薹肥对毯状苗移栽油菜成熟期干物质积累的影响

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  摘要:为研究薹肥对毯状苗移栽油菜成熟期干物质积累的影响,2012—2013年以宁杂1818和苏油4号为材料,在水稻标准硬质育秧盘内培育油菜毯状苗并移栽,设置不同的薹肥施用时期和施氮量处理。结果表明,增施氮肥主茎干物质量和分枝干物质量显著增加,而主序轴干物质量呈下降趋势;高氮条件下主茎干物质量增加15.11%,分枝干物质量增加7.54%,而主序轴干物质量减少4.32%;随着薹肥施用时期的推迟,主序轴干物质量、主茎干物质量和分枝干物质量均呈上升趋势;增加施氮量、推迟施肥时期均能显著增加成熟期主茎、分枝角果壳的干物质积累量;2个品种主茎籽粒平均干物质量高氮比低氮处理高0.78 g,增幅为10.5%;与薹高0、30 cm时施肥相比,薹高50 cm时施肥主茎籽粒千粒干质量分别高0.91、0.26 g,增幅分别为12.55%、3.29%。
  关键词:油菜;毯状苗;薹肥;成熟期;主茎干物质量;分枝干物质量;主序轴干物质量
  中图分类号: S634.306 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2017)18-0081-04
  收稿日期:2016-12-16
  基金项目:农业部技术试验示范专项(编号:10162130106232120);江苏高校优势学科建设工程项目(作物学);江苏省农业三新工程(编号:SXGC[2016]319、SXGC[2015]088);江苏省农机三新工程 (编号:NJ2015-26);扬州市基础研究计划(编号:YZ2016118);扬州大学科技创新培育基金(编号:2016CXJ059)。
  作者简介:吴正贵(1973—),男,江苏盐城人,高级农艺师,主要从事农作物栽培研究与技术推广工作。Tel:(0512)65226010;E-mail:wuzhenggui@163.com。
  通信作者:杨 光,博士,副教授,主要从事油菜栽培生理研究工作。Tel:(0514)87970015;E-mail:yangguang@yzu.edu.cn。 油菜是我国重要的油料作物,也是唯一的冬季油料作物,常年種植面积超过700万hm2,提供约55%的国产食用植物油[1-2]。长江流域冬油菜占全国种植面积的85%,前茬作物以水稻为主[3]。由于水稻收获迟于油菜适宜播种期,直播产量往往较低,约有50%左右的油菜需要育苗移栽来解决茬口矛盾[4-7]。传统方法种植油菜育苗需要15~30个工/hm2,移栽需要45~60个工/hm2,在农村劳动力缺乏和劳动力成本上升的情况下,已难以适应生产需求[8]。直播没有适宜茬口,移栽缺乏劳动力成为油菜生产的主要限制因素。近年来油菜种植面积正逐年下降,其中江苏省已由70多万hm2减少到40万hm2以下,我国食用油供给安全面临危机。近年来,扬州大学农学院研发了一种油菜毯状苗机栽新技术,在水稻育秧盘里培育油菜毯状苗,利用改装后的水稻插秧机进行高速切块栽插,取得了明显的节本增效效果。移栽后的相关高产高效栽培技术研究也正在不断开展。
  油菜干物质积累是籽粒产量形成的基础,一般干物质积累量的增加有利于籽粒产量的提高。因此,植株健壮、干物质积累量较高的油菜更易获得高产[9-11]。在油菜播栽时期,栽培方式、营养供应等因素对油菜干物质积累的影响及干物质积累与籽粒产量的关系方面,前人已经取得了较为丰富的研究成果[12-17]。蕾薹期是油菜生殖生长和营养生长的关键时期,也是根茎叶生长最旺盛的时期,合理施用薹肥是油菜高产栽培的关键[18-20]。薹肥施用量和施用时期对油菜成熟期干物质积累最终会有什么样的影响?目前相关研究报道尚不多见。特别是对毯状苗移栽油菜而言,相关研究尚未开展。本研究设置了不同薹肥施氮量和施用时期,研究其对成熟期干物质积累的影响,以期为毯状苗移栽油菜的高产高效栽培提供理论依据。
  1 材料与方法
  1.1 供试品种及田间设置
