免耕直播油菜产量形成研究进展

摘 要：文章针对国内外对油菜免耕直播的研究现状，综述了施肥、密度、灌溉等栽培措施对免耕直播油菜产量影响的研究进展，并提出了油菜适宜的栽培技术与措施。

关键词：免耕；油菜；栽培；产量

中图分类号：S565 文献标识码：B 文章编号：1003-6997（2012）21-0012-02

免耕是保护性耕作技术的一种，起源于美国。十九世纪末，美国实施西部大开发，大量的干旱半干旱草原被开垦成农田，虽然获得了几十年丰硕的粮食产量，但是由于植被被坏和土地大量翻耕，致使土壤退化。20世纪30年代，干旱、贫瘠和细碎的农田难以抵挡大风的袭击，成千上万吨表土被刮走，沙尘遮天蔽日，酿成了震惊世界的“黑风暴”。经过多年的研究，美国科学家确认是铧式犁翻耕破坏了土壤结构和地表植被，使得土壤缺乏抵抗干旱和大风天气的能力。由此，逐步创立了以秸秆、残茬覆盖和免耕播种为核心的保护性耕作技术，并发展成为美国主流的耕作制度。从20世纪80年代末至21世纪以来，我国油菜生产正在向双低化过渡，栽培科学技术也向优质、高产、省力、节本和高效的方向发展。免耕直播油菜相对于传统种植具有省时省工、降低生产成本、提高经济效益、保护环境等优点，近年来，种植面积逐渐扩大。本文在总结前人研究的基础上，侧重对免耕直播油菜种植条件下，综述了不同栽培措施对油菜产量的影响，为免耕直播油菜的发展提供科学依据和理论参考。

1 免耕直播油菜的产量效应

多数研究认为免耕直播油菜具有良好的经济效益，但有关产量方面的研究还存在不少分歧。赵小蓉[1]研究表明，覆盖处理对土壤有较好的保墒作用，在油菜整个生育期，覆盖处理土壤水分含量均高于翻耕不覆盖处理（CK），土壤耕层水分增加了4.9 %～12.8 %，达到极显著水平。油菜苔花期覆盖处理（翻耕覆盖、免耕覆盖）的土壤水分比翻耕不覆盖处理（CK）平均分别增加了4.1 %和7.6 %，增加幅度为2.2 %～12.2 %。覆盖处理有利于增加油菜单株角果数，覆盖处理的油菜单株角果数比翻耕不覆盖（CK）增加了2.5 %～10.4 %；保护性耕作对油菜增产作用明显，覆盖处理比翻耕不覆盖（CK）平均分别增产6.0 %和10.5 %，增产幅度为3.8 %～12.6 %，均达到极显著水平，油菜单株角果数的增加对油菜增产有重要的作用。罗桂琼等[2]研究表明，翻犁移栽平均产量比免耕移栽产量平均增加237 kg/hm2，但综合效益评价，免耕移栽的成本比翻犁移栽降低了2 427元/hm2。任军荣等[3]研究表明，覆膜栽培比露地栽培增产23.11 %，水分利用效率提高2.79 %。杨瑞吉[4]等发现麦茬复种饲料油菜对农田土壤肥力的改善和提高具有积极作用。王建华[5]研究表明，油菜地稻草覆盖还田可以增强土壤保水能力，改善土壤理化性状，促进油菜生长发育，从而明显提高油菜产量。

