检索
E-mail
RSS
高级检索 图表检索

当期目录 我要投稿 过刊浏览
高级检索 图表检索

作物杂志,2021, 第6期: 139–144 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.06.022

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

丘陵地区免耕条播对油菜生长、根系和产量的影响

李心昊1(), 李俊1, 万林1, 刘丽欣1, 刘君权2, 马霓1()   

  1. 1中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部作物生理生态与栽培重点实验室/农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室,430062,湖北武汉
    2武穴市大法寺农技服务中心,435400,湖北武穴
  • 收稿日期:2021-01-04 修回日期:2021-09-15 出版日期:2021-12-15 发布日期:2021-12-16
  • 通讯作者: 马霓
  • 作者简介:李心昊,从事作物生理与栽培研究,E-mail： lxhao16@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(31971855);国家油菜产业技术体系专项(CARS-12);中国农业科学院科技创新工程(CAASASTIP-2016-OCRI)

Effects of No-Tillage and Drilling on Growth, Root System and Yield of Rapeseed (Brassica napus L.) in Hilly Area

Li Xinhao1(), Li Jun1, Wan Lin1, Liu Lixin1, Liu Junquan2, Ma Ni1()   

  1. 1Oil Crops Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Crop Cultivation and Physiology of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Oil Crops of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Wuhan 430062, Hubei, China
    2Dafasi Agricultural Technology Service Center, Wuxue 435400, Hubei, China
  • Received:2021-01-04 Revised:2021-09-15 Online:2021-12-15 Published:2021-12-16
  • Contact: Ma Ni

RichHTML

2

PDF (PC)

146

摘要：

研究丘陵地区免耕条播对油菜生长的影响,初步了解免耕油菜根系与产量之间关系,同时探讨秋旱季节不同耕作方式对稻田油菜土壤物理性质的影响。采用大田试验,设置常规翻耕（CT）、免耕（NT）和免耕+稻草覆盖还田（NTR）3个处理。结果表明,与CT处理相比,NT处理增加了土壤容重和紧实度,降低了饱和含水量和总孔隙度,抑制了油菜根系生长。油菜产量表现为NT>CT>NTR,NT处理产量比CT增加17.04%,NTR处理产量比CT降低5.83%。除根颈粗外,油菜苗期根系指标总体呈现NT>NTR>CT趋势;而角果期植株根体积、总根长、总根表面积、根颈粗和干物质重呈现CT>NT>NTR趋势。与CT处理相比,NT处理能有效降低干旱胁迫对油菜幼苗根系的损伤,保障了油菜产量;NTR处理油菜角果期单位面积分枝数和角果数及根系指标均显著降低,产量下降。因此,在干旱季节采用合理的耕作方式可降低植株受到的胁迫损伤,达到高产稳产。

关键词: 油菜, 丘陵地区, 免耕, 条播, 农艺性状, 根系, 产量

Abstract:

Understanding the relationship between the root system and rapeseed yield, soil physical properties are the key for optimizing rapeseed cultivation and management under the condition of no-tillage in hilly area. A field experiment was conducted to study the effects of three treatments, control (CT, conventional tillage and no straw returning to field), no-tillage and no straw returning to field (NT), and no-tillage and straw mulching return to field (NTR), on rapeseed yield. Compared with CT, the NT treatment increased the soil bulk density and soil compaction, decreased the saturation moisture capacity and total porosity, and led to restrained root growth. The rapeseed yield under NT treatment was 17.04% higher and under NTR was 5.83% lower than that of CT treatment. Except for the root crown diameter, the overall root indexes showed a trend of NT > NTR > CT during seedling stage of rapeseed. While the root volume, total root length, total root surface area, root crown diameter and dry matter weight showed CT > NT > NTR at the silique stage. Compared with CT treatment, NT treatment could effectively reduce the damage of drought stress to rape seedling root system and ensure the harvest yield of rapeseed. However, NTR treatment had significantly lower branch numbers per square meter, siliques per unit area and root indexes. Meanwhile, these were also the reason for yield decrease. Therefore, the results indicated that the suitable tillage method could reduce the damage caused by drought and increase rapeseed yield.

