湖北双季稻区免耕直播油菜生长及产量形成

作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(4): 694−702
/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9
E-mail: xbzw@
本研究由国家科技支撑计划项目(2010BAD01B09)和国家油菜现代产业技术体系项目(nycytx-00510)资助。

*
通讯作者(Corresponding author): 周广生, E-mail: zhougs@
第一作者联系方式: E-mail: lianjuan198602@
Received(收稿日期): 2010-09-09; Accepted(接受日期): 2011-01-06.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.00694
湖北双季稻区免耕直播油菜生长及产量形成
王翠翠 陈爱武 王积军 张冬晓 汤 松 周广生* 胡立勇 吴江生 傅廷栋
华中农业大学植物科学技术学院, 湖北武汉 430070
摘 要: 长江流域双季稻区因茬口紧、土壤黏重, 晚稻收获后大都未种植下茬作物而形成冬闲田。

本研究以华双5号油菜品种为材料, 在湖北双季稻区三试验点进行裂区试验, 测定油菜各生育期在不同氮素及密度水平下的个体及群体指标, 成熟期考察经济性状及产量构成, 为双季稻区免耕直播油菜示范及管理提供依据。

结果表明: (1)双季稻区免耕直播油菜全生育期尤其是苗期显著缩短, 苗期生长量严重不足, 蕾薹期至开花期油菜生长快, 春发特性明显; (2)氮肥及种植密度水平对双季稻区免耕直播油菜生长及产量有着显著影响, 增施氮肥可改善个体素质、增加产量, 提高密度可提高群体素质、增加产量; (3)湖北各试点每公顷纯氮用量270 kg 、种植密度为45万株及60万株处理的产量均接近或达到2 250 kg hm −2, 超湖北平均单产, 说明油菜免耕直播栽培模式可在湖北双季稻区试验示范; (4)生产实践中, 应重视氮肥与密度的双重调节, 以肥促长、以密补迟, 相互配合。

关键词: 油菜; 双季稻区; 免耕直播; 产量
Growth and Yield Formation of No-Tillage Direct-Seeding Rapeseed in Hubei Double Cropping Rice Area
WANG Cui-Cui, CHEN Ai-Wu, WANG Ji-Jun, ZHANG Dong-Xiao, TANG Song, ZHOU Guang-Sheng *, HU Li-Yong, WU Jiang-Sheng, and FU Ting-Dong
College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China
Abstract: After harvest of late rice, most farmlands in the Yangtze River basin are often fallow through winter due to tight rota-tion and heavy clay soil. For evaluating the possibility in application of the no-tillage and direct-seeding model for rapeseed pro-duction in the double cropping rice area, the split-plot experiments were carried out in the three locations in double cropping rice area of Hubei. Several parameters related to growth in terms of plant individual and population, grain yield and its components were measured under the three nitrogen levels and at four planting densities. The results showed that: (1) the no-tillage and di-rect-seeding decreased growth duration, especially the seedling stage, and biomass accumulation from emergence to the early budding stage, while increased growth at the late budding stage in spring; (2) nitrogen rate and planting density had significant effects on growth and yield of rapeseed by improving the individual and population qualities; (3) the yields of rapeseed achieved 2 250 kg ha –1 at the planting densities of 45×104–60×104 plants ha −1 under the nitrogen level of 270 kg ha −1, which exceeded the average yield in Hubei. The results suggested the no-tillage and direct seeding model for rape planting could be applied in double cropping rice area of Hubei, and the optimization in nitrogen rate and planting density could result in high yield of rapeseed. Keywords: Rapeseed; Double cropping rice area; No-tillage directly seed; Yield
长江流域双季稻区因茬口紧, 稻田土壤黏重、翻耕整地困难, 晚稻收获后大都未种植下茬作物, 导致冬闲田面积居高不下。

据统计, 目前长江流域
可利用冬闲耕地600万公顷[1-4]。

已有一些报道利用马铃薯、牧草、蔬菜、亚麻等作物开发利用双季稻区冬闲田, 但在生产上所占比例仍然较少[5-7]。

在该
第4期王翠翠等: 湖北双季稻区免耕直播油菜生长及产量形成695
地区发展油菜生产并不与主要粮食作物争地和劳力资源, 而且还可改良土壤, 提高单位面积产量。

如将其中300万公顷冬闲耕地用来发展油菜生产, 则比现有油菜种植面积增加70%左右, 将能有效缓解我国食用植物油的供给矛盾[1-4]。

油菜育苗移栽模式可有效缓解长江流域双季稻区茬口紧张的难题, 但随着农村劳力的转移, 在实际生产中该模式的应用比例较小。

在单季稻区, 油菜免耕直播技术可减少用工、无需翻耕整地、无茬口矛盾, 受到农民青睐[8-10]。

而在双季稻区利用油菜免耕直播栽培模式开发利用冬闲田的报道尚不多见。

因此, 研究免耕直播油菜在双季稻区适用性、不同栽培措施条件下各生育期油菜生长发育特点与产量形成规律, 对减少长江流域冬闲田面积, 增加油菜产量, 保障我国食用油安全供给具有重要意义。

