胡新洲,楊進成,適秀安,劉堅堅,楊彥斌,安正云,李紅彥,張云明
(1.玉溪市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,云南 玉溪 653100;2.澄江縣種子管理站,云南 澄江 652500;3.澄江縣??阪?zhèn)農(nóng)科站,云南 澄江 652500;4.峨山縣塔甸鎮(zhèn)農(nóng)科站,云南 峨山 653200)
油菜是云南省第一大油料作物,玉溪是云南省重要的油菜種植區(qū),年種植面積約1.67萬hm2,目前玉溪市菜籽油自給缺口2.1萬t,還需要耕地2.85萬hm2,食用油安全形勢嚴峻[1-3]。隨著玉溪壩區(qū)土地成本、勞動力成本的逐年增加以及“油菜癌癥”根腫病的侵襲,油菜的比較效益逐漸降低,種植面積逐年萎縮,“油菜上山”已是大勢所趨,研究適宜本地山區(qū)油菜種植的優(yōu)良品種及配套栽培技術(shù)以發(fā)展壯大油菜產(chǎn)業(yè)迫在眉睫。
玉溪市農(nóng)業(yè)科技人員針對山區(qū)種植油菜所出現(xiàn)的問題進行了經(jīng)年累月的不懈探索與研究[4-8]。玉溪市農(nóng)業(yè)科學(xué)院自2010年起實施山地油菜避災(zāi)高效創(chuàng)新技術(shù)研究與應(yīng)用項目,挖掘全市油菜發(fā)展優(yōu)勢區(qū)—山地油菜產(chǎn)區(qū)的單產(chǎn)潛力,充分利用晚秋豐富的降雨和光熱資源,有效避開目前制約山地油菜生產(chǎn)的“五害”(干旱、霜凍、高溫逼熟、風(fēng)災(zāi)和蚜害),加強山地煙、油作物耕作制度變革的探索,集成早播、套種、精確定量施肥、病蟲草害綜合防控技術(shù)等為一體的創(chuàng)新技術(shù)體系,有效提高山地油菜的產(chǎn)量和比較效益,以促進山區(qū)農(nóng)民增產(chǎn)、增收,對提高玉溪食用油安全供應(yīng)水平和增加山區(qū)農(nóng)民收入具有重要意義[9]。
通過對不同山地油菜品種的大量試驗,篩選出優(yōu)質(zhì)、早熟、高產(chǎn)、耐貧瘠的“雙低”油菜品種云花油早熟1號。為更大潛力地挖掘其特性,探索出高產(chǎn)栽培配套技術(shù),以便在云南省適宜山區(qū)推廣應(yīng)用,2014年8月至2016年4月連續(xù)兩季在云南玉溪4個不同海拔區(qū)域的山地上研究了不同播種期、種植密度和施肥量對云花油早熟1號抗性、主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、穩(wěn)定性及豐產(chǎn)性的影響。
供試油菜品種為云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院與玉溪市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的優(yōu)質(zhì)“雙低”油菜品種云花油早熟1號,2008年11月27日通過了云南省農(nóng)作物品種審定委員會審定[1]。試驗安排在玉溪市4個不同海拔生態(tài)區(qū)域,分別為海拔1 630 m的元江縣因遠(E1)、海拔1 720 m的紅塔區(qū)龍?zhí)叮‥2)、海拔1 850 m的峨山縣塔甸(E3)和海拔1 900 m的易門縣浦貝(E4);試驗于2014年8月至2016年4月實施。