Key words: Rapeseed, Hilly area, No-tillage, Drilling, Agronomic trait, Root system, Yield

图1

2019-2020年稻油种植季月均气温与降水量

图2

栽培方式示意图

表1

不同耕作措施对土壤物理性质的影响

土层深度
Soil depth
(cm)		 处理
Treatment		 土壤容重
Bulk density
(g/cm3)		 饱和含水量
Saturation moisture
capacity (%)		 总孔隙度
Total porosity
(%)		 毛管最大持水量
Capillary moisture
capacity (%)		 毛管孔隙度
Capillary
porosity (%)		 非毛管孔隙度
Non-capillary
porosity (%)
0~10 CT 1.46a 30.04a 43.60a 28.96a 42.03a 1.57a
NT 1.52a 27.77a 42.25a 26.60b 40.47a 1.78a
NTR 1.47a 28.60a 43.29a 28.08ab 41.56a 1.73a
平均Mean 1.48 28.80 43.05 27.88 41.35 1.69
10~20 CT 1.45a 29.28ab 42.48a 27.94a 40.52a 1.95a
NT 1.58a 25.44b 40.10a 24.54b 38.70a 1.41a
NTR 1.47a 32.70a 43.82a 30.46a 42.48a 2.33a
平均Mean 1.50 29.14 42.13 27.65 40.57 1.90
0~20 CT 1.45a 29.66a 43.04ab 28.45a 41.28ab 1.76a
NT 1.55a 26.60b 41.18b 25.57b 39.58b 1.60a
NTR 1.47a 30.65a 43.55a 29.27a 42.02a 2.03a

图3

不同处理下土壤含水量、温度和孔隙水电导率变化

图4

油菜播种前和收获后不同处理的土壤紧实度变化

表2

不同耕作措施对油菜产量和产量构成因素的影响

品种
Variety		 处理
Treatment		 每平方米角果数
Siliques per square metre		 每角果粒数
Seeds per silique		 千粒重
1000-seed weight(g)		 籽粒重
Seed weight(g/m2)		 产量
Yield
(kg/hm2)
主枝(M) 分枝(B) 主枝(M) 分枝(B) 主枝(M) 分枝(B) 主枝(M) 分枝(B)
大地199 CT 1559a 3238a 18.11a 13.08a 4.676a 4.186a 88.68a 216.6a 2242a
Dadi 199 NT 1560a 2554ab 19.47a 12.27a 4.373a 4.193a 85.91a 164.1ab 2627a
NTR 1239b 1787b 18.30a 12.57a 4.910a 4.496a 66.24b 112.3b 2197a
阳光2009 CT 1404a 4614a 15.70a 14.17a 5.316a 4.506a 68.89a 239.8ab 2388ab
Yangguang 2009 NT 1429a 5240a 14.76a 13.54a 5.086a 4.296a 64.71a 293.6a 2792a
NTR 1148b 3057b 18.12a 14.86a 5.006a 4.346a 65.46a 170.1b 2163b

表3

不同耕作措施下成熟期油菜农艺性状表现

品种
Variety		 处理
Treatment		 每平方米分枝数
Branches per
square meter		 分枝长
Length of branch
raceme (cm)		 主枝长
Length of main
raceme (cm)		 株高
Plant
height (cm)		 角果皮干重
Shell dry
mass (g/m2)		 干重Dry mass (g/m2) 总生物量
Total dry
mass (g/m2)
根
Root		 茎
Stem		 地上部
Aboveground
大地199 CT 145.9a 38.25a 52.21a 154.5a 314.7a 126.40a 372.8a 687.6a 814.0a
Dadi199 NT 124.6ab 34.58ab 54.16a 165.2a 265.3ab 97.58b 316.6a 581.9ab 679.4ab
NTR 106.9b 27.80b 51.87a 161.2a 211.5b 87.50b 271.1a 482.7b 570.2b
阳光2009 CT 151.5a 47.00a 45.79a 166.4a 437.5a 127.20a 423.0ab 860.5a 987.8a
Yangguang 2009 NT 151.2a 50.62a 46.62a 168.2a 345.9ab 128.40a 467.4a 813.4ab 941.8a
NTR 119.6b 38.44b 44.57a 158.7a 276.2b 93.48b 286.2b 562.4b 655.9b

