甘蓝型早熟油菜直播高产栽培的适宜施氮量和密度研究

刘士山，张余红，刘前禄，廖方全，杨云飞，吴永成*

（1四川农业大学农学院，成都611130；2广汉市农业局，四川广汉618300）

甘蓝型早熟油菜直播高产栽培的适宜施氮量和密度研究

刘士山1，张余红2，刘前禄2，廖方全2，杨云飞1，吴永成1*

（1四川农业大学农学院，成都611130；2广汉市农业局，四川广汉618300）

为探讨四川成都平原稻油轮作系统下早熟油菜直播高产的适宜氮肥用量及种植密度，以优质甘蓝型早熟油菜新品种‘重蓉油1号’为试验材料，开展了直播条件下不同施氮量（0、135、180、225 kg／hm2）及种植密度（30× 104／hm2、60×104／hm2）对农艺性状、产量和氮肥利用率的影响大田试验。结果表明：株高、主花序长度和一次分枝数均随氮肥施用量增多而显著增加，株高和一次分枝数则随种植密度加大而下降；籽粒产量（2766.5～3186.5 kg／hm2）随施氮量增加（135～225 kg／hm2）而呈升高趋势，不同种植密度处理的籽粒产量并无显著差异；氮肥偏生产力（20.5～14.2 kg／kg）和氮肥农学利用率（9.3～7.4 kg／kg）均随施氮量增加呈下降趋势，氮肥贡献率（45.0%～52.4%）则随施氮量增加而呈升高趋势；在施氮量135～225 kg／hm2范围内，籽粒含油量无显著差异。在成都平原稻—油轮作系统下，甘蓝型早熟油菜直播高产栽培的适宜施氮量为180 kg／hm2，种植密度为30万株／hm2。

早熟油菜；施氮量；种植密度；产量；氮肥利用率

我国冬油菜集中分布于长江流域，生产以人工作业为主，尤其是传统育苗移栽方式下需要较多的劳动力，因而人工成本高、比较效益低［1，2］。随着我国农村劳动力的转移，农业劳动力缺乏，劳动力价格攀升，以及新型农业经营主体的发展，改育苗移栽为直播（条播），用机械替代人工，发展直播和机械化收获为主的油菜轻简化栽培技术越来越受到重视［2～4］。油菜（机）直播机收的发展，需要从品种、农艺、农机三个方面的协同推进。在长江流域稻—油轮作制度下，油菜收获至水稻栽插这一阶段茬口季节紧张，为保障粮食安全以及实现周年粮油平衡高产，选用早熟高产油菜具有重要的生产现实意义。但是，长期以来甘蓝型早熟油菜品种选育重视不够，已育成品种主要为生育期较长的中晚熟品种［5］。近年来，育种家们围绕生产需要已育成了一些甘蓝型早熟油菜品种［6～8］，但目前有关早熟油菜直播高产栽培的研究较少［9，10］。为此，本文选用早熟双低油菜新品种‘重蓉油1号’，在成都平原直播条件下进行不同密度及施氮量对产量和氮肥利用率的大田试验研究，以期为四川平坝地区早熟油菜直播机收栽培技术的发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

油菜供试品种为‘重蓉油1号’，由成都市农林科学院提供。

1.2 试验设计及田间管理

试验于2014年10月至2015年5月在崇州市桤泉镇四川农业大学现代农业研发基地进行。试验田前茬为水稻，系成都平原冲积性水稻土，土壤肥力中等。

采用裂区试验设计，施氮量为主区，种植密度为副区。施氮量设置4个水平：0、135、180、225 kg／hm2，分别以N0、N135、N180、N225表示。种植密度设置2个基本苗水平：30万株／hm2、60万株／hm2，分别以M30、M60表示。随机区组排列，3次重复，合计24个小区，小区面积30 m2。各处理磷钾肥用量相同（五氧化二磷、氧化钾均为90 kg／hm2）。

试验于2014年10月3日采用拉线人工条播（模拟机械化条直播状态），3叶期后开始匀苗，5叶期按试验密度定苗。试验所用氮肥为尿素，分基肥（50%）、苗肥追肥（50%）两次施用；磷钾肥分别为过磷酸钙、硫酸钾，均用作底肥。病虫杂草防治等其他田间管理一致。2015年5月1日割秆，5月5日人工打收。

