贛北植棉區(qū)棉油雙直播模式的油菜播期研究*

秦宇坤，陳俊英，程慧煌，王玉萍，張麗娟

(江西省棉花研究所,江西 九江 332105 )

長江流域冬油菜區(qū)目前是全國最集中的油菜產(chǎn)區(qū)，相關(guān)資料顯示，長江流域冬油菜產(chǎn)量與種植面積均占全國油菜總產(chǎn)量的90%以上[1-3]。雖然經(jīng)研究表明直播油菜產(chǎn)量顯著低于移栽油菜，但近幾年來，省工節(jié)本的直播油菜種植模式正在逐漸代替油菜傳統(tǒng)的移栽種植模式[4-6]。由于實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的輕便簡捷和節(jié)本增效是今后發(fā)展的必經(jīng)之路，針對贛北植棉區(qū)油棉雙直播輪作模式，目前生產(chǎn)上要探索的一個關(guān)鍵栽培技術(shù)是確定與棉花收獲期合理銜接的油菜適宜播種期，因為只有確定了油菜適宜播期，才能既不對油菜幼苗的生長發(fā)育與后期產(chǎn)量形成產(chǎn)生顯著負(fù)面影響，又兼顧到棉花收花的輕簡高效，從而推動贛北植棉區(qū)油棉雙直播模式向高效綠色輕簡化方向發(fā)展[7-10]。有關(guān)播期對直播油菜農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成、經(jīng)濟性狀等影響的研究較多[14-16]，部分研究表明，隨播種期的推遲，油菜植株增高，單株角果數(shù)、產(chǎn)量和經(jīng)濟效益均降低[11-13]。目前生產(chǎn)中為了有利于油棉雙直播模式棉花收獲環(huán)節(jié)的高效進行，在茬口安排時而將油菜播期適當(dāng)推遲，探尋既可以與棉花收獲期合理銜接又不影響油菜生長發(fā)育的油菜適宜播種期尤其重要。因此，作者將油菜播種期在一定范圍內(nèi)適當(dāng)延遲，以探討油菜不同播期對油棉雙直播模式下油菜農(nóng)藝性狀、干物質(zhì)積累量及產(chǎn)量的影響，旨在探索出油棉雙直播模式下油菜適宜播種期，為油菜輕簡高效栽培技術(shù)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐，并為油棉雙直播模式的推廣應(yīng)用提供實踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試油菜品種為陽光131，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所提供。試驗田塊土壤質(zhì)地為沙壤土，0～20 cm基礎(chǔ)土壤養(yǎng)分為：有機質(zhì)為6.87 g/kg，全氮為0.52 g/kg，pH為8.20，速效磷為18.89 mg/kg，速效鉀為108.30 mg/kg。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2019年在江西省棉花研究所科研基地進行。采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)置6個油菜不同播期處理，分別是T1(10月17日)、T2(10月24日)、T3(10月31日)、T4(11月7日)、T5(11月14日)、T6(11月21日)，各處理隨機排列，重復(fù)三次。試驗小區(qū)面積45.33 m2，在灌溉一次后拉溝進行條播，行距0.76 m，小區(qū)統(tǒng)一播成6行區(qū)，播種量為7.5 kg/hm2，密度為450000株/hm2左右。試驗在11月18日撒施基肥，復(fù)合肥(氮磷鉀有效養(yǎng)分含量均為15 %)用量為97.5 kg/hm2，尿素(含氮量46 %)用量為67.5 kg/hm2。在苗期追施尿素150 kg/hm2。在油菜5葉期時，用高效蓋草能兌水均勻噴施在雜草上進行除草。在油菜苗期、初花期和盛花期用10%吡蟲啉粉劑與400 g/L菊殺乳油防治蚜蟲與菜青蟲各一次。在油菜抽薹期用250 g/L 咪酰胺乳油和50%菌核凈可濕性粉劑防治菌核病。其余田間管理措施同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。

1.3 測定內(nèi)容及方法

1.3.1生長發(fā)育指標(biāo)及經(jīng)濟性狀

于收獲前在每小區(qū)選擇10株有代表性的油菜植株進行農(nóng)藝性狀調(diào)查，包括株高、主花序長度、單株一級有效分枝數(shù)、始果枝著生高度，并取其中3株進行室內(nèi)考種，測定單株角果數(shù)與千粒重。

