直播白菜适宜种植密度及薹肥施用时期试验

闫 勇，张 雷，王远玲，姜忠旭(上海市上海农场种植业中心，江苏 大丰 224151)

直播白菜是指在前茬作物收获后将白菜种子直接播种，省去了育苗移栽程序的一种轻简栽培方式。在白菜生产上常常认为直播白菜是一种比较原始、粗放的种植方式，近年来对直播白菜的生育特点及其高产栽培技术进行了较多的研究[1-2]。研究证明，直播白菜具有省工、节本、高产、高效等特点。与移栽白菜相比，直播白菜具有很多优势，如生育期短，成熟较早，总叶片数少，个体生长量小，主根发达，根系入土较深，能利于吸收土壤深层的水分和养分，因此耐旱、支撑力和抗逆能力强，不易倒伏。但也存在一系列不足，如须根数量少， 吸收耕层土壤养分的能力弱等。近年上海市上海农场每年白菜制种面积稳定在200 hm2左右，初期采取的播种方式都是育苗移栽。随着现代农业的发展和农村劳动力结构的变化，育苗移栽的弊病已经逐步显现，如移栽质量差、成本高、人员难找难管等。省工、节本、高产的白菜轻简化栽培是必然趋势，所以在2015年本场引进了纽荷兰AL-640-SNT蔬菜气吸式精密播种机，实现了白菜直播栽培模式。2015年本场农机技术人员通过对纽荷兰AL-640-SNT蔬菜气吸式精密播种机的改进，实现了白菜单粒精密播种，达到了根据品种、播期、地力等条件调整白菜播种密度的目的。与此同时，在合理的播种密度条件下科学的运筹肥料，配套白菜直播技术，能够调整白菜生育进程，增加白菜产量。

研究证明，在白菜生育过程中科学的肥料运筹能够促进白菜枝梗分化，增加角果数量，提高白菜籽粒饱粒率和千粒重从而增高白菜最终产量[3-4]。在白菜生育过程中，在播种前、苗期、抽薹期分别进行肥料追加施用，合理的施用薹花肥能够增加白菜后期角果数和籽粒千粒重，在肥料运筹中尤其重要。

白菜合理密植能够培养高光效的群体结构，以提高单位面积产量来获得高产，白菜合理的薹肥施用能够加强白菜抽薹开花期角果的发育，以提高角果数量和籽粒千粒重来获得产量。本研究在以往直播白菜研究的基础上，以品种苏州青2号为材料，对直播白菜的适宜种植密度、适宜薹肥施用时期及其增产机理等方面开展系统研究。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验与于2015—2016年在上海农场种植业中心上农4队4排1号进行，该地区土壤类型为沙壤土，土质疏松肥沃、排灌方便、保水保肥性能好，且近3年未种过十字花科蔬菜，前茬作物为水稻，稻收后测定土壤肥力。供试土壤盐度为2%、pH为8.77、有机质含量为22.76 g·kg-1、全氮含量为1.34 g·kg-1、碱解氮含量为81.85 mg·kg-1、速效磷含量为32.72 mg·kg-1、速效钾含量为201.55 mg·kg-1，地力水平为中级。

供试品种为苏州青2号。播种前种子过50目筛，筛去瘪、小粒，以提高发芽率和发芽势。

1.2 处理设计

本试验由密度试验和薹肥试验组成。以667 m2为密度处理单位，设5个处理，每处理重复3次，随机区组设计，共15个小区，每小区面积7.41 m2。由上海农场自主研发的6行白菜播种机直播，播种行距保持40 cm不变，通过调整白菜株距来设定密度梯度，分别为株距13.89 cm，出苗密度为1.2万；株距11.11 cm，出苗密度为1.5万；株距9.26 cm，出苗密度为1.8万；株距7.93 cm，出苗密度为2.1万；株距6.95 cm，出苗密度为2.4万。白菜出苗后通过人工间苗补苗调整株距来调整种植密度。

薹肥施用试验设4个薹肥施用时期，随机区组设计，共12个小区，每小区面积7.41 m2，播种由6行播种机完成，白菜出苗后通过人工间苗补苗调整株距，将密度统一调整为1.8万株。4个肥料处理前期施肥一致，分别于3月16日白菜抽薹始期，3月19日抽薹5 cm，3月23日抽薹10 cm，3月26日抽薹15 cm，各处理时间以每667 m2施用7.5 kg尿素作为4个肥料处理。各密度处理和各肥料处理间其余施肥量、整地方式及其他田间管理措施一致。

1.3 测定内容与方法

于白菜成熟期取样。每小区取样6株，剪去根系。分茎枝、果壳和籽粒3部分，测量单株角果数(主茎和分枝)、称量单株籽粒重；同时测定千粒重，重复3次。

1.4 数据分析

本试验所有数据均以Excel进行数据处理和图表绘制，回归分析和方差分析采用SPSS软件，处理间平均数用LSD法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 直播白菜不同播种密度