1.3 测定项目与方法

在油菜成熟期，每个小区选取代表性植株10株考查株高、一次有效分枝高度、主花序长度、一次分枝数、单株角果数和每角果粒数。油菜割晒后各小区分别打收，收获后将其种子混匀测定千粒质量、油菜籽粒产量。油菜籽含油率采用近红外品质分析仪（NIRSDS2500）测定。与氮肥利用率有关的主要指标如下：

氮肥偏生产力（PFPN，kg／kg）＝施氮处理作物籽粒产量／施氮量；

氮肥农学利用率（ANUE，kg／kg）＝（施氮区作物产量-不施氮区作物产量）／施氮量；

氮肥贡献率（NCR，%）＝（施氮肥区产量-不施氮肥区产量）×100／施氮肥区产量。

试验数据采用Excel 2003与SPSS19.0统计软件进行整理和统计分析。

2 结果分析

2.1 施氮量和种植密度对早熟油菜农艺性状的影响

统计分析表明，早熟油菜成熟期农艺性状的施氮量与种植密度互作效应不显著。由表1可知，与不施氮肥处理（N0）相比，增施氮肥处理均显著提高植株的株高、主花序长度和一次分枝数，分枝部位也有所升高。随着施氮量的增加，株高表现出增高趋势，而主花序长度、一次分枝数和分枝部位均以N180处理相对较高，但各增施氮肥处理（N135、N180、N225）之间并无显著差异。M30处理的成熟期株高和一次分枝数均显著高于M60处理，但种植密度对主花序长度和分枝部位无显著影响。

表1 早熟油菜不同处理下的农艺性状

2.2 施氮量和种植密度对早熟油菜产量和含油率的影响

在本试验条件下，施氮量和种植密度对早熟油菜产量和含油率有重要影响，而互作效应不显著（表2）。增施氮肥处理的籽粒产量均显著高于N0处理，且籽粒产量随施氮量加大（135～225 kg／hm2）而增加。单株角果数随施氮量增加的变化趋势与籽粒产量一致。籽粒产量随种植密度增加呈升高趋势，但种植密度间的产量并无显著差异。与N0处理相比，增施氮肥处理的籽粒含油率显著降低，但3个处理（N135、N180、N225）之间并无显著差异。M60密度处理的含油率显著低于M30密度处理。施氮量和种植密度对每角果粒数和千粒质量均无显著影响。

表2 早熟油菜不同处理下的产量和含油率

2.3 施氮量和种植密度对早熟油菜氮肥利用率的影响

统计分析表明，氮肥偏生产力和氮肥农学利用率的施氮量与密度互作效应显著（表3）。就主效应来看，氮肥偏生产力随施氮量增加而显著降低。氮肥农学利用率随施氮量增加也呈下降趋势，但3个处理（N135、N180、N225）间的差异不显著。氮肥贡献率则随施氮量增加呈升高趋势。两个种植密度间比较，M60处理的氮肥利用率各指标均高于M30处理，但无显著差异。进一步分析表明，较低施氮量（N135）下M60密度处理的氮肥偏生产力和氮肥农学利用率与M30处理相比差异较大，随着施氮量增加，这种差异则变小。

表3 早熟油菜不同处理下的氮肥利用率

3 结论与讨论

3.1 施氮量对早熟油菜产量、含油率和氮肥利用率的影响

本研究表明，增施氮肥与不施氮（N0）相比，显著增加早熟油菜成熟期株高、主花序长度、一次分枝数和单株角果数，显著提高籽粒产量，含油率则显著降低；氮肥偏生产力和氮肥农学利用率均随施氮量增加而下降，氮肥贡献率则呈升高趋势，这些结果均与已有研究结论相近［10，11，13］。本试验条件下，早熟油菜增施氮肥处理的籽粒产量（2766.5～3186.5 kg／hm2）随施氮量加大（135～225 kg／hm2）而增加，但N180处理与N225处理间并无显著差异。刘宝林等也认为，当施氮量高于180 kg／hm2时，氮肥的增产效应不显著［10］。蒋守华等认为，直播油菜施氮量为225 kg／hm2时产量最高［14］。本试验中早熟油菜的氮肥偏生产力（20.5～14.2 kg／kg）和氮肥农学利用率（9.3～7.4 kg／kg）与吴永成等关于中（晚）熟油菜的结论相近［11，13］，但明显高于刘宝林等的早熟油菜研究结果［10］。在本试验施氮量135～225 kg／hm2范围内，早熟油菜籽粒含油率无显著差异。因此，本试验条件下早熟油菜直播高产栽培的施氮量以180 kg／hm2为宜。

