李孟良,江东国
(安徽科技学院 农学院,安徽 凤阳 233100)
不同施氮量对诸葛菜生长及产量的影响
李孟良,江东国
(安徽科技学院 农学院,安徽 凤阳 233100)
目的:通过小区试验研究了不同施氮量对诸葛菜的生长和籽粒产量的影响,确定适宜的施氮水平,为沿淮地区诸葛菜高产栽培提供参考。方法:采用单因素随机区组设计,设置五种不同施氮量尿素(0 kg/hm2、110.00 kg/hm2、143.33 kg/hm2、176.67 kg/hm2、210.00 kg/hm2),测定诸葛菜的生长指标和产量指标。结果:不同氮肥处理间诸葛菜的株高、主花序有效长度、主花序有效角果数、二次分枝、秸秆干重、全株有效角果数、每角果粒数和籽粒产量差异达到显著水平,其余指标未达到显著水平。随着施氮量的增加,诸葛菜的株高、根颈粗、二次分枝数、主花序有效长度、主花序有效角果数、每角果粒数及秸秆干重均呈现增加趋势,而全株有效角果数、千粒重、产量等均呈现先增加后下降趋势。结论:沿淮地区诸葛菜施氮水平为176.67 kg/hm2时,产量达到最高为796.67 kg/hm2。
诸葛菜;施氮量;生长性状;产量
诸葛菜(Orychophragmusviolaceus)是十字花科芸薹族诸葛菜属的越年生草本植物[1],因农历二月前后开始开蓝紫色花,故又称二月兰,原产于中国东北、华北及华东地区,对土壤要求不严,一般生长在园土,也可适应中性或弱碱性土壤,在山东,江苏,河北,安徽,江西等地均有分布[2]。
诸葛菜作为野生花卉,因其靓丽的紫色、端庄的花形,具有很强的观赏价值;其适应能力强,管理粗放,自播繁衍能力强,一次播种年年能自成群落,可以节约大量人力、物力[3]。该植物还因为生命周期短,变异丰富且易于观察,可作为遗传育种优良的研究材料[4-5];4月份的诸葛菜鲜嫩多汁,可用于翻压作绿肥[6];诸葛菜的嫩叶和茎可食,其中富含胡萝卜素和维生素,是一种营养价值丰富的蔬菜[7];花是珍贵的蜜源资源;全株具药用价值,诸葛菜含有黄酮类化合物,具有抗菌消炎、抑制肿瘤、保护肝脏、防治心血管疾病等作用[8];诸葛菜种子含油量高达为48.2%[9],其油分品质优良,富含有利于人体健康的油酸、亚油酸、棕榈酸[10-12]。诸葛菜是集观赏、食用、绿肥、保健、油料于一身的优良植物,具有广阔的推广价值。
目前,关于诸葛菜的用途及其菜籽油脂成分的研究较多,而关于施肥对诸葛菜生长及产量的影响研究还很少。本试验研究不同施氮量对诸葛菜生长及产量的影响,为沿淮地区诸葛菜合理施肥提供参考。
1.1 试验地概况
试验地设在安徽省凤阳县安徽科技学院种植园内,土壤为黄褐土,质地较为疏松[13],排水浇灌设施齐全。供试总面积45 m2,试验小区面积3 m2,前茬作物为野生大豆。
1.2 试验材料
供试材料为安徽科技学院农学院提供的野生诸葛菜种子,供试氮肥为尿素(安庆石化股份有限公司生产,含氮量46.67%)。
1.3 试验设计
试验于2013年9月上旬~2014年6月上旬在安徽科技学院种植科技园试验田进行,诸葛菜于2013年9月22日播种,人工条播,小区播种面积为2 m×1.5 m,南北行向,每小区种植7行,11月13日进行间苗,行距30cm ,株距10cm,每行15株,密度为35万株/hm2。2014年3月4日施氮肥尿素,氮肥共计5个处理水平,分别为N1(0 kg/hm2);N2( 110.00 kg/hm2);N3(143.33 kg/hm2);N4(176.67 kg/hm2);N5( 210.00 kg/hm2),随机区组排列设计,3次重复。栽培管理方法参考大田油菜。2014年6月4日收获,各小区随机选取5株进行室内考种,按小区测产。
1.4 测定项目
测量诸葛菜株高(cm)、根颈粗(cm)、主花序长度(cm)、有效分枝数(个)、无效分枝数(个)、二次分枝数(个)、主花序有效角果数、全株角果数(个)、每角果粒数(粒)、千粒重(g)等。
2.1 不同施氮量对诸葛菜生长的影响