2.1.1 对白菜植株形态的影响

直播白菜植株形态是决定白菜是否高产的重要因素。其中，因直播白菜具有根系浅、成熟期易倒伏的特点，植株越高则越细，倒伏指数越高，越不利于高产；而一次分枝、二次分枝数量与植株角果数、籽粒数呈现一定的正相关关系，也是决定高产的重要因子。本试验于白菜成熟期取样调查白菜株高、茎粗、一次分枝数、二次分枝数、群体总茎枝数及倒伏指数，具体分析见表1。

表1 直播白菜不同播种密度对白菜植株形态的影响

注：同列无相同小写字母表示差异显著。倒伏指数定义为5级，0级为无倒伏，5级为田间白菜完全倒伏。表2～4同。

从表1可以看出，从株高方面看，株高随着处理密度的增高有增高的趋势，其中密度为2.1万、2.4万处理的株高分别为120.2、117.9 cm，与密度为1.2万处理的株高差异达到显著水平，密度为1.5万、1.8万处理的株高分别为115.3、114.7 cm，处于同一水平，与其他密度处理无显著差异；从茎粗方面看，茎粗随密度的增高而减小，其中1.2万密度处理最粗，为3.0 cm，2.4万密度处理最细，为2.2 cm，二者间差异显著；密度为1.5万、1.8万处理的茎粗分别为2.7、2.7 cm，二者间差异不显著，与1.2万密度处理差异不显著，与2.4万密度处理差异达到显著水平；从一次分枝数看，密度为1.5万的一次分枝数最高，为10.9个·株-1，与其他处理差异达到显著水平，密度为2.1万、2.4万处理的一次分枝数最少，分别为7.7和7.9个·株-1，说明密度大于1.8万时，单株一次分枝数会大量减少，不利于增产；从二次分枝数看，二次分枝随密度的升高而显著降低，其中密度为1.2万时为17.4个·株-1，密度处理为2.4万时为9.2个·株-1，二者间差异显著，密度为1.5万、1.8万处理的单株二次分枝数处于同一水平差异不显著，密度大于1.8万时，单株二次分枝数显著减少，不利于增产；从群体总茎枝数方面看，群体总茎枝数与一次分枝、二次分枝数表现完全不同，其中密度为1.5万时，群体茎枝数为17.88万，显著高于密度为1.2万与2.1万的处理，与密度为1.8万和2.4万的处理间差异不显著，说明适宜的密度群体总茎枝最大，是高产重要因素，高密度可提高群体总茎枝数，但提高幅度不大。从倒伏指数看，密度越高越容易倒伏。在本试验条件下，密度为2.1万、2.4万时白菜成熟后期完全倒伏。综上所述，密度过小时植株的单株株高较低、茎粗较大，抗倒能力强，一次分枝、二次分枝数量亦较多，但群体总茎枝数显著低于其他密度处理，群体过大时虽群体总茎枝数在高产范围内，但单株株高较大，单株一次分枝、二次分枝数表现为显著低于其他处理，倒伏程度较大，因此在本试验条件下，密度为1.5万与1.8万处理的白菜植株符合高产植株形态。

2.1.2 对白菜产量及其产量结构的影响

于白菜成熟后在每个小区取样测定单株角果数、称量单株籽粒重，测定千粒重，计算每角果粒数和群体总角果数，并分别对测定项目进行方差分析，具体结果如表2所示。

表2 直播白菜不同密度处理对白菜产量及产量结构的影响

从单株角果数分析，单株角果数随密度的增高呈现降低的趋势，密度为1.2万时单株角果数最大，为751.9个，密度为2.4万时单株角果数最低，为488.0个，二者间差异显著，密度为1.2万、1.5万、1.8万时的单株角果数处于同一水平差异不显著，与2.1万、2.4万之间差异各达到显著水平。

从每角果粒数分析，密度为1.8万的处理每角果粒数最多，为9.7粒，显著高于密度为2.4万的8.1粒，但与其他处理间差异不显著。

从单株籽粒总重分析，随着密度的升高，单株籽粒总重有降低趋势，与单株角果数变化趋势一致，密度为1.5万、1.8万的处理单株籽粒总重分别为11.99、11.47 g，与密度为1.2万、2.1万、2.4万处理差异分别达到显著水平。

从667 m2群体总角果数分析，随着密度的升高，667 m2群体总角果数有升高趋势。其中，密度为1.2万的处理群体总角果数最低，与其他各处理之间差异显著，密度为1.8万、2.1万、2.4万的处理群体总角果数处于同一水平，差异不显著。

