馮云艷，冷鎖虎，馮倩南，張含笑，劉 浩，蓋小斌 ，3，楊 光，左青松

（1.揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江中下游作物生理生態(tài)與栽培重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，江蘇 揚(yáng)州 225009；2.無(wú)錫市太湖米業(yè)有限公司，江蘇 無(wú)錫 214196；3.無(wú)錫新天地農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，江蘇 無(wú)錫 214115）

【研究意義】油菜是我國(guó)唯一的冬季油料作物，不與春夏作物爭(zhēng)地，是用地養(yǎng)地相結(jié)合的作物，有很高的綜合利用效益。菜籽油占國(guó)產(chǎn)油料作物產(chǎn)油量的55%以上［1］，但是我國(guó)油料作物自給率不足40%，每年仍需從國(guó)外進(jìn)口大量油菜籽和大豆。因此，發(fā)展油菜生產(chǎn)對(duì)確保我國(guó)食用油供給安全具有重要意義［2-5］。我國(guó)油菜栽培方式主要有直播和育苗移栽兩種，其中機(jī)械直播是最省工節(jié)本的辦法，但隨著茬口的推遲，直播油菜的產(chǎn)量水平迅速下降。育苗移栽能有效緩解茬口問題，但是傳統(tǒng)的育苗移栽方式用工量大、勞動(dòng)力成本高、難以完成機(jī)械化操作，生產(chǎn)效率低［6］，嚴(yán)重影響了農(nóng)民種植油菜的積極性?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】針對(duì)油菜機(jī)械移栽前人進(jìn)行了許多嘗試，20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)先后開發(fā)了如鉗夾式移栽機(jī)、帶式栽植機(jī)、吊籃式移栽機(jī)、導(dǎo)苗管式移栽機(jī)及撓性圓盤移栽機(jī)等機(jī)具［6-10］。這些移栽機(jī)大都在某些方面具有技術(shù)特色，但又在某些方面存在缺陷，如育苗、拔苗依然依靠人工，尚不能實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化，移栽質(zhì)量和移栽效率很難統(tǒng)籌兼顧、傷苗率高等。目前尚沒有一款機(jī)械能夠在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用。關(guān)鍵問題是機(jī)械的研發(fā)僅針對(duì)生產(chǎn)上常規(guī)培育的油菜苗，由于菜苗規(guī)格不一，排列無(wú)序，難快速高效移栽。農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所對(duì)水稻插秧機(jī)的改裝取得成功，研發(fā)了“一種油菜專用移栽機(jī)”［11］。2015年以來(lái)?yè)P(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院針對(duì)油菜機(jī)械化生產(chǎn)過程中配套農(nóng)藝技術(shù)問題開展了系統(tǒng)研究，形成了適合機(jī)械移栽的毯狀苗培育技術(shù)。所培育的毯狀苗具有早發(fā)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、春發(fā)穩(wěn)長(zhǎng)、群體較優(yōu)、個(gè)體健壯等主要特性［12］。形成了油菜毯狀苗機(jī)械移栽技術(shù)集群，毯苗移栽的核心技術(shù)是走農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的技術(shù)路線，變培育大苗為小苗，提高機(jī)器攜帶菜苗方便性；變裸苗為規(guī)格化毯狀苗，提高苗與機(jī)器協(xié)調(diào)性；變裸苗回土移栽為自動(dòng)取苗插栽［13］。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在水稻育秧盤內(nèi)培育油菜毯狀苗，利用稍加改裝的水稻插秧機(jī)進(jìn)行高速栽插，具有自動(dòng)化程度高、茬口適應(yīng)性強(qiáng)、氣候適應(yīng)性強(qiáng)、機(jī)械收獲的適應(yīng)性好、技術(shù)應(yīng)用投入少等特點(diǎn)。上述兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合為油菜機(jī)械化移栽開辟了新途徑。栽培因素中移栽期和播期是影響油菜生長(zhǎng)及產(chǎn)量形成的重要因素［14-16］。徐亞麗［17］研究了不同生態(tài)區(qū)條件下播期和密度對(duì)直播油菜的影響，認(rèn)為每角果粒數(shù)有隨播期推遲而逐漸增加或減少的趨勢(shì)，千粒重有隨播期推遲而降低的趨勢(shì)；任廷波等［18］研究發(fā)現(xiàn)播期與產(chǎn)量間呈一元二次拋物線關(guān)系，播期過早或過遲都難以獲得高產(chǎn)。不同的移栽期導(dǎo)致油菜植株大田生長(zhǎng)期對(duì)應(yīng)的氣候條件不同，從而使油菜植株生長(zhǎng)期間光合特性和干物質(zhì)積累發(fā)生變化，進(jìn)而影響產(chǎn)量。關(guān)于油菜栽培方式與移栽期的綜合研究鮮有報(bào)道，劉建霞等［19］研究認(rèn)為過早或過晚移栽都不利于油菜干物質(zhì)積累；夏立秋等［20］認(rèn)為早栽和增加密度可以增加油菜植株干重和產(chǎn)量；何惠萍等［21］認(rèn)為油研11號(hào)在生產(chǎn)上移栽時(shí)間在10月底以前為宜，若兩熟地區(qū)油稻作物茬口安排較緊，最遲在11月上旬移栽到大田。然而由于油菜毯狀苗苗較小，素質(zhì)明顯也比常規(guī)培育的大苗差，因此其適宜的移栽時(shí)期與常規(guī)栽培必然有較大的差異，但目前針對(duì)油菜毯狀苗的高產(chǎn)栽培技術(shù)方面的研究很少。【本研究切入點(diǎn)】對(duì)毯苗移栽油菜及同期直播油菜不同時(shí)期移栽（或直播）條件下的產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行系統(tǒng)研究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】探索出油菜毯狀苗的適宜移栽期以及生產(chǎn)上高產(chǎn)栽培的最遲移栽期，為毯苗移栽油菜大規(guī)模機(jī)械化移栽提供科學(xué)依據(jù)，改善我國(guó)油菜種植機(jī)械化水平低的狀況。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2015—2016年在揚(yáng)州大學(xué)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。供試土壤為砂壤土，其有機(jī)質(zhì)含量為15.08 g/kg、速效氮含量78.52 mg/kg、速效磷含量20.11 mg/kg、速效鉀含量85.09 mg/kg。供試品種為甘藍(lán)型油菜寧雜1818。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