2.1.1 不同施氮量对诸葛菜株高的影响 由表1可知,施氮量不同诸葛菜的株高不同,随着施氮量的增加株高增加。当施氮量增加到N3和N4时,株高相同均为78.71 cm;施氮量增加到N5时,株高达到最高80.57 cm,N2比N1增加17.24%;N3与N4比N1增加17.74%;N5比N1增加20.52%。
方差分析结果表示,N1与N5差异显著,其他处理间差异不显著,表明不同施氮量对诸葛菜株高产生最大影响的达到显著水平,诸葛菜的施氮量达到210.11 kg/hm2时株高最高。
2.1.2 不同施氮量对诸葛菜根颈粗的影响 由表1可知,施氮量不同诸葛菜的根颈粗不同,随着施氮量的增加根颈粗增加。N2、N3、N4、N5比N1分别增加10.31%、15.46%、18.56%、21.65%,当施氮量为N5时,诸葛菜根颈粗最大为1.18 cm。
方差分析结果表示,各处理间差异不显著,表明施氮水平对诸葛菜的根颈粗没有显著影响。
表1 不同施氮量对诸葛菜农艺性状的影响
注:小写字母分别表示0.05水平上差异显著性。
Note:Small letter means significant difference at level of 0.05, respectively.P
2.1.3 不同施氮量对诸葛菜主花序有效长度的影响 由表1可知,施氮量不同诸葛菜的主花序有效长度不同,随着施氮量的增加主花序有效长度不同程度的增加。N2、N3、N4、N5比N1分别增加14.64%、17.93%、27.82%、32.53%,当施氮量为N5时,诸葛菜主花序有效长度最大为30.15 cm。方差分析结果表示,N1与N4、N5差异显著,N2、N3、N4、N5之间差异不显著,表明施氮量为N4时,诸葛菜主花序有效长度增加效果最显著。
2.1.4 不同施氮量对诸葛菜主花序有效角果数的影响 随着施氮量的增加主花序有效角果数不同程度的增加。N2、N3、N4、N5比N1分别增加17.23%、28.14%、34.47%、37.51%,当施氮量为N5时,诸葛菜主花序有效角果数最多为11.73个。方差分析结果表示,N1与N3、N4、N5差异显著,N2与N1、N3、N4、N5差异不显著,表明诸葛菜主花序有效角果数增加效果显著的施氮量为N3。
2.1.5 不同施氮量对诸葛菜一次分枝的影响 当施氮量为N3或N4时,诸葛菜有效分枝数最多均为14.33个,N2、N3、N4比N1分别增加5.26%、25.70%、25.70%,N5比N4降低5.58%;当施氮量为N5时,诸葛菜无效分枝数最多为4.07个,N2、N3、N4、N5比N1分别增加42.32%、24.72%、44.94%、52.43%。方差分析结果表明,诸葛菜有效分枝数和无效分枝数在各处理间差异不显著;表明不同施氮量对诸葛菜一次分枝数无明显影响;综合分析,诸葛菜有效分枝数随施氮量的增加先增加后降低;无效分枝数随施氮量的增加而增加。
2.1.6 不同施氮量对诸葛菜二次分枝的影响 随着施氮量的增加诸葛菜二次分枝数增加。N2、N3、N4、N5比N1分别增加79.43%、90.56%、94.95%、105.30%,当施氮量为N5时,诸葛菜二次分枝数最多为15.87个。方差分析结果表示,N1与N2、N3、N4、N5差异显著,其他各处理间差异不显著。表明诸葛菜二次分枝数增加效果显著的施氮水平为N2(110 kg/hm2)。
2.1.7 不同施氮量对诸葛菜秸秆干重的影响 诸葛菜的小区秸秆干重在不同氮素水平处理之间为0.42-0.82 kg/3m2,单产为1388.89-2730.00 kg/hm2,N2、N3、N4、N5比N1分别增加73.54%、74.34%、84.89%、96.40%。当施氮水平在N5(210.00 kg/hm2)时,诸葛菜的秸秆干重最高达到2730.00 kg/hm2。方差分析结果表示,N1与N2、N3、N4、N5差异显著,其他各处理间差异不显著。表明诸葛菜的秸秆干重增加效果显著的施氮水平为N2(110 kg/hm2)。
