播种时期对免耕飞播油菜生长与产量的影响

王崇铭, 陈玲英, 鲁明星, 周志华, 田贵生, 张水平, 郑祖云, 方起超, 任涛, 鲁剑巍

中国农学通报. 2024, 40(23): 32-38

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中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (23) : 32-38. DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0728
农学·农业基础科学

播种时期对免耕飞播油菜生长与产量的影响

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Effect of Sowing Period on Growth and Yield of No-till Aerial-Sowing Oilseed Rape

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摘要

针对稻油轮作体系中油菜播种窗口期选择的问题,本研究旨在确定免耕飞播模式下适宜的油菜播种时间,以解决茬口紧张导致的迟播问题。本研究于2020—2022年油菜季在湖北武穴和黄陂开展了3个田间试验,均设置8个处理:水稻收获前后1、3、5、7 d播种。研究评估了不同播种时间对冬油菜产量及其构成因素和生长发育的影响。研究结果表明,不同播种时期处理的油菜籽产量差异显著,水稻收获前3 d至收获后3 d是飞播油菜最佳的播种时段,该时间段内播种的油菜平均产量比其他播种时间处理高出28.3%。单株角果数是水稻收获后播种影响油菜籽产量的主要因子,表现为随着播种时期的推迟而减少。与水稻收获后5 d和7 d处理相比,水稻收获后1 d和3 d处理的平均单株角果数增加了15.8%。水稻收获后不同播种时期单株角果数与越冬期绿叶数、蕾薹期茎粗、花期茎粗呈显著正相关。具体而言,与水稻收获后5 d和7 d处理相比,水稻收获后1 d和3 d处理的在越冬期绿叶数、蕾薹期茎粗、花期茎粗分别平均增加18.2%、12.9%、16.0%。综上所述,将飞播油菜的播种时间定在水稻收获前3 d至后3 d,能在优化群体结构的同时促进个体生长发育,从而提高飞播油菜产量,本研究为油菜轻简高效生产提供了技术指导。

Abstract

In order to optimize the suitable sowing periods for rapeseed under the no-till aerial-sowing mode, and address the issue of delayed sowing of rapeseed caused by dense stubble in rice-rape cropping system. Three field experiments were conducted during the 2020-2022 oilseed rape season in Wuxue and Huangpi, Hubei Province. Each experiment included eight treatments, with oilseed rape sown 1, 3, 5, 7 d before and after rice harvesting. The impact of varying sowing periods on winter oilseed rape yields, yield components, and growth and development were analyzed. There was a significant difference (P<0.05) in the rapeseed yield between the different sowing periods. The optimal time to sow was 3 d before and 3 d following rice harvesting; this resulted in an average yield increase of 28.3% compared to other sowing times. Density was the main factor affecting rapeseed yield in the pre-harvest rice sowing period, showing an increase with delay in the sowing period (P<0.01). Compared to the 7 d and 5 d before rice harvest sowing treatments, there were an increase of 48.4% in mean maturity density and an increase of 8.2% in pre-winter seedling establishment in the 1 d and 3 d before rice harvest sowing treatments. The primary factor influencing rapeseed yield from post-harvest sowing of rice was the average number of pods per plant, which increased by 15.8% in the 1 d and 3 d post-harvest treatments of rice compared to the 5 d and 7 d post-harvest treatments. The number of pods per plant as well as the number of over wintering green leaves, stem thickness at bud stage, and stem thickness at flowering stage were found to be significantly positively correlated (P<0.05) in different sowing periods following rice harvest. Additionally, the mean over wintering green leaves, stem thickness at bud stage, and stem thickness at flowering stage increased by 18.2%, 12.9%, and 16.0% in the 1 d and 3 d following rice harvest treatments, respectively, compared to the 5 d and 7 d following rice harvest treatments. Sowing seed from three days before to three days after rice harvest can improve aerial-sowing oilseed rape yield by optimizing population structure and promoting individual growth and development. This study offers technical guidance for light and efficient oilseed rape production.

关键词

免耕飞播 / 油菜 / 播种时期 / 产量 / 产量构成因子 / 生长

Key words

no-till aerial-sowing / oilseed rape / sowing periods / yield / yield components / growth

引用本文

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王崇铭 , 陈玲英 , 鲁明星 , 周志华 , 田贵生 , 张水平 , 郑祖云 , 方起超 , 任涛 , 鲁剑巍. 播种时期对免耕飞播油菜生长与产量的影响. 中国农学通报. 2024, 40(23): 32-38 https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0728
WANG Chongming , CHEN Lingying , LU Mingxing , ZHOU Zhihua , TIAN Guisheng , ZHANG Shuiping , ZHENG Zuyun , FANG Qichao , REN Tao , LU Jianwei. Effect of Sowing Period on Growth and Yield of No-till Aerial-Sowing Oilseed Rape. Chinese Agricultural Science Bulletin. 2024, 40(23): 32-38 https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0728