1.3.2油菜單株干物質(zhì)積累量

分別于2020年1月1日、2月20日、3月20日、4月8日在各小區(qū)取代表性油菜3株，將樣品清洗干凈后剪碎，放置在105℃烘箱中殺青0.5 h，再在80℃下烘干至質(zhì)量恒定，測定各處理油菜單株干物質(zhì)積累量。單位面積干物質(zhì)積累量=密度×單株干物質(zhì)積累量。

1.3.3油菜產(chǎn)量

于油菜成熟期在每小區(qū)劃定2.28 m2，收獲所劃區(qū)域內(nèi)所有油菜樣品，帶回實驗室測定油菜籽質(zhì)量，計算每個處理的理論產(chǎn)量。

1.3.4油菜單株干物質(zhì)積累參數(shù)

用Logistic方程對油菜單株干物質(zhì)積累過程進行擬合，具體方程為Y=k/[1+e(a-bt)]，并根據(jù)方程相關(guān)參數(shù)，計算出油菜干物質(zhì)積累最大速率出現(xiàn)時間Tm、干物質(zhì)積累持續(xù)時間T、干物質(zhì)最大積累速率Vm、干物質(zhì)積累平均速率Va、干物質(zhì)最快積累起始時間t1、干物質(zhì)積累快增期持續(xù)時間t2、干物質(zhì)積累緩增期持續(xù)時間t3、干物質(zhì)快速積累生長特征值GT(干物質(zhì)積累達(dá)到最大積累量65%以上)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010及SPSS 19.0軟件處理數(shù)據(jù)與方差分析，采用Duncan法進行顯著性差異分析。采用DPS 7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行l(wèi)ogistic曲線模擬分析干物質(zhì)積累參數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期對油菜生長發(fā)育特性的影響

各處理油菜農(nóng)藝性狀結(jié)果如表1所示，可以看出，隨著播期推遲，油菜收獲期株高、一級分枝數(shù)、最低角果離地高度、單株干物質(zhì)積累量總體呈不斷降低趨勢，T5處理的株高較T1、T2、T3處理分別顯著降低35.29%、33.81%、29.41%，T5處理的一級分枝數(shù)較T1、T2、T3、T4處理分別顯著降低62.52%、60.22%、59.26%、53.49%，T5處理的最低角果離地高度較T1、T2處理分別顯著降低34.47%、34.32%，T6處理的上述指標(biāo)降低的幅度比T5處理更大。說明T5處理及以后的播期，油菜的生長發(fā)育受到了顯著負(fù)面影響。T1、T2、T3處理油菜株高、一級分枝數(shù)、最低角果離地高度與收獲期的單株干物質(zhì)質(zhì)量的變化趨勢雖然隨播期延遲不斷降低，但降低幅度不顯著。因而贛北地區(qū)油菜播期在10月17～31日并不會對油菜造成顯著影響，推遲油菜播期的極限為10月31日。

表1 播期對油菜生長發(fā)育特性的影響

2.2 播期對油菜干物質(zhì)積累量及特征參數(shù)的影響

由表2和表3結(jié)果可以看出，T1、T2、T3處理的干物質(zhì)積累快增期持續(xù)時間(t2)均高于T4、T5處理，說明將播期設(shè)置得早確實有利于油菜前期干物質(zhì)的積累；各處理干物質(zhì)積累最大速率出現(xiàn)時間Tm大小為T2T2>T4>T3>T5，說明T3處理雖然有利于生殖器官干物質(zhì)積累及產(chǎn)量形成，但由于生長發(fā)育期間干物質(zhì)積累平均速率較低，所以最終產(chǎn)量仍會受到影響。由圖1結(jié)果得出，在4月8日T1處理油菜干物質(zhì)積累量較T5、T6處理分別顯著增加53.71%、57.50%，T1、T2、T3、T4處理間油菜干物質(zhì)積累量差異均不顯著，而在各個生育時期，T5、T6處理干物質(zhì)積累量均顯著低于T1處理，除1月1日取樣結(jié)果外，其余各時期T1、T2、T3處理干物質(zhì)積累量差異均不顯著，說明將播種期推遲至10月31日并未顯著影響油菜的干物質(zhì)積累，但如果再將播種時間再推遲，則贛北地區(qū)日均氣溫變低，將不利于油菜的生長發(fā)育，尤其會使油菜現(xiàn)蕾期與抽薹期干物質(zhì)合成受阻，對最終產(chǎn)量造成不利影響。

