播期和播量对免耕复种饲料油菜产量和品质的影响

时间：2024-05-25

张占琴,闫紫薇,杨相昆,桑志勤

(1.新疆农垦科学院作物所,新疆石河子 832000；2.谷物品质与遗传改良兵团重点实验室,新疆石河子 832000；3.河北农业大学,河北保定 071000)

0 引言

【研究意义】新疆大部分小麦产区，收获后尚有2 000℃左右≥10℃积温可以利用，充分利用麦收后空闲的光、热、水、土等资源，复种青贮饲料，可以缓解饲草压力及延长土地绿色覆盖时间，有效防治水土流失。饲料油菜生育期短、耐低温、早霜后仍可正常生长、茎秆粗壮，叶片肥大，饲喂性好，是品质极佳的优质饲草[1-3]，在新疆麦后复种饲料油菜具有广阔的发展前景，特别是北疆冷凉地区，复播青贮玉米无法成熟，复播饲料油菜则提供新的饲草来源。【前人研究进展】目前国内已有关于复种饲料油菜播期、播量、收获期、营养价值、饲料油菜对土壤理化性质、土壤微生态效应的影响以及饲料油菜的土壤培肥效应等方面研究报道[4-10]。【本研究切入点】目前新疆地区复播饲料油菜相关文献较少，只有少量关于播量和栽培技术方面的报道[11-14]。麦后免耕复种饲料油菜在北疆地区推广时间较短，生产上缺少最适播期和播量的研究，研究不同播期、播量对饲料油菜产量和品质的影响。【拟解决的关键问题】采用大田试验，研究不同播期、播量与产量及品质的内在关系，筛选出适合新疆地区麦后复种的最佳播期和最适播量，为热量充足地区麦后复种饲料油菜提供理论依据，为高纬度冷凉地区麦后复播提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2016～2017年复播油菜生长季节(7～10月)在新疆石河子新疆农垦科学院2轮2号试验地(44.310 8°N、85.986°E，海拔460 m)进行，该地区属于典型的干旱气候区，年平均气温7.5～8.2℃，日照2 318～2 732 h，无霜期147～191 d，年降雨量180～270 mm，年蒸发量1 000～1 500 mm，≥10℃的活动积温3 570～3 729℃。试验田土壤为粘壤土，耕层(0～30 cm)土壤基本理化性状为：有机质含量17.1 g/kg，全盐含量1.17 g/kg、全氮含量1.12 g/kg，全磷含量0.96 g/kg，全钾含量18.4 g/kg，水解性氮含量86.73 mg/kg，有效磷含量13.83 mg/kg、速效钾含量319.33 mg/kg。

供试品种为油菜(BrassicanapusL.)饲油2号(甘蓝型，2010年通过全国审定，饲料绿肥，7月中下旬播种，10月上旬收获，生育期75 d左右)，购自湖北国科高新技术有限公司。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

试验在新疆农垦科学院2轮2号地进行，采用裂区试验，以播期为主区，播量为副区。试验设置正常播种和晚播2个水平，4个播量，3次重复，共24个小区。2016、2017年连续2年重复进行，前茬均为春小麦新春22号。

1.2.2 播期

试验设置正常播种和晚播2个水平，2016年为7月21号播种(正常播种)、8月10号播种(晚播)；2017年7月18播种(正常播种)，7月27日播种(晚播)。

1.2.3 播量

设置9、12、15、18 kg/hm24个水平。

1.2.4 田间管理

春麦收获后，将麦草运出田块，喷洒除草剂消灭杂草，沿原有滴灌带两侧人工开沟，人工撒播，行距30 cm，播种后即刻滴出苗水2次。2016年正常播种，7月27日出苗，晚播8月15日出苗；2017年正常播种7月24日出苗，晚播8月4日出苗。出苗后40 d开始随水追施150 kg/hm2尿素，全生育期滴水4～5次。2016年10月20日收获测产，2017年正常播种9月28日测产收获，晚播10月4日测产收获。

1.2.5 油菜品质

在饲料油菜生长的盛花期取样，自然晾干，送新疆农业科学院质量标准与检测技术研究所检测，粗蛋白含量测定依据GB/T 6432-1994、粗纤维含量测定依据GB/T 6434-2006、粗脂肪测定依据GB/T 6433-2006、粗灰分含量测定依据GB/T 6438-2007、酸性洗涤纤维测定依据NY/T 1459-2007、中性洗涤纤维测定依据GB/T20806-2006、水分应用烘箱干燥法测定。