本试验连续2年在湖北双季稻区选择3个试验点, 研究各生育期不同氮肥水平及种植密度对油菜生长状况及产量形成的影响, 为双季稻区免耕直播油菜示范推广及栽培管理提供依据, 从而充分利用冬闲田, 增加油菜总产。

1材料与方法
1.1材料及设计
以华双5号油菜品种为材料, 于2008—2010连续2年在湖北武汉、武穴及沙洋3点选用肥力一致的稻田进行免耕直播裂区试验, 各试验点基本情况见表1。

施氮量(设90 kg hm−2、180 kg hm−2、270 kg hm−2三个水平, 分别用N6、N12及N18表示, 以含氮46%尿素作氮源)为主区; 密度(设15万株 hm−2、30万株 hm−2、45万株 hm−2、60万株 hm−2 四个水平, 分别用D1、D2、D3、D4表示)为副区。

小区面积15 m2 (2.0 m×7.5 m), 10月30日穴播。

在相同地块以9月30日翻耕(翻耕深度0.2 m)、30万株 hm–2密度穴播及180 kg hm−2施氮量为对照(CK)。

各小区磷、钾及硼肥用量相同, 分别为150 kg hm−2 P2O5、225 kg hm–2 K2O和15 kg hm−2硼砂。

50%氮肥及全部磷、钾、硼用作基肥, 其余50%氮肥作薹肥(2月初施入)。

各处理行距均为0.2 m, 出苗后即开始间去窝堆苗, 病虫草害等其他田间管理措施同常规。

1.2指标及测定方法
分别在油菜4个生育期进行生长状况调查, 以绿色部分超过1/2以上计1片绿叶并用比叶重法调查叶面积指数; 用水将土壤湿润后轻轻挖出油菜根部, 洗净后测定主根长度; 将植株各部烘至恒重后测定干重及根冠比; 用第一对侧根与子叶节间的直径表示根颈粗; 记载生育期参照胡立勇等方法[11]。

利用克拉克公式[12]测定角果面积。

成熟期按常规方法考察产量构成因素后测定小区实际产量。

三试点油菜生长发育变化规律类似, 本文以武汉数据为例进行分析。

用SAS软件统计分析。

2结果与分析
2.1双季稻区免耕直播油菜产量表现
表2表明, 相同栽培模式下, 油菜产量表现在湖北各试点存在差异。

CK条件下, 武汉点产量最高, 2年平均为3 042 kg hm−2, 武穴点最低, 2年平均为2 730 kg hm−2, 但N6D1模式下, 武穴点产量最高, 2年平均为1 541 kg hm−2, 武汉点最低, 为813 kg hm−2。

说明即使在品种、栽培模式及肥料管理等均相同情况下, 各试点不同土壤理化状况及气候因子仍影响着双季稻区免耕直播油菜的生长发育及产量形成。

方差分析表明, 氮肥与种植密度均极显著地影响着双季稻区免耕直播油菜产量, 相同密度条件下, 产量随施氮量增加而增加; 相同氮肥条件下, 产量随密度增加而增加; 但氮肥对产量的影响效应高于密度效应; 同时, 氮肥与密度存在着显著的正互作效应。

因此, 在双季稻区免耕直播栽培模式下, 如要获得较高产量则应在一定范围内增加种植密度与氮肥用量, 以密补迟, 以肥促长。

虽双季稻区油菜在免耕直播模式下, 各氮肥、密度组合的产量均低于CK, 但N18D3、N18D4组合在3点2年的产量为2 243 kg hm−2, 超过近几年全省均产1 875 kg hm−2的水平。

