西藏春油菜氮肥用量、種植密度優(yōu)化試驗(yàn)

趙彩霞　袁玉婷　唐琳　王晉雄　南志強(qiáng)

摘要：為在西藏機(jī)械化生產(chǎn)油菜，研究不同氮肥水平下密度對油菜農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響。以甘藍(lán)型油菜品種藏油12號為試材，在常氮（285 kg/hm2）和低氮（150 kg/hm2）條件下，設(shè)置種植密度為30萬、60萬、90萬、120萬株/hm2，分析氮肥水平與密度對油菜農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，隨著種植密度的增大，主莖長度和有效分枝數(shù)明顯減小，株高略有降低，而分枝高度呈持續(xù)增加的趨勢，且常氮處理的各株型指標(biāo)高于低氮處理。在產(chǎn)量及其構(gòu)成因素方面，隨著密度的增大，單株產(chǎn)量減小，千粒質(zhì)量持續(xù)增加，單株角果數(shù)、每角粒數(shù)和油菜產(chǎn)量先增加后減小，常氮處理在種植密度為60萬株/hm2時(shí)各值達(dá)到最大，低氮處理在種植密度為90萬株/hm2時(shí)各值達(dá)到最大。因此，施氮量正常時(shí)（285 kg/hm2），種植密度應(yīng)控制在60萬株/hm2左右;施氮量較低時(shí)（150 kg/hm2），種植密度應(yīng)控制在90萬～120萬株/hm2 范圍內(nèi)，這有利于油菜農(nóng)藝性狀的發(fā)揮和籽粒產(chǎn)量的增加。

關(guān)鍵詞：油菜;密度;氮肥;農(nóng)藝性狀;西藏農(nóng)區(qū);油菜理想株型;配套栽培技術(shù)

中圖分類號： S634.304? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號：1002-1302（2019）03-0070-04

我國是主要的油菜生產(chǎn)國，油菜的種植面積和產(chǎn)量均占世界的30%左右，隨著油菜業(yè)的高速發(fā)展，我國油菜科技工作者帶動(dòng)了油菜生產(chǎn)的第四次飛躍[1]。油菜作為西藏主要的、唯一的油料作物，年種植面積為6×106 hm2左右，油菜籽產(chǎn)量約為5×107 kg，年產(chǎn)菜籽油約為2.3×107 kg，不能滿足西藏人們的生活需要，自給率僅有51%左右[2]。隨著我國城市化進(jìn)程的加快，農(nóng)村年輕勞動(dòng)力進(jìn)城務(wù)工，傳統(tǒng)的純?nèi)斯げ僮饕呀?jīng)難以繼續(xù)，一些地方油菜種植質(zhì)量迅速下降[3]?？焖侔l(fā)展油菜的機(jī)械化生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，增加效益，是從根本上改變西藏油菜生產(chǎn)現(xiàn)狀、增加農(nóng)民收入、改善農(nóng)民生活的必要措施。