0 引言

油菜是中国重要的油料作物[1],以南方冬油菜为主[2],其种植具有不与粮食争地的特征。长江流域是中国冬油菜的主产区,约占全国种植面积的90%[3],其中稻油轮作是重要的油菜种植制度[4]。油菜的栽培管理技术随着社会经济的发展和农村劳动力结构变化一直在发生变化,20世纪50年代中国油菜种植经历了从直播到育苗移栽的转变,在70、80年代育苗移栽成为中国油菜的主要种植模式,产量大幅度提高[5]。进入21世纪以来,油菜种植模式又转变为劳动力轻简型的直播种植[6]。然而在稻油轮作制度中,部分地区水稻收获期推迟至10月下旬—11月,挤压了长江流域冬油菜最适宜的播种时期(9月下旬—10月中旬)[7]。播种时期过晚不利于幼苗的生长[8],直接后果是产量和种植效益降低,农民种植的积极性降低[9],导致出现大量冬闲田,据估测长江流域适合油菜种植的冬闲田面积达427万hm2[10]。近年来无人机在农业生产中得到了广泛应用[11],稻田免耕飞播油菜种植模式因其省工省时且高效的特征已成为充分利用冬闲稻田扩种油菜的一条重要途径[12],然而,作为一种新型轻简高效的机械化种植模式,一些关键技术参数需要进一步完善,特别是在稻油轮作茬口紧张的情况下,优化并确定适宜的播种时期是其中重要的课题。针对稻油轮作中茬口紧张的问题,有研究者提出了“谷林套播”的思路[13],即水稻收获前在稻田中套播油菜,采用免耕的种植模式,节约了水稻收获后翻整地的时间,为充分利用有效光温资源提供了条件[14]。在实践中,这一做法在部分地区获得了成功,但没有实现大面积推广,原因是当时没有配套的稻田“谷林套播”播种机械,以人工撒播为主。在该模式基础上设定的稻油7~10 d共生期不适合现有的机械化背景,具体表现为水稻收获时油菜已经出苗,容易受稻谷收获机械的碾压以及出苗时因水稻郁闭度高易形成弱高苗、线苗等而导致成苗率低的问题[15]。基于免耕飞播模式,理论上早播能够充分利用光温资源培育油菜冬前壮苗[16],但又需要解决“谷林套播”模式存在的成苗率低和苗情不稳定的问题,因此需要寻找一个适宜的播种窗口期能够兼顾以上问题。设置水稻收获前和水稻收获后不同播种时期处理,旨在明确适合飞播油菜播种的窗口期,为利用冬闲田种植油菜提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验地基本信息

试验于2020—2021年和2021—2022年的油菜季在湖北省黄冈市武穴市(30°05′11″N,115°43′41″E)和武汉市黄陂区(31°0′27″N,114°10′29″E)油菜主产区进行,2个试验点同属长江中下游地区,属亚热带季风气候。武穴年均气温16.8℃,年均降水量1361 mm;黄陂年均气温16.7℃,年均降水量1300 mm。2020—2021年度在2个地点均开展试验,2021—2022年度在武穴布置验证试验。试验期间武穴点两年度月平均气温分别在5.2~22.5℃、2.6~18.8℃之间,累计降水量分别为800、769 mm;黄陂点月平均气温在2.3~19.9℃之间,累计降水量为723 mm。3个试验的前茬作物均为水稻,土壤肥力中等,武穴试验点水稻分别于2020年10月10日和2021年10月12日收获,黄陂试验点水稻于2020年10月29日收获。

1.2 试验设计

1.2.1 试验处理

3个试验均设置8个播种时期处理,分别为:(1)水稻收获前7 d播种,(2)水稻收获前5 d播种,(3)水稻收获前3 d播种,(4)水稻收获前1 d播种,(5)水稻收获后1 d播种,(6)水稻收获后3 d播种,(7)水稻收获后5 d播种,(8)水稻收获后7 d播种。采用模拟飞播的撒播方式播种,各处理播种量为6.0 kg/hm²,3次重复,小区面积36 m²(1.8 m×20 m)。

1.2.2 田间管理

除播种时期按试验方案进行外,在试验过程中,所有的田间管理,包括稻田水分管理、除草剂的使用和病虫害的防治等,均采用当地的栽培管理方法。供试油菜品种为中国农业科学院油料作物研究所选育的‘大地199’[17];水稻成熟后机械收获,留桩高度为40 cm,其余稻草粉碎后均匀覆盖还田;供试肥料为湖北宜施壮农业科技有限公司生产的油菜专用缓释肥,肥料总质量分数≥40%(N-P2O5-K2O:25-7-8),在油菜播种当天一次性撒施,施肥量为750 kg/hm²;在水稻收获后第8天利用开沟机进行开沟,厢宽1.8 m、沟宽0.3 m、沟深0.25 m,沟土均匀抛撒至厢面上[18]。油菜全生育期内均无明显病虫草害发生。武穴和黄陂试验点油菜生育期内气温和降水情况如图1所示。
图1 试验期间气温与降水情况

