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作物杂志,2025, 第3期: 225–232 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.03.031

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

氮肥和播种量配置对无人机飞播油菜产量形成的影响

杨泽鹏(), 万柯均, 郑盛华, 敖玉琴, 马明坤, 万学, 李珊珊, 宋昕, 王昌桃, 陈尚洪, 刘定辉, 陈红琳()   

  1. 四川省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部西南山地农业环境重点实验室，610066，四川成都
  • 收稿日期:2024-03-16 修回日期:2024-04-10 出版日期:2025-06-15 发布日期:2025-06-03
  • 通讯作者: 陈红琳，主要从事油菜高产栽培生理生化研究，E-mail：chenhl0107@163.com
  • 作者简介:杨泽鹏，主要从事作物养分资源管理与绿色种植技术研究，E-mail：zepengyang@126.com
  • 基金资助:
    2024年农业重大技术协同推广计划;国家现代农业产业技术体系四川油菜创新团队项目(sccxtd-2023-03);国家重点研发计划(2018YFD0200903)

Effects of Nitrogen Fertilizer and Seeding Amount Configuration on Yield Formation of Rapeseed by Aerial Seeding

Yang Zepeng(), Wan Kejun, Zheng Shenghua, Ao Yuqin, Ma Mingkun, Wan Xue, Li Shanshan, Song Xin, Wang Changtao, Chen Shanghong, Liu Dinghui, Chen Honglin()   

  1. Institute of Agricultural Resources and Environment, Sichuan Academy of Agricultural Sciences /Key Laboratory of Southwest Mountain Agricultural Environment, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Chengdu 610066, Sichuan, China
  • Received:2024-03-16 Revised:2024-04-10 Online:2025-06-15 Published:2025-06-03

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摘要： 分析无人机飞播油菜不同氮肥水平和播种量下群体生长发育、产量形成和氮素利用等方面的差异以及氮肥和播种量协同增产机制，确定四川丘陵区稻茬飞播油菜适宜的施氮量和播种量，为提升四川丘陵区迟播油菜产量潜力和油菜高产高效栽培提供理论依据。2020-2021年度在四川省绵阳市安州区开展大田试验，以不施氮、播种量3.5 kg/hm2（N0S3.5）为对照，设置2个纯氮水平处理135（N135）、180 kg/hm2（N180）和2个无人机播种量处理3.0（S3.0）、4.5 kg/hm2（S4.5）。结果表明，等氮量或等播量条件下，无人机飞播油菜籽产量随播种量的增加或氮肥施用量的增加均呈增加趋势。在施氮量180 kg/hm2、播种量4.5 kg/hm2时产量达到最高，为3143.05 kg/hm2，分别较N135S3.0、N135S4.5和N0S3.0处理显著增产16.50%、14.93%和69.86%（P<0.05），较N180S3.0处理增产13.7%，其氮肥表观利用率和氮肥农学率达到最大。高氮条件下合理增加播种量能够显著提高油菜生育期内的群体绿叶数和LAI，有效促进油菜群体分枝数、角果数、干物质积累速率的提高，延长干物质积累时间，增加干物质和氮素总量，实现油菜高产群体构建和产量和氮肥利用率的协同提高。因此，四川丘陵区无人机飞播生产上宜采用施氮量180 kg/hm2和播种量4.5 kg/hm2的配置。

关键词: 油菜, 无人机飞播, 施氮量, 播种量, 产量构成因素, 氮肥利用

Abstract:

In order to determine the appropriate rate of nitrogen application and sowing rate for rice stubble sown rapeseed in hilly area of Sichuan, as well as to provide a theoretical basis to enhance the yield potential of late sown rapeseed in the hilly area of Sichuan and the high-yield and high-efficiency cultivation of rapeseed. We did this by analyzing the differences in population growth and development, yield formation, and nitrogen utilization under various nitrogen fertilizer levels and sowing rates of rapeseed sown by unmanned aerial vehicles (UAVs). During 2020-2021, a field trial was conducted in Anzhou district, Mianyang city, Sichuan Province. No N application and sowing rate of 3.5 kg/ha (N0S3.5) were used as the control, and two treatments with pure N levels: 135 kg/ha (N135) and 180 kg/ha (N180), and two treatments with unmanned aerial seeding: 3.0 kg/ha (S3.0) and 4.5 kg/ha (S4.5) were set. The results showed that the rapeseed yield increased with the increase of sowing amount or nitrogen application amount under the condition of equal nitrogen amount or equal sowing amount. The highest yield of 3143.05 kg/ha was attained at 180 kg/ha N application and 4.5 kg/ha sowing rate, which was significantly increased by 16.50%, 14.93% and 69.86% (P < 0.05) over N135S3.0, N135S4.5 and N0S3.0 treatment, respectively, and by 13.7% over N180S3.0 treatment. Nitrogen fertiliser apparent utilisation and nitrogen fertiliser agronomic rate reached the maximum. Under the condition of high nitrogen, reasonable increase of seeding amount can significantly improve the population green leaf number and LAI during the growth period of rape, effectively promote the increase of branch number, cornering number and dry matter accumulation rate of rape population, prolong the dry matter accumulation time, increase the total dry matter and nitrogen, and realize the construction of high-yield rape population and the synergic improvement of yield and nitrogen utilization rate. Therefore, 180 kg/ha nitrogen fertilizer and 4.5 kg/ha nitrogen fertilizer and sowing amount should be used in the production of UAV flying sowing in Sichuan hilly area.