从千粒重方面分析，密度为1.5万的处理千粒重最大，为2.19 g，显著高于密度为2.4万处理，但与其他处理间无显著差异。

最终从理论产量方面看，在本试验条件下，密度为1.8万处理产量最高，为212.4 kg，分别比密度为1.2万、2.4万处理的产量增加37.7和19.1 kg，差异达显著水平，分别比密度为1.5万、2.1万处理产量增加14.7、12.8 kg，但三者间差异不显著。

综上说明，随着密度的增加，白菜单株产量构成因素呈现的增产趋势降低，群体产量构成因素则呈现出增高趋势，但超出适宜密度则趋于稳定。在本试验条件下，1.5万～2.1万处理均属于高产密度范围，但由于密度高于2.1万则出现后期大面积倒伏现象，给机械收割带来一定的困难，因此在实际生产过程中不推荐设置。

2.1.3 直播白菜适宜种植密度

在相同施肥条件下不同密度处理间的白菜产量不同，为更加明确的呈现产量与密度的关系，根据表2结果分析，绘制直播白菜密度与产量的关系图。由图1可以看出，直播白菜不同播种密度与产量呈现二次曲线关系，曲线方程为y=-68.428x2+259.37x-37.332，R2=0.917 1，即在适宜的密度范围内，产量随着密度的增高呈增高趋势；超过适宜的密度，则产量随着密度的增高呈降低趋势。在本试验条件下，当667 m2播种密度为1.895 2万时，产量达到最高，为208.45 kg，这与2013—2014年的试验结果一致。

图1 667 m2直播白菜密度与产量关系

2.2 直播白菜适宜薹肥施用时期

2.2.1 对直播白菜植株性状的影响

直播白菜植株形态是决定白菜是否高产的重要因素。其中，因直播白菜具有根系浅，成熟期易倒伏的特点，株高越高则植株越细，倒伏指数越高，越不利于高产；而一次分枝、二次分枝数量与植株角果数、籽粒数呈现一定的正相关关系，也是决定高产的重要因子。薹肥试验于白菜成熟期取样调查白菜株高、株粗、一次分枝数、二次分枝数、群体总茎枝数及倒伏指数。

由表3可知，各处理株高在118.1～120.3 cm，各处理间株高未表现出规律性，且无显著性差异。各处理茎粗均为2.5 cm，无显著差异；从单株1次分枝数分析，抽薹10 cm时施肥处理1次分枝数最多，为10.8个；抽薹15 cm时施肥处理单株1次分枝数最少，为9.1个；各处理间差异不显著。从单株二次分枝数分析，抽薹10 cm时施肥单株二次分枝最多，为12.6个；抽薹0 cm时施肥单株二次分支最少，为12.0 cm；各处理无显著差异。群体茎枝数与一次分枝数变化趋势一致，各处理间差异不显著。从倒伏指数看，不同时期薹肥施用的处理均有倒伏，各处理间倒伏程度未表现出明显差异，说明不同薹肥施用时期对白菜植株是否倒伏无影响。

表3 不同薹肥施用时期对直播白菜植株性状的影响

综上所述，随着薹肥不同施用时期的不断推移，成熟期白菜单株株高、茎粗等性状未表现出规律性差异，其中抽薹10 cm时施用薹肥的处理其单株一次分枝、二次分枝数及群体总茎枝数虽略高于其他处理，但差异未达到显著水平，总体说明不同薹肥施用时期对白菜植株性状有一定影响，但是影响程度不明显。

2.2.2 对直播白菜产量及产量构成的影响

在白菜成熟后在每个小区取样测定单株角果数、称量单株籽粒重，测定千粒重，计算每角果粒数和群体总角果数，并分别对测定项目进行方差分析。

由表4可知，不同处理间单株角果数介于552.2～589.6个，其中以抽薹10 cm施肥处理最多，抽薹15 cm时施肥处理最少，各处理间差异不显著。抽薹10 cm时施肥处理每角果粒数最多，为9.7粒，但与其他处理间差异不显著。抽薹10 cm时施肥处理单株总粒重最高，为12.7 g，显著高于抽薹0与15 cm时的施肥处理，与抽薹5 cm时施肥处理差异不显著。群体总角果数介于993.90万～1 061.25万，其中以抽薹10 cm时施肥处理最高，显著高于抽薹15 cm时处理。抽薹5 cm时施肥其千粒重最高，显著高于抽薹0 cm时施肥处理，与抽薹10 cm和抽薹15 cm时施肥处理之间差异不显著。从理论产量方面分析，抽薹10 cm时施肥处理理论产量最高，为228.1 kg，与抽薹15 cm时施肥处理差异达到显著水平，与其他处理之间差异不显著。综上说明，不同的薹肥施用时期单株角果数和每角果粒数影响较小，对千粒重和单株总粒重影响较大，最终通过影响千粒重和单株总粒重影响理论产量。