種植密度和氮肥施用量是控制油菜群體發(fā)育和產(chǎn)量的2個(gè)關(guān)鍵因子。油菜作為對氮肥需求量較大的作物之一[4]，合理使用氮肥不僅對提高油菜的農(nóng)藝性狀、干物質(zhì)積累量以及產(chǎn)量等具有重要的作用，還能顯著提高油菜植株高度、分枝數(shù)、角果數(shù)和籽粒產(chǎn)量等[5-6]，氮肥用量太低嚴(yán)重制約油菜穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)水平的發(fā)揮，但過高又會造成氮素浪費(fèi)，同時(shí)產(chǎn)生高呼吸消耗，加劇油菜青角期的倒伏和病蟲危害，反而降低氮肥利用率[7]。種植密度是調(diào)控油菜合理群體結(jié)構(gòu)、發(fā)揮群體優(yōu)勢的重要因子[8]，因此，建立適宜群體密度是確保油菜高產(chǎn)的有效途徑[9]。為適應(yīng)西藏高海拔地區(qū)油菜輕簡、高效栽培和機(jī)械化生產(chǎn)需求，本試驗(yàn)比較不同氮肥水平和種植密度對油菜產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響和交互作用，優(yōu)化油菜高產(chǎn)栽培方案，選擇最佳氮肥施用量和種植密度，旨在探索不同施氮水平和種植密度對油菜株型、冠層結(jié)構(gòu)及產(chǎn)量形成的影響，為西藏高海拔地區(qū)油菜理想株型的構(gòu)建和配套生產(chǎn)技術(shù)的集成提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2017年4—9月在西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所基地進(jìn)行，土壤偏砂性，前茬作物為青稞，參試品種為甘藍(lán)型油菜藏油12號（2016年12月通過西藏自治區(qū)品種審定委員會審定），4月9日人工開溝直播，小區(qū)面積為18 m2，進(jìn)行田間常規(guī)管理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用雙因素區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置2個(gè)氮肥水平（N1、N2），4個(gè)種植密度（D1～D4），3次重復(fù)，共24個(gè)小區(qū)。其中低氮處理N1的氮肥水平為150 kg/hm2，正常氮處理N2的氮肥水平為285 kg/hm2;D1、D2、D3、D4處理的種植密度分別為30萬、60萬、90萬、120萬株/hm2。

N1處理的小區(qū)具體施肥方案是：每小區(qū)基肥施尿素 441 g，過磷酸鈣2 160 g，加拿大鉀肥108 g;5～6葉期苗肥施尿素145.8 g，過磷酸鈣2 160 g（相當(dāng)于150 kg N/hm2）。N2處理的小區(qū)具體施肥方案是：每小區(qū)基肥施尿素882 g，過磷酸鈣2 160 g，加拿大鉀肥108 g;5～6葉期苗肥施尿素 219.6 g，過磷酸鈣2 160 g（相當(dāng)于285 kg N/hm2）。D1、D2、D3、D4處理的小區(qū)定苗標(biāo)準(zhǔn)分別為30萬、60萬、90萬、120萬株/hm2，不同種植密度處理均采用相同的播種量，種植密度差異由間苗、定苗控制。

1.3 測量指標(biāo)

調(diào)查并記錄各處理油菜物候期，于油菜完熟前1周，在每小區(qū)取10株代表性油菜植株，陰干后分別測量株高、有效分枝數(shù)、分枝高度、主花序長度、單株角果數(shù)、每角粒數(shù)、千粒質(zhì)量、單株產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量等。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理，SPSS 17.0進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 株型種植隨密度的變化動(dòng)態(tài)

由圖1可知，種植密度在30萬～120萬株/hm2范圍內(nèi)變化時(shí)，常氮處理和低氮處理的株高隨著密度的增大呈逐漸降低的趨勢，但各處理間差異不顯著。分枝高度在2個(gè)氮處理下隨著種植密度的增大而升高，不同種植密度下，常氮處理的分枝高度高于低氮處理16.1%～21.4%，常氮處理的分枝高度在種植密度為60萬株/hm2與90萬株/hm2之間差異不顯著，但二者與種植密度30萬、120萬株/hm2之間差異顯著;低氮處理的分枝高度在不同的種植密度下差異顯著。不同氮處理的主莖長度隨著種植密度的增大均表現(xiàn)為降低趨勢，常氮處理的主莖長度在種植密度為30萬株/hm2與60萬株/hm2之間差異不顯著，但隨著種植密度的繼續(xù)增大，顯著降低;低氮處理的主莖長度在各處理間差異不顯著。不同氮處理的有效分枝數(shù)隨著密度的增大呈現(xiàn)減少趨勢，常氮處理的有效分枝數(shù)在種植密度為30萬株/hm2與60萬株/hm2之間差異不顯著，但與種植密度為90萬、120萬株/hm2之間差異顯著;低氮處理的有效分枝數(shù)在種植密度為30萬、60萬、90萬株/hm2之間無顯著差異，但三者與種植密度為120萬株/hm2之間差異顯著，常氮和低氮處理的分枝數(shù)在種植密度為120萬株/hm2 時(shí)相近。