表2 不同播期的油菜干物質(zhì)積累特征值和擬合方程

表3 播期對油菜干物質(zhì)積累特征參數(shù)的影響

2.3 播期對油菜產(chǎn)量及經(jīng)濟性狀的影響

由表4可以看出，T1、T2、T3處理油菜產(chǎn)量均顯著高于T4、T5、T6處理，其中T1處理油菜產(chǎn)量最高，達(dá)到2701.95 kg/hm2，較T6處理顯著增產(chǎn)225.56%，但未與T2、T3處理產(chǎn)量產(chǎn)生顯著差異，說明將油棉雙直播模式油菜播期設(shè)置在10月17～31日可以取得較高的產(chǎn)量。通過分析各處理經(jīng)濟性狀可以看出，單株角果數(shù)與單株產(chǎn)量隨播期推遲不斷降低，T3處理油菜單株產(chǎn)量顯著高于T4、T5、T6處理，但與T1、T2處理間差異不顯著，各處理間單株角果數(shù)與千粒重差異不顯著，說明將油菜播種時間推遲的極限為10月31日，否則產(chǎn)量將出現(xiàn)較為顯著的降低。

圖1 播期對油菜干物質(zhì)積累量的影響

表4 播期對油菜產(chǎn)量及經(jīng)濟性狀的影響

3 討論

合理的播期可以有效調(diào)節(jié)油菜空間結(jié)構(gòu)、協(xié)調(diào)個體和群體間的矛盾，減小油菜單株個體間的競爭[17]。為了使棉花生產(chǎn)收獲環(huán)節(jié)更高效，合理推遲油菜播期是一種常見的栽培技術(shù)手段。部分研究表明，雖然播期推遲后可有效縮短油菜生育期，但阻礙了油菜生長發(fā)育、干物質(zhì)積累與單株產(chǎn)量形成，而且直播油菜的營養(yǎng)生長期和全生育期相比傳統(tǒng)移栽油菜有所縮短，推遲播期更會使油菜單株生長受到限制，導(dǎo)致單株生產(chǎn)力下降[18]。張曉龍等研究結(jié)果顯示，播期對棉油雙直播模式下油菜的農(nóng)藝性狀有重要影響，不同播期下油菜株高、主花序長度、主莖有效角果數(shù)表現(xiàn)出隨播期推遲而逐漸降低的趨勢。油菜生長發(fā)育中干物質(zhì)的積累轉(zhuǎn)運是植株養(yǎng)分積累和轉(zhuǎn)運變化的外在體現(xiàn)，是油菜產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。油菜抽薹期的生長發(fā)育與養(yǎng)分積累速率較快，晚播油菜的蕾薹期明顯縮短，因此將播期推遲會限制油菜從營養(yǎng)生長到生殖生長中干物質(zhì)的積累，進而阻礙產(chǎn)量的形成[19]。本研究結(jié)果表明，在油棉雙直播模式下隨著播期推遲油菜的一級分枝數(shù)、單株角果數(shù)、千粒重均降低，這與前人研究結(jié)果保持一致[20]。雖然為了兼顧棉花的田間收花操作，將棉花收獲期與油菜播種期進行合理銜接而確定油菜最適宜播期，可以推動棉油雙直播模式高產(chǎn)栽培技術(shù)的發(fā)展；但是推遲油菜播期不能以犧牲油菜產(chǎn)量為代價，明確推遲播期的極限時期，才可以有效保證油菜高產(chǎn)。合理推遲油菜播期還可以有效降低油菜根腫病的田間發(fā)病率和病情指數(shù)，更有利于達(dá)到油菜增產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)目標(biāo)[21]。

4 結(jié)論

贛北地區(qū)油棉雙直播模式下油菜適宜播期為10月中旬至10月底，在此期間油菜的生長發(fā)育、干物質(zhì)積累、產(chǎn)量形成及經(jīng)濟性狀未受到顯著影響，考慮棉花收獲期田間操作與油菜播種環(huán)節(jié)的輕簡高效，贛北植棉區(qū)油棉雙直播模式下油菜播期推遲至10月底是可行的。