李錦霞+張瑛+李愛民+張潔夫+許美剛+陳書健



摘要:以油菜(Brassica campestris L.)新品種寧雜1818為試驗材料,以秦優7號為對照,研究不同氮肥運籌條件下,寧雜1818的植株長勢和產量變化,旨在為深入了解寧雜1818的生長特性,建立寧雜1818高產、高效栽培技術體系提供理論依據。
關鍵詞:油菜(Brassica campestris L.);新品種;寧雜1818;氮肥試驗
中圖分類號:S565.4;S143.1 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2017)06-1015-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.06.005
Abstract:Compared with Qinyou 7,the effect of different nitrogen fertilizer treatments on plant growth and yield of a new rapeseed variety Ningza 1818 was studied. The aim of this study was to understand the growth characteristics of Ningza 1818 and provide the basis for breeding Ningza 1818 with high-yield and high-efficient.
Key words: rapeseed(Brassica campestris L.); new variety; Ningza 1818; nitrogen fertilizer treatment
氮肥是調控油菜群體和產量的重要因素,合理施用氮肥可以有效促進油菜生長發育和產量形成[1-3]。寧雜1818是由江蘇省農業科學院經濟作物研究所選育的雜交油菜新品種,2013年通過國家品種審定委員會審定,2014年江蘇省寶應縣進行引種示范。為了深入了解寧雜1818的株型結構特點以及氮肥施用量對株型結構和菜子產量的影響,特開展不同氮肥運籌試驗,并以本地主栽品種秦優7號為對照,旨在為本地建立寧雜1818高產、高效栽培技術體系提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 試驗材料與設計
試驗于2014年在射陽湖鎮刁夷村進行,小區前茬為雜交水稻,土壤為蕻泥土,質地重壤,耕層和犁底層有機質含量高,pH 7.2,速效磷22.4 mg/kg、鉀含量115 mg/kg,全氮含量0.20%。試驗于9月20日播種育苗,10月29日移栽。
試驗設2個品種:寧雜1818(a1),秦優7號(a2,對照);4個肥料處理;處理1(b1),無氮施肥區(0-6-10),不施氮肥,每667 m2施12%過磷酸鈣50 kg、50%硫酸鉀20 kg、11%硼砂400 g(折純P2O5 6 kg、K2O 10 kg);處理2(b2),低氮水平區(8-6-10),每667 m2施46%尿素17.4 kg、12%過磷酸鈣50 kg、50%硫酸鉀20 kg、11%硼砂400 g(折純N 8 kg、純P2O5 6 kg、K2O 10 kg);處理3(b3),中氮水平區(16-6-10),每667 m2施46%尿素34.8 kg、12%過磷酸鈣50 kg、50%硫酸鉀20 kg、11%硼砂400 g(折純N 16 kg、純P2O5 6 kg、K2O 10 kg);處理4(b4),高氮水平區(24-6-10),每667 m2施46%尿素52.2 kg、12%過磷酸鈣50 kg、50%硫酸鉀20 kg、11%硼砂400 g(折純N 24 kg、純P2O5 6 kg、K2O 10 kg)。
試驗不施任何有機肥。所有處理肥料運籌保持一致:氮肥基追比為5.5∶4.5、鉀肥基追比為7∶3。基肥10月27日施入,磷、硼肥全部作基肥,追肥3月5日施入。施肥方式采用條施,施后復土、澆水。試驗期間,除施肥以外其他田間管理措施保持一致。
小區面積34 m2,每小區栽植390株,重復3次,共24個小區,試驗采用兩因素隨機區組排列,見表1。
1.2 測定內容與有關參數計算
2015年5月31日小區收割,6月6-7日脫粒。成熟期考種,測定油菜株型結構和產量因素數據(每小區調查10株),并按小區單獨計產。