3.2 种植密度对早熟油菜农艺性状、产量和含油率的影响

早熟油菜成熟期株高、一次分枝数和单株角果数随种植密度加大而下降，种植密度对籽粒产量并无显著影响，这与吴永成等的研究结论一致［11，15］。张文文等报道［12］，长江中游多熟制条件下，早熟油菜10月上旬播种的最佳密度为每公顷30万～45万株，10月下旬播种的最佳密度则为每公顷75万株。吴永成等研究认为［15］，四川浅丘平坝有条件发展机械化生产的区域适宜播期（9月下旬到10月中旬）范围内，中熟油菜随播期推迟可适当加大种植密度（每公顷为30万～60万株）。无论是早熟油菜还是中熟油菜，机械化生产不仅要求直播高产，还需要具有耐密抗倒性。根据笔者对成熟期早熟油菜田间倒伏状况的观察，M60处理下各施氮量小区均出现倒伏现象，M30处理下较高施氮量（N225）小区也有倒伏趋势。M60处理下的倒伏现象可能是其含油率显著低于M30处理的主要原因。因此，‘重蓉油1号’的种植密度以每公顷30万株为宜。

综上所述，在成都平原稻—油轮作系统下，甘蓝型早熟油菜直播高产栽培的适宜施氮量为180 kg／hm2，种植密度为30万株／hm2。

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Effects of Nitrogen App lied Rates and Plant Density on Yield and Nitrogen Fertilizer Use Efficiency of Direct-sow ing Early-mature Rapeseed

LIU Shishan1，ZHANG Yuhong2，LIU Qianlu2，NIAO Fangquan2，YANG Yunfei1，WU Yongcheng1*
（1 College of Agriculture，Sichuan Agricultural University，Chengdu，Sichun 611130，China；2 Agricultural Bureau of Guanghan，Guanghan，Sichun 618300，China）

In order to study the suitable nitrogen fertilizer application rates and plantdensity for high yield ofearly-mature rapeseed（Brassica napus L.）under direct-sowing conditions in rice-rapeseed rotation system，field experiment with high quality and early-mature variety‘Chongrongyou 1’was conducted in Chengdu Plain with four nitrogen（N）fertilizer rates（0，135，180，225 kg／hm2）and three planting densities（30×104／hm2、60×104／hm2）.The results indicated that plant height，primary branches number and length ofmain inflorescence were increased significantly as the increasing of N fertilizer applied rates，but the plant height and primary branches number were decreased.There were increase tendency of seed yield（2766.5～3186.5 kg／hm2）and nitrogen fertilizer contribution rate（NRC，45.0%～52.4%）to yield as the increasing of N fertilizer rates.However，agronomic N fertilizer use efficiency（ANUE，9.3～7.4 kg／kg）and partial factor productivity of applied N fertilizer（PFPN，20.5～14.2 kg／kg）were decreased as the increasing of N fertilizer applied rates.Therewas no significantdifference in seed yield between differentplantdensities.The difference in oil content（%）was also not significant among the N fertilizer rates（135～225 kg／hm2）.A lodging tendency of early-mature rapeseed was occurred at M 60 treatment in the field.Therefore，the N fertilizer application rate at180 kg／hm2and suitable plant density at30×104plant／hm2would be the favorable for higher yield，higher nitrogen fertilizer use efficiency of early-mature rapeseed under the condition of direct-sown in rice-rapeseed rotation system of Chengdu plain.

early-mature rapeseed（Brassica napus L.）；nitrogen applied rate；plant density；yield；nitrogen fertilizer use efficiency

S565.404

A

1001-5280（2017）05-0494-04

10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.05.09

2017-06-10

刘士山（1989-），男，硕士研究生，Email：769885673＠qq.com。*通信作者：吴永成，博士，教授，主要研究方向为油菜栽培与农业生态，Email：ycwu2002＠163.com。

四川省科技厅农作物育种攻关栽培课题（2016NYZ0051）；四川省农业厅油菜创新团队项目；四川省人社厅学术带头人后备人选基金。