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1.3 测定项目与方法

1.3.1 生育期农艺性状

连续2年对武穴试验点的油菜生长指标进行调查,主要指标有密度、株高、茎粗、绿叶数。具体方法为:在各小区设置3个1 m²(1 m×1 m)的固定样方,于油菜播种后30 d(四叶期)调查固定样方内存活的基本苗数,播种后70 d(越冬期)、130 d(蕾薹期)调查并记录固定样方内存活的油菜株数;参考郑伟等[19]的方法计算冬前成苗率,计算见式(1)。
=×100%
(1)
在越冬期、蕾薹期选取6株长势一致的油菜调查株高(齐地向上至自然状态下植株最高点的高度)、绿叶数(每株完全展开的绿叶数),在蕾薹期、播种后 160 d(花期)选取6株长势一致的油菜调查茎粗(第一对侧根与子叶节间的直径)[20]

1.3.2 产量构成因子与油菜籽产量

成熟期收获前,在3个试验各小区的3个1 m2(1 m×1 m)固定样方,参照刘秋霞[21]的方法调查油菜密度,并在小区内随机选取长势一致的10株油菜,调查单株角果数、每株均匀选取上中下20个角果调查每角粒数。在油菜成熟期收获各小区的所有油菜,晒干后计产(扣除产量构成因子样方面积)作为产量进行测产,取部分风干籽粒在60℃条件下烘干至恒重,测定千粒重。武穴点两年度的油菜收获时间分别为2021年5月8日和2022年5月7日,黄陂点的收获时间为2021年5月10日。

1.4 参数计算与数据处理

连续2年收集油菜生育期内的气候数据,将苗期(油菜播种当天至当年12月31日)获得的日有效积温相加,作为油菜苗期接受的总有效积温。计算见式(2)[22]
日有效积温=日平均气温-起点温度(3.3℃)
(2)
3个试验产量水平存在年际、地点的差异,因此以每个试验的相对产量综合确定适宜的播种时期,具体计算见式(3)[23]
=×100%
(3)
用Microsoft Excel 2021处理试验数据和绘制数据图表,两年度油菜各指标趋势相同,除产量和产量构成因子外,其他指标采用两年度武穴点平均数据进行分析处理;用SPSS Statistics 27.0(SPSS Inc. Chicago, IL, USA)统计软件进行方差分析和相关性分析;以新复极差法(New multiple range test, Duncan)检验显著性,显著性水平均为0.05;采用R语言中“relaimpo”包计算产量构成因子的相对贡献率[24]

2 结果与分析

2.1 播种时期对飞播油菜籽产量的影响

尽管3个试验的产量水平各不相同,但均存在油菜籽产量随着播种时期的推迟先增加后降低的结果(表1)。2020—2021年度武穴和黄陂试验点的最高产量均出现在水稻收获前3 d至收获后1 d时段播种,而2021—2022年度武穴试验点的最高产量出现在水稻收获前1 d至后7 d时段播种。为进一步明确飞播模式下适宜的播种时期,以对应试验点90%最大相对产量为参考,确定飞播油菜最佳播种时段为水稻收获前3 d至水稻收获后3 d(表2)。在此时段内播种时,武穴点2020—2021年度产量在2063~2513 kg/hm2之间、黄陂点2020—2021年度产量在1459~1615 kg/hm2之间,武穴点2021—2022年度产量在2620~2973 kg/hm2之间,相比其他播种时期处理平均产量分别增加26.1%、26.3%和30.1%。
表1 不同播种时期的飞播油菜籽产量与相对产量
播种时期/d 2020—2021年武穴 2020—2021年黄陂 2021—2022年武穴
产量/(kg/hm²) 相对产量/% 产量/(kg/hm²) 相对产量/% 产量/(kg/hm²) 相对产量/%
水稻收获前 7 1626 d 64.5 1195 c 74.0 1487 d 50.0
5 1957 c 77.8 1302 c 80.6 2067 c 69.5
3 2513 a 100.0 1615 a 100.0 2620 ab 88.1
1 2387 a 98.9 1583 ab 98.0 2973 a 100.0
水稻收获后 1 2347 ab 93.3 1551 ab 96.0 2926 a 98.4
3 2063 bc 82.1 1459 b 90.3 2748 ab 92.4
5 1985 c 79.0 1214 c 75.1 2605 ab 87.6
7 1818 cd 72.3 1205 c 74.6 2498 b 84.0
注:不同小写字母代表处理间差异显著。下同。
表2 不同播种时期飞播油菜产量构成因子及对产量相对贡献率
播种时期/d 2020—2021年武穴 2020—2021年黄陂 2021—2022年武穴
密度/
(株/m2)
单株角果数/No. 每角粒数/粒 千粒重/g 密度/
(株/m2)
单株角果数/No. 每角粒数/粒 千粒重/g 密度/
(株/m2)
单株角果数/No. 每角粒数/粒 千粒重/g
水稻收获前 7 19.7 c 119.2 c 19.1 a 4.08 a 18.7 b 108.0 bc 19.1 a 3.80 bc 10.0 d 205.8 a 19.3 a 4.62 a
5 23.3 b 124.8 bc 19.5 a 4.09 a 20.0 b 115.8 bc 19.0 a 3.85 abc 17.0 c 166.4 b 19.5 a 4.49 a
3 28.0 a 137.8 a 19.3 a 4.09 a 23.7 a 128.5 a 18.7 a 3.84 abc 23.7 ab 146.0 bc 20.4 a 4.53 a
1 29.3 a 134.0 ab 20.5 a 4.11 a 23.0 a 122.0 ab 19.0 a 3.89 a 27.7 a 138.7 bc 20.1 a 4.68 a
水稻收获后 1 26.7 a 133.5 ab 20.4 a 4.14 a 22.0 a 119.7 ab 19.2 a 3.87 ab 26.0 ab 136.3 bc 20.7 a 4.60 a
3 24.7 b 124.5 bc 20.0 a 4.12 a 21.3 a 109.5 bc 18.9 a 3.79 c 24.3 ab 126.0 bc 19.3 a 4.60 a
5 24.3 bc 112.5 bc 18.7 b 4.06 a 20.7 ab 104.5 c 18.6 a 3.71 d 24.0 ab 114.3 c 20.0 a 4.58 a
7 24.0 bc 105.7 c 18.1 b 4.06 a 21.0 ab 98.5 c 19.1 a 3.72 d 23.3 bc 111.8 c 19.6 a 4.52 a
相对贡献率/%
水稻收获前播种 59.7 24.3 10.5 5.4 58 29.7 0.9 11.4 43.1 30.7 24.7 1.4
水稻收获后播种 21.6 39.9 23.7 14.8 2.8 60.9 3.4 32.8 8.7 69.3 3.9 18.1