  试验于2012—2013年在扬州大学试验农场进行。土壤为沙壤土,有机质含量为15.08 g/kg,速效氮含量为 78.52 mg/kg、速效磷含量为20.11 mg/kg、速效钾含量为 85.09 mg/kg。供试品种为宁杂1818、苏油4号。在水稻标准硬质育秧盘内培育毯状苗,育苗密度为5 000 株/m2,于4叶期进行移栽。设置低氮(代号N12)、高氮(代号N18)2种施氮水平,薹高0、30、50 cm 3种施肥时期处理。采用二裂式裂区设计,设12个小区,随机排列,3次重复,共36个小区进行试验,小区面积为18 m2。人工模拟机栽,移栽密度12.5万株/hm2。低氮处理(N12)苗肥施复合肥(N、P2O5、K2O含量均为15%,下同)475 g/小区,薹肥施复合肥713 g/小区,折合总施氮量为99.00 kg/hm2;高氮处理(N18)苗肥施复合肥475 g/小区 尿素 77 g/小区,薹肥施复合肥713 g/小区 尿素116 g/小区,折合总施氮量148.32 kg/hm2。
  1.2 测定内容
  成熟期每个重复每小区取样5株,将样品按根、主序轴、主茎、分枝、果壳、籽粒取样,烘干至恒质量后测定干物质量。
  1.3 数据分析
  数据采用裂区试验设计DPS数据处理系统进行统计分析,用Excel绘制图表。
  2 结果与分析
  2.1 不同油菜品种和施氮水平对根干质量的影响
  2个油菜品种在不同薹肥施用时期、不同施氮水平下成熟期根系干物质量的差异见图1。宁杂1818成熟期根系的干物质量无论是在哪种薹肥施用水平下均高于苏油4号,宁杂1818在2种薹肥施用水平下5株根系平均干物质量为 18.11 g,比苏油4号高4.07 g,增幅为28.99%;随着薹肥施用量的增加,2个品种相同薹肥施用时期处理的根系干物质量总体呈上升趋势,N18处理2个品种3种施用时期的5株根系干物质量平均值为16.16 g,比N12处理高0.16 g;随着薹肥施用时期的推迟,根系干物质量总体呈上升趋势,2个品种2种施氮水平在薹高0、30、50 cm时施肥5株根系干物质量的平均值分别为15.58、16.32、16.33 g,薹高 50 cm 时施肥的处理5株根系干物质量分别比0、30 cm时施用薹肥的处理高075、0.01 g,增幅分别为4.81%、0.06%。说明推迟施肥可提高成熟期根系干物质积累量。   2.2 不同油菜品种和施氮水平对茎物质量的影响
  2个油菜品种在不同薹肥施用时期、不同施氮水平下成熟期主序轴干物质量的差异见图2。宁杂1818成熟期主序轴的干物质量无论是在哪种薹肥施用水平下均高于苏油4号,宁杂1818在2种薹肥施用水平下5株主序轴平均干物质量为1.86 g,比苏油4号高0.41 g,增幅为28.28%;随着薹肥施用量的增加,2个品种相同薹肥施用时期处理的主序轴干物质量总体呈下降趋势,N12处理2个品种3种施用时期的5株主序轴干物质量平均值为1.69 g,比N18处理高0.07 g,增幅为4.32%;随着薹肥施用时期的推迟,主序轴干物质量呈总体上升趋势,2个品种2种施氮水平在薹高0、30、50 cm时施肥5株主序轴干物质量平均值分别为1.57、1.62、177 g,薹高50 cm时施肥处理5株主序轴干质量分别比0、30 cm时施用薹肥的处理高020、0.15 g,增幅分别为1274%、926%。可見,推迟薹肥施用,有利于主序轴干物质积累。
  2个油菜品种在不同薹肥施用时期、不同施氮水平下成熟期主茎干物质量的差异见图3。宁杂1818成熟期主茎的干物质量无论是在哪种薹肥施用水平下均高于苏油4号,宁杂1818在2种薹肥施用水平下5株主茎平均干物质量为 34.62 g,比苏油4号高1.63 g,增幅为4.94%;随着薹肥施用量的增加,2个品种相同薹肥施用时期处理的主茎干物质量均呈上升趋势,N18处理2个品种3种施用时期的5株主茎干物质量平均值为36.18 g,比N12处理高4.75 g,增幅为
  15.11%;随着薹肥施用时期的推迟,2个品种在2种施肥水平下的主茎干物质量均呈上升趋势,在薹高0、30、50 cm时施肥5株主茎干物质量的平均值分别为30.20、3395、37.28 g,薹高50 cm施肥更能提高成熟期主茎干物质积累量,与0、30 cm处理相比增幅分别为23.44%、9.81%。可见,增加施氮量、延迟薹肥施用时期可显著增加成熟期主茎干物质积累量。