说明油菜稻茬免耕直播模式适用于湖北双季稻区, 在增施氮肥及增加种植密度的条件下可获得较高产
表1试验点基本概况
Table 1 General condition of field trials
试验地点Trial site pH
有机质
Organic matter (g kg–1)
碱解氮
Available N (mg kg–1)
速效磷
Available P (mg kg–1)
速效钾
Available K (mg kg–1)
湖北武汉 Wuhan, Hubei 6.3 36.4 94.5 11.3 107.7 湖北武穴 Wuxue, Hubei 6.0 31.6 180.2 8.2 101.4 湖北沙洋 Shayang, Hubei 6.7 22.6 104.6 18.8 94.8
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作 物 学 报
第37卷
表2 双季稻区免耕直播油菜的产量表现
Table 2 Yield performance of direct-seeding rapeseed in no-tillage double cropping rice area (kg hm –2)
湖北武汉 Wuhan, Hubei 湖北武穴 Wuxue, Hubei 湖北沙洋 Shayang, Hubei
处理 Treatment 2008–2009 2009–2010 2008–2009 2009–2010 2008–2009 2009–2010 平均产量
Average yield CK 3081 3003 2682 2778 2891 3084
2920
N 6D 1
866 761 1697 1383 819 1265 1132
N 6D 2 1001
969 1860 1605 1101 1572 1351 N 6D 3 1184 1148 2051 1845 1239 1715 1530 N 6D 4
1392 1247 2145 2081 1682 1877
1737 N 12D 1 1229 1142 1872 1571 1085 1544 1407 N 12D 2 1356 1442 2133 1769 1298 1668 1611 N 12D 3 1707 1737 2204 1952 1806 1928 1889 N 12D 4 1889 1850 2259 2162 2156 2006 2053 N 18D 1 1641 1364 1911 1749 1409 1617 1615
N 18D 2 2127 1863 2277 1989 1746 1782 1964 N 18D 3 2312 2103 2235 2102 2261 1964 2163 N 18D 4 2487 2291 2345 2199 2448 2160 2322 平均Average
1713 1609 2128 1937 1688 1860
1822 F N 321.4** 344.6** 354.0** 304.8** 379.2** 337.2** F D 226.2** 256.7** 208.1** 227.2** 255.8** 269.5** F N×D 6.4* 6.8* 7.2* 6.7* 7.7* 7.0*
*
和** 分别表示差异在0.05和0.01水平显著。

*
and ** denote significantly different at the 0.01 and 0.05 probability levels, respectively.
量, 这既可提高农民积极性, 用好冬闲田, 又可提高湖北油菜总产。

2.2 双季稻区免耕直播油菜生育进程
2008—2009年度武汉地区油菜在CK 条件下全生育期历时224 d 。

其中, 苗期最长, 为120 d, 蕾薹期、花期及成熟期历时30~35 d, 播种后因温湿度适宜, 3 d 即可出苗。

采用免耕迟直播栽培模式, 相同密度条件下, 油菜全生育期随氮肥用量增加而延长, 其主要原因是苗期与花期生长天数有所增加; 相同氮肥条件下, 油菜全生育期随密度增加有逐渐缩短的趋势(表3)。

但与CK 比, 晚播栽培模式下除出苗期延长外, 其他各生育期均有所缩短, 导致其全生育期变短。

其中, 苗期变化最大, 各处理均达20 d 以上; 其次是花期, 缩短6~11 d; 蕾薹期缩短1~2 d 。

因而虽播期推迟30 d, 但其收获期与CK 相近。

2.3 双季稻区免耕直播油菜生长发育状况
2.3.1 冬至(12月22日)苗情 表4表明, CK 条件下, 油菜地上部与根系冬前生长迅速, 叶片肥大、干物质累积能力强, 根系扎土深。

冬至时, 油菜已封行, 其叶面积指数为2.64、苗高30 cm 以上、根长达20 cm 以上。

双季稻区油菜采用免耕直播模式, 因播期推迟长达30 d, 所有氮素与密度组合的各指标
测定值均极显著低于CK, 油菜冬前生长量严重不足。

这也是双季稻区免耕直播油菜的显著特点。

但该种植模式下, 虽然冬前生长时间较短, 但氮肥及密度处理对油菜冬前生长量仍有着显著影响。

相同密度条件下, 增施氮肥可显著改善油菜个体素质, 增加油菜单株叶面积、地上部及根系干物质累积量; 氮肥相同条件下, 密度增加后虽单株叶面积及单株各部位干重有所下降, 但叶面积指数及群体各部干重均显著增加, 油菜群体素质改善, 其密度效应得到体现。

2.3.2 蕾薹初期(2月20日)生长状况 冬至至蕾薹期是油菜根系生长发育的重要阶段, 此期根干重增加倍数高于地上部, 根冠比达全生育期最大值(表5)。

越冬后, 温度缓慢回升, 油菜地上部恢复生长。

与冬至苗相比, 蕾薹初期各处理条件下的油菜苗高、植株不同部位干重及根长等指标显著改善; 而在越冬期间, 油菜部分叶片黄化、凋落, 导致蕾薹期各处理的叶面积指数均略低于冬至苗。