2.2 播种时期对飞播油菜产量构成因子的影响

水稻收获前、后播种限制油菜籽产量的产量构成因子各不相同。密度对水稻收获前油菜籽产量变化的相对贡献率最大,在3个试验中分别占59.7%、58.0%和43.1%;单株角果数对水稻收获后油菜籽产量变化贡献最大,相对贡献率分别占39.9%、60.9%和69.3%。由此确定限制水稻收获前、后播种油菜籽产量的主要因子分别为密度、单株角果数。
水稻收获前播种的油菜成熟期密度表现为随着播种时期的推迟而增加,与水稻收获前7 d和5 d播种处理相比,水稻收获前1 d和3 d播种处理的油菜平均密度分别增加33.3%、20.7%、90.4%;水稻收获后播种的油菜单株角果数表现为随着播种时期的推迟而降低,与水稻收获后5 d和7 d播种处理相比,水稻收获后1 d和3 d播种处理的油菜平均单株角果数分别增加18.2%、12.9%、16.0%。
对于油菜其他产量构成因子,每角粒数在2020—2021黄陂点、2021—2022武穴点表现为无显著差异,在2020—2021年度武穴点差异显著;千粒重在两年度武穴点表现为无显著差异,在2021—2022年度黄陂点差异显著。

2.3 播种时期对飞播油菜生长的影响

为了进一步分析水稻收获前后限制因子差异的原因,本研究基于两年度武穴试验点的生长指标,对水稻收获前播种处理的生育期密度变化和水稻收获后播种处理的单株生长性状进行深入的探讨,以期得到播种时期对飞播油菜水稻收获前后生长状况的影响。
水稻收获前播种的油菜各时期密度均表现出随着播种时期的推迟而增大的趋势(表3)。与水稻收获前7 d和5 d播种处理相比,水稻收获前1 d和3 d播种处理的基本苗、越冬期密度、蕾薹期密度、成熟期密度分别增加54.0%、75.7%、55.4%、55.2%。冬前成苗率随着播种时期的推迟而增加。与前7 d和5 d播种处理相比,水稻收获前1 d和3 d播种处理的平均冬前成苗率增加了8.2%。
表3 水稻收获前不同播种时期飞播油菜生育期密度及冬前成苗率(武穴点2年平均值)
水稻收获前/d 基本苗数/(株/m2 密度/(株/m2 冬前成苗率/%
越冬期 蕾薹期 成熟期
7 35.6 c 19.0 c 16.7 b 14.9 c 53.2
5 39.8 c 22.2 c 21.8 b 20.2 b 55.8
3 53.7 b 32.4 b 27.8 a 25.9 a 60.3
1 62.5 a 40.7 a 31.9 a 28.5 a 65.1
对于水稻收获后播种的油菜,相关性分析结果显示越冬期绿叶数、花期茎粗与成熟期单株角果数呈极显著正相关,蕾薹期茎粗与单株角果数呈显著正相关(表4)。越冬期绿叶数、蕾薹期茎粗、花期茎粗均表现为随着播种时期的推迟而减少和降低。与水稻收获后5 d和7 d播种处理相比,水稻收获后1 d和3 d播种处理的平均越冬期绿叶数、蕾薹期茎粗、花期茎粗分别增加了6.3%、7.2%、5.7%。
表4 水稻收获后不同播期飞播油菜生长指标及相关性分析(武穴点2年平均值)
水稻收获后/d 越冬期株高/cm 蕾薹期株高/cm 越冬期绿叶数/No. 蕾薹期绿叶数/No. 蕾薹期茎粗/cm 花期茎粗/cm
1 35.2 a 61.5 a 7.0 a 15.4 a 1.60 a 1.62 a
3 33.1 a 59.6 a 6.4 b 14.8 a 1.51 ab 1.54 ab
5 34.2 a 56.8 a 6.3 b 15.3 a 1.45 b 1.52 ab
7 32.4 a 60.2 a 6.3 b 15.0 a 1.45 b 1.47 b
相关性分析
单株角果数 0.251 0.243 0.929** 0.051 0.794* 0.947**

