王平生,赵克旺,韩 宏,郭永录,杨 霞,何文旭,雷 军
(1.甘肃省临夏回族自治州农业科学院,甘肃 临夏 731100;2.甘肃省积石山保安族东乡族撒拉族自治县农业技术推广中心,甘肃 积石山 731700)
临夏州高寒阴湿区有耕地面积5.11万hm2,占全州耕地面积的32.4%[1~3],油菜是当地主要经济作物和优势作物。近年来,随着农业产业结构的调整和地膜栽培技术的推广,甘蓝型春油菜生产发展势头强劲,2011年种植面积达2.0万hm2。为了充分发掘膜侧沟播油菜的产量潜力,临夏回族自治州农业科学院于2011—2012年试验观察了保苗密度对膜侧沟播油菜的影响,以期为高寒阴湿区油菜高产创建提供参考。
指示甘蓝型春油菜品种为青杂5号。
试验设在积石山县寨子沟乡寨子沟村,属典型高寒阴湿山区。当地海拔2 361m,东经102°52′886″,北纬35°40′868″。试验地土壤为山地黑麻土,耕作层(0~20 cm)含有机质12.24 g/kg、全氮0.88 g/kg、碱解氮52.59mg/kg、全磷0.91 g/kg、速效磷12.40mg/kg、缓效钾1 030.00mg/kg、速效钾161.00mg/kg,pH 8.2。地势平坦,肥力均匀,无灌溉条件,前茬冬小麦。
试验设5个密度水平,分别为21.0万株/hm2(M21.0)、25.5万株/hm2(M25.5)、30.0万株/hm2(M30.0)、34.5万株/hm2(M34.5)、39.0万株/hm2(M39.0)。试验随机区组排列,3次重复,小区面积19.8m2。前茬收后机耕,采用膜侧沟播栽培种植,播前人工耙耱整地,2011、2012年试验均于3月28—29日用2BM 21′2型膜侧沟播一体机起垄覆膜播种,地膜幅宽40 cm,每幅带宽55 cm,垄宽30 cm,垄距25 cm,垄高10 cm。覆膜前用5%甲拌磷颗粒剂75 kg/hm2拌土150 kg撒于地表防治地下害虫,播前结合整地一次性施农家肥30 000 kg/hm2、N 120 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 30 kg/hm2作底肥。苗期用48%毒死蜱乳油1500倍液叶面喷雾防治跳甲,用4.5%高效氯氰菊酯乳油1 500倍液喷雾防治茎象甲。3月22—24日出苗,5月8—11日定苗,8月19—23日收获,各小区单收计产。
油菜收获前每处理随机取样20株,测定株高、单株有效分枝数等农艺性状指标及单株角果数、每角粒数、单株粒重、千粒重等经济性状指标。同时用5点法田间调查统计油菜菌核病发病率。
试验优先预测模型为y=A+B x+C x2,式中,y为油菜籽粒产量,x为保苗密度,A、B、C为参数[4]。
利用EXCEL2003对数据进行分类整理和灰色关联度分析,利用SPSS19.0对各处理植株性状、产量状况进行显著性测验。
从表1可以看出,以处理M25.5平均折合产量最高,为3 939.0 kg/hm2,较处理M21.0(低保苗密度)、处理M39.0(高保苗密度)分别增产13.29%、17.81%;处理M30.0居第2位,平均折合产量为3 805.5 kg/hm2,较处理M21.0、处理M39.0分别增产9.45%、13.82%;处理M21.0、处理M34.5和处理M39.0间产量变幅较小,差异不明显。对2 a平均产量进行方差分析结果表明,处理M25.5与处理M30.0、处理M34.5差异不显著,与处理M21.0、处理M39.0间差异达显著水平,处理M21.0、处理M34.5和处理M39.0间差异不显著。由此可见,在试验设计范围内,适宜的保苗密度为25.5万~30.0万株/hm2,最佳保苗密度为25.5万株/hm2。
从图1可以看出,年际间各处理产量变幅较大,同一处理,在2 a间表现出不同的生产力,但产量位次一致,即环境因素对油菜生长发育影响是同质和一致的。以2 a保苗密度与产量作散点图,保苗密度与产量呈抛物线形状,随着保苗密度的增加其产量随之增加,当保苗密度为25.5万株/hm2时,油菜产量达到最高峰值,为3 939.0 kg/hm2;之后再增加保苗密度产量随之降低,其效应方程为y=-5.693 1x2+330.45x-905.24(R2=0.900 4)。用效应方程对产量进行模拟和预测可得出,最佳保苗密度为29.02万株/hm2,最高产量为3 889.92 kg/hm2,此结果与方差分析基本一致。