2 影响免耕直播油菜产量的栽培措施

2.1 肥料

不同的施肥量、施肥时期和肥料配比均会对免耕直播油菜产量产生影响。孙克刚[6]等研究表明，不同施肥配比对油菜产量产生重要影响，合理的氮磷钾配比可以提高产量，每生产100 kg油菜籽粒吸收氮9.48 kg、磷3.61 kg、钾8.89 kg，氮、磷、钾比为1：0.38：0.94，认为适宜的钾肥用量为135 kg/hm2。免耕直播条件下磷素肥料的用量和施用效果，随着肥料用量的增加，油菜冬前苗势明显增强，苗高增加10.41 %，根茎粗增加28.89 %，单株叶面积增加22.29 %，产量性状明显改善，一次分枝数由4.5个增加到6.8个，二次分枝数由2.4个增加到3.3个，单株角果数增加118.57 %，角粒数增加18.29 %。产量在一定范围内随肥料用量增加而提高，在土壤含磷量中等的田块，磷素肥料用量以30 kg/hm2为最优，产量增幅达51.78 %。高效的氮素管理对油菜产量形成也至关重要。同一施氮水平下，苗期不同油菜品种的叶柄硝态氮含量存在明显差异。土壤供氮充足的情况下，苗期叶柄硝态氮含量能反映收获时不同油菜品种间的生物量、产量、籽粒吸氮量和整株吸氮量变化。苗期油菜叶柄硝态氮含量与株高、分枝节位高度、单株角果数的相关关系受供氮水平的影响，一次有效分枝、每角粒数、千粒重的相关关系与苗期叶柄硝态氮含量无关。无论施氮水平如何，苗期油菜叶柄的硝态氮含量与籽粒各项品质指标均无显著相关。氮肥分期施用可明显增加油菜产量，提高氮肥利用率，其中以氮肥60 %、基施20 %做越冬肥、20 %做薹肥追施效果最佳。与氮肥全部基施相比，分次施肥处理的产量、氮肥利用率及表观利用率分别提高了17.6 %、2.1 %和4.9 %。同时，分次施肥处理的氮素淋失量也最小。不同时期追施氮肥对氮素平衡影响不大，但是均比氮肥集中做基肥施用的表观损失明显减小。尽管油菜收获后，各施氮处理土壤氮素均有盈余，但分期施肥盈余量明显高于氮肥全部基施，说明氮肥分期施用既能提高油菜籽的产量和氮肥的利用效率，又可获得较好的环境效应。

2.2 水分

灌溉或降雨均会影响油菜农田土壤环境，从而影响油菜根系吸水，水分胁迫会制约油菜产量的形成，过量灌溉也会造成土壤硝态氮的损失，影响作物吸收并对环境污染产生威胁。通过测定各品系苗期根冠比、抗旱性、耐渍性、氮肥利用率等生理指标，在大田试验条件下测定15个油菜品系免耕产量损失率，并比较苗期各生理指标与免耕产量损失率的关系，与翻耕相比，免耕栽培时地上部干重、经济系数和千粒重降幅小的品系产量损失率也小。稻茬免耕直播油菜产量损失率与油菜苗期根冠比、抗旱性及耐渍性显著负相关，与苗期氮肥利用率显著正相关。栽培管理上应选用苗期根冠比大，抗旱性、耐渍性强及苗期生长稳健的品种，抗旱防渍，平衡施肥可提高稻茬免耕直播油菜的生产效率。梁新强[7]研究表明，在同一降雨强度下，降雨施肥间隔与总氮输出浓度呈负相关，而同一降雨施肥间隔下，雨强与径流氮浓度呈正相关关系，但即使在低降雨下，短降雨施肥间隔仍可导致大量氮素流失。径流氮素输出动态过程可以分为前期浓度出峰期和后期浓度下降稳定期，径流氮浓度的输出风险主要集中在前期出峰期，低雨强的稳定期出现时间较早。硝态氮是氮素流失的主要形态，各处理条件下硝态氮比重均在30 %以上，降雨施肥间隔时间在3 d以上比重更高。高雨强和短降雨施肥间隔明显促进总氮及硝态氮的流失，降雨施肥间隔应尽量在5～7 d以上。

2.3 密度

不同的种植密度会影响免耕直播油菜出苗、干物质积累、光合能力等指标，从而最终影响油菜产量形成。高密度条件下油菜的单株角果数会显著降低，免耕直播油菜当密度低于适宜密度时会在一定程度上造成油菜减产。密度对油菜单株角果数和角粒数具有重要影响，单株生产力随密度增加而缓慢下降，因此免耕直播油菜应适度增加密度，保证足够的群体量，密度控制以27万株/hm2最为适宜[8]。与育苗移栽相比，免耕直播油菜生育期缩短，个体经济性状下降，群体质量提高，产量和效益增加，在同一播期内，种植密度从15×104株/hm2增加到45×104株/hm2，单株性状下降，群体质量和产量提高，而随着播种期延迟，高密度处理增产效果明显。麦茬复种油菜的条件下，油菜地上生物产量的累积规律为幼苗期缓慢，蕾薹期最快，开花后减缓，基本符合“S”型生长曲线。高密度播种能极显著提高复种油菜地上部干重、鲜重及其日生长量，以播量11.5 kg/hm2处理为最优。增加播种量能明显提高复种油菜叶面积指数以及群体同化率。不同播种密度下，油菜生长期与其生长指标数学方程拟合为：干重y=k/（1+ae-bx），叶面积指数y=a+bx+cx2，其它指标均为y=a+bx+cx2+dx3，其拟合度均达极显著水平[9]。