3 结论

(1)3点试验结果表明飞播油菜适宜的播种时期为水稻收获前3 d至收获后3 d,相比其他处理有效增产26.1%~30.1%。
(2)水稻收获前后对油菜籽产量的限制因子不同:密度是水稻收获前播种时期限制油菜籽产量的主要因子,各生育期密度均随着播种时期的推迟而增加。相比前7 d和5 d播种处理,前3 d和1 d播种的成熟期密度增加20.7%~90.4%,平均基本苗数增加54.0%,平均冬前成苗率提高8.2%,表明播种时期对油菜密度的影响体现在出苗时和苗期;单株角果数是水稻收获后播种时期限制油菜籽产量的主要因子,随着播种时期的推迟而降低,表明播种时期谁水稻收获后影响体现在油菜个体生长层面,在生育期内表现为平均越冬期绿叶数、蕾薹期茎粗、花期茎粗随着播种时期的推迟而减少或降低,与水稻收获后5 d和7 d播种处理相比,水稻收获后1 d和3 d播种处理分别增加6.3%、7.2%、5.7%。

4 讨论

油菜免耕飞播模式因其轻简高效的特点在冬闲田有效利用层面上具有得天独厚的优势,为解决长江流域稻油轮作模式作物换季茬口紧张困难提供一条有效途径,做到冬油菜稳产增效,保障国内食用油供给安全。本研究对该模式关键技术参数之一进行深入探讨,确定了飞播油菜适宜的播种时期范围,并通过对产量构成因子和生育期农艺性状层层剖析,分别梳理水稻收获前后播种时期影响油菜籽产量差异的调控机制:
直播油菜的密度代表群体生长的状况,适宜的栽培密度是保证油菜高产稳产的前提[25]。在本研究中,水稻收获前油菜产量的限制因子是密度,原因可追溯到四叶期基本苗形成时:油菜播种后至水稻收获前存在一段共生期,期间出苗环境存在郁闭度高和挤压的问题,随着油菜的陆续出苗,易形成弱苗、高脚苗等[26],造成定苗困难和越冬困难,降低成苗率;水稻收获时应用大型收割机,在收获过程中对已出苗的油菜造成巨大冲击,部分油菜直接被碾压致死;收获后的秸秆要求全量还田,形成“草毯层”,阻碍早期的弱苗生存[27]。本研究呈现了过早播种(前5~7 d)存活的基本苗远低于适时播种(前1~3 d)的结果,并且从冬前成苗率状况来看,过早播种在越冬过程的损失程度更大,进一步引起减产(表3)。即使存在因密度降低提高了生长空间,单株角果数增加的情况,对最终产量有一定的补偿效应,正如2021—2022年武穴点结果显示,但仍然由于群体密度与其他处理差距过大,整体产量处于较低水平。适时播种在水稻收获过程中能有效避免上述问题,不仅节省了传统模式的翻耕、整地等一系列步骤,还使油菜出苗后能够获取充分的光温资源,促进壮苗形成的同时优化群体结构[28-29],本研究表明适时播种的最终产量均达到了当年试验点的最高水平,达成了稳产增效的水平。综上所述,本研究进一步证明了水稻收获前飞播油菜的可行性,并且明确了播期范围在前3天至水稻收获前。
单株角果数是评判油菜生育期个体生长的重要指标[30-31],在本研究中单株角果数是水稻收获后播种限制油菜籽产量的主要因子,表现为随着播种时期的推迟而减少,与前人的研究保持一致[32]。有效积温是影响油菜个体生长发育的重要因素[33-35],由于长江流域晚稻收获时间较晚,因此在水稻收获节点之后播种的油菜苗期生长容易受到有效积温的限制,降低最终产量。在本研究中,即使各点产量水平存在差异,油菜籽产量均随着有效积温的增加而提高;不仅如此,2020—2021年度黄陂点的水稻收获时间较其他2点推迟了17 d,平均减少298℃的有效积温,整体产量降低30.1%(表1),以上结果均表明及时播种的重要性从关键生育期的农艺性状指标看,过晚播种的油菜绿叶数和茎粗降低,赵合句等[36]研究表明,绿叶数与油菜单株光合作用能力密切相关,增加绿叶数能够提高油菜光温资源利用效率,促进生物量构建;郑伟等[37]研究表明在一定的密度范围内茎粗与油菜单株产量显著正相关。综上所述,在水稻收获后及时飞播油菜能够有效避免积温不足引起的苗期生长限制,有利于保证油菜的正常生长发育,维持油菜籽产量,适宜的播种时期为水稻收获后3 d内。