Key words: Rapeseed, Unmanned aerial seeding, Nitrogen application rate, Seeding rate, Yield components, Nitrogen fertilizer utilization

图1

试验点2020年10月-2021年6月油菜生育期日均温和日降水量

表1

试验设计

处理Treatment N P2O5 K2O 播种量Seeding rate
N0S3.0 0 90 90 3.0
N180S3.0 180 90 90 3.0
N180S4.5 180 90 90 4.5
N135S3.0 135 90 90 3.0
N135S4.5 135 90 90 4.5

表2

油菜成熟期产量及其产量构成因素的影响

处理
Treatment		 分枝数
Number of branches (/m2)		 角果数
Number of siliques (/m2)		 每角粒数
Number of seeds per silique		 千粒重
1000-seed weight (g)		 产量
Yield (kg/hm2)
N0S3.0 45.00c 1421.25c 17.52b 4.31a 1627.70c
N180S3.0 235.83b 5789.06ab 21.16a 4.27a 2764.80ab
N180S4.5 323.63a 6504.86a 21.40a 4.29a 3143.05a
N135S3.0 259.99ab 4865.00b 21.16a 4.29a 2697.95b
N135S4.5 250.30b 5072.18b 20.94a 4.28a 2734.78b

图2

油菜群体绿叶数和叶面积指数的动态特征

图3

油菜群体干物质积累的动态特征

表3

油菜群体干物质积累动态特征值

处理
Treatment		 Wmax
(g/m2)		 Vmax
[g/(m2·d)]		 Tmax
(d)		 T1
(d)		 T2
(d)		 T
(d)		 回归方程
Regression equation		 决定系数
Coefficient of determination (R2)
N0S3.0 543.39 0.62 140.23 132.05 148.41 16.36 y=543.39/(1+6.42E+09e-0.1610x) 0.99451
N180S3.0 1037.88 1.33 131.66 123.85 139.48 15.63 y=1037.88/(1+4.33E+09e-0.1685x) 0.99472
N180S4.5 1252.12 1.65 133.28 125.77 140.78 15.01 y=1252.12/(1+1.43E+10e-0.1754x) 0.99709
N135S3.0 1001.05 1.38 134.16 127.02 141.30 14.28 y=1001.05/(1+5.63E+10e-0.1845x) 0.99525
N135S4.5 974.95 1.28 134.54 127.10 141.98 14.88 y=974.95/(1+2.21E+10e-0.1770x) 0.99253

表4

油菜成熟期群体氮素累积及分配特征

处理
Treatment		 氮素积累Nitrogen accumulation (kg/hm2) 氮素分配比例Nitrogen distribution ratio (%)
整株
Whole plant		 茎枝
Stem and branch		 角果壳
Shell		 籽粒
Seed		 茎枝
Stem and branch		 角果壳
Shell		 籽粒
Seed
N0S3.0 65.64d 7.74c 7.50c 50.40b 11.86a 11.23ab 76.91a
N180S3.0 129.17ab 23.28a 15.31ab 90.57a 18.00a 11.85ab 70.16b
N180S4.5 136.12a 20.60a 17.82a 97.69a 15.12a 13.10a 71.77ab
N135S3.0 104.05c 13.58bc 11.05bc 79.42a 13.01a 10.55ab 76.44a
N135S4.5 112.47bc 18.72ab 10.92bc 82.83a 17.10a 9.62b 73.28ab

图4

油菜氮肥利用率 不同小写字母表示不同处理在0.05水平上差异显著。

[1] 胡文诗, 李银水, 赵曼利, 等. 不同含油量油菜品种的养分吸收积累与利用效率特征. 中国农业科学, 2023, 56(24):4895-4905.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.24.008
[2] Li X Y, Zuo Q S, