直播白菜適宜種植密度及薹肥施用時期試驗

閆 勇，張 雷，王遠玲，姜忠旭(上海市上海農(nóng)場種植業(yè)中心，江蘇 大豐 224151)

直播白菜是指在前茬作物收獲后將白菜種子直接播種，省去了育苗移栽程序的一種輕簡栽培方式。在白菜生產(chǎn)上常常認為直播白菜是一種比較原始、粗放的種植方式，近年來對直播白菜的生育特點及其高產(chǎn)栽培技術(shù)進行了較多的研究[1-2]。研究證明，直播白菜具有省工、節(jié)本、高產(chǎn)、高效等特點。與移栽白菜相比，直播白菜具有很多優(yōu)勢，如生育期短，成熟較早，總?cè)~片數(shù)少，個體生長量小，主根發(fā)達，根系入土較深，能利于吸收土壤深層的水分和養(yǎng)分，因此耐旱、支撐力和抗逆能力強，不易倒伏。但也存在一系列不足，如須根數(shù)量少， 吸收耕層土壤養(yǎng)分的能力弱等。近年上海市上海農(nóng)場每年白菜制種面積穩(wěn)定在200 hm2左右，初期采取的播種方式都是育苗移栽。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)村勞動力結(jié)構(gòu)的變化，育苗移栽的弊病已經(jīng)逐步顯現(xiàn)，如移栽質(zhì)量差、成本高、人員難找難管等。省工、節(jié)本、高產(chǎn)的白菜輕簡化栽培是必然趨勢，所以在2015年本場引進了紐荷蘭AL-640-SNT蔬菜氣吸式精密播種機，實現(xiàn)了白菜直播栽培模式。2015年本場農(nóng)機技術(shù)人員通過對紐荷蘭AL-640-SNT蔬菜氣吸式精密播種機的改進，實現(xiàn)了白菜單粒精密播種，達到了根據(jù)品種、播期、地力等條件調(diào)整白菜播種密度的目的。與此同時，在合理的播種密度條件下科學的運籌肥料，配套白菜直播技術(shù)，能夠調(diào)整白菜生育進程，增加白菜產(chǎn)量。

研究證明，在白菜生育過程中科學的肥料運籌能夠促進白菜枝梗分化，增加角果數(shù)量，提高白菜籽粒飽粒率和千粒重從而增高白菜最終產(chǎn)量[3-4]。在白菜生育過程中，在播種前、苗期、抽薹期分別進行肥料追加施用，合理的施用薹花肥能夠增加白菜后期角果數(shù)和籽粒千粒重，在肥料運籌中尤其重要。

白菜合理密植能夠培養(yǎng)高光效的群體結(jié)構(gòu)，以提高單位面積產(chǎn)量來獲得高產(chǎn)，白菜合理的薹肥施用能夠加強白菜抽薹開花期角果的發(fā)育，以提高角果數(shù)量和籽粒千粒重來獲得產(chǎn)量。本研究在以往直播白菜研究的基礎(chǔ)上，以品種蘇州青2號為材料，對直播白菜的適宜種植密度、適宜薹肥施用時期及其增產(chǎn)機理等方面開展系統(tǒng)研究。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗與于2015—2016年在上海農(nóng)場種植業(yè)中心上農(nóng)4隊4排1號進行，該地區(qū)土壤類型為沙壤土，土質(zhì)疏松肥沃、排灌方便、保水保肥性能好，且近3年未種過十字花科蔬菜，前茬作物為水稻，稻收后測定土壤肥力。供試土壤鹽度為2%、pH為8.77、有機質(zhì)含量為22.76 g·kg-1、全氮含量為1.34 g·kg-1、堿解氮含量為81.85 mg·kg-1、速效磷含量為32.72 mg·kg-1、速效鉀含量為201.55 mg·kg-1，地力水平為中級。

供試品種為蘇州青2號。播種前種子過50目篩，篩去癟、小粒，以提高發(fā)芽率和發(fā)芽勢。

1.2 處理設(shè)計

本試驗由密度試驗和薹肥試驗組成。以667 m2為密度處理單位，設(shè)5個處理，每處理重復3次，隨機區(qū)組設(shè)計，共15個小區(qū)，每小區(qū)面積7.41 m2。由上海農(nóng)場自主研發(fā)的6行白菜播種機直播，播種行距保持40 cm不變，通過調(diào)整白菜株距來設(shè)定密度梯度，分別為株距13.89 cm，出苗密度為1.2萬；株距11.11 cm，出苗密度為1.5萬；株距9.26 cm，出苗密度為1.8萬；株距7.93 cm，出苗密度為2.1萬；株距6.95 cm，出苗密度為2.4萬。白菜出苗后通過人工間苗補苗調(diào)整株距來調(diào)整種植密度。

薹肥施用試驗設(shè)4個薹肥施用時期，隨機區(qū)組設(shè)計，共12個小區(qū)，每小區(qū)面積7.41 m2，播種由6行播種機完成，白菜出苗后通過人工間苗補苗調(diào)整株距，將密度統(tǒng)一調(diào)整為1.8萬株。4個肥料處理前期施肥一致，分別于3月16日白菜抽薹始期，3月19日抽薹5 cm，3月23日抽薹10 cm，3月26日抽薹15 cm，各處理時間以每667 m2施用7.5 kg尿素作為4個肥料處理。各密度處理和各肥料處理間其余施肥量、整地方式及其他田間管理措施一致。

1.3 測定內(nèi)容與方法

于白菜成熟期取樣。每小區(qū)取樣6株，剪去根系。分莖枝、果殼和籽粒3部分，測量單株角果數(shù)(主莖和分枝)、稱量單株籽粒重；同時測定千粒重，重復3次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

本試驗所有數(shù)據(jù)均以Excel進行數(shù)據(jù)處理和圖表繪制，回歸分析和方差分析采用SPSS軟件，處理間平均數(shù)用LSD法進行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 直播白菜不同播種密度

2.1.1 對白菜植株形態(tài)的影響

直播白菜植株形態(tài)是決定白菜是否高產(chǎn)的重要因素。其中，因直播白菜具有根系淺、成熟期易倒伏的特點，植株越高則越細，倒伏指數(shù)越高，越不利于高產(chǎn)；而一次分枝、二次分枝數(shù)量與植株角果數(shù)、籽粒數(shù)呈現(xiàn)一定的正相關(guān)關(guān)系，也是決定高產(chǎn)的重要因子。本試驗于白菜成熟期取樣調(diào)查白菜株高、莖粗、一次分枝數(shù)、二次分枝數(shù)、群體總莖枝數(shù)及倒伏指數(shù)，具體分析見表1。

表1 直播白菜不同播種密度對白菜植株形態(tài)的影響

注：同列無相同小寫字母表示差異顯著。倒伏指數(shù)定義為5級，0級為無倒伏，5級為田間白菜完全倒伏。表2～4同。

從表1可以看出，從株高方面看，株高隨著處理密度的增高有增高的趨勢，其中密度為2.1萬、2.4萬處理的株高分別為120.2、117.9 cm，與密度為1.2萬處理的株高差異達到顯著水平，密度為1.5萬、1.8萬處理的株高分別為115.3、114.7 cm，處于同一水平，與其他密度處理無顯著差異；從莖粗方面看，莖粗隨密度的增高而減小，其中1.2萬密度處理最粗，為3.0 cm，2.4萬密度處理最細，為2.2 cm，二者間差異顯著；密度為1.5萬、1.8萬處理的莖粗分別為2.7、2.7 cm，二者間差異不顯著，與1.2萬密度處理差異不顯著，與2.4萬密度處理差異達到顯著水平；從一次分枝數(shù)看，密度為1.5萬的一次分枝數(shù)最高，為10.9個·株-1，與其他處理差異達到顯著水平，密度為2.1萬、2.4萬處理的一次分枝數(shù)最少，分別為7.7和7.9個·株-1，說明密度大于1.8萬時，單株一次分枝數(shù)會大量減少，不利于增產(chǎn)；從二次分枝數(shù)看，二次分枝隨密度的升高而顯著降低，其中密度為1.2萬時為17.4個·株-1，密度處理為2.4萬時為9.2個·株-1，二者間差異顯著，密度為1.5萬、1.8萬處理的單株二次分枝數(shù)處于同一水平差異不顯著，密度大于1.8萬時，單株二次分枝數(shù)顯著減少，不利于增產(chǎn)；從群體總莖枝數(shù)方面看，群體總莖枝數(shù)與一次分枝、二次分枝數(shù)表現(xiàn)完全不同，其中密度為1.5萬時，群體莖枝數(shù)為17.88萬，顯著高于密度為1.2萬與2.1萬的處理，與密度為1.8萬和2.4萬的處理間差異不顯著，說明適宜的密度群體總莖枝最大，是高產(chǎn)重要因素，高密度可提高群體總莖枝數(shù)，但提高幅度不大。從倒伏指數(shù)看，密度越高越容易倒伏。在本試驗條件下，密度為2.1萬、2.4萬時白菜成熟后期完全倒伏。綜上所述，密度過小時植株的單株株高較低、莖粗較大，抗倒能力強，一次分枝、二次分枝數(shù)量亦較多，但群體總莖枝數(shù)顯著低于其他密度處理，群體過大時雖群體總莖枝數(shù)在高產(chǎn)范圍內(nèi)，但單株株高較大，單株一次分枝、二次分枝數(shù)表現(xiàn)為顯著低于其他處理，倒伏程度較大，因此在本試驗條件下，密度為1.5萬與1.8萬處理的白菜植株符合高產(chǎn)植株形態(tài)。

2.1.2 對白菜產(chǎn)量及其產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

于白菜成熟后在每個小區(qū)取樣測定單株角果數(shù)、稱量單株籽粒重，測定千粒重，計算每角果粒數(shù)和群體總角果數(shù)，并分別對測定項目進行方差分析，具體結(jié)果如表2所示。

表2 直播白菜不同密度處理對白菜產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

從單株角果數(shù)分析，單株角果數(shù)隨密度的增高呈現(xiàn)降低的趨勢，密度為1.2萬時單株角果數(shù)最大，為751.9個，密度為2.4萬時單株角果數(shù)最低，為488.0個，二者間差異顯著，密度為1.2萬、1.5萬、1.8萬時的單株角果數(shù)處于同一水平差異不顯著，與2.1萬、2.4萬之間差異各達到顯著水平。

從每角果粒數(shù)分析，密度為1.8萬的處理每角果粒數(shù)最多，為9.7粒，顯著高于密度為2.4萬的8.1粒，但與其他處理間差異不顯著。

從單株籽?？傊胤治?，隨著密度的升高，單株籽?？傊赜薪档挖厔荩c單株角果數(shù)變化趨勢一致，密度為1.5萬、1.8萬的處理單株籽?？傊胤謩e為11.99、11.47 g，與密度為1.2萬、2.1萬、2.4萬處理差異分別達到顯著水平。

從667 m2群體總角果數(shù)分析，隨著密度的升高，667 m2群體總角果數(shù)有升高趨勢。其中，密度為1.2萬的處理群體總角果數(shù)最低，與其他各處理之間差異顯著，密度為1.8萬、2.1萬、2.4萬的處理群體總角果數(shù)處于同一水平，差異不顯著。

從千粒重方面分析，密度為1.5萬的處理千粒重最大，為2.19 g，顯著高于密度為2.4萬處理，但與其他處理間無顯著差異。

最終從理論產(chǎn)量方面看，在本試驗條件下，密度為1.8萬處理產(chǎn)量最高，為212.4 kg，分別比密度為1.2萬、2.4萬處理的產(chǎn)量增加37.7和19.1 kg，差異達顯著水平，分別比密度為1.5萬、2.1萬處理產(chǎn)量增加14.7、12.8 kg，但三者間差異不顯著。

