加而呈先降低后增加再降低的趨勢,其中以處理M34.5的分枝高度最高,為63.1 cm;處理M39.0次之,為60.4 cm。除處理M39.0外,隨著保苗密度的增加,第1次有效分枝數(shù)呈線形模式負(fù)增長,其效應(yīng)方程為Y=-0.056 7x+5.91(R=0.965 1),說明隨著保苗密度的增加,第1次有效分枝數(shù)呈線型遞減,且具有較高的相關(guān)性。角果長度也隨著保苗密度的增加而呈線型遞減趨勢。
表1 不同保苗密度處理的油菜產(chǎn)量
表2 不同保苗密度油菜的農(nóng)藝性狀及菌核病發(fā)病率
從表3可以看出,隨著保苗密度的增加,單株角果數(shù)、角粒數(shù)和千粒重呈現(xiàn)下降的趨勢。處理M25.5產(chǎn)量構(gòu)成因子較優(yōu),其單株角果數(shù)、角粒數(shù)和千粒重較處理M21.0分別減少了16.2個(gè)、0.7個(gè)和0 g,但較處理M39.0分別增加了37.8個(gè)、6.4個(gè)和0.3 g??梢?,保苗密度的變化對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因子影響較大,直接影響油菜的單位面積產(chǎn)量。單株角果數(shù)與產(chǎn)量呈二次拋物線模型,效應(yīng)方程為y=-0.862 7 x2+282.58 x-19 283(R2=0.932 7),說明單株角果數(shù)與產(chǎn)量有較強(qiáng)的相關(guān)性。用模擬方程預(yù)測出,最佳單株角果數(shù)為163.8個(gè),最高產(chǎn)量為3 856.89 kg/hm2。角粒數(shù)與產(chǎn)量呈二次拋物線模型,效應(yīng)方程為y=-23.608 x2+1 320.7 x-14 562(R2=0.733 3),說明角粒數(shù)與產(chǎn)量有較好的相關(guān)性。用模擬方程預(yù)測出,最佳單株角粒數(shù)為27.97粒,最高產(chǎn)量為3 908.95 kg/hm2。用方程綜合效應(yīng)來看,處理M25.5為最佳處理。
表3 不同保苗密度油菜的產(chǎn)量構(gòu)成因子及理論產(chǎn)量
2 a試驗(yàn)期間,處理M21.0、處理M25.5、處理M30.0處理植株全生育期均未發(fā)生倒伏現(xiàn)象。成熟期處理M34.51 a發(fā)生輕度倒伏,處理M39.02 a均發(fā)生輕度倒伏,說明中、高密度條件下油菜抗倒伏能力下降。即保苗密度為21.0萬~30.0萬株/hm2時(shí),抗倒伏能力提高[5]。
從表2可以看出,隨著密度的增加,油菜菌核病發(fā)病率呈線型增加,預(yù)測方程為y=1.637 8 x-17.173(R2=0.970 8),說明密度與菌核病有較高的相關(guān)性,密度每增加1萬株/hm2,發(fā)病率就增加1.67百分點(diǎn)。密度在22.5萬株/hm2以下時(shí),其發(fā)病時(shí)間在成熟中、后期,且發(fā)病率在30%以下,屬可控范圍;密度在22.5萬株/hm2以上時(shí),發(fā)病時(shí)間在開花后期至收獲前,發(fā)病率均在30%以上,危害程度較高。
1)保苗密度對(duì)膜側(cè)溝播油菜產(chǎn)量影響較大,在臨夏高寒陰濕區(qū),膜側(cè)溝播油菜適宜的保苗密度為25.5萬~30.0萬株/hm2,最佳密度為25.5萬株/hm2。最佳密度(25.5萬株/hm2)較低密度(21.0萬株/hm2)和高密度(39.0萬株/hm2) 分別增產(chǎn)13.29%和17.81%,產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平。
2)研究結(jié)果表明,隨著密度的增加,單株角果數(shù)和角粒數(shù)隨之降低,但產(chǎn)量與單株角果數(shù)和角粒數(shù)均呈二次拋物線狀,說明適宜的群體結(jié)構(gòu)能優(yōu)化產(chǎn)量構(gòu)成因子,此結(jié)論與張敏等研究結(jié)果相一致[5]。
3)保苗密度為25.5萬~30.0萬株/hm2時(shí),能有效延緩油菜菌核病的發(fā)病時(shí)間,降低發(fā)病率,提高抗倒伏能力,此結(jié)論與谷維研究結(jié)果相近[7]。
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