2.2 不同施氮量对诸葛菜产量构成因素的影响
2.2.1 不同施氮量对诸葛菜全株有效角果数的影响 由表2可知,N2、N3、N4比N1分别增加69.20%、91.76%、105.81%,N5比N4减少12.57%。当施氮水平为N4时,全株有效角果数最多为153.27个。
方差分析结果表示,N1与N4差异显著,其他各处理间差异不显著。表明诸葛菜全株有效角果数增加效果显著的施氮水平为N4(176.67 kg/hm2)。
表2 不同施氮量对诸葛菜全株有效角果数的影响
2.2.2 不同施氮量对诸葛菜每角粒数的影响 由表3可知,随着施氮量的增加每角粒数增加。N2、N3、N4、N5比N1分别增加6.88%、15.77%、15.95%、21.66%。当施氮水平为N5时,每角粒数最多为32.18个。
方差分析结果表示,N1与N5差异显著,其他各处理间差异不显著。表明诸葛菜每角果粒数增加效果显著的施氮水平为N5(210.00 kg/hm2)。
表3 不同施氮量对诸葛菜每角粒数的影响
2.2.3 不同施氮量对诸葛菜千粒重的影响 由表4可知,在N1~N4范围内,千粒重随着施氮量增加而增加,但N4之后继续施氮千粒重反而下降。N2、N3、N4比N1分别增加15.93%、31.31%、46.15%,N5比N4降低11.28%。当施氮水平为N4时,千粒重最重为2.66 g。
方差分析结果表示,各处理间差异不显著。表明施氮量不同对诸葛菜千粒重无显著增加效果。
表4 不同施氮量对诸葛菜千粒重的影响
2.3 不同施氮量对诸葛菜籽粒产量的影响
由表5可知,诸葛菜的小区籽粒产量在不同施氮水平处理间为104.23~239.00 g/小区,单产为347.44~796.67 kg/hm2在N1~N4范围内,籽粒产量随着施氮量增加而增加,但N4之后继续施氮籽粒产量反而下降。N2、N3、N4比N1分别增加54.81%、97.11%、129.81%,N5比N4降低21.34%。当施氮水平为N4时,籽粒产量最高为796.67 kg/hm2。
由方差分析可知,N1与N3、N4差异极显著,N2与N4、N1与N5差异显著。表明诸葛菜籽粒产量增加效果显著的施氮水平为N3(143.33 kg/hm2)。
表5 不同施氮量对诸葛菜籽粒产量的影响
本试验表明,在施氮水平范围内,施氮量为176.67 kg/hm2时,氮肥吸收利用效率高,诸葛菜的综合性状好,籽粒产量达到最高为796.67 kg/hm2。因此,在沿淮地区,诸葛菜高产栽培最适宜的施氮量推荐为176.67 kg/hm2。
氮素是植物需求量最大的营养元素,是植物体内氨基酸和起光合作用叶绿素的组成部分,与植物生长发育及产量品质等密切相关。在本研究中发现,并不是施氮量越大诸葛菜的生长越好、产量越高,而是在施氮水平范围内,诸葛菜成熟期株高、根颈粗、主花序有效长度、主花序有效角果数、无效分枝数、二次分枝数、每角果粒数和秸秆干重等均随施氮水平增加而增加,而全株有效角果数、有效分枝数、千粒重、产量等呈现先增加后下降趋势,当氮素供应不足时诸葛菜的生长性状差和籽粒产量显著不高;适宜的氮肥用量,有利于促进作物生长性状产量的构建,其秸秆干重、单株角果数、每角果粒数、千粒重及籽粒产量等都有所提高;但过量施氮,作物产量又会下降,这可能是因为过量施氮改变了土壤的养分平衡,从而对作物的养分吸收造成影响。本试验结果表明,施氮水平为N5(17.00 kg/hm2)时,诸葛菜的生长性状达到最佳,秸秆干重最多达到2730.00 kg/hm2;施氮水平在N1~N4范围内,诸葛菜成熟期的籽粒产量随着氮肥用量的增加而增加,籽粒产量最高达到796.67 kg/hm2。但当氮肥用量达到N4 (176.67 kg/hm2)后继续施氮肥产量下降。这与前人关于油菜需氮量的研究结果相似[14]。关于不同施氮量对诸葛菜品质的影响,还有待进一步研究。
[1]吴沿友, 蒋九余, 帅世文,等. 优良牧草诸葛菜研究初报[J]. 中国草地学报, 1997(4):79-80.