表5表明, 双季稻区免耕直播油菜蕾薹初期个体及群体状况在不同氮素及密度水平间存在差异, 有的达显著水平。

同一密度条件下, 随氮素水平提高, 油菜叶面积指数及不同部位干重逐渐增加, 苗
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王翠翠等: 湖北双季稻区免耕直播油菜生长及产量形成 697
表3 不同处理条件下免耕迟直播油菜的生育进程(湖北武汉, 2008–2009)
Table 3 Growth processes of no-tillage late direct-seeding rapeseed under different treatments (Wuhan , Hubei, 2008–2009) 各生育进程持续时间 Duration of each growth process (d)
处理 Treatment
出苗期 Emergence stage
苗期
Seedling stage
蕾薹期 Budding stage
花期
Flowering stage
成熟期 Maturity stage
全生育期
Whole growth period
(d)
CK 3 120 32 34 35 224 N 6D 1 6 92 30 24 29 181 N 6D 2 6 92 30 24 29 181 N 6D 3 6 92 30 23 28 179 N 6D 4 6 92 30 23 28 179 N 12D 1 6 95 31 26 31 189 N 12D 2 6 95 31 26 31 189 N 12D 3 6 95 31 25 30 187 N 12D 4 6 95 31 25 29 186 N 18D 1 6 98 31 28 33 196 N 18D 2 6 98 31 28 33 196 N 18D 3 6 98 31 26 32 193 N 18D 4 6 98 31 26
32
193
表4 油菜不同栽培模式下的冬至苗情(湖北武汉, 2008–2009)
Table 4 Seedling condition of rapeseed on winter solstice under different cultivation patterns (Wuhan, Hubei, 2008–2009) 地上部干重Dry weight of shoot 根干重Dry weight of root 处理 Treatment
苗高 Plant height (cm)
叶面积指数 Leaf area index
个体 Individual (g)
群体 Population (kg hm –2)
个体 Individual (g)
群体 Population (kg hm –2)
根长 Length of root (cm)
根冠比 Root-shoot ratio
CK 34.4 2.64 11.622 232.44 1.844 36.88 21.33 0.159 N 6D 1 8.3 0.29 0.142 1.42 0.017 0.17 5.77 0.114 N 6D 2 7.9 0.47 0.121 2.42 0.014 0.28 4.97 0.116 N 6D 3 7.8 0.69 0.109 3.27 0.013 0.39 3.73 0.119 N 6D 4 8.1 0.81 0.096 3.84 0.011 0.44 3.13 0.115 N 12D 1 9.8 0.35 0.197 1.97 0.020 0.20 5.83 0.102 N 12D 2 9.4 0.58 0.182 3.64 0.019 0.38 4.60 0.104 N 12D 3 9.9 0.76 0.177 5.31 0.018 0.54 4.10 0.102 N 12D 4 9.8 0.91 0.169 6.76 0.018 0.72 3.83 0.107 N 18D 1 9.3 0.48 0.227 2.27 0.021 0.21 4.83 0.093 N 18D 2 9.3 0.77 0.214 4.28 0.020 0.40 4.23 0.093 N 18D 3 9.5 0.93 0.201 6.03 0.018 0.54 4.02 0.091 N 18D 4 9.1 1.12 0.190 7.60 0.018 0.72 3.69 0.093 LSD 0.05 0.4 0.18
0.016
0.77
0.005 0.13
0.72 0.011
LSD 0.01 0.9 0.32 0.028 1.26 0.008 0.21 1.34 0.020
高、根长及根冠比等指标逐渐下降; 相同氮肥条件下, 随密度增加, 油菜单株各部干重及根冠比等指标逐渐下降, 苗高、叶面积指数、根长及群体各部干重逐渐增加。