表4

不同耕作措施对苗期和角果期油菜单株根系生长的影响

生育期
Stage		 品种
Variety		 处理
Treatment		 根体积
Root volume (cm3)		 总根长
Root length (cm)		 总根表面积
Root surface area (cm2)		 根颈粗
Root crown diameter (mm)		 根干重
Dry weight (g)
苗期 大地199 CT 0.13b 171.00b 16.79b 3.40ab 0.049b
Seedling NT 0.27a 265.76a 29.95a 3.66a 0.072a
NTR 0.20ab 223.50ab 23.75ab 2.59b 0.063ab
阳光2009 CT 0.10a 152.35a 13.75b 2.80a 0.045a
NT 0.18a 206.65a 21.51a 3.53a 0.060a
NTR 0.11a 157.33a 14.54b 2.36a 0.048a
角果期 大地199 CT 31.23a 449.10a 211.40a 20.20a 6.030a
Silique NT 23.67b 285.90b 133.20b 18.43b 4.860b
NTR 19.67b 261.50b 130.30b 16.07b 3.860b
阳光2009 CT 30.43a 338.80a 163.00a 20.80a 5.060a
NT 27.80b 349.50a 138.10b 18.53b 5.530a
NTR 18.77b 287.80a 111.00b 17.33b 4.010b
[1] 程沅孜, 李谷成, 李欠男. 中国油菜生产空间布局演变及其影响因素分析. 湖南农业大学学报(社会科学版), 2016, 17(2):9-15.
[2] 姜心禄, 易靖, 郑家国, 等. 西南丘陵山地油菜机播机收的试验研究. 西南农业学报, 2013, 26(4):1654-1659.
[3] 刘成, 黄凤洪, 王汉中. 我国油菜产业发展现状、潜力及对策. 中国油料作物学报, 2019, 41(4):485-489.
[4] 祝华军, 田志宏, 楼江. 影响农户油菜种植面积的因素研究——来自湖北省1189个农户的实证. 中国农机化学报, 2019, 40(12):217-223,230.
[5] 李心昊, 李俊, 刘丽欣, 等. 直播油菜产量、产量构成及品质性状的综合分析. 中国油料作物学报, 2021, 43(2):251-259.
[6] 王翠翠, 周广生, 胡立勇, 等. 湖北双季稻区免耕直播油菜生长及产量形成. 作物学报, 2011, 37(4):694-702.
[7] 郑伟, 叶川, 肖国滨, 等. 油-稻共生期对谷林套播油菜苗期性状及产量形成的影响. 中国农业科学, 2015, 48(21):4254-4263.
[8] 罗玉琼, 严博, 吴可, 等. 免耕和稻草还田对稻田土壤肥力和水稻产量的影响. 作物杂志, 2020(5):133-139.
[9] 梁金凤, 齐庆振, 贾小红, 等. 不同耕作方式对土壤性质与玉米生长的影响研究. 生态环境学报, 2010, 19(4):945-950.
[10] 苏伟, 鲁剑巍, 周广生, 等. 免耕及直播密度对油菜生长、养分吸收和产量的影响. 中国农业科学, 2011, 44(7):1519-1526.
[11] 马霓, 张春雷, 马皓, 等. 免耕栽培措施对稻田油菜生长及产量的影响. 作物杂志, 2009(5):55-59.
[12] 杜兴彬, 罗利军, 陈晨, 等. 稻―油轮作连续免耕直播对作物产量及土壤理化性状的影响. 中国水稻科学, 2013, 27(6):617-623.
[13] Wang X, Wu H, Dai K, et al. Tillage and crop residue effects on rainfed wheat and maize production in northern China. Field Crops Research, 2012, 132(3):106-116.
doi: 10.1016/j.fcr.2011.09.012
[14] 马霓, 张春雷, 李俊, 等. 播期和密度对免耕直播油菜生长及产量的影响. 湖北农业科学, 2010, 49(7):1580-1583.
[15] 韩自行, 吴江生, 傅廷栋, 等. 氮肥运筹对稻茬免耕油菜农艺性状及产量的影响. 作物学报, 2012, 37(12):2261-2268.
[16] 王翠翠, 周广生, 傅廷栋, 等. 油菜苗期性状与其稻茬免耕直播产量损失的关系. 作物学报, 2011, 37(3):545-551.
[17] 李小勇, 周广生, 蒯婕. 种植密度对油菜机械收获关键性状的影响. 作物学报, 2018, 44(2):278-287.
[18] 陈少勇, 魏桂英, 郭俊瑞, 等. 中国西南和华南地区秋季干旱变化规律. 干旱气象, 2014, 32(6):894-901.
[19] 袁金展, 马霓, 张春雷, 等. 移栽与直播对油菜根系建成及籽粒产量的影响. 中国油料作物学报, 2014, 36(2):189-197.
[20] 何露露, 强薇, 张燕, 等. 川西亚高山针叶林次生演替对土壤持水量的影响. 应用与环境生物学报, 2021, 27(3):639-647.
[21] 王维钰, 乔博, Akhtar K, 等. 免耕条件下秸秆还田对冬小麦-夏玉米轮作系统土壤呼吸及土壤水热状况的影响. 中国农业科学, 2016, 49(11):2136-2152.
[22] 禄兴丽, 廖允成. 保护性耕作对旱作夏玉米苗期土壤水热及作物产量的影响. 土壤通报, 2014, 45(1):147-150.
[23] Wang X B, Cai D X, Hoogmoed W B, et al. Developments in conservation tillage in rainfed regions of North China. Soil and Tillage Research, 2007, 93(2):239-250.
doi: 10.1016/j.still.2006.05.005
[24] 宋振伟, 郭金瑞, 邓艾兴, 等. 耕作方式对东北春玉米农田土壤水热特征的影响. 农业工程学报, 2012, 28(16):108-114.
[25] 蒲境, 史东梅, 娄义宝, 等. 不同耕作深度对红壤坡耕地耕层土壤特性的影响. 水土保持学报, 2019, 33(5):8-14.
