氮肥-密度互作對(duì)油菜農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

田宏先，王瑞霞，杜海平

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所，山西大同 037008；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所，山西太原 030031）

芥菜型春油菜生育期短，耐旱，耐瘠，是干旱、半干旱地區(qū)的主要油料作物之一，具有明顯的地區(qū)優(yōu)勢(shì)和生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，在山西傳統(tǒng)的旱作農(nóng)業(yè)中具有不可替代的作用，其大部分是在丘陵坡地或瘠薄地種植。春播時(shí)肥料隨種子一起播種，當(dāng)?shù)匕傩找话愣嗍┯玫?。油菜需肥量較大，對(duì)氮、磷、鉀需要量比其他作物多，特別是氮肥，是施肥的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，與油菜籽的品質(zhì)和產(chǎn)量有著密切的關(guān)系[1-7]。前人已對(duì)油菜的施肥種類及比例有很多的論述[8-12]，對(duì)其他多種作物的密度與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素關(guān)系做了不少的研究[13-21]，但對(duì)油菜在此方面研究較少。

本試驗(yàn)以節(jié)肥增密為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)晉北丘陵旱坡地油菜的氮肥用量和密度關(guān)系做了初步研究，以期為形成芥菜型春油菜標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù)體系提供理論支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2016年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所毛皂試驗(yàn)基地進(jìn)行。該區(qū)海拔1 040 m，無(wú)霜期120 d左右，年降雨量410.6 mm，年蒸發(fā)量1 188.9 mm，農(nóng)業(yè)區(qū)劃為中溫帶干旱區(qū)，春播干旱缺水是該區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要限制因子。

該區(qū)土壤類型為輕壤偏沙，0～20 cm土壤肥力狀況為：有機(jī)質(zhì) 14.61 g/kg，全氮 0.821 g/kg，pH值8.46。試驗(yàn)地前茬作物為黍子，在上年秋耕前每公頃施入10 500 kg雞糞作基肥（含N 1.63%，P2O51.54%，K2O0.085%）。

1.2 試驗(yàn)材料

供試作物為芥菜型春油菜品種晉油12號(hào)，生育期95 d，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所油菜課題組提供；試驗(yàn)用氮肥為尿素（含N46%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)方案采用正交設(shè)計(jì)，為2因素3水平，共15個(gè)處理，其中，氮肥設(shè)4個(gè)施肥水平：N0.不施肥（CK）；N1.75 kg/hm2；N2.150 kg/hm2；N3.225 kg/hm2；N4.450 kg/hm2。所有肥料全部作基肥，播種時(shí)均勻撒施。密度設(shè)3個(gè)水平，M1，M2，M3分別表示每小區(qū)種4，5，6行，株距為25 cm，對(duì)應(yīng)留苗37.0萬(wàn)，46.3萬(wàn)，55.5萬(wàn)株/hm2。小區(qū)面積12 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，出苗14 d后隨間苗中耕一次，抽薹期除草一次，生長(zhǎng)期間不澆水，靠自然降雨。其他管理方式與大田一致。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

成熟期每小區(qū)取代表性的植株10株，測(cè)定其株高、莖粗、有效分枝數(shù)、單株有效角果數(shù)、每角粒數(shù)、千粒質(zhì)量，按小區(qū)實(shí)際收獲籽粒稱質(zhì)量，并計(jì)算大田產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel和SAS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量與不同種植密度互作對(duì)油菜農(nóng)藝性狀的影響

由表1中概率P分析可知，密度對(duì)有效分枝數(shù)（P＝0.035）和莖粗（P＝0.041）的影響在 0.05水平上差異顯著，對(duì)千粒質(zhì)量的影響（P＝0.000）在0.01水平上差異極顯著；氮肥對(duì)株高（P＝0.003）和千粒質(zhì)量（P＝0.000）的影響在0.01水平上差異極顯著；氮肥與密度互作對(duì)株高的影響（P＝0.018）在0.05水平上差異顯著，對(duì)千粒質(zhì)量的影響（P＝0.000）在0.01水平上差異極顯著。

表1 不同密度與氮肥互作下油菜的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)