虽然不同氮素及密度水平影响着免耕直播油菜的生长发育状况, 但无论何种氮肥水平及密度组合, 蕾薹初期油菜的个体及群体素质均显著低于CK 。

2.3.3 初花期(3月15日)生长状况 蕾薹初期至
初花期是油菜地上部生长最快的阶段。

此期温度较高, 苗高迅速增加, 地上部干物质累积快, 根冠比有所下降。

与蕾薹初期相比, 各处理条件下油菜初花期的苗高、叶面积指数、植株不同部位干重、根长等个体及群体指标均逐渐增加(表6)。

免耕迟直播模式下, 初花期油菜个体及群体状况在不同氮素水平及密度条件下的变化与蕾薹初期类似。

但此期是生长的关键时期, 苗高、不同部位干重及根长等指
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表5 不同处理对油菜蕾薹期生长的影响(湖北武汉, 2008–2009)
Table 5 Effects of different treatments on rapeseed growth at budding stage (Wuhan, Hubei, 2008–2009)
地上部干重 Dry weight of shoot 根干重 Dry weight of root 处理 Treatment
苗高 Plant height (cm)
叶面积 指数 Leaf area index
个体 Individual (g)
群体 Population (kg hm −2) 个体 Individual (g) 群体 Population (kg hm −2) 根长 Length of root (cm)
根冠比 Root-shoot ratio
CK 37.8 2.21 20.502 6150.6 5.226 1567.8 28.72 0.255 N 6D 1 17.3 0.24 1.742 261.3 0.481 72.2 10.25 0.276 N 6D 2 17.6 0.42 1.521 456.3 0.410 123.0 12.83 0.270 N 6D 3 18.7 0.57 1.350 607.5 0.352 158.4 15.21 0.261 N 6D 4 21.7 0.72 1.142 685.2 0.273 163.8 17.58 0.239 N 12D 1 14.2 0.27 2.135 320.3 0.535 80.3 7.12 0.251 N 12D 2 15.7 0.52 2.033 609.9 0.483 144.9 10.42 0.238 N 12D 3 17.0 0.69 1.545 695.3 0.342 153.9 13.50 0.221 N 12D 4 18.5 0.84 1.392 835.2 0.294 176.4 15.47 0.211 N 18D 1 12.0 0.33 2.826 423.9 0.636 95.4 6.25 0.225 N 18D 2 14.5 0.62 2.474 742.2 0.513 153.9 8.56 0.207 N 18D 3 15.0 0.87 2.211 995.0 0.416 187.2 11.51 0.188 N 18D 4 17.2 0.96 1.845
1107.0 0.327 196.2 13.25 0.177 LSD 0.05 3.2 0.24 0.340
63.3 0.087 24.3
1.60 0.016 LSD 0.01 5.8 0.41 0.577
110.7
0.132
42.8
2.88 0.025
表6 不同处理对油菜花期生长的影响(湖北武汉, 2008–2009)
Table 6 Effects of different treatments on rapeseed growth at flowering stage (Wuhan, Hubei, 2008–2009)
地上部干重 Dry weight of shoot 根干重 Dry weight of root 处理 Treatment
苗高 Plant height (cm)
叶面积指数 Leaf area index
个体 Individual (g)
群体 Population (kg hm –2) 个体 Individual (g) 群体 Population (kg hm –2)
根长 Length of root
(cm)
根冠比 Root-shoot ratio
CK 159.3 2.49 33.612 10083.6 6.823 2046.9
33.26 0.203 N 6D 1 101.5 0.46 14.532 2179.8 1.405 210.8 16.23 0.097 N 6D 2 105.7 0.84 12.090 3627.0 1.265 379.5 16.92 0.105 N 6D 3 108.7 1.17
9.095 4092.8 1.025 461.3 19.36 0.113 N 6D 4 112.5 1.48
6.943
4165.8 0.912 547.2 23.09 0.131 N 12D 1 110.5 0.68 17.875 2681.3 1.634 245.1 13.53 0.091 N 12D 2 116.3 1.18 14.974 4492.2 1.525 457.5 15.35 0.102 N 12D 3 120.7 1.65 12.462 5607.9 1.415 636.8 16.20 0.114 N 12D 4 123.3 1.84
9.522
5713.2 1.155 693.0 20.34 0.121 N 18D 1 113.5 0.82 20.735 3110.3 1.794 269.1 9.21 0.087 N 18D 2 116.2 1.46 16.631 4989.3 1.555 466.5 12.83 0.094 N 18D 3 120.5 1.89 12.971 5837.0 1.392 626.4 14.11 0.107 N 18D 4 124.7 2.24 10.675
6405.0 1.215 729.0 16.67
0.114
LSD 0.05 4.1 0.32 2.116
138.6 0.448 48.3 3.41 0.014 LSD 0.01 7.9 0.69 3.485
246.9
0.686
87.6
6.10 0.023
标相对增加量均显著高于CK, 个体与群体素质显著改善, 与CK 差距逐渐缩小, 春发特性明显。

同时, 该栽培模式下, 氮肥及密度对个体及群体素质的改善作用增强。

如N 18D 4处理条件下, 叶面积指数达到2.24, 接近CK 水平, 群体地上部干重达6 405.0 kg hm –2, 达CK 的60%以上。

2.3.4 角果初期(4月8日)生长状况 终花后, 油菜生长速度减缓, 角果是其进行光合作用的主要器官, 光合产物主要在角果中累积, 植株地上部干重增加, 导致角果期根冠比进一步下降。