参考文献

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王汉中, 殷艳. 我国油料产业形势分析与发展对策建议[J]. 中国油料作物学报, 2014, 36(3):414-421.
在当前我国食用植物油对外依存度居高不下的严峻形势下,本文通过对世界及我国油料产需及贸易形 势进行分析,明确了当前我国油料产业发展存在的主要问题,针对存在的问题从政策、技术等方面提出了相应的对策建议。
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王汉中. 我国油菜产业发展的历史回顾与展望[J]. 中国油料作物学报, 2010, 32(2):300-302.
本文在分析了我国食用植物油供给形势、油菜产业在食用植物油供给中的地位的基础上,对我国油菜产业的发展历史进行了回顾,提出在新的历史时期必须推动以“三高”(“高油、高产、高效”)为标志的我国油菜产业发展的第四次飞跃来应对新的挑战。
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甘国渝, 邹家龙, 陈曦, 等. 中国油菜生产格局与施肥研究现状[J]. 湖北农业科学, 2022, 61(1):5-11.
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张顺涛, 鲁剑巍, 丛日环, 等. 油菜轮作对后茬作物产量的影响[J]. 中国农业科学, 2020, 53(14):2852-2858.
【目的】明确长江流域多熟制轮作区油菜轮作对后茬作物产量的影响,验证油菜种植提高后茬作物产量是一种普遍现象,为油菜作为换茬作物促进粮油兼丰、周年丰产稳产提供依据。【方法】在长江流域不同地区开展不同轮作模式的同田对比试验,选取长江上游重庆北碚油菜-水稻和小麦-水稻轮作、四川盐亭油菜-玉米和小麦-玉米轮作,中游湖北沙洋油菜-水稻和小麦-水稻轮作、油菜-玉米和小麦-玉米轮作、湖南衡阳油菜-早稻-晚稻和冬闲-早稻-晚稻轮作、河南信阳油菜-水稻和小麦-水稻轮作,下游江苏如皋油菜-水稻和小麦-水稻轮作。比较冬季作物小麦(或冬闲)和油菜在相同施肥水平下对后茬作物水稻或玉米产量及产量构成因子、养分吸收量的差异。【结果】北碚、沙洋、信阳和如皋油-稻轮作的稻谷产量较麦-稻轮作分别提高323、483、1 569和569 kg·hm<sup>-2</sup>,相应增产4.6%、6.6%、17.3%和6.0%;盐亭和沙洋油-玉轮作的玉米产量较麦-玉轮作分别提高487和579 kg·hm<sup>-2</sup>,分别增产7.0%和14.8%;衡阳油-稻-稻轮作的早稻和晚稻的稻谷产量较闲-稻-稻轮作分别提高718和726 kg·hm<sup>-2</sup>,分别增产11.1%和10.5%。沙洋和信阳油-稻轮作水稻的有效穗数和每穗粒数较麦-稻轮作分别增加7.0、27.7万穗/hm<sup>2</sup>和18.1、20.2粒/穗。沙洋和北碚试验点油-稻轮作的水稻生物量较麦-稻轮作分别提高1 711和2 625 kg·hm<sup>-2</sup>,氮素累积量分别较麦-稻轮作增加23.9和23.2 kg·hm<sup>-2</sup>。【结论】在长江流域不同种植区域内,油菜在不同轮作模式中均可提高后茬作物的产量及养分累积量,是一种良好的轮作换茬作物。
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王寅, 鲁剑巍. 中国冬油菜栽培方式变迁与相应的养分管理策略[J]. 中国农业科学, 2015, 48(15):2952-2966.
直播和育苗移栽是目前长江流域冬油菜并存的两种栽培方式,其技术发展和推广状况对中国油菜产业发展和油料供应安全具有重要意义。不同的历史阶段下,随栽培品种、种植目标、劳动力条件和生产力水平等因素的变化,中国冬油菜栽培方式也在不断的转变和发展。文章概述了新中国建立后冬油菜栽培方式的发展变化历程,从最初以直播种植为主,到20世纪60年代中期直播为主而育苗移栽开始起步,20世纪80年代育苗移栽方式实现全面推广并长期应用,再到当前直播和育苗移栽两种栽培方式并存。而养分管理措施也经历了从最初施用农家肥,到开始施用氮、磷化肥,到提倡氮、磷、钾、硼肥配合施用,再到当前形成的育苗移栽油菜高产高效养分管理技术。直播和育苗移栽油菜的栽培特点和生长过程存在着显著差异,文章主要从生育进程、种植密度、群体结构与个体形态等方面对两者进行了分析和比较。