采用正交試驗法[10],設(shè)計播種期(A)、種植密度(B)、尿素施用量(C)3因子3水平的正交試驗(表1),采用隨機區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù),小區(qū)面積13.33 m2,統(tǒng)一采用打塘直播的方式,磷、鉀肥統(tǒng)一按底種肥每667 m2施普鈣30 kg、硼砂(純B≥9%)1.0 kg及尿素5 kg;苗肥每667 m2施硫酸鉀10 kg,尿素用量根據(jù)各處理按要求施用。山地油菜栽培技術(shù)按照《無公害山地油菜避災(zāi)生產(chǎn)技術(shù)操作規(guī)程》執(zhí)行,試驗在全生育期只防蟲不防病,收獲后脫粒計產(chǎn)。記載全生育期、單位面積有效株,對10株具有代表性的植株取樣,調(diào)查單株有效角果、角粒數(shù)、千粒重等農(nóng)藝性狀,成熟后對小區(qū)產(chǎn)量單打單收計算產(chǎn)量;倒伏率、倒伏指數(shù)、凍害率、凍害指數(shù)、發(fā)病率、病情指數(shù)等調(diào)查方法如下:
1.2.1 低溫凍害調(diào)查 在持續(xù)低溫、霜凍解凍后或收獲前5~10 d調(diào)查,示范以株為調(diào)查單位,單位面積共調(diào)查100株,小區(qū)試驗以分枝為調(diào)查單位,單位面積共調(diào)查100個分枝;采用5點取樣法,每點選擇有代表性植株20株(枝)進行田間分級調(diào)查,根據(jù)田間低溫凍害程度分為5級:0級,全株或分枝無角果受害;1級,全株或分枝10%以下的角果受害;2級,全株或分枝10%~24%的角果受害;3級,全株或分枝25%~40%的角果受害;4級,全株或分枝40%以上的角果受害。調(diào)查單位面積各級有效植株數(shù)或分枝數(shù),計算凍害率和凍害指數(shù):
凍害率(%)=(受害植株數(shù)或分枝數(shù)/調(diào)查植株總數(shù)或分枝總數(shù))×100
凍害指數(shù)={〔(1×1級株數(shù)或分枝數(shù))+(2×2級株數(shù)或分枝數(shù))+(3×3級株數(shù)或分枝數(shù))+(4×4級株數(shù)或分枝數(shù))〕/(調(diào)查植株總數(shù)或分枝總數(shù)×4級)}×100
1.2.2 白粉病調(diào)查 在白粉病盛發(fā)期或收獲前15~20 d調(diào)查,單位面積共調(diào)查100株;采用5點取樣法,每點選擇有代表性植株20株進行田間分級調(diào)查,根據(jù)田間白粉病發(fā)生程度分為5級:0級,植株無肉眼可見癥狀;1級,僅植株主莖上有白粉而沒有蔓延至分枝;2級,白粉從自下而上蔓延至植株基部起第1~2個分枝;3級,白粉自下而上蔓延至植株基部起第3~4個分枝;4級,白粉自下而上蔓延至植株基部起第4個分枝以上或主花序。調(diào)查單位面積各級有效植株數(shù),計算發(fā)病率和病情指數(shù):
1.2.3 倒伏性調(diào)查 在發(fā)生倒伏后或收獲前5~10 d調(diào)查,單位面積共調(diào)查100株;采用5點取樣法,每點選擇有代表性植株20株進行田間分級調(diào)查,根據(jù)田間植株倒伏程度分為5級:0級,植株直立未倒;1級,倒伏輕微,植株傾斜角小于30°;2級,中等倒伏,傾斜角度30~45°;3級,倒伏較重,傾斜角度為45~60°;4級,倒伏嚴重,傾斜角度60°以上。調(diào)查單位面積各級植株數(shù),計算倒伏率和倒伏指數(shù):
抗性、主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量數(shù)據(jù)取2014年8月至2016年4月連續(xù)兩季4個海拔區(qū)域試驗數(shù)據(jù)的平均值,采用浙江大學(xué)唐啟義教授的DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及Excel進行數(shù)據(jù)整理和分析[11]。
表1 正交試驗設(shè)計