氮肥農學利用率=(施氮產量-不施氮產量)/施氮量×100%;
純利潤(元/667 m2)=每667 m2產量×油菜子價格-每667 m2生產資料成本;
施氮增收(元/667 m2)=(施氮區產量-不施氮區產量)×油菜子價格;
產投比=(施氮純利潤-不施氮純利潤)/氮肥投入。
1.3 數據統計
常規數據處理在Excel 2007軟件中進行,統計分析在SPSS DPS軟件中進行。
2 結果與分析
2.1 油菜植株形態
油菜的株型結構對搭建油菜的豐產架子具有決定作用,李一同[4]將油菜主莖劃分為縮莖段、伸長莖段和薹莖段,其中伸長莖段是決定油菜抗倒伏的關鍵,而薹莖段是主要結角分枝的著生部位,是油菜高產的基礎,合理施用肥料,促進一次、二次分枝,建立高效結角層是獲得高產的重要措施。本試驗在油菜成熟期調查了植株株型結構的各項指標,見表2。從表2可以看出,不施氮肥處理a1b1和a2b1各項指標均最低,隨著氮肥用量的增加各項指標呈逐漸增加的趨勢,但增加的幅度逐漸減少,其中根莖粗a2b1最細只有1.6 cm,隨著施氮量的增加根莖粗逐漸增加達到2.1 cm,但只比a1b3增加0.1 cm。a1根莖粗的變化趨勢與a2一致,但在同一氮肥水平下,a2根莖粗略低于對應的a1。
株高由縮莖段、伸長莖段、薹莖段和主軸四部分的長度組成,見圖1。從圖1可以看出,a1處理的株高均高于a2處理,且隨著施氮量的增加而增加,但構成株高的4個莖段的比例不同,a1b1的縮莖段最長達14.2 cm,遠高于其他處理,而a2各處理均較短且差異小;a1伸長莖段均高于a2;而a2苔莖段與主軸的總長要明顯高于a1。在高產栽培中,促進苔莖段和主軸生長是獲得高產的重要措施,而縮小伸長莖段可以防止倒伏,因而從株型分布來看a2品種的結構要比a1品種合理。縮莖段一般不伸長,a1b1處理的縮莖段過長同時莖粗只有1.7 cm,說明a1在不施氮肥的情況下生長過弱易形成高腳苗,但隨著施氮量的增加莖粗逐漸增加,同時縮莖段和伸長莖段總長呈下降趨勢,這有利于壯苗的形成,為高產打下了基礎。
一次分枝數和二次分枝數是構成油菜產量的基礎,見表2。從表2可以看出,a1和a2各肥料處理的分枝數隨著氮肥施用量的增加而逐漸增加,a1品種b4處理達到最高,一次分枝數11.2個,二次分枝數7.5個,而a2品種在b4處理時增幅很小,一次、二次分枝數分別為10.4個和6.3個,說明a1品種分枝數的增長潛力要高于a2品種,這也可能與油菜株型大小有關。
2.2 產量構成因素
總角果數是決定油菜產量高低的重要因素之一,如表3所示。從表3可以看出,各品種總角果數隨著施氮量的增加而逐漸增加,a1品種b4處理總角果數比不施氮肥處理增加189.4個,a2增加略多達214.9個。但相同品種不同肥力水平間角果數增加的幅度不同,a1b3處理相比a1b2增幅最大,達到了52.1%,a1b4處理增幅下降,只有8.5%;a2品種同樣也在b3肥力水平下角果數增幅較大,而在b4肥力水平下增幅下降,只有2.1%。說明增施氮肥可以促進總角果數增加但氮肥施用過多總角果數增加的效果反而不明顯。
在總角果數的組成成分中,一次分枝角果數所占的比例最大,且隨著施氮量的增加而增加,增幅較大,變異系數a1為0.337,a2為0.350;二次分枝角果數較少,但增加幅度最大,變異系數a1為0.501,a2為0.421;主軸角果數隨施肥量的增加增幅較小,變異系數只有0.1左右。說明增施氮肥提高總角果數關鍵在于增加了一次分枝和二次分枝的角果數,而對主軸角果數的增加影響不大。
在油菜生長的后期角果皮光合作用是提供子粒養分的重要來源,隨著氮肥施用量的增加,兩品種處理每角粒數和角果長度逐漸增加,而千粒重呈先增加后下降的趨勢。說明不論何種品種增施氮肥均可以明顯增加角果粒數、角果長和千粒重,但過量施用氮肥反而降低千粒重。不同品種間相同肥力水平下,a1品種的角果粒數在不施氮肥的條件下低于a2品種,但隨著氮肥的施用角果粒數增加略高于a2,同時a1的角果長度和千粒重在相同肥力水平下也均大于a2,說明a1品種相對于a2品種無論是角果長度還是千粒重均較大,屬于大角大粒品種。
2.3 產量與經濟效益
對不同品種不同氮肥處理的產量進行兩因素隨機區組方差分析,如表4所示。a因素間即不同品種間產量差異達到顯著水平,而b因素間即不同施氮量處理間產量差異達到極顯著水平,說明兩品種間產量差異較大,a1品種產量顯著高于a2品種,而施氮量的變化對產量的影響達到了極顯著水平。