毯狀苗培育于2015年9月24日播種，在水稻標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)育秧盤內(nèi)培育。設(shè)置移栽和直播兩種植方式。6個(gè)移栽和直播期為10月15日、10月20日、10月25日、10月30日、11月4日和11月9日。各時(shí)期設(shè)置同期直播方式作對(duì)比試驗(yàn)，每個(gè)處理4次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，其中11月9日處理的直播試驗(yàn)因低溫凍害未收到產(chǎn)量。移栽試驗(yàn)密度為22.5萬(wàn)株/hm2，直播油菜密度為45萬(wàn)株/hm2。各處理肥料運(yùn)籌相同，于栽后7 d施用112.5 kg/hm2尿素作苗肥，薹高10 cm時(shí)施用300 kg/hm2復(fù)合肥作薹肥。

1.3 性狀調(diào)查

每個(gè)處理選取代表性植株24株，測(cè)量株高、主序長(zhǎng)、莖粗等，計(jì)算單株有效角果數(shù)、測(cè)量千粒重和籽粒產(chǎn)量，每角粒數(shù)由籽粒產(chǎn)量、角果數(shù)和千粒重推算。對(duì)植株各器官進(jìn)行烘干稱重。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用DPS7.05統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析和顯著性檢驗(yàn)，用WPS office繪制圖表、Excel進(jìn)行通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 油菜毯苗移栽與直播對(duì)產(chǎn)量的影響

