贛北植棉區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 )

長江流域冬油菜區目前是全國最集中的油菜產區，相關資料顯示，長江流域冬油菜產量與種植面積均占全國油菜總產量的90%以上[1-3]。雖然經研究表明直播油菜產量顯著低于移栽油菜，但近幾年來，省工節本的直播油菜種植模式正在逐漸代替油菜傳統的移栽種植模式[4-6]。由于實現生產環節的輕便簡捷和節本增效是今后發展的必經之路，針對贛北植棉區油棉雙直播輪作模式，目前生產上要探索的一個關鍵栽培技術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育與后期產量形成產生顯著負面影響，又兼顧到棉花收花的輕簡高效，從而推動贛北植棉區油棉雙直播模式向高效綠色輕簡化方向發展[7-10]。有關播期對直播油菜農藝性狀、產量及產量構成、經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、產量和經濟效益均降低[11-13]。目前生產中為了有利于油棉雙直播模式棉花收獲環節的高效進行，在茬口安排時而將油菜播期適當推遲，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適當延遲，以探討油菜不同播期對油棉雙直播模式下油菜農藝性狀、干物質積累量及產量的影響，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發展提供數據支撐，并為油棉雙直播模式的推廣應用提供實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試油菜品種為陽光131，由中國農業科學院油料作物研究所提供。試驗田塊土壤質地為沙壤土，0～20 cm基礎土壤養分為：有機質為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。采用單因素隨機區組設計，共設置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，重復三次。試驗小區面積45.33 m2，在灌溉一次后拉溝進行條播，行距0.76 m，小區統一播成6行區，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，復合肥(氮磷鉀有效養分含量均為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地大田生產。

1.3 測定內容及方法

1.3.1生長發育指標及經濟性狀

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

1.3.2油菜單株干物質積累量

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℃下烘干至質量恒定，測定各處理油菜單株干物質積累量。單位面積干物質積累量=密度×單株干物質積累量。

1.3.3油菜產量

于油菜成熟期在每小區劃定2.28 m2，收獲所劃區域內所有油菜樣品，帶回實驗室測定油菜籽質量，計算每個處理的理論產量。

1.3.4油菜單株干物質積累參數

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

1.4 數據分析

采用Microsoft Excel 2010及SPSS 19.0軟件處理數據與方差分析，采用Duncan法進行顯著性差異分析。采用DPS 7.05數據處理系統進行logistic曲線模擬分析干物質積累參數。

2 結果與分析

2.1 播期對油菜生長發育特性的影響

各處理油菜農藝性狀結果如表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、最低角果離地高度、單株干物質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，油菜的生長發育受到了顯著負面影響。T1、T2、T3處理油菜株高、一級分枝數、最低角果離地高度與收獲期的單株干物質質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 播期對油菜生長發育特性的影響

2.2 播期對油菜干物質積累量及特征參數的影響

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

表2 不同播期的油菜干物質積累特征值和擬合方程

表3 播期對油菜干物質積累特征參數的影響

2.3 播期對油菜產量及經濟性狀的影響

由表4可以看出，T1、T2、T3處理油菜產量均顯著高于T4、T5、T6處理，其中T1處理油菜產量最高，達到2701.95 kg/hm2，較T6處理顯著增產225.56%，但未與T2、T3處理產量產生顯著差異，說明將油棉雙直播模式油菜播期設置在10月17～31日可以取得較高的產量。通過分析各處理經濟性狀可以看出，單株角果數與單株產量隨播期推遲不斷降低，T3處理油菜單株產量顯著高于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，否則產量將出現較為顯著的降低。

圖1 播期對油菜干物質積累量的影響

表4 播期對油菜產量及經濟性狀的影響

3 討論

合理的播期可以有效調節油菜空間結構、協調個體和群體間的矛盾，減小油菜單株個體間的競爭[17]。為了使棉花生產收獲環節更高效，合理推遲油菜播期是一種常見的栽培技術手段。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育、干物質積累與單株產量形成，而且直播油菜的營養生長期和全生育期相比傳統移栽油菜有所縮短，推遲播期更會使油菜單株生長受到限制，導致單株生產力下降[18]。張曉龍等研究結果顯示，播期對棉油雙直播模式下油菜的農藝性狀有重要影響，不同播期下油菜株高、主花序長度、主莖有效角果數表現出隨播期推遲而逐漸降低的趨勢。油菜生長發育中干物質的積累轉運是植株養分積累和轉運變化的外在體現，是油菜產量形成的物質基礎。油菜抽薹期的生長發育與養分積累速率較快，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生長到生殖生長中干物質的積累，進而阻礙產量的形成[19]。本研究結果表明，在油棉雙直播模式下隨著播期推遲油菜的一級分枝數、單株角果數、千粒重均降低，這與前人研究結果保持一致[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栽培技術的發展；但是推遲油菜播期不能以犧牲油菜產量為代價，明確推遲播期的極限時期，才可以有效保證油菜高產。合理推遲油菜播期還可以有效降低油菜根腫病的田間發病率和病情指數，更有利于達到油菜增產與穩產目標[21]。

4 結論

贛北地區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育、干物質積累、產量形成及經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節的輕簡高效，贛北植棉區油棉雙直播模式下油菜播期推遲至10月底是可行的。