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(yàn)材料,以秦優(yōu)7號為對照,研究不同氮肥運(yùn)籌條件下,寧雜1818的植株長勢和產(chǎn)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(chǎn)、高效栽培技術(shù)體系提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:油菜(Brassica campestris L.);新品種;寧雜1818;氮肥試驗(yàn)
中圖分類號:S565.4;S143.1 文獻(xiàn)標(biāo)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(diào)控油菜群體和產(chǎn)量的重要因素,合理施用氮肥可以有效促進(jìn)油菜生長發(fā)育和產(chǎn)量形成[1-3]。寧雜1818是由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)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(yīng)縣進(jìn)行引種示范。為了深入了解寧雜1818的株型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及氮肥施用量對株型結(jié)構(gòu)和菜子產(chǎn)量的影響,特開展不同氮肥運(yùn)籌試驗(yàn),并以本地主栽品種秦優(yōu)7號為對照,旨在為本地建立寧雜1818高產(chǎn)、高效栽培技術(shù)體系提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2014年在射陽湖鎮(zhèn)刁夷村進(jìn)行,小區(qū)前茬為雜交水稻,土壤為蕻泥土,質(zhì)地重壤,耕層和犁底層有機(jī)質(zhì)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(yàn)于9月20日播種育苗,10月29日移栽。
試驗(yàn)設(shè)2個(gè)品種:寧雜1818(a1),秦優(yōu)7號(a2,對照);4個(gè)肥料處理;處理1(b1),無氮施肥區(qū)(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(qū)(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(qū)(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(qū)(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(yàn)不施任何有機(jī)肥。所有處理肥料運(yùn)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(fù)土、澆水。試驗(yàn)期間,除施肥以外其他田間管理措施保持一致。
小區(qū)面積34 m2,每小區(qū)栽植390株,重復(fù)3次,共24個(gè)小區(qū),試驗(yàn)采用兩因素隨機(jī)區(qū)組排列,見表1。
1.2 測定內(nèi)容與有關(guān)參數(shù)計(jì)算
2015年5月31日小區(qū)收割,6月6-7日脫粒。成熟期考種,測定油菜株型結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量因素?cái)?shù)據(jù)(每小區(qū)調(diào)查10株),并按小區(qū)單獨(dú)計(jì)產(chǎn)。
氮肥農(nóng)學(xué)利用率=(施氮產(chǎn)量-不施氮產(chǎn)量)/施氮量×100%;
純利潤(元/667 m2)=每667 m2產(chǎn)量×油菜子價(jià)格-每667 m2生產(chǎn)資料成本;
施氮增收(元/667 m2)=(施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量)×油菜子價(jià)格;
產(chǎn)投比=(施氮純利潤-不施氮純利潤)/氮肥投入。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
常規(guī)數(shù)據(jù)處理在Excel 2007軟件中進(jìn)行,統(tǒng)計(jì)分析在SPSS DPS軟件中進(jìn)行。
2 結(jié)果與分析
2.1 油菜植株形態(tài)
油菜的株型結(jié)構(gòu)對搭建油菜的豐產(chǎn)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(guān)鍵,而薹莖段是主要結(jié)角分枝的著生部位,是油菜高產(chǎn)的基礎(chǔ),合理施用肥料,促進(jìn)一次、二次分枝,建立高效結(jié)角層是獲得高產(chǎn)的重要措施。本試驗(yàn)在油菜成熟期調(diào)查了植株株型結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)指標(biāo),見表2。從表2可以看出,不施氮肥處理a1b1和a2b1各項(xiàng)指標(biāo)均最低,隨著氮肥用量的增加各項(xiàng)指標(biāo)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(xì)只有1.6 cm,隨著施氮量的增加根莖粗逐漸增加達(dá)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(yīng)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(gòu)成株高的4個(gè)莖段的比例不同,a1b1的縮莖段最長達(dá)14.2 cm,遠(yuǎn)高于其他處理,而a2各處理均較短且差異??;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(chǎn)栽培中,促進(jìn)苔莖段和主軸生長是獲得高產(chǎn)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(jié)構(gòu)要比a1品種合理??s莖段一般不伸長,a1b1處理的縮莖段過長同時(shí)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(shí)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(chǎn)打下了基礎(chǔ)。
一次分枝數(shù)和二次分枝數(shù)是構(gòu)成油菜產(chǎn)量的基礎(chǔ),見表2。從表2可以看出,a1和a2各肥料處理的分枝數(shù)隨著氮肥施用量的增加而逐漸增加,a1品種b4處理達(dá)到最高,一次分枝數(shù)11.2個(gè),二次分枝數(shù)7.5個(gè),而a2品種在b4處理時(shí)增幅很小,一次、二次分枝數(shù)分別為10.4個(gè)和6.3個(gè),說明a1品種分枝數(shù)的增長潛力要高于a2品種,這也可能與油菜株型大小有關(guān)。
2.2 產(chǎn)量構(gòu)成因素
總角果數(shù)是決定油菜產(chǎn)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(shù)隨著施氮量的增加而逐漸增加,a1品種b4處理總角果數(shù)比不施氮肥處理增加189.4個(gè),a2增加略多達(dá)214.9個(gè)。但相同品種不同肥力水平間角果數(shù)增加的幅度不同,a1b3處理相比a1b2增幅最大,達(dá)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(shù)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(jìn)總角果數(shù)增加但氮肥施用過多總角果數(shù)增加的效果反而不明顯。