從表2可以看出,3個播期全生育期大小順序為A1、A3、A2,種植密度對油菜生育期影響不大,全生育期隨著施肥量的增加延遲;倒伏指數(shù)隨著施肥量的增加而增加;受凍率隨著播種期延遲而減輕,種植密度和施肥量對受凍率影響不大;白粉病病情隨著播種期延遲而減輕,種植密度和施肥量同樣對白粉病病情指數(shù)影響不大;單株有效角果基本隨種植密度、施肥量的增加而降低,單株有效角果數(shù)大小順序為A3(228.4)>A1(207.0)>A2(204.6);角粒數(shù)隨播種期的延遲而增加;角粒數(shù)大小順序為A3(20.42)>A2(18.78)>A1(17.89),種植密度、施肥量對角粒數(shù)影響不大;千粒重也隨播種期的延遲而增加,千粒重大小表現(xiàn)為A3(3.53 g)>A2(3.53 g)>A1(3.49 g),基本隨著種植密度的升高而降低,表現(xiàn)為B1(3.58 g)>B3(3.50 g)>B2(3.48 g),施肥量對千粒重影響不大;單株產(chǎn)量隨著播種期的延遲而增加,表現(xiàn)為A3(16.42 g)>A2(13.65 g)>A1(13.15 g),隨著種植密度的增加而降低,表現(xiàn)為B1(16.50 g)>B2(13.88 g)>B3(12.82 g),隨著施肥量的增加而增加,表現(xiàn)為C3(15.01 g)>C2(14.19 g)>C1(13.99 g)。
表2 不同處理對油菜抗性及主要農(nóng)藝性狀的影響
從表3可以看出,油菜產(chǎn)量居第1位的是處理A3B3C2,每667 m2為184.06 kg;其次是處理A2B2C3,每667 m2為176.06 kg;第3位的是處理A2B3C1,每667 m2為175.00 kg;產(chǎn)量最低的是處理A1B1C1,每667 m2為139.13 kg。方差分析結(jié)果表明,處理A3B3C2與處理A2B2C3、A2B3C1、A3B1C3、A3B2C1間差異不顯著,處理A3B3C2與處理 A1B1C1、A1B2C2、A1B3C3、A2B1C2存在極顯著差異;處理A2B2C3、A2B3C1與處理A3B1C3、A3B2C1、A2B1C2不存在顯著差異,與處理A1B2C2、A1B3C3間存在顯著差異,與處理A1B1C1間存在極顯著差異;處理A3B1C3、A3B2C1與處理A2B1C2、A1B2C2、A1B3C3不存在顯著差異,與處理A1B1C1存在極顯著差異;處理A2B1C2與處理A1B2C2、A1B3C3不存在顯著差異,與處理A1B1C1存在極顯著差異;處理A1B2C2、A1B3C3與處理A1B1C1不存在顯著差異。3個因子的極差表現(xiàn)由大到小依次為A>B>C,說明3個因子中以播種期對產(chǎn)量的影響最大,密度次之,而尿素施用量對油菜產(chǎn)量的影響最小。
表3 不同處理對油菜產(chǎn)量的影響
由表4可知,播種期對油菜產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為A3>A2>A1,A3與A2對產(chǎn)量的影響與A1達到顯著差異,A3與A2之間產(chǎn)量差異不顯著;密度對產(chǎn)量的影響由大到小依次為B3>B2>B1,B3對產(chǎn)量的影響與B2之間差異不顯著,B3與B1之間差異顯著;尿素施用量對產(chǎn)量的影響由大到小依次為 C3> C2> C1,C3、C2、C1之間無顯著差異。
表4 不同因子對油菜產(chǎn)量的影響
由表5可知,處理A3B3C2的效應(yīng)值最高、為0.399,表明該處理在4個不同海拔區(qū)域豐產(chǎn)性最好,處理A1B1C1的效應(yīng)值最低、為-0.502,表明該處理在4個不同海拔區(qū)域豐產(chǎn)性最差;穩(wěn)定性分析可知,各處理在4個不同海拔區(qū)域穩(wěn)定性均較穩(wěn)定;綜合評價各處理豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性可知,A3B3C2為很好,A2B2C3、A2B3C1、A3B2C1為好,A1B1C1為較差,9個處理豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性大小順序為A3B3C2>A2B2C3>A2B3C1>A3B2C1>A3B1C3>A2B1C2>A1B3C3>A1B2C2> A1B1C1。