[2]马密霞, 梅燕. 诸葛菜的研究现状与开发应用前景[J]. 安徽农业科学, 2012, 40(9):5109-5111,5113.
[3]罗鹏,钟蓉,吴沿友.诸葛菜种植资源的评价和研究[J].作物品种资源,1995(1):16-18.
[4]胡欢,王倩,刘建全.重要资源植物诸葛菜属的研究进展[J].植物科学学报,2014,32(2):189-198.
[5]罗鹏,黄邦全,颜怀玮,等.菜用诸葛菜的研究[J].四川大学学报:自然科学版,1998,35(4):638-640.
[6]刘佳,张杰,徐昌旭,等.氮肥用量对诸葛菜产量及氮素吸收利用的影响[J].中国油料作物学报,2013,35(2):185-189.
[7]翁德宝,汪海峰,翁佳颖.诸葛菜茎叶中黄酮类化合物的研究[J].中国野生植物资源,2000,19(5):13-15.
[8]刘佳. 二月兰的营养特性及其绿肥效应的研究[D]. 北京:中国农业研究科学院,2010.
[9]罗鹏.油菜优质育种新种源诸葛菜的研究[J].四川大学学报,1991,28(2):45-49.
[10]丁梦思.甘蓝型油菜——诸葛菜附加系的基因表达研究[D].武汉:华中农业大学,2015.
[11]吕进中.诸葛菜种子的油脂分析与利用评价[J].中国野生植物,1992(3):1-5.
[12] Luo P, Lan Z Q, Li Z Y. Orychophragmus violaceus, a Potential Edible‐oil Crop[J]. Plant Breeding, 1994, 113(1):83-85.
[13]赵永梅.凤阳县几种主要土壤养分含量变化及其分析[J].安徽农学通报,2011,17(9):114-115.
[14]李银水,鲁剑巍,廖星,等.氮肥用量对油菜产量及氮素利用效率的影响[J].中国油料作物学报,2011,33(4):379-383.
(责任编辑:马世堂)
Effects of Different Nitrogen Application on the Growth and Yield ofOrychophragmusviolaceus
LI Meng-liang, JIANG Dong-guo
(College of Agronomy, Anhui Science and Technology University, Fengyang 233100, China)
Objective: Plot experiment was conducted to study the effects of different nitrogen application on the growth and grain yield ofOrychophragmusviolaceus. Method: Determine appropriate nitrogen application for high-yield cultivation ofOrychophragmusviolaceusareas along the Huaihe River with provides a reference. This experiment used single factor randomized block design,and set up five different application nitrogen urea (0 kg/hm2、110.00 kg/hm2、143.33 kg/hm2、176.67 kg/hm2, 210.00 kg/hm2) and determination ofOrychophragmusviolaceusindicators of growth and yield index. Results: The different nitrogen treatments,Orychophragmusviolaceusplant height, main inflorescence effective length, effective pod number of main inflorescence, secondary branches, straw dry weight,plant pod number and per pod grain number and grain yield difference reached significant level,the rest did not reach significant level.With the increase amount of nitrogen application,Orychophragmusviolaceusplant height, root collar diameter,number of secondary branches and spend effective length of sequence, effective pod number of main inflorescence, grain number per pod and straw dry weight showed a trend of increase, and whole plant effective pod number, Kilo-grain weight, yield showed first increased and then decreased. Conclusion: In the regions along Huaihe River inOrychophragmusviolaceusapplication of nitrogen 176.67 kg/hm2, production reached the highest for 796.67 kg/hm2.
Orychophragmusviolaceus; Nitrogen application rate; Growth character; Yield
2016-04-18
安徽科技学院自然科学项目(ZRC2014415);安徽省级大学生创新训练项目(AH201410879051)。
李孟良(1965-),男,安徽省泗县人,硕士,教授,主要从事作物栽培研究。
S644.9
A
1673-8772(2016)05-0012-05