  2个油菜品种在不同薹肥施用时期、不同施氮水平下成熟期分枝总干物质量的差异见图4。宁杂1818成熟期分枝的干物质量无论是在哪种薹肥施用水平下均高于苏油4号,宁杂1818在2种薹肥施用水平下5株分枝干物质量为 22.45 g,比苏油4号高0.99 g,增幅为4.61%;随着薹肥施用量的增加,2个品种相同薹肥施用时期处理的分枝干物质量均呈上升趋势,N18处理2个品种3种施用时期5株分枝干物质量平均值为22.75 g,比N12处理高1.60 g,增幅为757%;随着薹肥施用时期的推迟,2个品种在2种施肥水平下的分枝干物质量均呈上升趋势,在薹高0、30、50 cm时施肥5株分枝干物质量的平均值分别为20.44、22.10、23.34 g,薹高50 cm施肥更能提高成熟期分枝干物质积累量,与0、30 cm处理相比增幅分别为14.19%、5.61%。说明增施、迟施氮肥可增加分枝的干物质积累。
  2.3 不同油菜品种和施氮水平对果壳物质量的影响
  2个油菜品种在不同薹肥施用时期、不同施氮水平下成熟期主茎果壳干物质量的差异见图5。宁杂1818成熟期主茎果壳的干物质量无论是在哪种薹肥施用水平下均高于苏油4号,宁杂1818在2种薹肥施用水平下5株主茎果壳干物质量平均为7.40 g,比苏油4号高1.08 g,增幅为17.09%;随着薹肥施用量的增加, 2个品种相同薹肥施用时期处理的主茎果壳干物质量均呈上升趋势,N18处理2个品种3种施用时期5株主茎果壳干物质量平均值为7.24 g,比N12处理高
  076 g,增幅为11.73%;随着薹肥施用时期的推迟,2个品种在2种施肥水平下的主茎果壳干物质量均呈上升趋势,在薹高0、30、50 cm时施肥5株分枝主茎果壳干物质量的平均值分别为6.60、6.70、7.28 g,薹高50 cm施肥更能提高成熟期主茎果壳干物质积累量,与0、30 cm处理相比增幅分别为10.30%、8.66%。可见,增加施氮量、推迟施肥时期可增加成熟期主茎果壳的干物质积累。
  2个油菜品种在不同薹肥施用时期、不同施氮水平下成熟期分枝果壳总干物质质量的差异见图6。宁杂1818成熟期分枝果壳的干物质量无论是在哪种薹肥施用水平下均高于苏油4号,N18处理2个品种3种施用时期5株分枝果壳干物质量平均值为2.65 g,比N12处理高0.08 g,增幅为311%;随着薹肥施用时期的推迟,2个品种在2种施肥水平下的分枝果壳干物质量均呈上升趋势,在薹高0、30、50 cm时施肥5株分枝壳干物质量的平均值分别为2.53、2.56、2.73 g,薹高50 cm时施肥更能提高成熟期分枝果壳干物质积累量,与0、30 cm处理相比增幅分别为7.91%、6.64%。
  2.4 不同油菜品种和施氮水平对籽粒物质量的影响
  2个油菜品种在不同薹肥施用时期、不同施氮水平下主茎籽粒干物质量的差异见图7。宁杂1818主茎籽粒的干物质量无论是在哪种薹肥施用水平下均高于苏油4号,宁杂1818在2种薹肥施用水平下5株主茎籽粒干物质量平均为 8.73 g,比苏油4号高1.92 g,增幅为28.19%;随着薹肥施用量的增加,2个品种相同薹肥施用时期处理的主茎籽粒干物质量均呈上升趋势,N18处理2个品种3种施用时期的5株主茎籽粒干物质量平均值为8.16 g,比N12处理高0.78 g,增幅为10.57%;随着薹肥施用时期的推迟,2个品种在2种施肥水平下的主茎籽粒干物质量均呈上升趋势,在薹高0、30、50 cm时施肥5株主茎籽粒干物质量的平均值分别为7.25、
  7.90、8.16 g,薹高50 cm时施肥处理下5株主茎籽粒干质量比0、30 cm处理分别高0.91、0.26 g,增幅分别为12.55%、329%。可见,增施氮肥、推迟薹肥的施用均可增加主茎籽粒的干物质量。   2个油菜品种在不同薹肥施用时期、不同施氮水平下分枝籽粒总干质量的差异见图8。相同施氮水平下,宁杂1818分枝籽粒总干质量均高于苏油4号,宁杂1818在2种薹肥施用水平下5株分枝籽粒总干质量平均为22.48 g,比苏油4号高101 g,增幅为4.70%;增施氮肥,2个品种相同薹肥施用时期处理的分枝籽粒总干质量均呈上升趋势,N18处理2个品种3种施用时期5株分枝籽粒总干质量平均值为22.75 g,比N12处理高1.56 g,增幅为7.36%;随着薹肥施用时期的推迟,2个品种在2种施肥水平下的分枝籽粒总干质量均呈上升的趋势,在薹高0、30、50 cm时施肥,5株分枝籽粒总干质量的平均值分别为20.49、22.10、23.34 g,薹高50 cm时施肥处理下5株分枝籽粒总干质量比0、30 cm处理分别高285、124 g,增幅分别为13.91%和561%。可见,增施氮肥、推迟薹肥的施用有利于分枝籽粒总干质量的增加。