2.2 角果數(shù)形成的相關(guān)性分析

由圖2可知，主莖角果數(shù)與單株角果數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系，r=0.668*，說明在本試驗(yàn)種植密度（30萬～120萬株/hm2）條件下，單株角果數(shù)與主莖角果數(shù)同步變化，且不受氮處理的影響。種植密度與單位面積角果數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系，r=0.864*，說明在本試驗(yàn)條件下，單位面積角果數(shù)主要由種植密度決定，種植密度越大，單位面積的角果數(shù)越多。

2.3 產(chǎn)量及其構(gòu)成因子隨種植密度的變化動(dòng)態(tài)

由圖3可知，不同氮處理的單株產(chǎn)量隨著種植密度增大呈逐漸減少趨勢，在常氮處理下，種植密度為30萬～60萬株/hm2 時(shí)，單株產(chǎn)量呈降低趨勢，但變化不顯著，隨著種植密度的繼續(xù)增加，單株產(chǎn)量顯著降低;在低氮處理下，種植密度為30萬～90萬株/hm2時(shí)，單株產(chǎn)量變化不顯著，當(dāng)種植密度為120萬株/hm2時(shí)， 單株產(chǎn)量顯著降低; 各種植密度處理下，常氮處理的單株籽粒產(chǎn)量明顯高于低氮處理。

油菜單株產(chǎn)量由單株角果數(shù)、每角粒數(shù)、千粒質(zhì)量3要素構(gòu)成。不同氮處理的單株角果數(shù)均隨著種植密度的增大呈先增加后減少的趨勢，常氮處理在種植密度為60萬株/hm2時(shí)，單株角果數(shù)達(dá)到最大，與其他種植密度處理之間差異顯著;低氮處理在種植密度為90萬株/hm2時(shí)，單株角果數(shù)達(dá)到最大，之后隨著種植密度的增加而減少，常氮處理的單株角果數(shù)始終大于低氮處理。在不同氮肥處理下，隨著種植密度的增大，千粒質(zhì)量呈增加趨勢，當(dāng)種植密度為30萬～60萬株/hm2時(shí)，常氮處理的千粒質(zhì)量明顯高于低氮處理，但當(dāng)種植密度為 90萬～120萬株/hm2 時(shí)，低氮處理的千粒質(zhì)量高于常氮處理，無論是低氮處理還是常氮處理，千粒質(zhì)量在種植密度為 90萬株/hm2 與120萬株/hm2之間無顯著差異。不同氮處理下，隨著種植密度的增加，每角粒數(shù)先增加后減少，當(dāng)種植密度為 60萬株/hm2 時(shí)，常氮處理的每角粒數(shù)達(dá)到最大，為284個(gè)，當(dāng)種植密度為90萬株/hm2時(shí)，低氮處理的每角粒數(shù)達(dá)到最大，為28.1個(gè)。

