●王亞瀑 何繼紅
(1.甘肅省定西市渭源縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 甘肅 定西 748200;2.甘肅省農(nóng)科院作物研究所 甘肅 定西 743000)
油菜是草本十字花科作物,是我國(guó)主要油料作物,產(chǎn)量占全國(guó)油料總產(chǎn)量的30%以上。隨著生活水平的提高,人們對(duì)菜籽油的需求逐漸增加[1]。針對(duì)油菜生產(chǎn)存在產(chǎn)量低和品質(zhì)差等問(wèn)題,通過(guò)改良關(guān)鍵栽培措施,改善油菜群體物質(zhì)的空間分布,可實(shí)現(xiàn)油菜產(chǎn)量的提升[2]。進(jìn)一步提高油菜產(chǎn)量和品質(zhì)必然依賴于合理的栽培模式[3],研究表明,在多個(gè)栽培措施協(xié)同作用下能構(gòu)建油菜高產(chǎn)冠層。因此,本試驗(yàn)設(shè)置4種栽培模式,研究高效優(yōu)化栽培模式構(gòu)建對(duì)油菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,為油菜高產(chǎn)栽培提供參考。
試驗(yàn)于2020~2021年在渭源縣會(huì)川鎮(zhèn)楊莊村半陰坡社進(jìn)行,試驗(yàn)材料為“灃綠1號(hào)”,試驗(yàn)田上茬作物為玉米,試驗(yàn)田土壤基礎(chǔ)肥力為 pH 7.1、有機(jī)質(zhì)含量14.65 g/kg、堿解氮含量68.33 mg/kg、速效磷含量 31.26 mg/kg、速效鉀含量74.33 mg/kg。
試驗(yàn)用微量元素水溶肥含F(xiàn)e+Mn+Zn+B≥100 g/L,由河南沃普豐肥有限公司生產(chǎn)。
試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì),設(shè)置4個(gè)栽培模式,分別為常規(guī)栽培模式(T1):旋耕20 cm,30 cm等行距;耕層優(yōu)化模式(T2):深松耕作35 cm,30 cm 等行距;冠層優(yōu)化模式(T3):旋耕20 cm,20 cm+40 cm 寬窄行,抽薹期葉片噴施微量元素水溶肥;綜合優(yōu)化模式(T4):深松耕作35 cm,20 cm+40 cm寬窄行,抽薹期葉片噴施微量元素水溶肥。各處理施氮肥(N)180 kg/hm2、磷肥(P2O5)90 kg / hm2、鉀肥(K2O)120 kg/hm2,40%氮肥、所有磷肥和60%鉀肥作基肥施用,其他肥料作追肥。微量元素肥用量為50 g/667 m2,兌水30 kg/667 m2,在油菜抽薹期噴施1次。2020年10月18日播種,2021年5月13日進(jìn)行收獲,5月18日脫粒測(cè)產(chǎn)。
1.3.1 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的測(cè)定油菜成熟后,在試驗(yàn)每小區(qū)的中心部分隨機(jī)選取20株長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)一致的油菜單獨(dú)收獲,測(cè)量統(tǒng)計(jì)單株角果數(shù)、主序角果數(shù)、角粒數(shù)和千粒重。各小區(qū)全部收獲,進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。
1.3.2 油菜品質(zhì)的測(cè)定各處理收獲后隨機(jī)取樣,測(cè)定油菜籽粒品質(zhì),采用多功能近紅外成分分析儀(DA7200)測(cè)量油菜籽粒含油量、硫苷、芥酸及油酸含量。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用 Excel 2013 和 SPSS 22.0 軟件進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入處理與統(tǒng)計(jì)分析。
由表1可知,不同優(yōu)化栽培模式顯著影響油菜產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素,其中各處理有效株數(shù)不存在顯著差異,單株角果數(shù)表現(xiàn)為T4>T3>T2>T1,T2、T3、T4處理均顯著高于T1,分別比 T1高3.95%,9.11%,10.23%,處理間差異均顯著。角粒數(shù)表現(xiàn)為T4>T3>T2>T1,T2、T3、T4處理均顯著高于T1,分別比T1高6.23%,7.54%,13.43%,T2 和 T3 處理差異不顯著。千粒重表現(xiàn)為T4>T3>T2>T1,T2與T1不存在顯著差異,T2、T3和T4分別比T1高1.03%,4.83%,5.91%。產(chǎn)量表現(xiàn)為 T4 > T3 >T2>T1,T2、T3、T4處理均顯著高于T1,分別 比 T1 高 9.65%,15.64%,25.54%,T2 與 T3處理差異不顯著。

表1 不同優(yōu)化栽培模式下油菜產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素
由表2可知,栽培模式顯著影響油菜品質(zhì),其中油菜籽粒含油量表現(xiàn)為T4>T2>T3>T1,T2、T3處理與T1不存在顯著差異,T4處理顯著高于T1,高3.88%。硫苷表現(xiàn)為T1>T3>T2>T4,T2、T3、T4處理均顯著低于T1,T2與T3處理不存在顯著差異。各處理芥酸含量均為0。油酸含量表現(xiàn)為T4>T2>T3>T1,T2、T3處理與T1不存在顯著差異,T4處理顯著高于T1,高 2.81%。

表2 不同優(yōu)化栽培模式下油菜品質(zhì)
本研究結(jié)果表明,幾種栽培模式均能夠顯著提高油菜單株角果數(shù)、主序角果數(shù)、角粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量,其中,深松耕作35 cm、20 cm+40 cm寬窄行、抽薹期葉片噴施微量元素水溶肥的綜合優(yōu)化模式油菜產(chǎn)量最高,品質(zhì)最好,可在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
油菜生長(zhǎng)發(fā)育所需的化學(xué)能是由葉片對(duì)光能截獲和光合作用轉(zhuǎn)化而來(lái)的[4]。油菜群體結(jié)構(gòu)通過(guò)影響葉片的空間布局從而調(diào)節(jié)對(duì)光照的利用。研究表明,株行距的調(diào)整可顯著改變?nèi)后w冠層生物量的分布,協(xié)調(diào)冠層中下部的光分布,從而增加光合面積[5]。深松耕作可有效改變耕層結(jié)構(gòu),促進(jìn)根系的伸長(zhǎng)生長(zhǎng),強(qiáng)化深層根系對(duì)土壤中水分、養(yǎng)分的汲取活力,對(duì)地上干物質(zhì)的生產(chǎn)有間接促進(jìn)作用[6]。本研究表明,冠層優(yōu)化模式和耕層優(yōu)化模式顯著提高了油菜單株角果數(shù)、主序角果數(shù)、角粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量,主要是由于冠層優(yōu)化模式重塑了群體冠層物質(zhì)垂直結(jié)構(gòu),進(jìn)一步改善了穗下部的光環(huán)境。耕層優(yōu)化間接作用于冠層結(jié)構(gòu),從而調(diào)控物質(zhì)生產(chǎn),影響產(chǎn)量形成。因此,綜合優(yōu)化模式的增產(chǎn)效果最好。
品質(zhì)是衡量作物種植模式的關(guān)鍵因素,本研究結(jié)果表明,綜合優(yōu)化模式顯著提高油菜含油率,一方面,深松耕作提高了土壤通透性,增加土壤蓄水能力,有利于物質(zhì)運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化;另一方面,冠層優(yōu)化模式為油菜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)提供充足的物質(zhì)基礎(chǔ)和能量,因此協(xié)同優(yōu)化耕層冠層的綜合優(yōu)化模式品質(zhì)增益更為顯著。