王毅 董云 靳丰蔚 庞进平 徐一涌
摘要:在半干旱区研究了基施氮肥量对春油菜生长发育的影响。结果表明,基施氮肥后,春油菜物候期及生育期随着施氮量的增加均出现推迟的趋势。苗期至现蕾期,干物质累积量缓慢,施氮量影响不大。抽薹期期至成熟期,干物质累积量较快,低施氮量(90~210 kg/hm2)范围内油菜全株干物质重随施氮量增加而增大,而高施氮量(240~270 kg/hm2)下油菜全株干物质重量随一次性施氮量增加而减小。株高、分枝部位、分枝数均随基施氮量增加而增加。全株有效结角数、角粒数、角果长度、千粒重、单株产量随施氮量增加均呈先增后减趋势。基施氮量210 kg/hm2时各经济性状指标表现最好,产量最高,达2 013.43 kg/hm2。
关键词:春油菜;基施氮量;生长发育;影响;旱作区
中图分类号:S565.4 文献标志码:A 文章编号:1001-1463(2017)07-0060-05
doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2017.07.015
Abstract:Through studying on single basal application of nitrogen in spring-planted rapeseed in dry area, the results show that with the increase of single basal nitrogen fertilizer, squaring and bolting and fist flowering, full flowering, end flowering and maturity are delayed, the whole growth period delays 3~5 days. The dry matter accumulation of different treatments is different in growth stages. From seedling to the bolting stage,with the increase of single base nitrogen, dry matter accumulation increases. The dry matter accumulation increase with the increasing of single nitrogen application in the range of low nitrogen(90~210 kg/hm2). While in the range of high nitrogen application(240~270 kg/hm2), the dry matter accumulation of whole plant decreases with the increasing of nitrogen application. The plant height, the number of branches and branches site increase with the increasing of nitrogen application. Whole plant effective pod number, grain number, pod length, 1 000 seeds weight, yield per plant with single nitrogen increasing firstly increase and then decrease, application of N210 nitrogen showes the highest in the economic characters. The grain yield of rapeseed increases firstly and then decreases with the increasing of single nitrogen application. The economic characters showed the best performance when the basal nitrogen amount is 210 kg/hm2, and the yield is the highest, reaching 2 013.43 kg/hm2.