图1 膜侧沟播油菜保苗密度对产量影响
不同保苗密度对油菜生育进程影响不明显,但对农艺性状影响较大。从表2看出,除处理M25.5、处理M30.0的株高相对较低外,其余处理的株高相对较高,其中以处理M21.0的株高最高,为156.5 cm;处理M34.5次之,为150.3 cm。分枝高度有随着保苗密度的增加而呈先降低后增加再降低的趋势,其中以处理M34.5的分枝高度最高,为63.1 cm;处理M39.0次之,为60.4 cm。除处理M39.0外,随着保苗密度的增加,第1次有效分枝数呈线形模式负增长,其效应方程为Y=-0.056 7x+5.91(R=0.965 1),说明随着保苗密度的增加,第1次有效分枝数呈线型递减,且具有较高的相关性。角果长度也随着保苗密度的增加而呈线型递减趋势。
表1 不同保苗密度处理的油菜产量
表2 不同保苗密度油菜的农艺性状及菌核病发病率
从表3可以看出,随着保苗密度的增加,单株角果数、角粒数和千粒重呈现下降的趋势。处理M25.5产量构成因子较优,其单株角果数、角粒数和千粒重较处理M21.0分别减少了16.2个、0.7个和0 g,但较处理M39.0分别增加了37.8个、6.4个和0.3 g。可见,保苗密度的变化对产量构成因子影响较大,直接影响油菜的单位面积产量。单株角果数与产量呈二次抛物线模型,效应方程为y=-0.862 7 x2+282.58 x-19 283(R2=0.932 7),说明单株角果数与产量有较强的相关性。用模拟方程预测出,最佳单株角果数为163.8个,最高产量为3 856.89 kg/hm2。角粒数与产量呈二次抛物线模型,效应方程为y=-23.608 x2+1 320.7 x-14 562(R2=0.733 3),说明角粒数与产量有较好的相关性。用模拟方程预测出,最佳单株角粒数为27.97粒,最高产量为3 908.95 kg/hm2。用方程综合效应来看,处理M25.5为最佳处理。
表3 不同保苗密度油菜的产量构成因子及理论产量
2 a试验期间,处理M21.0、处理M25.5、处理M30.0处理植株全生育期均未发生倒伏现象。成熟期处理M34.51 a发生轻度倒伏,处理M39.02 a均发生轻度倒伏,说明中、高密度条件下油菜抗倒伏能力下降。即保苗密度为21.0万~30.0万株/hm2时,抗倒伏能力提高[5]。
从表2可以看出,随着密度的增加,油菜菌核病发病率呈线型增加,预测方程为y=1.637 8 x-17.173(R2=0.970 8),说明密度与菌核病有较高的相关性,密度每增加1万株/hm2,发病率就增加1.67百分点。密度在22.5万株/hm2以下时,其发病时间在成熟中、后期,且发病率在30%以下,属可控范围;密度在22.5万株/hm2以上时,发病时间在开花后期至收获前,发病率均在30%以上,危害程度较高。
1)保苗密度对膜侧沟播油菜产量影响较大,在临夏高寒阴湿区,膜侧沟播油菜适宜的保苗密度为25.5万~30.0万株/hm2,最佳密度为25.5万株/hm2。最佳密度(25.5万株/hm2)较低密度(21.0万株/hm2)和高密度(39.0万株/hm2) 分别增产13.29%和17.81%,产量差异达显著水平。
2)研究结果表明,随着密度的增加,单株角果数和角粒数随之降低,但产量与单株角果数和角粒数均呈二次抛物线状,说明适宜的群体结构能优化产量构成因子,此结论与张敏等研究结果相一致[5]。
3)保苗密度为25.5万~30.0万株/hm2时,能有效延缓油菜菌核病的发病时间,降低发病率,提高抗倒伏能力,此结论与谷维研究结果相近[7]。
[1]张小琼,王作丰.临夏州油菜生产现状及产业化发展策略[J]. 甘肃农业科技,2011(10):32-34.
[2]王平生,杨 霞,唐黎葵,等.临夏高寒阴湿区甘蓝型春油菜播期试验[J]. 甘肃农业科技,2013(1):16-18.
[3]张惠玲,邓振镛,尹宪志,等.甘肃省油菜生态气候适应性分析与适生种植区划[J].中国农业气象,2004,25(4):50-55.
[4]刘恩魁,刘红霞,张德荣,等.春谷播期与产量的最佳拟合曲线模型研究[J].农业科技通讯,2013(2):51-55.
[5]张 敏,姚祥坦,张月华.播种期和密度对稻田免耕直播油菜生长及产量的影响[J].上海农业学报,2010,26(3):48-51.
[6]谷 维.油菜菌核病的发病原因及综合防治对策[J].黑龙江农业科学,2008(5):75-77.