綜上說明，隨著密度的增加，白菜單株產(chǎn)量構(gòu)成因素呈現(xiàn)的增產(chǎn)趨勢降低，群體產(chǎn)量構(gòu)成因素則呈現(xiàn)出增高趨勢，但超出適宜密度則趨于穩(wěn)定。在本試驗條件下，1.5萬～2.1萬處理均屬于高產(chǎn)密度范圍，但由于密度高于2.1萬則出現(xiàn)后期大面積倒伏現(xiàn)象，給機械收割帶來一定的困難，因此在實際生產(chǎn)過程中不推薦設(shè)置。

2.1.3 直播白菜適宜種植密度

在相同施肥條件下不同密度處理間的白菜產(chǎn)量不同，為更加明確的呈現(xiàn)產(chǎn)量與密度的關(guān)系，根據(jù)表2結(jié)果分析，繪制直播白菜密度與產(chǎn)量的關(guān)系圖。由圖1可以看出，直播白菜不同播種密度與產(chǎn)量呈現(xiàn)二次曲線關(guān)系，曲線方程為y=-68.428x2+259.37x-37.332，R2=0.917 1，即在適宜的密度范圍內(nèi)，產(chǎn)量隨著密度的增高呈增高趨勢；超過適宜的密度，則產(chǎn)量隨著密度的增高呈降低趨勢。在本試驗條件下，當667 m2播種密度為1.895 2萬時，產(chǎn)量達到最高，為208.45 kg，這與2013—2014年的試驗結(jié)果一致。

圖1 667 m2直播白菜密度與產(chǎn)量關(guān)系

2.2 直播白菜適宜薹肥施用時期

2.2.1 對直播白菜植株性狀的影響

直播白菜植株形態(tài)是決定白菜是否高產(chǎn)的重要因素。其中，因直播白菜具有根系淺，成熟期易倒伏的特點，株高越高則植株越細，倒伏指數(shù)越高，越不利于高產(chǎn)；而一次分枝、二次分枝數(shù)量與植株角果數(shù)、籽粒數(shù)呈現(xiàn)一定的正相關(guān)關(guān)系，也是決定高產(chǎn)的重要因子。薹肥試驗于白菜成熟期取樣調(diào)查白菜株高、株粗、一次分枝數(shù)、二次分枝數(shù)、群體總莖枝數(shù)及倒伏指數(shù)。

由表3可知，各處理株高在118.1～120.3 cm，各處理間株高未表現(xiàn)出規(guī)律性，且無顯著性差異。各處理莖粗均為2.5 cm，無顯著差異；從單株1次分枝數(shù)分析，抽薹10 cm時施肥處理1次分枝數(shù)最多，為10.8個；抽薹15 cm時施肥處理單株1次分枝數(shù)最少，為9.1個；各處理間差異不顯著。從單株二次分枝數(shù)分析，抽薹10 cm時施肥單株二次分枝最多，為12.6個；抽薹0 cm時施肥單株二次分支最少，為12.0 cm；各處理無顯著差異。群體莖枝數(shù)與一次分枝數(shù)變化趨勢一致，各處理間差異不顯著。從倒伏指數(shù)看，不同時期薹肥施用的處理均有倒伏，各處理間倒伏程度未表現(xiàn)出明顯差異，說明不同薹肥施用時期對白菜植株是否倒伏無影響。

表3 不同薹肥施用時期對直播白菜植株性狀的影響

綜上所述，隨著薹肥不同施用時期的不斷推移，成熟期白菜單株株高、莖粗等性狀未表現(xiàn)出規(guī)律性差異，其中抽薹10 cm時施用薹肥的處理其單株一次分枝、二次分枝數(shù)及群體總莖枝數(shù)雖略高于其他處理，但差異未達到顯著水平，總體說明不同薹肥施用時期對白菜植株性狀有一定影響，但是影響程度不明顯。

2.2.2 對直播白菜產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

在白菜成熟后在每個小區(qū)取樣測定單株角果數(shù)、稱量單株籽粒重，測定千粒重，計算每角果粒數(shù)和群體總角果數(shù)，并分別對測定項目進行方差分析。

