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油菜新品种宁杂1818氮肥运筹试验

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摘要:以油菜(Brassica campestris L.)新品种宁杂1818为试验材料,以秦优7号为对照,研究不同氮肥运筹条件下,宁杂1818的植株长势和产量变化,旨在为深入了解宁杂1818的生长特性,建立宁杂1818高产、高效栽培技术体系提供理论依据。

关键词:油菜(Brassica campestris L.);新品种;宁杂1818;氮肥试验

中图分类号:S565.4;S143.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)06-1015-04

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2017.06.005

Abstract:Compared with Qinyou 7,the effect of different nitrogen fertilizer treatments on plant growth and yield of a new rapeseed variety Ningza 1818 was studied. The aim of this study was to understand the growth characteristics of Ningza 1818 and provide the basis for breeding Ningza 1818 with high-yield and high-efficient.

Key words: rapeseed(Brassica campestris L.); new variety; Ningza 1818; nitrogen fertilizer treatment

氮肥是调控油菜群体和产量的重要因素,合理施用氮肥可以有效促进油菜生长发育和产量形成[1-3]。宁杂1818是由江苏省农业科学院经济作物研究所选育的杂交油菜新品种,2013年通过国家品种审定委员会审定,2014年江苏省宝应县进行引种示范。为了深入了解宁杂1818的株型结构特点以及氮肥施用量对株型结构和菜子产量的影响,特开展不同氮肥运筹试验,并以本地主栽品种秦优7号为对照,旨在为本地建立宁杂1818高产、高效栽培技术体系提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

试验于2014年在射阳湖镇刁夷村进行,小区前茬为杂交水稻,土壤为蕻泥土,质地重壤,耕层和犁底层有机质含量高,pH 7.2,速效磷22.4 mg/kg、钾含量115 mg/kg,全氮含量0.20%。试验于9月20日播种育苗,10月29日移栽。

试验设2个品种:宁杂1818(a1),秦优7号(a2,对照);4个肥料处理;处理1(b1),无氮施肥区(0-6-10),不施氮肥,每667 m2施12%过磷酸钙50 kg、50%硫酸钾20 kg、11%硼砂400 g(折纯P2O5 6 kg、K2O 10 kg);处理2(b2),低氮水平区(8-6-10),每667 m2施46%尿素17.4 kg、12%过磷酸钙50 kg、50%硫酸钾20 kg、11%硼砂400 g(折纯N 8 kg、纯P2O5 6 kg、K2O 10 kg);处理3(b3),中氮水平区(16-6-10),每667 m2施46%尿素34.8 kg、12%过磷酸钙50 kg、50%硫酸钾20 kg、11%硼砂400 g(折纯N 16 kg、纯P2O5 6 kg、K2O 10 kg);处理4(b4),高氮水平区(24-6-10),每667 m2施46%尿素52.2 kg、12%过磷酸钙50 kg、50%硫酸钾20 kg、11%硼砂400 g(折纯N 24 kg、纯P2O5 6 kg、K2O 10 kg)。

试验不施任何有机肥。所有处理肥料运筹保持一致:氮肥基追比为5.5∶4.5、钾肥基追比为7∶3。基肥10月27日施入,磷、硼肥全部作基肥,追肥3月5日施入。施肥方式采用条施,施后复土、浇水。试验期间,除施肥以外其他田间管理措施保持一致。

小区面积34 m2,每小区栽植390株,重复3次,共24个小区,试验采用两因素随机区组排列,见表1。

1.2 测定内容与有关参数计算

2015年5月31日小区收割,6月6-7日脱粒。成熟期考种,测定油菜株型结构和产量因素数据(每小区调查10株),并按小区单独计产。

氮肥农学利用率=(施氮产量-不施氮产量)/施氮量×100%;

纯利润(元/667 m2)=每667 m2产量×油菜子价格-每667 m2生产资料成本;

施氮增收(元/667 m2)=(施氮区产量-不施氮区产量)×油菜子价格;

产投比=(施氮纯利润-不施氮利润)/氮肥投入。

1.3 数据统计

常规数据处理在Excel 2007软件中进行,统计分析在SPSS DPS软件中进行。

2 结果与分析

2.1 油菜植株形态

油菜的株型结构对搭建油菜的丰产架子具有决定作用,李一同[4]将油菜主茎划分为缩茎段、伸长茎段和薹茎段,其中伸长茎段是决定油菜抗倒伏的关键,而薹茎段是主要结角分枝的着生部位,是油菜高产的基础,合理施用肥料,促进一次、二次分枝,建立高效结角层是获得高产的重要措施。本试验在油菜成熟期调查了植株株型结构的各项指标,见表2。从表2可以看出,不施氮肥处理a1b1和a2b1各项指标均最低,随着氮肥用量的增加各项指标呈逐渐增加的趋势,但增加的幅度逐渐减少,其中根茎粗a2b1最细只有1.6 cm,随着施氮量的增加根茎粗逐渐增加达到2.1 cm,但只比a1b3增加0.1 cm。a1根茎粗的变化趋势与a2一致,但在同一氮肥水平下,a2根茎粗略低于对应的a1。