不同時(shí)期移栽與直播油菜產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的差異見表1。由表1可知，毯苗移栽油菜籽粒產(chǎn)量隨移栽時(shí)期的推遲呈先上升后下降的趨勢(shì)，其中以10月25日移栽的籽粒產(chǎn)量最高、達(dá)3 810.1 kg/hm2，顯著高于其他時(shí)期；但移栽期對(duì)毯苗移栽油菜的角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重均無(wú)顯著影響。從不同種植方式來(lái)看，10月15日移栽的毯苗移栽油菜籽粒產(chǎn)量顯著低于直播油菜；而10月20日、10月25日、10月30日和11月4日移栽的毯苗移栽油菜籽粒產(chǎn)量顯著高于直播油菜；11月9日因直播油菜未收到籽粒產(chǎn)量，差異更大；從產(chǎn)量構(gòu)成因素看，只有11月4日移栽的油菜角果數(shù)和每角粒數(shù)與直播差異顯著。可見移栽期對(duì)產(chǎn)量的影響是群體角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重共同作用的結(jié)果。

表1 不同處理籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的差異Table 1 Seed yield and component factors under different treatments

2.2 產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的通徑分析

為進(jìn)一步研究不同時(shí)期處理間產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的影響，將角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重與產(chǎn)量進(jìn)行通徑分析。由圖1可知，不同移栽期處理下角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)分別為1.1637、0.9224和0.5770，說(shuō)明毯苗移栽油菜的角果數(shù)對(duì)產(chǎn)量的作用最大，每角粒數(shù)次之，千粒重最小。角果數(shù)和每角粒數(shù)間、每角粒數(shù)和千粒重間均呈負(fù)相關(guān)，說(shuō)明提高每角粒數(shù)會(huì)減小千粒重和群體角果數(shù)，進(jìn)而影響產(chǎn)量，反之提高角果數(shù)也會(huì)減小每角粒數(shù)。

由圖2可知，不同播期處理下角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重對(duì)產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)分別為-0.2107、1.3557和0.4005，每角粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的作用最大，千粒重次之，角果數(shù)對(duì)產(chǎn)量有負(fù)作用，角果數(shù)通過每角粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的間接作用也較大，說(shuō)明提高每角粒數(shù)能夠提高產(chǎn)量。綜上可知，毯苗移栽油菜主要是通過角果數(shù)影響產(chǎn)量，直播油菜則主要通過每角粒數(shù)影響產(chǎn)量。

圖1 毯狀苗不同移栽期處理產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量通徑分析Fig.1 Path coefficient between seed yield and component factors at different transplanting dates

圖2 直播油菜不同播期處理產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量通徑分析Fig.2 Path coefficient between seed yield and component factors at different direct-seeding dates

2.3 不同時(shí)期移栽與直播對(duì)花前干物質(zhì)積累的影響

由圖3可知，移栽期對(duì)花前干物質(zhì)積累有顯著影響，花前干物質(zhì)積累量隨移栽期的推遲呈先增后減趨勢(shì)，其中以10月25日移栽的油菜干物質(zhì)積累量最高、為10 811.7 kg/hm2。而同期的直播油菜干物質(zhì)積累量隨播種期的推遲呈逐漸下降趨勢(shì)。兩者比較來(lái)看，10月15日移栽的毯苗移栽油菜干物質(zhì)積累量比直播油菜低271.2 kg/hm2，下降幅度為2.7%，差異顯著；10月20日、10月25日、10月30日和11月4日移栽的毯苗移栽油菜花前干物質(zhì)積累量顯著高于直播。說(shuō)明種植方式對(duì)花前干物質(zhì)積累量有顯著影響。

圖3 不同時(shí)期移栽與直播對(duì)花前干物質(zhì)積累的影響Fig.3 Effects of different transplanting and direct-seeding dates on dry matter accumulation before flowering

2.4 不同時(shí)期移栽與直播對(duì)花后干物質(zhì)積累的影響

圖4 不同時(shí)期移栽與直播對(duì)花后干物質(zhì)積累的影響Fig.4 Effect of different transplanting and directseeding date to dry matter accumulation after flowering