由表4可知，不同處理間單株角果數(shù)介于552.2～589.6個，其中以抽薹10 cm施肥處理最多，抽薹15 cm時施肥處理最少，各處理間差異不顯著。抽薹10 cm時施肥處理每角果粒數(shù)最多，為9.7粒，但與其他處理間差異不顯著。抽薹10 cm時施肥處理單株總粒重最高，為12.7 g，顯著高于抽薹0與15 cm時的施肥處理，與抽薹5 cm時施肥處理差異不顯著。群體總角果數(shù)介于993.90萬～1 061.25萬，其中以抽薹10 cm時施肥處理最高，顯著高于抽薹15 cm時處理。抽薹5 cm時施肥其千粒重最高，顯著高于抽薹0 cm時施肥處理，與抽薹10 cm和抽薹15 cm時施肥處理之間差異不顯著。從理論產(chǎn)量方面分析，抽薹10 cm時施肥處理理論產(chǎn)量最高，為228.1 kg，與抽薹15 cm時施肥處理差異達到顯著水平，與其他處理之間差異不顯著。綜上說明，不同的薹肥施用時期單株角果數(shù)和每角果粒數(shù)影響較小，對千粒重和單株總粒重影響較大，最終通過影響千粒重和單株總粒重影響理論產(chǎn)量。

表4 直播白菜不同密度處理對白菜產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

2.2.3 直播白菜適宜薹肥施用時期

在相同的管理條件下，不同的薹肥施用時期其產(chǎn)量亦不相同。從圖2可以看出，產(chǎn)量以抽薹10 cm時施肥處理最高，為228.1 kg，分別比抽薹0、5、15 cm時施肥處理高出17.6、14.6、20.3 kg，且顯著高于抽薹15 cm時的施肥處理，但與其他處理之間差異不顯著，說明薹肥施用宜早不宜晚，晚施可能不能及時為白菜的抽薹提供足夠的營養(yǎng)成分，最終導致產(chǎn)量的降低。

圖2 不同薹肥施用時期與產(chǎn)量的關(guān)系

3 小結(jié)與討論

3.1 小結(jié)

3.1.1 直播白菜適宜種植密度

直播白菜密度對白菜植株形態(tài)具有一定的影響，密度過小時植株的單株株高較低、莖粗較大，抗倒能力強，一次分枝、二次分枝數(shù)量亦較多，但群體總莖枝數(shù)顯著低于其他密度處理，群體過大時雖群體總莖枝數(shù)在高產(chǎn)范圍內(nèi)，但單株株高較大，單株一次分枝二次分枝數(shù)表現(xiàn)為顯著低于其他處理，倒伏程度較大，因此在本試驗條件下，密度為1.5萬與1.8萬處理的白菜植株符合高產(chǎn)植株形態(tài)；直播白菜密度對產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成影響較大，隨著密度的增加，白菜單株產(chǎn)量構(gòu)成因素呈現(xiàn)的增產(chǎn)趨勢降低，群體產(chǎn)量構(gòu)成因素則呈現(xiàn)出增高趨勢，但超出適宜密度則趨于穩(wěn)定。在本試驗條件下，1.5萬～2.1萬的處理均屬于高產(chǎn)密度范圍，但由于密度高于2.1萬則出現(xiàn)白菜后期大面積倒伏現(xiàn)象，給機械收割帶來一定的困難，因此在實際生產(chǎn)過程中不推薦設(shè)置。最終通過曲線方程得知，當播種密度為1.90萬時，產(chǎn)量達到最高，為208.5 kg。