表4 直播白菜不同密度处理对白菜产量及产量结构的影响

2.2.3 直播白菜适宜薹肥施用时期

在相同的管理条件下，不同的薹肥施用时期其产量亦不相同。从图2可以看出，产量以抽薹10 cm时施肥处理最高，为228.1 kg，分别比抽薹0、5、15 cm时施肥处理高出17.6、14.6、20.3 kg，且显著高于抽薹15 cm时的施肥处理，但与其他处理之间差异不显著，说明薹肥施用宜早不宜晚，晚施可能不能及时为白菜的抽薹提供足够的营养成分，最终导致产量的降低。

图2 不同薹肥施用时期与产量的关系

3 小结与讨论

3.1 小结

3.1.1 直播白菜适宜种植密度

直播白菜密度对白菜植株形态具有一定的影响，密度过小时植株的单株株高较低、茎粗较大，抗倒能力强，一次分枝、二次分枝数量亦较多，但群体总茎枝数显著低于其他密度处理，群体过大时虽群体总茎枝数在高产范围内，但单株株高较大，单株一次分枝二次分枝数表现为显著低于其他处理，倒伏程度较大，因此在本试验条件下，密度为1.5万与1.8万处理的白菜植株符合高产植株形态；直播白菜密度对产量及产量构成影响较大，随着密度的增加，白菜单株产量构成因素呈现的增产趋势降低，群体产量构成因素则呈现出增高趋势，但超出适宜密度则趋于稳定。在本试验条件下，1.5万～2.1万的处理均属于高产密度范围，但由于密度高于2.1万则出现白菜后期大面积倒伏现象，给机械收割带来一定的困难，因此在实际生产过程中不推荐设置。最终通过曲线方程得知，当播种密度为1.90万时，产量达到最高，为208.5 kg。

3.1.2 直播白菜适宜薹肥施用时期

直播白菜不同薹肥施用时期对白菜植株形态具有一定的影响，随着薹肥施用时期的不断推移，成熟期白菜单株株高、茎粗等性状未表现出规律性差异，其中抽薹10 cm时施用薹肥的处理其单株一次分枝、二次分枝数及群体总茎枝数虽略高于其他处理，但差异未达到显著水平，总体说明不同薹肥施用时期对白菜植株性状有一定影响，但是影响程度不明显；直播白菜不同薹肥施用时期对产量亦有一定的影响，不同的薹肥施用时期单株角果数和每角果粒数影响较小，对千粒重和单株总粒重影响较大，通过影响千粒重和单株总粒重，最终影响理论产量；通过薹肥施用时期与产量关系得知，直播白菜薹肥施用宜早不宜晚，在抽薹10 cm时施用效果最佳。

3.2 讨论

3.2.1 适宜密度及适宜薹肥施用时期增产机理讨论

密度是影响白菜合理群体结构、协调源库生理性状的重要因子。群体的总茎枝数适宜是白菜高产的原因之一，群体总茎枝数的多少不仅影响群体中角果数的多少，也影响结角层的空间分布和光合效率，最终影响到籽粒产量的高低。群体中茎枝数少，形成的角果数也少，后期光合面积进而也减少，不能充分利用光能资源；群体中茎枝数过多，也会导致结角层中通风透光条件恶化而影响结角层的光合作用，因此群体中总茎枝数的多少存在一个适宜范围。根据已有的研究结果，在高产栽培条件下群体中适宜总茎枝数为18万～20万，在本试验中，密度为1.6万～2.1万处理的群体总茎枝数介于适宜总茎枝数之间。

源库关系协调也是高产的重要原因，源库是作物产量形成的两个重要方面，源足能促进库的充实，库大又能促进灌浆物质向籽粒中输送。群体角果数和总粒数最高，较大的库容能进一步促进灌浆物质的生产和运转，籽粒对养分的需求反过来促进了角果皮光合物质的生产。适宜的薹肥施用时期能够调节源库，使库源协调，从而促进产量增长。

3.2.2 往年试验结果比较讨论

在2013—2014年试验中，667 m2理论产量最高的处理株距为7.2 cm(理论密度为2.3万株)，以实际出苗数1.6万株的处理产量最高。在2015—2016年白菜试验中，在当时试验条件下，产量最高的密度处理为1.6万株，且有一定的增产潜力，通过曲线计算出最适宜的密度为18 750株；而在2015—2016年白菜试验中，1.6万及1.8万的密度处理均在适宜的密度范围内，以1.8万的处理最佳，通过曲线方程计算出最适宜的密度为1.9万，进一步验证了密度与产量之间呈二次曲线的关系，且与前两年结果一致。

参考文献：

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