由表1可知，同一氮處理下，種植密度可對油菜產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響。隨著種植密度的增大，常氮處理的油菜產(chǎn)量表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢，當(dāng)種植密度為60萬株/hm2時(shí)，常氮處理的油菜產(chǎn)量達(dá)到最高，為3 824.24 kg/hm2，與其他種植密度的油菜產(chǎn)量相比，達(dá)顯著差異水平。低氮處理的油菜產(chǎn)量隨著種植密度的增大先增加后減小，在種植密度為90萬～120萬株/hm2 之間，油菜產(chǎn)量無顯著差異，均表現(xiàn)為較高水平，與種植密度為30萬、60萬株/hm2相比，達(dá)顯著差異水平。因此當(dāng)?shù)仕綖?85 kg/hm2時(shí)，油菜種植密度以60萬株/hm2 左右最佳;當(dāng)?shù)仕綖?50 kg/hm2時(shí)，油菜的種植密度以90萬～120萬株/hm2 最佳。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，不同種植密度和施氮量對西藏油菜產(chǎn)量產(chǎn)生較大的影響，適宜的種植密度和氮肥水平?jīng)Q定著油菜的高產(chǎn)。當(dāng)常氮處理（285 kg/hm2）時(shí)，油菜種植密度以60萬株/hm2左右最佳，此時(shí)油菜產(chǎn)量高達(dá)3 824.24 kg/hm2，種植密度繼續(xù)增加， 產(chǎn)量反而降低;當(dāng)?shù)偷幚恚?50 kg/hm2）時(shí)，油菜的種植密度以90萬～120萬株/hm2最佳，對應(yīng)的油菜產(chǎn)量達(dá)到3 700.00 kg/hm2以上。本研究得出的氮肥用量略低于多數(shù)前人研究結(jié)果[10-12]，這可能與西藏傳統(tǒng)的耕作習(xí)俗有關(guān)，土壤長期以施農(nóng)家肥為主，未對化學(xué)肥料形成抗肥性，也可能與不同的區(qū)域氣候條件及供試品種有關(guān)[13-14]。密度是影響油菜合理種植結(jié)構(gòu)、協(xié)調(diào)源庫生理性狀的重要因子，建立適宜群體結(jié)構(gòu)是確保油菜高產(chǎn)的有效途徑[15]。由此可見，氮肥水平和種植密度是影響油菜農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的2個(gè)關(guān)鍵因素，合理施用氮肥能促進(jìn)油菜更好地生長發(fā)育和產(chǎn)量的形成，多施或少施都會影響油菜植株個(gè)體發(fā)育和產(chǎn)量的形成[16-18]。

在油菜植株農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀等方面，種植密度和施氮量可產(chǎn)生較大影響。隨著種植密度的增大，常氮處理和低氮處理的株型隨密度的變化動(dòng)態(tài)基本一致，但常氮處理的株高、分枝高度、主莖長度、有效分枝數(shù)均高于低氮處理。隨著種植密度的增大，主莖長度和有效分枝數(shù)均明顯減小，在種植密度為120萬株/hm2時(shí)，常氮處理和低氮處理的2值接近;株高略有降低，但在各密度處理間差異不顯著;分枝高度呈持續(xù)增加趨勢。在產(chǎn)量構(gòu)成方面，主莖角果數(shù)與單株角果數(shù)存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，說明在30萬～120萬株/hm2種植密度條件下，單株角果數(shù)與主莖角果數(shù)同步變化，且不受氮處理影響，單位面積角果數(shù)主要由種植密度決定，種植密度越大，單位面積的角果數(shù)越多。無論是常氮處理還是低氮處理，密度對產(chǎn)量構(gòu)成因素影響明顯，隨著密度的增大，單株產(chǎn)量呈減小趨勢，常氮處理在種植密度為30萬、60萬株/hm2之間差異不顯著，低氮處理在種植密度為30萬、60萬、90萬株/hm2之間差異不顯著;單株角果數(shù)和每角粒數(shù)呈先增加后減少趨勢，常氮處理在種植密度為60萬株/hm2時(shí)，2值達(dá)到最大，低氮處理在種植密度為90萬株/hm2時(shí)，2值達(dá)到最大;千粒質(zhì)量呈持續(xù)增加趨勢。上述這些變化和朱珊等的研究結(jié)果[19-20]有一定的相似性 。因此，對于西藏春油菜，施氮量正常時(shí)（285 kg/hm2），種植密度應(yīng)控制在60萬株/hm2左右;施氮量較低時(shí)（150 kg/hm2），種植密度應(yīng)控制在90萬～120萬株/hm2，這有利于油菜農(nóng)藝性狀的發(fā)揮和籽粒產(chǎn)量的增加。

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