[26] Hu H N, Lu C Y, Wang Q J, et al. Influences of wide-narrow seeding on soil properties and winter wheat yields under conservation tillage in North China Plain. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 2018, 11(4):74-80.
doi: 10.25165/j.ijabe.20181101.2713
[27] 龚冬琴, 吕军. 连续免耕对不同质地稻田土壤理化性质的影响. 生态学报, 2014, 34(2):239-246.
[28] Lo Gullo M A, Nardini A, Salleo S, et al. Changes in root hydraulic conductance(KR) of Olea oleaster seedlings following drought stress and irrigation. New Phytologist, 1998, 140(1):25-31.
doi: 10.1046/j.1469-8137.1998.00258.x
[29] 米超, 赵艳宁, 刘自刚, 等. PEG模拟水分胁迫下白菜型冬油菜芽期根系特征及抗旱性研究. 干旱地区农业研究, 2017, 35(5):229-235.
[30] 胡承伟, 张学昆, 邹锡玲, 等. PEG模拟干旱胁迫下甘蓝型油菜的根系特性与抗旱性. 中国油料作物学报, 2013, 35(1):48-53.
[31] 严奉君, 孙永健, 马均, 等. 秸秆覆盖与氮肥运筹对杂交稻根系生长及氮素利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2015, 21(1):23-35.
[32] 王健波, 严昌荣, 刘恩科, 等. 长期免耕覆盖对旱地冬小麦旗叶光合特性及干物质积累与转运的影响. 植物营养与肥料学报, 2015(2):296-305.
[33] 郑伟, 肖国滨, 陈明, 等. 水稻套播油菜研究进展、问题及对策. 湖北农业科学, 2017, 56(8):1434-1437.
[1] 王锐, 陈士勇, 陈志青, 崔培媛, 卢豪, 杨艳菊, 张海鹏, 张洪程. 根系分泌物对根际土壤关键氮转化过程的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 1–8
[2] 唐刚, 廖萍, 眭锋, 吕伟生, 张俊, 曾勇军, 黄山. 秸秆全量还田下晚稻季翻耕对双季稻田温室气体排放和产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 101–107
[3] 苏文平, 王欢, 艾木拉姑丽·库尔班, 赵鑫琳, 薛丽华, 章建新, 刘俊, 孙诗仁. 北疆临冬播小麦品种间生育特性及产量比较[J]. 作物杂志, 2021, (6): 108–114
[4] 杨娜, 席吉龙, 王珂, 席天元, 张建诚, 姚景珍, 王健. 春季灌水对晋南晚播冬小麦产量和水分利用的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 115–121
[5] 周乾聪, 陈乐, 罗亢, 刘梦洁, 宋永苹, 谢小兵, 曾勇军. 氮素穗肥运筹方式对杂交晚粳稻产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 129–133
[6] 高佳, 王姣, 王松, 刘红健, 康佳, 沈弘, 王海莉, 任少勇. 生物炭基肥对马铃薯田土壤脲酶活性和产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 134–138
[7] 王奇, 李妹娟, 章家恩, 汤嘉欣, 曾文静, 周磊, 杨清心, 江明敏, 伍嘉源, 罗明珠. 稻鱼共作对水稻叶绿素荧光特征及产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 145–151
[8] 郭明明, 王康君, 张广旭, 孙中伟, 李筠, 章跃树, 代丹丹, 陈凤, 樊继伟. 播期和行距互作对小麦籽粒产量和品质的调控[J]. 作物杂志, 2021, (6): 152–158
[9] 张盼盼, 张洪鹏, 郭亚宁. 2种植物生长调节剂对糜子光合特性和产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 159–163
[10] 李阳, 杨晓龙, 汪本福, 张枝盛, 陈少愚, 李进兰, 程建平. 头季留茬高度对水稻再生季产量和稻米品质的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 164–170
[11] 谷宇超, 杨懿德, 鄢敏, 刘勇, 杨建, 向金友, 罗柱石, 李林秋, 景延秋, 杨洋. 打顶后喷施不同浓度GA3和6-BA对烤烟农艺性状和化学成分的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 171–176
[12] 王欣, 王才. 不同播期和播种量对冬小麦生长特征和产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 182–188
[13] 蔡丽君, 张敬涛, 刘婧琦, 盖志佳, 郭震华, 赵桂范. 长期免耕秸秆还田对寒地土壤有机碳及大豆产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 189–192
[14] 刘卫星, 范小玉, 张枫叶, 贺群岭, 陈雷, 李可, 吴继华. 不同前茬和种衣剂用量对花生病虫害及产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 199–204
[15] 罗磊, 李亚杰, 姚彦红, 李丰先, 范奕, 董爱云, 刘惠霞, 牛彩萍, 李德明. 不同小整薯规格和药剂拌种处理对旱作重茬马铃薯生长及产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 211–216
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!