株高由缩茎段、伸长茎段、薹茎段和主轴四部分的长度组成,见图1。从图1可以看出,a1处理的株高均高于a2处理,且随着施氮量的增加而增加,但构成株高的4个茎段的比例不同,a1b1的缩茎段最长达14.2 cm,远高于其他处理,而a2各处理均较短且差异小;a1伸长茎段均高于a2;而a2苔茎段与主轴的总长要明显高于a1。在高产栽培中,促进苔茎段和主轴生长是获得高产的重要措施,而缩小伸长茎段可以防止倒伏,因而从株型分布来看a2品种的结构要比a1品种合理。缩茎段一般不伸长,a1b1处理的缩茎段过长同时茎粗只有1.7 cm,说明a1在不施氮肥的情况下生长过弱易形成高脚苗,但随着施氮量的增加茎粗逐渐增加,同时缩茎段和伸长茎段总长呈下降趋势,这有利于壮苗的形成,为高产打下了基础。

一次分枝数和二次分枝数是构成油菜产量的基础,见表2。从表2可以看出,a1和a2各肥料处理的分枝数随着氮肥施用量的增加而逐渐增加,a1品种b4处理达到最高,一次分枝数11.2个,二次分枝数7.5个,而a2品种在b4处理时增幅很小,一次、二次分枝数分别为10.4个和6.3个,说明a1品种分枝数的增长潜力要高于a2品种,这也可能与油菜株型大小有关。

2.2 产量构成因素

总角果数是决定油菜产量高低的重要因素之一,如表3所示。从表3可以看出,各品种总角果数随着施氮量的增加而逐渐增加,a1品种b4处理总角果数比不施氮肥处理增加189.4个,a2增加略多达214.9个。但相同品种不同肥力水平间角果数增加的幅度不同,a1b3处理相比a1b2增幅最大,达到了52.1%,a1b4处理增幅下降,只有8.5%;a2品种同样也在b3肥力水平下角果数增幅较大,而在b4肥力水平下增幅下降,只有2.1%。说明增施氮肥可以促进总角果数增加但氮肥施用过多总角果数增加的效果反而不明显。

在总角果数的组成成分中,一次分枝角果数所占的比例最大,且随着施氮量的增加而增加,增幅较大,变异系数a1为0.337,a2为0.350;二次分枝角果数较少,但增加幅度最大,变异系数a1为0.501,a2为0.421;主轴角果数随施肥量的增加增幅较小,变异系数只有0.1左右。说明增施氮肥提高总角果数关键在于增加了一次分枝和二次分枝的角果数,而对主轴角果数的增加影响不大。

在油菜生长的后期角果皮光合作用是提供子粒养分的重要来源,随着氮肥施用量的增加,两品种处理每角粒数和角果长度逐渐增加,而千粒重呈先增加后下降的趋势。说明不论何种品种增施氮肥均可以明显增加角果粒数、角果长和千粒重,但过量施用氮肥反而降低千粒重。不同品种间相同肥力水平下,a1品种的角果粒数在不施氮肥的条件下低于a2品种,但随着氮肥的施用角果粒数增加略高于a2,同时a1的角果长度和千粒重在相同肥力水平下也均大于a2,说明a1品种相对于a2品种无论是角果长度还是千粒重均较大,属于大角大粒品种。

2.3 产量与经济效益

对不同品种不同氮肥处理的产量进行两因素随机区组方差分析,如表4所示。a因素间即不同品种间产量差异达到显著水平,而b因素间即不同施氮量处理间产量差异达到极显著水平,说明两品种间产量差异较大,a1品种产量显著高于a2品种,而施氮量的变化对产量的影响达到了极显著水平。

对a1、a2品种各组合产量进行Tukey法多重比较,结果见表5。a1品种各处理每667 m2产量随着施肥量的增加呈逐渐增加的趋势,且a1b1、a1b2、a1b3处理间产量差异均达到极显著水平,a1b4处理产量最高,但比上一处理增幅最小,只有8.7%没有达到显著水平,a1b3产量相比a1b2增幅最大,达到62.0%;同样a2品种产量在b3肥力水平下增幅最大,达到极显著水平,b4处理相对于b3增幅只有6.6%没有达到显著水平。氮肥农学利用率反映的是每投入1 kg氮肥所得到的产量,氮肥农学利用率的高低间接体现了氮肥的利用效率,如表4所示。a1、a2氮肥农学利用率均随着氮肥施用量的增加呈先增后降的趋势,说明b4肥力水平虽然也有增产效果,但氮肥利用效率低。