3.1.2 直播白菜適宜薹肥施用時期

直播白菜不同薹肥施用時期對白菜植株形態(tài)具有一定的影響，隨著薹肥施用時期的不斷推移，成熟期白菜單株株高、莖粗等性狀未表現(xiàn)出規(guī)律性差異，其中抽薹10 cm時施用薹肥的處理其單株一次分枝、二次分枝數(shù)及群體總莖枝數(shù)雖略高于其他處理，但差異未達到顯著水平，總體說明不同薹肥施用時期對白菜植株性狀有一定影響，但是影響程度不明顯；直播白菜不同薹肥施用時期對產(chǎn)量亦有一定的影響，不同的薹肥施用時期單株角果數(shù)和每角果粒數(shù)影響較小，對千粒重和單株總粒重影響較大，通過影響千粒重和單株總粒重，最終影響理論產(chǎn)量；通過薹肥施用時期與產(chǎn)量關(guān)系得知，直播白菜薹肥施用宜早不宜晚，在抽薹10 cm時施用效果最佳。

3.2 討論

3.2.1 適宜密度及適宜薹肥施用時期增產(chǎn)機理討論

密度是影響白菜合理群體結(jié)構(gòu)、協(xié)調(diào)源庫生理性狀的重要因子。群體的總莖枝數(shù)適宜是白菜高產(chǎn)的原因之一，群體總莖枝數(shù)的多少不僅影響群體中角果數(shù)的多少，也影響結(jié)角層的空間分布和光合效率，最終影響到籽粒產(chǎn)量的高低。群體中莖枝數(shù)少，形成的角果數(shù)也少，后期光合面積進而也減少，不能充分利用光能資源；群體中莖枝數(shù)過多，也會導致結(jié)角層中通風透光條件惡化而影響結(jié)角層的光合作用，因此群體中總莖枝數(shù)的多少存在一個適宜范圍。根據(jù)已有的研究結(jié)果，在高產(chǎn)栽培條件下群體中適宜總莖枝數(shù)為18萬～20萬，在本試驗中，密度為1.6萬～2.1萬處理的群體總莖枝數(shù)介于適宜總莖枝數(shù)之間。

源庫關(guān)系協(xié)調(diào)也是高產(chǎn)的重要原因，源庫是作物產(chǎn)量形成的兩個重要方面，源足能促進庫的充實，庫大又能促進灌漿物質(zhì)向籽粒中輸送。群體角果數(shù)和總粒數(shù)最高，較大的庫容能進一步促進灌漿物質(zhì)的生產(chǎn)和運轉(zhuǎn)，籽粒對養(yǎng)分的需求反過來促進了角果皮光合物質(zhì)的生產(chǎn)。適宜的薹肥施用時期能夠調(diào)節(jié)源庫，使庫源協(xié)調(diào)，從而促進產(chǎn)量增長。

3.2.2 往年試驗結(jié)果比較討論

在2013—2014年試驗中，667 m2理論產(chǎn)量最高的處理株距為7.2 cm(理論密度為2.3萬株)，以實際出苗數(shù)1.6萬株的處理產(chǎn)量最高。在2015—2016年白菜試驗中，在當時試驗條件下，產(chǎn)量最高的密度處理為1.6萬株，且有一定的增產(chǎn)潛力，通過曲線計算出最適宜的密度為18 750株；而在2015—2016年白菜試驗中，1.6萬及1.8萬的密度處理均在適宜的密度范圍內(nèi)，以1.8萬的處理最佳，通過曲線方程計算出最適宜的密度為1.9萬，進一步驗證了密度與產(chǎn)量之間呈二次曲線的關(guān)系，且與前兩年結(jié)果一致。

參考文獻：

[1] 沈明星，王海侯，孫華，等. 移栽密度對雙低油菜蘇油4號產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學報，2009(8)：22-24.

[2] 李強，顧元國，林萍，等. 新疆冬油菜不同密度水平生育特性及經(jīng)濟性狀比較研究[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2011，29(2)：59-64.

[3] 唐瑤，左青松，冷鎖虎，等. 種植密度對稻茬直播油菜氮素吸收與利用的影響[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學，2010，17(5)：14-16.

[4] 艾復清，李改珍. 施氮量、密度與油菜產(chǎn)量關(guān)系的旋轉(zhuǎn)回歸分析[J]. 中國農(nóng)學通報，2005，21(4)：142-144.