CK 条件下, 植株根系生长停止, 根长及根干重与蕾薹期无显著变化。

免耕迟直播条件下, 各处理的根系生长仍在
第4期
王翠翠等: 湖北双季稻区免耕直播油菜生长及产量形成 699
进行, 根长与根干重与蕾薹期比均略有增加(表7), 这可能与免耕油菜根系分布较浅, 表层土壤水、肥、气、热相对协调有关, 亦可能与迟播条件下油菜根系生长发育相对延后有关。

不同氮肥及密度水平显著影响着角果期油菜个体及群体发育状况(表7)。

相同密度条件下, 根长及根冠比随氮肥水平增加而下降, 但其苗高、角果面积指数及不同部位干重却随氮肥水平增加而增加。

说明双季稻区油菜在免耕直播模式下, 增施氮肥有利于植株地上部干物质的合成与累积, 增加了角果面积指数。

相同氮肥条件下, 根长及根冠比随密度增加而增加, 但其苗高及不同部位干重等个体指标有所下降。

说明双季稻区油菜在免耕直播种植模式下, 增加密度会抑制植株个体素质的改善, 但其角果面积指数、群体各部干重等群体指标显著改善。

故而, 此期在N 18D 4处理条件下, 群体地上部干重甚至超过CK 水平, 角果面积指数达到CK 的73.7%。

2.4 双季稻区免耕直播油菜成熟期农艺性状及产量构成
2.4.1 不同处理对双季稻区免耕直播油菜农艺性状的影响 油菜成熟期各农艺性状在不同处理间存在差异, 有的达极显著水平(表8)。

双季稻区油菜在免耕直播模式下, 各处理的根颈粗、地上部干重、分枝部位及主花序长等指标均显著低于CK; 结角
密度及经济系数等指标在不同处理间存在差异, 有的显著高于CK, 有的显著低于CK 。

氮肥及密度水平对双季稻区免耕直播油菜成熟期农艺性状有着显著影响。

指标不同, 各处理条件下的变化规律亦不相同。

相同氮肥条件下, 根颈粗、地上部干重、主花序长等指标随密度增加而下降, 分枝部位及经济系数随密度增加而下降; 结角密度在不同密度间未见显著差异。

相同密度条件下, 根颈粗、地上部干重、分枝部位、结角密度及经济系数等指标随氮肥水平增加而增加; 主花序长随氮肥水平增加而下降。

2.4.2 对产量构成因素的影响 表9表明, 氮肥及密度对油菜成熟期各产量构成因素有着显著影响。

一次分枝、二次分枝、单株角果数、每角果粒数、粒重等各产量构成因素及单株产量、群体产量在处理间存在差异, 有的达极显著水平。

双季稻区油菜在免耕迟直播模式下, 采取不同氮肥及密度组合后个体水平的某些指标在一些处理中超过CK, 而直接影响群体产量的群体角果数、每角果粒数以及粒重等指标并未超过CK 。