3 存在问题与对策

综上所述，肥料、密度、灌溉等栽培措施均会对免耕直播油菜产量造成影响，结合前人研究进展和课题组多年来的试验表明，免耕直播油菜欲获得3 750 kg/hm2以上的产量，不仅要考虑群体的数量，而且还必须要提高整个群体的质量，使油菜群体内部的各数量指标在高水平上协调发展。油菜在开花前其光合器官主要是叶片，开花后则为角果皮，这是与其它大田作物的不同之处。因此，油菜获得高产的关键是形成开花结实期具有足够数量的角果以及空间分布合理的结角层，并使每个角果有足够的受光量，使群体具有高的光合生产力，有利于提高群体总实粒数（总库容量）。而总“库”容的扩大，又可以反过来促进“源”（角果皮）光合能力的提高，使整个开花结角期群体具有高的物质生产和积累能力。油菜栽培方式应该因地制宜，针对不同地区的农田资源配置和社会经济发展水平选择不同的栽培模式，如在三熟制农区，劳动力比较富裕、油菜种植基础较好的地区或土壤肥力较好的田块，采用翻耕移栽有利于油菜高产和获得较高的经济效益。在一些土壤肥力较差的低洼地、沙坡地或边际土地，主要是培养种植油菜的习惯，增加作物覆盖，保护环境，促进农业的可持续发展，应采取保护性耕作方式，推广免耕直播油菜。我国西北内陆的河西走廊等地区光、热资源丰富，春小麦种植面积大。但春小麦收获后大多数土地闲置，对光、热资源的利用不够充分。复种饲料油菜既能开发利用秋冬闲田、充分利用北方自然资源和提高土地的利用率，又能保护生态环境，提高土壤肥力，解决冬春饲料不足，增加经济和社会生态效益，是西北地区农业生产可持续发展的有效措施之一，具有良好的发展前景[10]。

参考文献：

[1]赵小蓉，陈曦，王昌桃，等.四川丘陵区保护性耕作对土壤水分和油菜产量的影响干旱地区农业研究[J].干旱地区农业研究，2010，28（4）：169-172.

[2]罗桂琼，范成林，张文满.不同土壤类型油菜免耕栽培适应性研究初报[J].耕作与栽培，2009，（2）：34-35.

[3]任军荣，杨建利，李殿荣.旱地油菜地膜覆盖栽培的水热效应研究[J].中国油料作物学报，2001，23（3）：34-37.

[4]杨瑞吉，牛俊义，黄文德，等.麦茬复种饲料油菜对耕层土壤团聚体的影响[J].水土保持学报，2006，20（5）：77-81.

[5]王建华，马夕龙.油菜地覆盖稻草的效果[J].中国油料作物学报，1994，（2）：65-66.

[6]孙克刚，王亚莉，鹿智江，等.油菜氮磷钾元素的需肥规律和施肥研究[J].土壤肥料，2002，（4）：35-37.

[7]梁新强，陈英旭，李华，等.雨强及施肥降雨间隔对油菜田氮素径流流失的影响[J].水土保持学报，2006，20（6）：14-17.

[8]胡正元.江淮流域杂交油菜免耕直播栽培技术研究[J].中国农学通报，2006，22（5）：186-188.

[9]杨瑞吉.麦茬复种饲料油菜的播种量对其生长性状的影响[J].中国油料作物学报，2007，29（4）：479-482.

[10]傅廷栋，金星，张毅，等.在我国西北部地区麦后复种饲料油菜的研究与利用[J].中国西部科技，2004，（6）：4-7.