在總角果數(shù)的組成成分中,一次分枝角果數(shù)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(shù)a1為0.337,a2為0.350;二次分枝角果數(shù)較少,但增加幅度最大,變異系數(shù)a1為0.501,a2為0.421;主軸角果數(shù)隨施肥量的增加增幅較小,變異系數(shù)只有0.1左右。說明增施氮肥提高總角果數(shù)關(guān)鍵在于增加了一次分枝和二次分枝的角果數(shù),而對主軸角果數(shù)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(yǎng)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(shù)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(shù)、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(shù)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(shù)增加略高于a2,同時(shí)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(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益
對不同品種不同氮肥處理的產(chǎn)量進(jìn)行兩因素隨機(jī)區(qū)組方差分析,如表4所示。a因素間即不同品種間產(chǎn)量差異達(dá)到顯著水平,而b因素間即不同施氮量處理間產(chǎn)量差異達(dá)到極顯著水平,說明兩品種間產(chǎn)量差異較大,a1品種產(chǎn)量顯著高于a2品種,而施氮量的變化對產(chǎn)量的影響達(dá)到了極顯著水平。
對a1、a2品種各組合產(chǎn)量進(jìn)行Tukey法多重比較,結(jié)果見表5。a1品種各處理每667 m2產(chǎn)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(chǎn)量差異均達(dá)到極顯著水平,a1b4處理產(chǎn)量最高,但比上一處理增幅最小,只有8.7%沒有達(dá)到顯著水平,a1b3產(chǎn)量相比a1b2增幅最大,達(dá)到62.0%;同樣a2品種產(chǎn)量在b3肥力水平下增幅最大,達(dá)到極顯著水平,b4處理相對于b3增幅只有6.6%沒有達(dá)到顯著水平。氮肥農(nóng)學(xué)利用率反映的是每投入1 kg氮肥所得到的產(chǎn)量,氮肥農(nóng)學(xué)利用率的高低間接體現(xiàn)了氮肥的利用效率,如表4所示。a1、a2氮肥農(nóng)學(xué)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(chǎn)效果,但氮肥利用效率低。
隨著施氮量的增加生產(chǎn)資料成本也相應(yīng)增加,以菜子價(jià)4元/kg計(jì)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(dá)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)減少過量施用氮肥對環(huán)境的破壞。不同品種間相同肥力水平間,a1品種無論產(chǎn)量、氮肥農(nóng)學(xué)利用率、純利潤還是產(chǎn)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(jīng)濟(jì)效益要高于a2品種。
3 小結(jié)與討論
施氮量增加能提高油菜植株的株高和根莖粗,為產(chǎn)量增加打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。油菜莖稈由縮莖段、伸長莖段、薹莖段和主軸四部分構(gòu)成,其中薹莖段和主軸是構(gòu)建油菜豐產(chǎn)架子的關(guān)鍵,是油菜結(jié)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(shí)一次分枝數(shù)和二次分枝數(shù)也隨之增加。不同品種間,秦優(yōu)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(shù)也高于秦優(yōu)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(shù)、每角果粒數(shù)、千粒重是構(gòu)成油菜產(chǎn)量的重要因素,隨著施氮量的增加,總角果數(shù)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(shù)中,一次分枝角果數(shù)、二次分枝角果數(shù)隨施氮量的增加,增幅較大,而主軸角果數(shù)變異系數(shù)最低,受施氮量增加的影響最小,因而提高一次、二次角果數(shù)是增加產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。
隨著施氮量的增加每角果粒數(shù)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?xiàng)l件下千粒重達(dá)到最高值。不同品種間,秦優(yōu)7號的總角果數(shù)要高于寧雜1818,但寧雜1818的角果長度和千粒重均大于秦優(yōu)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(chǎn)量要高于秦優(yōu)7號。
方差分析表明,寧雜1818的產(chǎn)量要顯著高于秦優(yōu)7號,而不同氮肥處理間的產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加且差異達(dá)到了極顯著水平,說明在試驗(yàn)設(shè)置的氮肥水平范圍內(nèi),增施氮肥可以極顯著提高油菜產(chǎn)量。但高氮處理無論是寧雜1818還是秦優(yōu)7號,每667 m2產(chǎn)量和純利潤的增幅均最低,且氮肥的農(nóng)學(xué)利用率和產(chǎn)投比下降,而各氮肥處理中以中氮處理增產(chǎn)增收幅度、氮肥農(nóng)學(xué)利用率和產(chǎn)投比最高,因而從高效施肥、節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā),中氮施肥量是最佳施肥量。
試驗(yàn)結(jié)果表明,寧雜1818株型比秦優(yōu)7號高大,一次、二次分枝多于秦優(yōu)7號,但結(jié)角數(shù)要低于秦優(yōu)7號,因而結(jié)角密度較低,角果受光條件比較好。除結(jié)角數(shù)較少外,寧雜1818的角果長和每果粒數(shù)都要略高于秦優(yōu)7號,子粒的千粒重也要高于秦優(yōu)7號,因此在同等肥力水平下,寧雜1818的產(chǎn)量顯著高于秦優(yōu)7號。無論何品種其產(chǎn)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(shí)降低氮肥的利用率和產(chǎn)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(chǎn)和增收的幅度最大,氮肥利用率和產(chǎn)投比最高。因此,選用高產(chǎn)品種寧雜1818,每667 m2施純N 16 kg、P2O5 6 kg、K2O 10 kg,是寶應(yīng)縣高產(chǎn)高效栽培的最佳選擇。
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