相比育苗移栽油菜,直播油菜的生育期一般相应缩短,个体生长状况较弱,单株产量偏低,但在较高的种植密度基础上可发挥群体优势,且根群结构也有助于增强养分和水分吸收能力,因此具有高产高效的潜力。目前,长江流域育苗移栽油菜的养分丰缺指标和推荐施肥体系已经建立,养分管理策略也较为完善,其要点为:根据土壤肥力状况和目标产量水平合理确定氮、磷、钾、硼肥用量,保证养分平衡供应,实行有机无机肥料配合施用,采取氮、钾肥分次施用(推荐基肥﹕越冬肥﹕薹肥=60%﹕20%﹕20%)以协调生长发育和养分吸收,强壮个体而实现高产。针对直播油菜发展迅速而在高产条件下养分管理研究相对滞后的现状,文章重点比较了其与育苗移栽油菜在养分响应、吸收分配和需求利用等方面的差异,发现直播油菜对养分缺乏较为敏感,养分不足导致个体生长低下和群体衰亡,后期物质和养分转运效率较低,而且对磷、钾养分的需求明显更高。基于已有研究结果总结出直播油菜的&ldquo;前促后稳&rdquo;养分管理策略,即在氮、磷、钾及微量元素养分合理平衡施用基础上,保证磷、钾供应,施用有机肥并进行秸秆还田,肥料运筹中重视氮肥对个体和群体发展的调控作用,减少基施而增加苗肥以促前期生长,中后期适时追肥以保证群体数量和产量形成,推荐基肥﹕苗肥﹕越冬肥﹕薹肥=40%﹕30%﹕15%﹕15%。此外,应配合其他栽培措施协同增效提质,选用适宜早熟和耐密的品种,采用机械化精量播种技术,施用长效专用复合肥或专用控释肥,配合密植以省肥补迟、增库促源,加强病虫草害防控技术。文章还对直播油菜养分管理研究中的问题和未来方向进行了探讨和展望,以期为进一步完善其栽培管理措施和科学施肥技术提供参考。
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油菜是我国最主要的油料作物,大力发展油菜产业将有助于保障我国油料供给安全。近年来,我国油菜产业的发展虽然取得了一定的成就,但油菜生产的比较效益有所下滑,国外进口油料冲击十分突出,产业发展处于瓶颈期,面临着巨大挑战。基于2018年农业农村部油料作物专家组的大量调研数据,通过广泛收集一手资料,结合国内外油菜产业发展形势,对我国油菜产业发展现状、困境以及潜力进行了系统梳理,为促进我国油菜产业发展提出对策建议,以期为保障我国油料产业供给安全、更有效地应对中美贸易摩擦提供智力支持。
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【目的】研究共生期对谷林套播油菜苗期生长及产量构成的影响,为南方三熟制地区谷林套播油菜共生期确定提供参考。【方法】以油菜品种赣油杂5号和丰油730为材料,设置油稻共生期12 d、10 d、7 d、5 d、3 d、0 d(CK)6个处理,于2012&mdash;2014年进行大田试验。【结果】(1)共生期延长有利于提高油菜出苗期密度,但较长的共生期导致油菜密度后期急剧下降,降幅随着共生期延长而增加,成苗率和成株率随共生期延长先增加后下降。油菜成熟期密度以共生5 d处理最大,与0 d(CK)处理相比,成苗率和成株率分别提高0.97%和5.98%,而12 d共生期处理成苗率和成株率分别下降19.20%、19.35%。(2)共生期显著影响套播油菜苗期生长发育,油菜总叶数、绿叶数、根颈粗、单株干重等个体指标随共生期延长而增加,叶面积指数和群体干重等群体指标随着共生期延长呈现先增加后逐渐下降趋势。(3)套播油菜成熟期的一次分枝数、单株角果数、主序角果数、每角粒数、千粒重、单株干重、单株产量等产量相关性状与共生期关系密切。其中,共生期与一次分枝数、单株角果数、主序角果数、千粒重、单株产量、单株干重等产量性状极显著正相关、与每角粒数极显著负相关。(4)套播油菜单株产量随着共生期延长而增加,油菜单位面积产量随着共生期的延长呈先增后降趋势,以共生5 d产量最高;相比于CK,两年度分别增产20.48%和22.35%,增产效果显著。(5)共生期显著影响油菜生育进程,相比于套播处理,CK油菜全生育期明显缩短,差异主要发生在出苗至蕾薹期,现蕾后发育进程差异不明显。【结论】共生期延长有利于提高套播油菜出苗密度和个体生长发育,但成苗率和成株率低,造成成熟期密度不足而导致减产,共生期缩短出苗密度小,且因播期晚,个体生长发育较差,最终影响产量形成。因此本区域内谷林套播油菜共生期以3&mdash;7 d为宜,5 d为最佳,共生期过长或太短均不利于南方三熟制地区套播油菜高产群体的构建。