Key words: Spring-planted rapeseed;Single basal nitrogen application;Growth period;Effect;Dry area
油菜是我国重要的油料作物之一,同时也是发展能源农业的优良作物,以及大宗饲用蛋白的潜在来源,对发展国民经济有非常重要的意义[1 - 3 ]。实现油菜产量和品质的共同提升是油菜生产实践中的重要目的,而氮素在油菜的生长过程中起着至关重要的作用,构成油菜产量的单株有效角果数、每角籽粒数、千粒重等要素与氮肥施用量有着密切的关系。研究表明,株高、分枝部位和单株角果數总体上表现为随施氮量增加而升高,籽粒产量则随施氮量加大呈先增加而后下降的趋势[4 - 5 ],合理施用氮肥可以促进油菜的生长、增加干物质积累量和提高油菜籽产量[6 - 7 ]。张辉等[8 ]认为270 kg/hm2的油菜田施氮量按照基追肥比6 ∶4进行为最佳,而随着氮素后移,菜籽产量呈降低趋势,在高氮水平375 kg/hm2下,当基薹肥比例为5∶5时菜籽产量最高[9 ],随着后期施氮量的增加,倒伏指数不断增加,倒伏程度逐渐加重[10 ]。
关于氮肥对油菜产量及产量构成的影响,以及氮肥的施用方式报道较多[11 - 15 ],但是北方部分春油菜产区干旱少雨,在无灌溉源的生态环境条件下,适时追施氮肥受到极大限制。如何充分利用具体生态条件,保证油菜整个生育期的氮素供给,将油菜生产潜力发挥至极致是目前研究的热点。目前,对于油菜氮肥一次性基施效果的研究报道相对较少,为此,我们在甘肃省春油菜主产区研究了一次性基施氮肥量对油菜生长发育的影响,以期为旱作区春油菜生产中合理施用氮肥提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 供试材料
指示春油菜品种为甘蓝型油菜青杂5号。
1.2 试验方法
试验于2013 — 2014年在临夏州和政县城关镇麻藏村进行。试验地0~20 cm土壤含有机质1.54 g/kg、铵态氮27.67 mg/kg、速效磷13.26 mg/kg、速效钾363.54 mg/kg,pH为7.02。试验采用随机区组排列,3次重复。小区面积50 m2,每小区种植11行,行长25 m,行距0.2 m,四周设保护行1.0 m,走道0.8 m,田间日常管理同一般大田。设7个施氮水平,分别为N90(CK),施N 90 kg/hm2;N120,施N 120 kg/hm2;N150,施N 150 kg/hm2;N180,施N 180 kg/hm2;N210,施N 210 kg/hm2;N240,施N 240 kg/hm2;N270,施N 270 kg/hm2。各处理及对照均施P2O5 67.5 kg/hm2。所有肥料依照试验设计按小区称量后开沟撒播,然后按行人工点播油菜种子,密度30萬株/hm2。
1.3 指标测定
田间记载出苗期、现蕾期、抽薹期、初花期、盛花期、终花期、成熟期及收获期。苗期、现蕾期、抽薹期、盛花期和成熟期,各处理分别取10株为样本,于105 ℃条件下杀青30 min,再经70 ℃烘干至恒重后称重,取平均值统计干物质量。 收获期进行考种,各处理随机取样10株,统计测量株高、分枝部位、一次分枝数、二次分枝数、主花序长度、主花序结荚角数、全株有效荚角数、每角粒数、千粒重及单株产量等指标。油菜籽产量以各小区实收计量。
1.4 数据统计分析
利用EXCEL 2003进行数据整理,采用DPS数据处理软件进行显著性分析,结果均用LSD法检验P < 0.05水平的差异显著性。
2 结果与分析
2.1 生育期
通过表1可以看出,在营养生长阶段,随着施氮量的增大,各处理物候期均有推迟趋势。其中现蕾期N120、N150与N90(CK)一致,其他处理较N90(CK)推迟2~8 d;抽薹期N120与N90(CK)一致,其他处理较N90(CK)推迟1~9 d;初花期N120、N150与N90(CK)一致,其他处理较N90(CK)推迟1~6 d;盛花期N120、N150与N90(CK)一致,其他处理较N90(CK)推迟2~6 d;终花期N120、N150、N180与N90(CK)一致,其他处理较N90(CK)推迟2~3 d。生育期N120、N150、N180与N90(CK)一致,均为117 d;N210为119 d,较N90(CK)晚熟2 d;N210、N210均为122 d,较N90(CK)晚熟5 d。田间观察,成熟期处理N240、N270表现倒伏、贪青晚熟。说明施氮量对油菜生育期影响较为明显,施氮量高的处理营养生长期延长,生殖生长期推迟并且缩短,整个生育期延后,表现贪青晚熟,不抗倒伏。
