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業科學院,甘肅 臨夏 731100;2.甘肅省積石山保安族東鄉族撒拉族自治縣農業技術推廣中心,甘肅 積石山 731700)
臨夏州高寒陰濕區有耕地面積5.11萬hm2,占全州耕地面積的32.4%[1~3],油菜是當地主要經濟作物和優勢作物。近年來,隨著農業產業結構的調整和地膜栽培技術的推廣,甘藍型春油菜生產發展勢頭強勁,2011年種植面積達2.0萬hm2。為了充分發掘膜側溝播油菜的產量潛力,臨夏回族自治州農業科學院于2011—2012年試驗觀察了保苗密度對膜側溝播油菜的影響,以期為高寒陰濕區油菜高產創建提供參考。
指示甘藍型春油菜品種為青雜5號。
試驗設在積石山縣寨子溝鄉寨子溝村,屬典型高寒陰濕山區。當地海拔2 361m,東經102°52′886″,北緯35°40′868″。試驗地土壤為山地黑麻土,耕作層(0~20 cm)含有機質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。
試驗設5個密度水平,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)。試驗隨機區組排列,3次重復,小區面積19.8m2。前茬收后機耕,采用膜側溝播栽培種植,播前人工耙耱整地,2011、2012年試驗均于3月28—29日用2BM 21′2型膜側溝播一體機起壟覆膜播種,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,播前結合整地一次性施農家肥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,各小區單收計產。
油菜收獲前每處理隨機取樣20株,測定株高、單株有效分枝數等農藝性狀指標及單株角果數、每角粒數、單株粒重、千粒重等經濟性狀指標。同時用5點法田間調查統計油菜菌核病發病率。
試驗優先預測模型為y=A+B x+C x2,式中,y為油菜籽粒產量,x為保苗密度,A、B、C為參數[4]。
利用EXCEL2003對數據進行分類整理和灰色關聯度分析,利用SPSS19.0對各處理植株性狀、產量狀況進行顯著性測驗。
從表1可以看出,以處理M25.5平均折合產量最高,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13.29%、17.81%;處理M30.0居第2位,平均折合產量為3 805.5 kg/hm2,較處理M21.0、處理M39.0分別增產9.45%、13.82%;處理M21.0、處理M34.5和處理M39.0間產量變幅較小,差異不明顯。對2 a平均產量進行方差分析結果表明,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,在試驗設計范圍內,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,年際間各處理產量變幅較大,同一處理,在2 a間表現出不同的生產力,但產量位次一致,即環境因素對油菜生長發育影響是同質和一致的。以2 a保苗密度與產量作散點圖,保苗密度與產量呈拋物線形狀,隨著保苗密度的增加其產量隨之增加,當保苗密度為25.5萬株/hm2時,油菜產量達到最高峰值,為3 939.0 kg/hm2;之后再增加保苗密度產量隨之降低,其效應方程為y=-5.693 1x2+330.45x-905.24(R2=0.900 4)。用效應方程對產量進行模擬和預測可得出,最佳保苗密度為29.02萬株/hm2,最高產量為3 889.92 kg/hm2,此結果與方差分析基本一致。

圖1 膜側溝播油菜保苗密度對產量影響
不同保苗密度對油菜生育進程影響不明顯,但對農藝性狀影響較大。從表2看出,除處理M25.5、處理M30.0的株高相對較低外,其余處理的株高相對較高,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次有效分枝數呈線形模式負增長,其效應方程為Y=-0.056 7x+5.91(R=0.965 1),說明隨著保苗密度的增加,第1次有效分枝數呈線型遞減,且具有較高的相關性。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量

表2 不同保苗密度油菜的農藝性狀及菌核病發病率
從表3可以看出,隨著保苗密度的增加,單株角果數、角粒數和千粒重呈現下降的趨勢。處理M25.5產量構成因子較優,其單株角果數、角粒數和千粒重較處理M21.0分別減少了16.2個、0.7個和0 g,但較處理M39.0分別增加了37.8個、6.4個和0.3 g。可見,保苗密度的變化對產量構成因子影響較大,直接影響油菜的單位面積產量。單株角果數與產量呈二次拋物線模型,效應方程為y=-0.862 7 x2+282.58 x-19 283(R2=0.932 7),說明單株角果數與產量有較強的相關性。用模擬方程預測出,最佳單株角果數為163.8個,最高產量為3 856.89 kg/hm2。角粒數與產量呈二次拋物線模型,效應方程為y=-23.608 x2+1 320.7 x-14 562(R2=0.733 3),說明角粒數與產量有較好的相關性。用模擬方程預測出,最佳單株角粒數為27.97粒,最高產量為3 908.95 kg/hm2。用方程綜合效應來看,處理M25.5為最佳處理。

表3 不同保苗密度油菜的產量構成因子及理論產量
2 a試驗期間,處理M21.0、處理M25.5、處理M30.0處理植株全生育期均未發生倒伏現象。成熟期處理M34.51 a發生輕度倒伏,處理M39.02 a均發生輕度倒伏,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,抗倒伏能力提高[5]。
從表2可以看出,隨著密度的增加,油菜菌核病發病率呈線型增加,預測方程為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性,密度每增加1萬株/hm2,發病率就增加1.67百分點。密度在22.5萬株/hm2以下時,其發病時間在成熟中、后期,且發病率在30%以下,屬可控范圍;密度在22.5萬株/hm2以上時,發病時間在開花后期至收獲前,發病率均在30%以上,危害程度較高。
1)保苗密度對膜側溝播油菜產量影響較大,在臨夏高寒陰濕區,膜側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13.29%和17.81%,產量差異達顯著水平。
2)研究結果表明,隨著密度的增加,單株角果數和角粒數隨之降低,但產量與單株角果數和角粒數均呈二次拋物線狀,說明適宜的群體結構能優化產量構成因子,此結論與張敏等研究結果相一致[5]。
3)保苗密度為25.5萬~30.0萬株/hm2時,能有效延緩油菜菌核病的發病時間,降低發病率,提高抗倒伏能力,此結論與谷維研究結果相近[7]。
[1]張小瓊,王作豐.臨夏州油菜生產現狀及產業化發展策略[J]. 甘肅農業科技,2011(10):32-34.
[2]王平生,楊 霞,唐黎葵,等.臨夏高寒陰濕區甘藍型春油菜播期試驗[J]. 甘肅農業科技,2013(1):16-18.
[3]張惠玲,鄧振鏞,尹憲志,等.甘肅省油菜生態氣候適應性分析與適生種植區劃[J].中國農業氣象,2004,25(4):50-55.
[4]劉恩魁,劉紅霞,張德榮,等.春谷播期與產量的最佳擬合曲線模型研究[J].農業科技通訊,2013(2):51-55.
[5]張 敏,姚祥坦,張月華.播種期和密度對稻田免耕直播油菜生長及產量的影響[J].上海農業學報,2010,26(3):48-51.
[6]谷 維.油菜菌核病的發病原因及綜合防治對策[J].黑龍江農業科學,2008(5):75-77.