由圖1，2可知，在密度M1處理下，不同施氮量 N0，N1，N2，N3處理（N4除外）的株高和有效分枝數(shù)均高于密度M2，M3處理，且M1的平均株高比M2，M3的平均株高分別增加了4.2%，5.0%，有效分枝數(shù)比M2，M3分別增加了13.7%，12.6%。分析原因，主要是由于種植密度小，植株養(yǎng)分、水分等競(jìng)爭(zhēng)小，生長(zhǎng)空間大，通風(fēng)透光，從而有利于株高、有效分枝數(shù)的生長(zhǎng)。N4處理下的株高、莖粗、有效分枝數(shù)、角果數(shù)以及角果粒數(shù)、千粒質(zhì)量表現(xiàn)沒(méi)有規(guī)律，這可能與施肥量大影響了植株正常生長(zhǎng)有關(guān)，其有待進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

2.2 不同施氮量和種植密度互作對(duì)油菜產(chǎn)量的影響

由表1可知，種植密度對(duì)油菜產(chǎn)量（P＝0.011）的影響在0.05水平上差異顯著；施氮量對(duì)產(chǎn)量影響不顯著，施氮量和密度互作對(duì)油菜產(chǎn)量影響不顯著。由圖3可知，在相同密度處理下，隨著施氮量的增加，油菜產(chǎn)量表現(xiàn)出增長(zhǎng)的趨勢(shì)（除N4處理外）。在施氮量相同的情況下，隨著密度的加大，產(chǎn)量表現(xiàn)為遞增的趨勢(shì)。處理N1M3的產(chǎn)量比處理N1M1，N1M2分別增加了20.5%，11.7%；處理N2M3的產(chǎn)量比處理N2M1，N2M2分別增加了20.7%，12.1%；處理N3M3的產(chǎn)量分別比處理N3M1，N3M2增加了29.5%，28.7%。在密度M3處理下，處理N3M3的平均產(chǎn)量比處理N1M3，N2M3分別增加了19.9%，15.3%，且處理N3M3的平均產(chǎn)量最高，為79 052.8 kg/hm2。由此可見(jiàn)，通過(guò)增加種植密度來(lái)提高群體產(chǎn)量對(duì)于晉北貧瘠干旱山區(qū)是一項(xiàng)行之有效的方法。

3 討論

在晉北、晉西北大部分地區(qū)，干旱是限制油菜生長(zhǎng)的最主要因素之一。為了切合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際，在旱作區(qū)進(jìn)行不同氮肥和不同密度互作效應(yīng)試驗(yàn)，在油菜整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中完全依靠自然降水，在一定程度上會(huì)影響試驗(yàn)效果。氮肥和密度互作對(duì)油菜產(chǎn)量的影響不顯著，但對(duì)油菜千粒質(zhì)量的影響極顯著；而且密度對(duì)有效分枝數(shù)、莖粗影響差異顯著，對(duì)千粒質(zhì)量影響差異極顯著；氮肥對(duì)株高和千粒質(zhì)量的影響差異極顯著。在密度M1即每公頃種植37萬(wàn)株時(shí)能有效提高植株的有效分枝數(shù)，研究結(jié)果為油菜生物育種提供了可靠的數(shù)據(jù)保障。

4 結(jié)論

在晉北丘陵旱坡地，芥菜型春油菜栽培應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際，不僅選擇適宜當(dāng)?shù)氐挠筒诵缕贩N，關(guān)鍵要注意施用合適的氮肥用量，還要適當(dāng)提高春油菜種植密度。本試驗(yàn)結(jié)果表明，肥料水平N3的平均產(chǎn)量最高，種植密度水平M3的平均產(chǎn)量最高，所以，在晉北當(dāng)?shù)貙?shí)際生產(chǎn)中，一般土壤肥力情況下，施肥量和種植密度的最佳組合為N3M3，即種植密度保持在5.5萬(wàn)株/hm2左右、施氮肥為225 kg/hm2時(shí)，效果較好。

油菜不同于其他作物，在生產(chǎn)上以密補(bǔ)肥，即通過(guò)提高種植密度來(lái)替代施肥量有利于提高油菜產(chǎn)量[1]。在油菜實(shí)際生產(chǎn)中，盡量減少施肥量，適當(dāng)增加密度，是節(jié)本增效、持續(xù)發(fā)展的必要選擇。