随着施氮量的增加生产资料成本也相应增加,以菜子价4元/kg计算去除成本后纯利润见表5。a1b4最高,为780.8元/667 m2,但仅比a1b3增加6.4%,而a1b3增幅达到74.8%,同样a2品种也是b3处理纯利润增幅最高;施氮增收以b4处理最高,但相对于氮肥投入,b4处理的产投比下降,低于b3处理。说明随着氮肥施用量的增加,利润的增幅和产投比呈先上升后下降的趋势,只有在最佳施氮量的条件下才能产生最大的经济效益,同时减少过量施用氮肥对环境的破坏。不同品种间相同肥力水平间,a1品种无论产量、氮肥农学利用率、纯利润还是产投比均高于a2品种,其中a1b4纯利润比a2b4增加近100元/667 m2,因而在相同肥力水平下种植a1品种所获得的经济效益要高于a2品N。

3 小结与讨论

施氮量增加能提高油菜植株的株高和根茎粗,为产量增加打下扎实的基础。油菜茎秆由缩茎段、伸长茎段、薹茎段和主轴四部分构成,其中薹茎段和主轴是构建油菜丰产架子的关键,是油菜结角层所在的位置,随着施氮量的增加薹茎段和主轴总长呈逐渐增加的趋势,同时一次分枝数和二次分枝数也随之增加。不同品种间,秦优7号伸长茎段短株型矮小抗倒伏,而宁杂1818植株较高大,相同肥力水平的一次、二次分枝数也高于秦优7号,但宁杂1818茎粗略粗较抗倒伏,且随着施氮量的增加伸长茎段长度下降,提高了抗倒伏能力。

总角果数、每角果粒数、千粒重是构成油菜产量的重要因素,随着施氮量的增加,总角果数呈逐渐增加的趋势,但增加的幅度先增加后下降,在中氮处理水平下增加的幅度最大,高氮处理增加的幅度最小。在总角果数中,一次分枝角果数、二次分枝角果数随施氮量的增加,增幅较大,而主轴角果数变异系数最低,受施氮量增加的影响最小,因而提高一次、二次角果数是增加产量的关键因素。

随着施氮量的增加每角果粒数和角果长度逐渐增加,而千粒重呈先增后降的趋势,在中氮处理条件下千粒重达到最高值。不同品种间,秦优7号的总角果数要高于宁杂1818,但宁杂1818的角果长度和千粒重均大于秦优7号,属于大角大粒品种,所以在同一氮肥水平下,宁杂1818的产量要高于秦优7号。

方差分析表明,宁杂1818的产量要显著高于秦优7号,而不同氮肥处理间的产量随着施氮量的增加而增加且差异达到了极显著水平,说明在试验设置的氮肥水平范围内,增施氮肥可以极显著提高油菜产量。但高氮处理无论是宁杂1818还是秦优7号,每667 m2产量和纯利润的增幅均最低,且氮肥的农学利用率和产投比下降,而各氮肥处理中以中氮处理增产增收幅度、氮肥农学利用率和产投比最高,因而从高效施肥、节能环保的角度出发,中氮施肥量是最佳施肥量。

试验结果表明,宁杂1818株型比秦优7号高大,一次、二次分枝多于秦优7号,但结角数要低于秦优7号,因而结角密度较低,角果受光条件比较好。除结角数较少外,宁杂1818的角果长和每果粒数都要略高于秦7号,子粒的千粒重也要高于秦优7号,因此在同等肥力水平下,宁杂1818的产量显著高于秦优7号。无论何品种其产量均随着施氮量的增加而增加,但过量施用氮肥降低子粒千粒重,同时降低氮肥的利用率和产投比,在各施氮处理中以16 kg/667 m2纯氮为最佳施用量,其增产和增收的幅度最大,氮肥利用率和产投比最高。因此,选用高产品种宁杂1818,每667 m2施纯N 16 kg、P2O5 6 kg、K2O 10 kg,是宝应县高产高效栽培的最佳选择。

参考文献:

[1] 李志玉,郭庆元,廖 星,等.不同氮水平对双低油菜中双9号产量和品质的影响[J].中国油料作物学报,2007,29(2):78-82.

[2] 秦亚平,李志玉,廖 星,等.不同施氮量对中双9号农艺性状和经济性状的影响[J].湖北农业科学,2006,45(1):80-83.

[3] 赵继献,程国平,任廷波,等.不同氮水平对优质甘蓝型黄籽杂交油菜产量和品质性状的影响[J].植物营养与肥料学报,2007, 13(5):882-889.

[4] 李一同.油菜主茎性状的初步研究[J].作物学报,1964,3(4):429-437.