表5 不同處理豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性分析
在多因子多水平試驗中,進行全面試驗困難很大,而正交試驗可從全面試驗的所有處理中選擇一部分處理進行試驗,以體現(xiàn)全部試驗的主要代表性結(jié)果,且能得到很好的效果[12-14]。本研究對影響山地油菜產(chǎn)量的3個重要因素(播種期、種植密度及施肥量)連續(xù)兩季在4個不同山地海拔區(qū)域進行正交試驗,研究表明:播種期對生育期、倒伏指數(shù)、白粉病病情指數(shù)、單株有效角果、角粒數(shù)、千粒重和單株產(chǎn)量等主要農(nóng)藝性狀有顯著影響,單株有效角果數(shù)、千粒重及單株產(chǎn)量隨著密度增加而減少,而尿素施用量對生育期及農(nóng)藝性狀的影響不明顯。已有研究結(jié)果也表明播種期、種植密度及施肥量對油菜的主要農(nóng)藝性狀及抗性有顯著影響,蒯婕等[15]認為產(chǎn)量和抗倒性是兩個相互制約的因子,在一定范圍內(nèi)增施氮肥或增加種植密度,最終產(chǎn)量雖增加,但是由于冠層重量增加,增加了后期倒伏的風(fēng)險。段秋宇等[16]認為,種植密度對直播油菜農(nóng)藝性狀有重要影響,增密處理可提高主序角果所占比例。隨種植密度的加大,籽粒產(chǎn)量呈先升后降趨勢,繼續(xù)增加密度,籽粒產(chǎn)量則顯著降低。吳永成等[17]認為,播期是影響直播油菜株高、一次分枝數(shù)和產(chǎn)量的主要因素;種植密度則是影響直播油菜分枝部位的主要因素。株高、分枝部位和一次分枝數(shù)均隨播期推遲而降低或減少;株高和一次分枝數(shù)則隨種植密度增加而降低。
3個因子對產(chǎn)量影響大小為播種期>種植密度>尿素施用量,播種期與種植密度對油菜產(chǎn)量的影響均達到顯著水平,播種期成為影響產(chǎn)量構(gòu)成最為重要的因素,與李迎春等[18]研究結(jié)果一致。很多學(xué)者研究了肥料及種植密度對油菜產(chǎn)量的影響[12,19-21],但未研究播期這一重要因子。曹國軍等[13]認為3個因子對油菜產(chǎn)量的影響大小為施氮肥量>種植密度>播種期,而張小榮等[14]研究認為影響大小是種植密度>播種期>施氮肥。但本試驗研究的環(huán)境是在海拔1 630~1 900 m適宜油菜種植的低緯度高原山區(qū),之前研究地點多是在海拔1 000 m下的丘陵或平原,本研究認為播種期和種植密度都對山地油菜產(chǎn)量的影響達到顯著水平,但播種期是影響產(chǎn)量構(gòu)成最為重要的因素。
本試驗根據(jù)多年玉溪山區(qū)夏末秋初降雨多集中在8月上旬至9月中旬等天氣特點設(shè)計試驗方案,較以往傳統(tǒng)種植方式(10月上中旬深耕翻地播種)提早40~60 d播種,搶夏末秋初豐富的雨水,于8月下旬在前作烤煙墑側(cè)打塘直播。過早播種,煙桿上未采收的煙葉較多,對油菜出苗影響較大,苗期長勢不均衡影響產(chǎn)量,適期播種,煙葉采收接近尾聲,苗期長勢相對均衡,對增產(chǎn)有利。今后還需根據(jù)不同區(qū)域氣候及前作生長情況的顯著差異,制定與當?shù)赜筒朔N植發(fā)展相適應(yīng)的配套栽培技術(shù),更好地為云南山地油菜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供技術(shù)支撐。
綜上所述可知,云花油早熟1號在山地上4個不同海拔油菜種植區(qū)域的最適宜播種期選擇在8月25~30日,每667 m2種植密度為1.6萬~2.0萬株,種肥及苗肥共施用尿素30~35 kg。在播種期選擇上極為關(guān)鍵,隨著播種期提早,山地油菜全生育期、抗性、主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量都會受到顯著影響。