但氮肥与密度双重调节可显著提高群体产量。

相同密度下, 免耕迟直播油菜各产量构成因素及单株产量均随氮素增加而增加。

说明90~270 kg hm –2氮素水平下, 增施氮素提高了免耕迟直播油菜个体水平, 从而提高各产量构
表7 不同处理对油菜角果期生长的影响(湖北武汉, 2008–2009)
Table 7 Effects of different treatments on rapeseed growth at podding stage (Wuhan, Hubei, 2008–2009)
地上部干重 Dry weight of shoot 根干重 Dry weight of root 处理 Treatment
苗高 Plant height (cm)
角果面积指数 Pod area index
个体 Individual (g) 群体 Population (kg hm –2) 个体 Individual 群体 Population (kg hm –2) 根长 Length of root (cm)
根冠比 Root-shoot ratio
CK 172.1 6.62 41.10 12330.0 6.36 1908.0 33.82 0.155
N 6D 1 119.2 1.79 29.79 4468.5 2.74 411.0 18.57 0.092 N 6D 2 116.5 2.53 25.18 7554.0 2.44 732.0 20.55 0.097 N 6D 3 113.3 2.98 20.18 9081.0 2.11 949.5 22.06 0.105 N 6D 4 110.5 3.65 16.08 9648.0 1.84 1104.0 25.09 0.114 N 12D 1 134.3 2.45 47.13 7069.5 3.14 471.0 15.55 0.067 N 12D 2 130.5 3.02 38.45 11535.0 2.80 840.0 17.03 0.073 N 12D 3 127.1 3.79 30.02 13509.0 2.46 1107.0 19.72 0.082 N 12D 4 122.5 4.22 24.11 14466.0 2.17 1302.0 22.19 0.090 N 18D 1 137.2 2.78 49.24 7386.0 2.67 400.5 12.42 0.054 N 18D 2 132.7 3.62 37.67 11301.0 2.29 687.0 14.32 0.061 N 18D 3 129.3 4.39 27.71 12469.5 1.86 837.0 17.14 0.067 N 18D 4 124.2 4.88 21.74 13044.0 1.62 972.0 20.75 0.075 LSD 0.05 4.6 0.44 5.13
489.0 0.52 96.1 3.82 0.010 LSD 0.01 7.9 0.72
8.50
820.4
1.16
162.0
5.16 0.022
700作物学报第37卷
表8不同处理油菜成熟期农艺性状(湖北武汉, 2008–2009)
Table 8 Agronomic traits of rapeseed at maturity stage under different treatments (Wuhan, Hubei, 2008–2009)
处理Treatment
根颈粗
Thickness of
rhizome (mm)
地上部干重
Dry weight of
shoot (g)
分枝部位
Branch position
(cm)
主花序长
Length of main
inflorescence (cm)
结角密度
Pod density
(cm)
经济系数
Economic
coefficient
CK 18.44 35.6 89.3 60.2 0.88 0.256 N6D1 12.15 28.3 46.5 55.8 1.14 0.180 N6D2 9.86 18.1 54.4 49.7 1.14 0.188 N6D3 8.09 13.5 63.9 43.1 1.18 0.207 N6D4 6.69 10.6 70.3 37.8 1.17 0.226 N12D1 13.55 45.4 52.2 50.7 0.95 0.209 N12D2 11.15 24.1 63.6 44.5 0.97 0.216 N12D3 9.75 15.4 70.2 38.3 0.95 0.234 N12D4 7.41 11.7 78.8 34.6 0.96 0.248 N18D1 15.19 46.5 60.1 46.7 0.77 0.269 N18D2 12.22 25.7 66.9 41.8 0.79 0.276 N18D3 11.85 16.6 73.6 35.7 0.76 0.289 N18D4 9.01 13.7 84.3 32.9 0.79 0.307 LSD0.05 2.12 3.4 3.8 4.4 0.17 0.016 LSD0.01 3.46 5.7 5.6 7.2 0.25 0.025
表9不同处理对油菜产量构成因素的影响(湖北武汉, 2008–2009)
Table 9 Effects of different treatments on rapeseed yield components (Wuhan, Hubei, 2008–2009)
处理Treatment 一次分枝
Primary
branch
number
二次分枝
Sub branch
number
主花序角果数
Pod number
of main
inflorescence
角果数
Pod number
of plant
角果粒数
Number of
grain per pod
千粒重
1000-grain
weight
(g)
单株产量
Yield per
plant
(g)
群体产量
Yield of
population
(kg hm−2)
CK 5.9 2.6 68.6 132.7 20.5 3.36 9.1 2742 N6D1 5.4 1.2 49.1 82.7 19.2 3.24 5.1 771 N6D2 4.8 0.0 43.6 57.2 18.9 3.17 3.4 1028 N6D3 3.1 0.0 36.5 51.6 17.4 3.08 2.8 1245 N6D4 1.7 0.0 32.3 50.7 15.8 3.02 2.4 1452 N12D1 6.5 3.4 53.6 150.1 19.9 3.18 9.5 1217 N12D2 5.7 0.9 45.7 87.7 19.3 3.09 5.2 1464 N12D3 4.2 0.2 40.5 68.5 18.0 2.91 3.6 1785 N12D4 2.8 0.0 36.2 59.6 17.0 2.83 2.9 1953 N18D17.7 4.7 60.7 208.3 20.2 2.98 12.5 1704 N18D2 6.4 1.6 52.7 125.2 19.7 2.86 7.1 2117 N18D3 5.1 0.8 46.8 95.4 18.3 2.77 4.8 2402 N18D4 3.5 0.0 41.8 89.6 17.9 2.64 4.2 2541 LSD0.05 1.1 0.4 5.4 17.2 1.6 0.22 0.7 108 LSD0.01 1.8 0.7 8.6 30.6 2.4 0.31 1.3 192
成因素及单株产量。