2 结果与分析

2.1 不同年份播期油菜生育期、出苗及热量差异

研究表明，正常播种油菜生育期内有效积温、平均气温较高，9月10～15日进入盛花期。晚播条件下油菜生育期内有效积温、平均气温相对偏低。2016年晚播条件下生育期内有效积温太低，无法满足油菜生长的需求，到9月底尚未进入开花期。2017年提早播期13 d(晚播试验)，生育期内有效积温为1 128.1℃，油菜在9月17日进入盛花期。表1

表1 不同处理油菜生育期(d)、有效积温(℃)、平均气温(℃)Table 1 Rape growth period,≥10℃accumulated temperature,average temperature of various treatment

2016年、2017年分别在油菜出苗后30 d调查不同处理的出苗数，2年中不同处理出苗数没有显著的差异，集中在62.00×104～66.9×104株/hm2，饲油2号出苗均匀整齐。表2

表2 2016年、2017年不同处理油菜出苗数Table 2 Number of emergence of various treatments in 2016 and 2017

2.2 不同播期、播量对油菜产量、干物质积累量的影响

研究表明，正常播种饲料油菜产量变化趋势2年基本一致，随播量增加表现为先升后降再升高的趋势，播量为12 kg/hm2时产量最高分别为81 893.0 kg/hm2(2016年)、87 309.9 kg/hm2(2017年)，之后随播量的增加，产量下降，当播量达到18 kg/hm2，产量又有所升高。

2016年播量最大时干物质积累量也最大，2017年干物质积累量表现为先升高后降低的趋势。播量为12 kg/hm2的处理产量显著高于播量为15 kg/hm2的处理，4个处理的收获株数和干重没有显著差异。饲油2号在播量为12 kg/hm2产量最高，干物质积累不同年份之间有所差异。干物质积累量与有效积温密切相关，2016年饲料油菜生育期较长，含水量较低，在产量相对低时干物质积累量相对较高。在天气等条件允许下适当延长饲料油菜的生育期对于降低含水量，提高干物质含量具有明显作用。

2016年晚播处理8月10号播种，8月15日出苗，当年北疆8月底9月初温度偏低，影响油菜正常发育，收获时未能进入开花期，产量较低，此时已超过最晚复播油菜的时期。

2017年晚播，8月4日出苗，随着播量的增大，产量随着增加，播量18 kg/hm2产量最高为65 603.4 kg/hm2，显著高于9、12 kg/hm2的2个处理。4个处理的含水量没有显著差异，播量为12 kg/hm2的处理干重量显著低于15和18 kg/hm2高播量的2个处理。表3，表4

表3 2016年不同播量油菜产量、干物质积累及含水量差异(正常播种)Table 3 Differences of rape yield,dry matter accumulation and water content between various seeding quantities in 2016(normal seeding)

表4 2017年不同播量油菜产量、干物质积累及含水量差异(正常播种)Table 4 Differences of rape yield,dry matter accumulation and water content between various seeding quantities in 2017(normal seeding)

2017年油菜株高与产量变化趋势基本一致，正常播种株高明显高于晚播处理。收获株数随着播量的增加而增大，晚播处理收获株数高于正常播种。播期对饲料油菜的湿重、干重、株高、收获株数、含水量均影响显著；播量对干重、含水量影响不显著，播期与播量互作对饲料油菜湿重、干重、株高影响显著。表5

表5 2017年不同播量油菜产量、干物质积累及含水量差异(晚播)Table 5 Differences of rape yield,dry matter accumulation and water content between various seeding quantities in 2017(late sowing)

2.3 不同播期与播量对油菜植株饲草品质的影响

研究表明，2016、2017年正常播种，饲油2号品质与产量变化趋势基本一致，产量最高的均为处理12 kg/hm2，粗蛋白含量也最高分别为18.16%、19.86%，纤维含量低于其它处理，粗灰分较高。2017年晚播，播量为12 kg/hm2时，产量居中，但品质性状依然最佳，粗蛋白含量最高为21.28%，各种粗纤维含量较低，粗灰分含量较高，粗脂肪含量居中。表6，表7