由圖4可知，毯苗移栽油菜花后干物質(zhì)積累量隨著移栽期的推遲呈先增大后減小的趨勢(shì)，其中10月25日移栽的油菜花后干物質(zhì)積累量最高、為6 244.3 kg/hm2，顯著高于其他處理時(shí)期，而同期直播油菜花后干物質(zhì)積累量隨播種期推遲呈逐漸下降的趨勢(shì)。從不同種植方式看，10月15日移栽的毯苗移栽油菜花后群體干物質(zhì)積累量顯著小于直播；10月20日、10月25日、10月30日和11月4日移栽的毯苗移栽油菜花后干物質(zhì)積累量顯著高于直播?；ê蟾晌镔|(zhì)的積累量與產(chǎn)量有很大關(guān)系，所以油菜移栽既不可以過早也不可以過遲，而直播油菜應(yīng)盡量早播，有利于提高油菜群體花后干物質(zhì)積累，進(jìn)而提高產(chǎn)量。

2.5 不同時(shí)期移栽與直播油菜效益分析

為進(jìn)一步探明毯苗移栽油菜在生產(chǎn)上應(yīng)用的可行性，對(duì)毯苗移栽、常規(guī)人工移栽和直播油菜3種種植方式的效益進(jìn)行對(duì)比研究。毯苗移栽油菜籽粒產(chǎn)量隨移栽期的推遲呈二次曲線關(guān)系，回歸方程為y= -1.88x2+ 67.45x+ 3086.60（圖5）。根據(jù)二次方程得出，10月28日移栽產(chǎn)量最高（為3 691.3 kg/hm2，x=17.9），最佳移栽范圍為10月23日—11月1日（比最高產(chǎn)量下降1%以內(nèi)，y=3654.3），適宜移栽范圍為10月18日—11月7日（比最高產(chǎn)量下降5%以內(nèi)，y=3506.7）。生產(chǎn)上以3 000 kg/hm2為高產(chǎn)的最低標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)算出移栽期為11月16日，因此，可以此作為最晚移栽日期。由圖5可知，移栽與直播油菜產(chǎn)量相等時(shí)出現(xiàn)在10月16日（x=5.9），10月16日前，直播油菜產(chǎn)量高于移栽，之后則相反。綜上可知，從產(chǎn)量角度考慮，毯苗移栽油菜的合理移栽期范圍為10月16日—11月16日。

圖5 移栽與直播時(shí)期與產(chǎn)量的回歸分析Fig. 5 Regression analysis of transplanting date/directseeding date and yield

由圖6可知，10月21日（x=10.9）移栽的油菜與直播油菜的經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)，10月21日前，直播效益高于移栽，之后相反。由此可見，直播油菜最遲不能超過10月21日，且越早播其濟(jì)效益越高。

圖6 移栽與直播時(shí)期與經(jīng)濟(jì)效益的回歸分析Fig. 6 Regression analysis of transplanting date/directseeding date and economic benefits

綜上可知，在茬口允許條件下，10月21日前，采用直播方式種植油菜效益較高，此后應(yīng)采用毯苗機(jī)械移栽方式。毯苗機(jī)械移栽油菜的適宜移栽期范圍為10月21日—11月5日，高產(chǎn)栽培的最遲移栽時(shí)間為11月13日。