相同氮素下, 油菜各产量构成因素及单株产量均随密度增加而下降, 但其群体产量随密度增加而增加。

说明密度增加后虽个体性状下降, 但却改善了群体性状, 从而提高群体产量。

3讨论
根据调查, 长江流域双季稻区晚稻大部在10月30日前收获, 但茬口依然较紧, 农民未种植下茬作物, 形成大面积冬闲田, 因而长江流域冬闲田主要集中在双季稻区。

播期、氮肥水平及种植密度显著影响油菜生长发育以及最终产量的形成, 本试验主要目的是研究双季稻区免耕油菜在不同氮素水平及密度条件下的生长发育特点、产量形成规律及潜力, 为当地双季稻区建立科学合理的免耕直播油菜栽培
第4期王翠翠等: 湖北双季稻区免耕直播油菜生长及产量形成701
模式提供一定的理论依据。

根系在作物生长发育及产量形成中起着极其重要的作用。

从本试验的数据可以看出, 与适期翻耕直播模式相比, 免耕迟直播油菜在各处理条件下的根系发育及地上部的干物质累积量均较差, 最终导致油菜单株产量下降。

与传统的育苗移栽栽培模式相比, 适期翻耕直播油菜的根系发育规律更为客观, 地上部各生育时期的生长发育规律亦具有代表性, 产量较高。

因此本试验以适期翻耕直播为对照, 可较好地研究双季稻区免耕直播油菜的根系发育、各生育期生长发育及产量形成规律。

适期翻耕直播模式下, 武汉地区油菜全生育期一般为220 d左右, 苗期约120 d, 其余各生育期一般均为30 d左右。

本试验中, 播种出苗后是油菜快速生长期, 冬至时叶面积指数达最大值, 根长达最终根长的2/3; 越冬期间, 部分叶片黄化或脱落, 叶面积指数下降, 根系干物质累积速度较快, 根冠比达最高值; 蕾薹至初花期, 苗高增长迅速, 根长达最大值; 初花至角果期, 株高不再增加, 地上部与根系干物质累积量达最大值。

与CK相比, 晚稻收获后进行油菜免耕直播栽培, 油菜生长发育规律发生显著变化。

其显著特点是苗期显著缩短, 播种出苗至及蕾薹初期油菜生长缓慢、苗情弱, 不同氮肥及密度条件下, 各个体及群体指标均显著低于CK; 花期及角果期生长快速, 各处理中虽个体指标仍低于CK, 但部分处理的群体指标与CK差距显著缩小, 且经济系数提高, 产量接近CK水平; 且该模式下花期缩短, 成熟期角果成熟较一致、茎秆变细、分枝少、株高下降, 有利于机械收获。

本试验结果表明, 双季稻区油菜在免耕直播模式下, 因播期推迟, 油菜个体发育差, 应保证适度氮素供给, 加快个体发育, 改善个体素质; 同时因播期推迟, 个体调节时间短、能力差, 应适当提高种植密度, 增加叶面积指数, 提高群体素质。

故而, 氮肥与密度在改善油菜群体素质上起着极其重要的作用, 以肥促长、以密补迟, 二者相互配合、缺一不可。

因此, 在生产实践中, 各地应在选用适宜的品种基础上根据播期确定适宜氮肥及密度组合; 在肥料运筹上以增加年前生长量及提高抗逆性为主要目的, 为后期快速生长打好基础; 同时注重磷、钾、硼肥的配合施用, 壮秆抗倒、促早熟。

湖北双季稻区早稻插秧一般在5月5日前后, 油菜茬口较紧。

因此, 早稻、晚稻品种上应选择早熟品种, 尽可能提前油菜播种收获期。

另外, 湖南农业大学官春云院士采用化学催熟的办法可使油菜收获期提前3~5 d, 亦可尝试。

4结论
双季稻区免耕直播油菜全生育期尤其是苗期显著缩短, 导致播种出苗至蕾薹期生长量严重不足, 各个体及群体指标均显著低于CK; 花期及角果期生长快速, 各指标尤其是群体指标与CK差距明显缩小, 春发特性明显。

氮肥与密度均极显著地影响着双季稻区免耕直播油菜产量, 相同密度条件下, 产量随施氮量增加而增加; 相同氮肥条件下, 产量随密度增加而增加; 且氮肥与密度存在着显著的正互作效应。

生产上, 在选用耐迟播、耐密植、抗倒性强的品种基础上, 应重视氮肥与密度双重调节, 以肥促长、以密补迟, 相互配合。

湖北各试点的N18D3、N18D4处理产量均在2 250 kg hm−2左右, 超湖北平均单产。

因而免耕直播模式可在湖北双季稻区进行试验示范。

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