  2个油菜品种在不同薹肥施用时期、不同施氮水平下全株籽粒干质量的差异见图9。相同施氮水平下,宁杂1818全株籽粒干质量均高于苏油4号,宁杂1818在2种薹肥施用水平下5株全株籽粒干物质量平均为31.21 g,比苏油4号高 2.94 g,增幅为10.40%。增施氮肥,2个品种在不同薹肥施用时期处理下的全株籽粒干质量均呈上升趋势。N18处理2个品种3种施用时期5株全株籽粒干质量平均值为30.91 g,比N12处理高2.34 g,增幅为819%;随着薹肥施用时期的推迟,2个品种在2种施肥水平下的全株籽粒干质量均呈上
  升趋势,在薹高0、30、50 cm时施肥,5株全株籽粒干质量的平均值分别为27.74、29.99、31.49 g,薹高50 cm时施肥处理下的全株籽粒干质量最高,和0、30 cm处理相比,增幅分别为13.52%、5.00%。可见,增施氮肥、推迟薹肥的施用均可增加全株籽粒的干物质量。
  2.5 不同油菜品种和施氮水平对全株物质量的影响
  2个油菜品种在不同薹肥施用时期、不同施氮水平下成熟期全株干物质量的差异见图10。宁杂1818全株的干物质量无论是在哪种薹肥施用水平下均高于苏油4号,宁杂1818在2种薹肥施用水平下5株全株干物质量平均为144.44 g,比苏油4号高14.01 g,增幅为10.74%;随着薹肥施用量的增加,2个品种相同薹肥施用时期处理的全株干物质量均呈上升趋势,N18处理2个品种3种施用时期5株全株干物质量平均值为143.63 g,比N12处理高12.40 g,增幅为9.45%;随着薹肥施用时期的推迟,2个品种在2种施肥水平下的全株干物质量均呈上升趋势,在薹高0、30、50 cm时施肥,5株全株干物质量的平均值分别为129.48、137.68、14514 g,薹高50 cm时施肥更能提高成熟期全株干物质积累量,与0、30 cm 处理相比增幅分别为12.09%、5.42%。
  3 结论与讨论
  薹肥对油菜成熟期各器官的干物质量有明显的影响。本试验结果表明,植株根干质量随施氮量增加而增加,但差异较小。2个品种在高氮条件下5株植株根干质量平均值比低氮处理高0.16 g。推迟施用薹肥根干质量有增加的趋势,薹高50 cm时施肥处理5株根干质量分别比0、30 cm时施用薹肥的处理高0.75、0.01 g,增幅分别为4.81%和0.06%。增施氮肥主茎干质量和分枝干质量明显增加,高氮条件下主茎干质量增加15.11%,分枝干质量增加7.57%,而主序轴干质量
  减少432%。随着薹肥施用时期的推迟,主序轴干质量、主茎干质量、分枝干质量均呈上升趋势。可见,增加施氮量、延迟薹肥施用时期可以增加成熟期主茎、分枝的干物质积累量。氮肥的施用对果壳干物质量影响较大。本试验表明,主茎果壳干质量随施氮量增加而增加。2个品种在高氮条件下5株主茎果壳干质量平均比低氮处理高0.76 g,增幅为11.73%。与薹高0、30 cm施肥处理相比,薹高50 cm施肥更能提高主茎果壳干质量,增幅分别为10.30%和8.66%。可见增加施氮量、推迟施肥时期可增加成熟期主茎果壳的干物质积累。分枝果壳干质量随施氮量增加而增加。2个品种在高氮条件下5株分枝果壳干质量平均值比低氮处理高0.08 g,增幅为3.11%。与薹高0、30 cm施肥处理相比,薹高50 cm施肥更能提高分枝果壳干质量,增幅分别为7.91%和6.64%。
  提高氮肥施用量可以提高植株干物质积累量,这在水稻、小麦、玉米、棉花等作物研究上都得出了相近的结论[21-24]。本研究表明,在油菜成熟期干物质积累上总体也符合这一规律,但增施氮肥对不同器官干物质积累的影响存在差异,甚至出现了主序轴干质量发生减少的现象。
  油菜栽培上以往通常认为薹高30 cm施用薹肥较为适宜,但随着栽培品种和土壤肥力的改变,薹肥施用适宜时期也可能发生了变化。本研究认为,对于移栽油菜而言,某些品种适当推迟薹肥施用时期(薹高50 cm左右施用)对成熟期干物质的积累更为有利。
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