3 討論

3.1 不同移栽期毯苗移栽油菜產(chǎn)量形成的差異

油菜毯狀育苗是近年揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院提出的油菜育苗新方法，是一種適合機(jī)械移栽的油菜育苗方法。油菜毯狀苗的機(jī)械移栽需要優(yōu)質(zhì)品種、優(yōu)質(zhì)育苗、精細(xì)整地、專用移栽機(jī)、適期移栽、群體合理、優(yōu)化施肥、化控化除等多種標(biāo)準(zhǔn)化高產(chǎn)栽培技術(shù)的支持。在培育出密度高、素質(zhì)好、苗齡20～30 d、盤根成毯的毯狀油菜苗［22］的基礎(chǔ)上，適期移栽爭(zhēng)全苗是培育冬前壯苗進(jìn)而奪得高產(chǎn)關(guān)鍵。本研究表明，移栽期對(duì)毯苗移栽油菜產(chǎn)量有顯著影響，隨著移栽期的推遲產(chǎn)量呈先增后減的趨勢(shì)。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看，移栽期對(duì)毯苗移栽油菜的角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重均無(wú)顯著影響。對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量進(jìn)行通徑分析發(fā)現(xiàn)，角果數(shù)對(duì)產(chǎn)量的直接作用最大，說(shuō)明移栽期主要是通過提高角果數(shù)來(lái)增加產(chǎn)量。干物質(zhì)積累是作物生物學(xué)產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，尤其是花后干物質(zhì)積累量與最終籽粒產(chǎn)量有密切關(guān)系。本研究發(fā)現(xiàn)，不同移栽期對(duì)毯苗移栽油菜花前和花后干物質(zhì)積累量均有顯著影響，隨著移栽期的推遲呈先增后減的趨勢(shì)。說(shuō)明過早移栽氣溫較高，不利于活顆，且移栽時(shí)苗齡不夠長(zhǎng)，導(dǎo)致后期干物質(zhì)積累量不如稍晚移栽的處理。

3.2 不同種植方式油菜產(chǎn)量形成的差異

在油菜生育期內(nèi)，直播和移栽對(duì)油菜生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響不同，通常會(huì)形成顯著不同的地上部群體結(jié)構(gòu)和個(gè)體形態(tài)。對(duì)于移栽冬油菜，密度較低的情況下其個(gè)體生長(zhǎng)更加旺盛，莖稈粗壯且葉片數(shù)量多，成熟期有效分枝和角果也較多，單株產(chǎn)量水平較高；與移栽冬油菜相比，直播冬油菜的個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育較弱，成熟期分枝和角果較少，單株產(chǎn)量水平偏低［23-24］。有研究表明，油菜毯狀苗移栽比同期直播油菜實(shí)際產(chǎn)量提高35%以上［25］。本研究結(jié)果表明，毯苗移栽油菜與同期直播油菜有顯著差異，較早時(shí)期直播油菜高于毯苗移栽，其余時(shí)期則相反。因?yàn)樵绮ビ筒讼啾韧谝圃杂筒酥鞲到?，溫光條件較好，且生育期較長(zhǎng)，燕妮等［26］研究表明，適期早播可以提高越冬率。而播期較遲，會(huì)縮短油菜生育期，影響產(chǎn)量。李強(qiáng)等［27-28］通過播期對(duì)冬油菜干物質(zhì)積累及經(jīng)濟(jì)性狀影響的研究表明，播期推遲，越冬率、干物質(zhì)積累相應(yīng)降低，且不同播期間產(chǎn)量存在顯著差異。不同種植方式對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素?zé)o顯著影響。不同種植方式對(duì)花前和花后干物質(zhì)積累量也有顯著影響。不同種植方式下產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的通徑分析結(jié)果有所不同，毯苗移栽油菜主要是通過角果數(shù)影響產(chǎn)量，直播油菜則主要通過每角粒數(shù)影響產(chǎn)量。這可能是由于直播油菜密度較大很容易達(dá)到適宜群體角果數(shù)，但遲播因個(gè)體較小，導(dǎo)致每角粒數(shù)減少，進(jìn)而影響產(chǎn)量。因此油菜毯苗機(jī)械移栽與同期直播相比增產(chǎn)效果顯著，可以大幅度提高移栽作業(yè)效率，降低作業(yè)成本，在長(zhǎng)江中下游以及其他不具備直播條件的地區(qū)具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)論

關(guān)于油菜毯狀苗機(jī)械移栽的研究較少，吳玉珍等［12］認(rèn)為蘇州地區(qū)毯狀苗機(jī)栽油菜適宜移栽期為10月10日—10月25日，在適宜栽期范圍內(nèi)越早栽越好。本研究認(rèn)為，10月21日前，采用直播方式種植油菜效益較高。而毯苗機(jī)械移栽油菜的適宜移栽期范圍為10月21日—11月7日，高產(chǎn)栽培的最遲移栽時(shí)間為11月16日。