對a1、a2品種各組合產量進行Tukey法多重比較,結果見表5。a1品種各處理每667 m2產量隨著施肥量的增加呈逐漸增加的趨勢,且a1b1、a1b2、a1b3處理間產量差異均達到極顯著水平,a1b4處理產量最高,但比上一處理增幅最小,只有8.7%沒有達到顯著水平,a1b3產量相比a1b2增幅最大,達到62.0%;同樣a2品種產量在b3肥力水平下增幅最大,達到極顯著水平,b4處理相對于b3增幅只有6.6%沒有達到顯著水平。氮肥農學利用率反映的是每投入1 kg氮肥所得到的產量,氮肥農學利用率的高低間接體現了氮肥的利用效率,如表4所示。a1、a2氮肥農學利用率均隨著氮肥施用量的增加呈先增后降的趨勢,說明b4肥力水平雖然也有增產效果,但氮肥利用效率低。
隨著施氮量的增加生產資料成本也相應增加,以菜子價4元/kg計算去除成本后純利潤見表5。a1b4最高,為780.8元/667 m2,但僅比a1b3增加6.4%,而a1b3增幅達到74.8%,同樣a2品種也是b3處理純利潤增幅最高;施氮增收以b4處理最高,但相對于氮肥投入,b4處理的產投比下降,低于b3處理。說明隨著氮肥施用量的增加,利潤的增幅和產投比呈先上升后下降的趨勢,只有在最佳施氮量的條件下才能產生最大的經濟效益,同時減少過量施用氮肥對環境的破壞。不同品種間相同肥力水平間,a1品種無論產量、氮肥農學利用率、純利潤還是產投比均高于a2品種,其中a1b4純利潤比a2b4增加近100元/667 m2,因而在相同肥力水平下種植a1品種所獲得的經濟效益要高于a2品種。
3 小結與討論
施氮量增加能提高油菜植株的株高和根莖粗,為產量增加打下扎實的基礎。油菜莖稈由縮莖段、伸長莖段、薹莖段和主軸四部分構成,其中薹莖段和主軸是構建油菜豐產架子的關鍵,是油菜結角層所在的位置,隨著施氮量的增加薹莖段和主軸總長呈逐漸增加的趨勢,同時一次分枝數和二次分枝數也隨之增加。不同品種間,秦優7號伸長莖段短株型矮小抗倒伏,而寧雜1818植株較高大,相同肥力水平的一次、二次分枝數也高于秦優7號,但寧雜1818莖粗略粗較抗倒伏,且隨著施氮量的增加伸長莖段長度下降,提高了抗倒伏能力。
總角果數、每角果粒數、千粒重是構成油菜產量的重要因素,隨著施氮量的增加,總角果數呈逐漸增加的趨勢,但增加的幅度先增加后下降,在中氮處理水平下增加的幅度最大,高氮處理增加的幅度最小。在總角果數中,一次分枝角果數、二次分枝角果數隨施氮量的增加,增幅較大,而主軸角果數變異系數最低,受施氮量增加的影響最小,因而提高一次、二次角果數是增加產量的關鍵因素。
隨著施氮量的增加每角果粒數和角果長度逐漸增加,而千粒重呈先增后降的趨勢,在中氮處理條件下千粒重達到最高值。不同品種間,秦優7號的總角果數要高于寧雜1818,但寧雜1818的角果長度和千粒重均大于秦優7號,屬于大角大粒品種,所以在同一氮肥水平下,寧雜1818的產量要高于秦優7號。
方差分析表明,寧雜1818的產量要顯著高于秦優7號,而不同氮肥處理間的產量隨著施氮量的增加而增加且差異達到了極顯著水平,說明在試驗設置的氮肥水平范圍內,增施氮肥可以極顯著提高油菜產量。但高氮處理無論是寧雜1818還是秦優7號,每667 m2產量和純利潤的增幅均最低,且氮肥的農學利用率和產投比下降,而各氮肥處理中以中氮處理增產增收幅度、氮肥農學利用率和產投比最高,因而從高效施肥、節能環保的角度出發,中氮施肥量是最佳施肥量。
試驗結果表明,寧雜1818株型比秦優7號高大,一次、二次分枝多于秦優7號,但結角數要低于秦優7號,因而結角密度較低,角果受光條件比較好。除結角數較少外,寧雜1818的角果長和每果粒數都要略高于秦優7號,子粒的千粒重也要高于秦優7號,因此在同等肥力水平下,寧雜1818的產量顯著高于秦優7號。無論何品種其產量均隨著施氮量的增加而增加,但過量施用氮肥降低子粒千粒重,同時降低氮肥的利用率和產投比,在各施氮處理中以16 kg/667 m2純氮為最佳施用量,其增產和增收的幅度最大,氮肥利用率和產投比最高。因此,選用高產品種寧雜1818,每667 m2施純N 16 kg、P2O5 6 kg、K2O 10 kg,是寶應縣高產高效栽培的最佳選擇。
參考文獻:
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