表6 2016年不同播量油菜植株饲草品质性状差异(正常播种)Table 6 Difference on quality and character of rape plants with different seeding amount in 2016(normal seeding)

表7 2017年不同播量油菜植株饲草品质差异(正常播种)Table 7 Difference on quality and character of rape plants with different seeding amount in 2017(normal seeding)

饲油2号正常播种条件下2017年粗蛋白含量整体高于2016年，各种纤维含量低于2016年，灰分含量高于2016年，油菜品质与收获时期关系密度，2016年收获期偏晚(生育期79 d)，油菜饲草品质下降。2017年晚播条件下粗蛋白含量，除播量12 kg/hm2较正常播种高外，其余处理蛋白含量均偏低，纤维含量下降，灰分和粗脂肪含量上升。

饲油2号蛋白最高的处理为12 kg/hm2，平均含量为19.01%，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维、粗纤维含量均较低。其它处理显著低于这个处理。表8

表8 2017年不同播量油菜植株饲草品质差异(晚播)Table 8 Difference on quality and character of rape plants with different seeding amount in 2017(late sowing)

3 讨论

新疆地区春小麦收获后，有≥10℃有效积温2 200℃ 左右，但年际分布不均，对复播作物的生育期、收获期都有一定的要求[15]，以收获籽粒为主的复播大豆、油葵在南北疆均有相关报道，这些作物均在在7月上旬播种、10月上旬收获，产量可达到120～180 kg/667m2(油葵、食葵)和100～150 kg/667m2(大豆)，这2种作物对热量资源要求较高[16-17]，遇秋季低温、早霜等气象灾害天气，复种风险很大[18]。复播青贮玉米、饲料油菜以收获植株为主，其收获时间弹性大，营养生长期间对低温、干旱等逆境的抗性强，对气候变化有较强的适应性。近年来新疆地区复播青贮玉米的面积逐渐增大，产量稳步提高[19]。与复播青贮玉米相比，饲料油菜产量、粗蛋白、粗脂肪含量更具有优势，尤其饲料油菜耐晚播，在偏冷凉地区，7月底小麦收获后，复播青贮玉米无法达到收获标准，饲料油菜仍可在实现麦后复种。

新疆不同地区小麦收获时间可从7月5日持续到7月30日，研究不同复播时间，对于饲料油菜的大面积推广具有重要意义。相关研究表明，油菜的播期对其生长发育和产量都有很大的影响，适时早播，光温条件有利于饲料油菜营养物质积累，适口性好，早播比晚播株高、产量、品质方面均占优势[20-22]。研究表明，不同播期对油菜产量、干重等均影响显著，正常播种油菜产量、品质均高于晚播，与前人研究结果一致。

播量对于油菜的生长发育的影响研究的较多[23-25]，研究表明，不同播量对油菜生长、生物量积累有较大影响。低密度种植的植株单株生产力高，随着播量的增大，单株生产力下降，油菜鲜重和干重均降低，群体密度过大又会使作物倒伏[4,23,26-29]。研究结果表明，播量对饲料油菜的湿重、株高等均有显著影响。饲油2号随着播量的增加产量表现为先增加后降低的趋势。不同播量对饲料油菜品质的影响研究较少，研究表明，不同密度对油菜籽粒的品质影响规律不明显[26]。同一生育期，随着播种量的增大，饲料油菜的粗灰分、粗蛋白、粗脂肪、钙含量逐渐减小，粗纤维随着播种量逐渐增大；适当的种植密度对饲草的品质、适口性的决定作用很大[29-31]。研究表明，油菜的品质与播量有密切关系，最适播量，产量高，个体与群体协调发展，品质性状相对较好。根据不同有效积温，选择合适的播量，使油菜个体和群体协同发展，产量和品质均可达到较好的水平。

收获期对于油菜产量影响显著，研究表明，饲料油菜开花期刈割鲜草产量最高。与鲜物质产量相比，干物质产量随着收获期的推后而增大，油菜水分含量与播量、收获期关系密切。研究结果表明，2016年油菜鲜重整体较2017年低，但由于2016年油菜生育期较长，水份含量低，各处理干物质产量较2017年高。在新疆热量充足的地方复播饲料油菜，尽可能早播晚收，延长生育期，在保证青饲产量的同时，尽可能提高干物质产量和饲草品质。