2.2 不同处理对旱作区春油菜全株干物质积累的影响
根据干物质量积累量,整个春油菜生育期可明显分为3个阶段(图1),即干物质积累较低期(苗期、现蕾期)、干物质积累中等期(抽薹期、盛花期,终花期)和干物质积累较高期(成熟期)。其中从现蕾期到抽薹期和终花期到成熟期这两个阶段是干物质积累量变化的关键时期,干物质积累较快。从图1可以看出,春油菜苗期和现蕾期对氮素的需求不大,各处理间干物质积累量差异不明显。从抽薹期到终花期,对氮素需求较多,随着基施氮量的增加油菜干物质积累有不同变化,其中抽薹期各处理间干物质累积量随基施氮量的增加呈增大趋势,处理N270全株干物质积累最高,为45.90 g,较N90(CK)高15.36 g。盛花期至终花期阶段,油菜全株干物质积累因基施氮量不同呈单峰曲线,随着基施氮量加大油菜全株干物质积累呈先增加后降低趋势,基施氮量N210时油菜全株干物质积累最大,盛花期和终花期分别为69.30、91.47 g,当基施氮量继续加大时油菜全株干物质积累反而减小。成熟期是油菜对氮素最敏感的时期,油菜全株干物质积累对基施氮量的反应更加明显,随着施氮量加大干物质积累量不断增大,基施氮量N210处理油菜全株干物质积累最大,为229.10 g,而加大基施氮量后油菜全株干物质积累反而减小。
2.3 不同处理对旱作区春油菜经济性状的影响
从表2可以看出,基施不同氮量对油菜株高、分枝部位、全株有效结角数和单株产量等经济性状的影响差异不显著;一次分枝数、二次分枝数、角粒数、角果长度和千粒重受基施氮量的影响明显,各处理间差异显著。株高、分枝部位、分枝数均随着施氮量的增加而增加,N270处理的株高、分枝部位、分枝数较N90(CK)分别增加10.13 cm、15.73 cm、16.33个。全株有效结角数、角粒数、角果长度、千粒重、单株产量随基施氮量增加均呈先增后减趋势。
2.4 不同处理对春油菜产量的影响
图2表明,不同处理下春油菜籽粒产量与基施氮量之间呈二次曲线关系,回归方程为y= -38.796 x2+478.37x+1 527.4,相关系数R2 = 0.9468**。油菜籽粒产量随着基施氮量的增加呈先增后减趋势。处理N210下折合产量最高,为 2 013.43 kg/hm2,基施氮量处理间油菜产量差异达极显著水平(F=6.54**)。
3 小结与讨论
充分利用生态条件,因地制宜保证油菜整个生育期的氮素供给,发挥油菜生产潜力是目前油菜生产中急需解决的问题,氮肥一次性基施是提高油菜高产高效的重要措施。本研究表明,一次性基施氮量对旱作区春油菜生育进程影响较大,随着基施氮量的增加,春油菜现蕾期、抽薹期、初花期、盛花期、终花期和成熟期均有所推迟,生育期相对延长。基施氮量为210 kg/hm2时春油菜营养生长期延长,生育期为119 d,低于或高于该基施氮量时,相应表现提前成熟或贪青晚熟。
基施氮量对旱作区春油菜整个生育期内干物质积累影响也较为明显。在不同生育时期,各處理间油菜生物学干物质积累量不尽相同。苗期至抽薹期,随着基施氮量的增加,干物质累积量呈增大趋势。盛花至成熟阶段,低基施氮量时油菜全株干物质重随基施氮量增加而增大,而高基施氮量时油菜全株干物质重随基施氮量增加而减小。基施氮量为210 kg/hm2时,盛花期、终花期、成熟期的干物质量为最高,分别为69.30、91.47、229.10 g。
基施氮量对旱作区春油菜经济性状有重要影响。株高、分枝部位、分枝数均随着基施氮量的增加而增加,这与吴永成等[2 ]报道的变化规律一致。全株有效结角数、角粒数、角果长度、千粒重、单株产量、籽粒产量随基施氮量增加均呈先增后减趋势,这与朱珊等[3 ]报道的变化规律一致。随基施氮量增大油菜产量表现减产[13 - 15 ]。基施氮量为210 kg/hm2时春油菜各经济性状指标表现最高,过量则出现下降趋势,此条件下油菜籽粒折合产量最高,为2 013.43 kg/hm2。综合考虑基施氮量对旱作区春油菜生育期、干物质积累动态、经济性状及产量的影响,确定基施氮量210 kg/hm2时对春油菜生长发育并获得高产最为有利。
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(本文责编:陈 伟)