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长江流域是我国油菜主产区,面积与总产均约占我国油菜总面积与总产的90%左右。但与发达国家相比,我国长江流域直播油菜长期存在着“密度低、单产低、机械化程度低、肥料用量高、人工成本高”的问题。“三低两高”的现状,导致油菜生产成本高,效益低,农户种植油菜积极性不高,面积与总产长期徘徊,阻碍了该产区油菜生产的发展。近年来,各地生产实践均表明,合理密植是提高我国长江流域直播油菜生产效益,提高农户种植油菜积极性,缩小与发达国家差距的一项核心技术。本文根据相关研究,综述了长江流域直播油菜适当增加种植密度后,油菜的籽粒产量、籽粒品质、茎秆抗倒性、角果抗裂角性、肥料利用效率、光能利用率以及菌核病、杂草发生的变化规律及其机理,提出了直播油菜“以密增产、以密补迟、以密省肥、以密控草、以密适机”的“五密”栽培技术,为建立适宜油菜机械化生产的高产抗倒油菜群体提供了理论依据,同时也为油菜绿色轻简高效生产提供了技术支撑。
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研究了3个不同基因型油菜品种的产量与产量构成因素的特征及其与光温条件的生态关系,探讨了长江中游油菜区多熟种植条件下提高油菜单产的可行途径.结果表明,因播种期不同而导致油菜生育期间光温条件的不同,使各播期产量及产量构成因素产生了较大的差异.油菜单株角果数、角果皮指数、主茎产量、分枝产量均与积温和日照时数呈极显著正相关,而千粒重和SNPA与之无关.播种期对油菜产量的影响主要是通过影响分枝产生及其产量形成而实现的.因此多熟制油菜的播种期可适当提早,10月20日以后播种的油菜,其种植密度可增加至3.75×10<sup>5</sup>~4.5×10<sup>5</sup>株·hm<sup>-2</sup>,以主茎弥补分枝小而少的不足,实现油菜单产的提高.
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郑伟, 肖国滨, 肖小军, 等. 稻茬高度对谷林套播油菜生长发育及产量形成的影响[J]. 中国农业科学, 2017, 50(4):648-656.
【目的】在晚稻-油菜套种模式下,稻茬高度对套种油菜田土壤蓄水保墒、套种油菜出苗及生长发育均具有重要影响。本研究旨在探求适宜套播油菜出苗、生长发育及高产的晚稻机收留茬高度,为实现农艺、农机高效有机结合提供参考。【方法】试验于2014&mdash;2016年在江西省南昌市进贤县江西省红壤研究所进行,以丰油730为试验材料,在大田条件下设4个稻茬高度(20、30、40、50 cm)。通过测定套播油菜成苗率、成株率、越冬期和盛花期农艺性状、叶片叶绿素含量、根系活力、产量及构成因素,比较分析晚稻不同留茬高度对套播油菜生长发育、产量的影响。【结果】(1)在20&mdash;50 cm范围内,留茬高度增加有利于提高套播油菜出苗期密度,且成苗率和成株率随着留茬高度增加先增加后下降,以留茬40 cm处理最大,成熟期密度也相对较大。与留茬20 cm、30 cm处理相比,留茬40 cm处理成苗率和成株率分别提高了13.73%、7.09%和13.18%、7.23%,与留茬50 cm处理差异不大;(2)留茬高度显著影响套播油菜生长发育。油菜总叶数、绿叶数、最大叶宽、根颈粗、单株干重等个体指标及顶部3片全展叶叶绿素含量和根系活力随留茬高度增加而下降,最大叶长随留茬高度增加而增加,叶面积指数和群体干重等群体指标随着留茬高度增加先增加后下降;(3)套播油菜单株产量随着留茬高度增加而下降,单位面积产量随着留茬高度增加先增加后下降,以留茬高度40 cm产量最高;相比产量最低的留茬20 cm处理,增产18.92%,增产效果显著。留茬高度与套播油菜成熟期的一次分枝数、单株角果数、主序角果数、千粒重、单株干重、单株产量等产量相关性状关系密切,均达到极显著或显著负相关。【结论】留茬过低,成苗率和成株率低,尽管个体生长发育较好,但成熟期密度不足不利于高产群体构建;留茬过高,成苗率和成株率显著提高,但个体生长发育偏弱,不能发挥群体生长优势,最终影响产量形成。在4个稻茬高度下,留茬高度以40 cm为宜,套播油菜群体生长和产量表现优势明显。

基金

国家油菜产业技术体系“养分管理与面源污染治理”岗位(CARS-12)
湖北省重点研发计划项目“油菜飞播轻简种植关键技术集成研发”(2020BBB062)
湖北省现代农业产业技术体系“稻田油菜高产高效技术创新与集成示范”(HBHZD-2020-005)
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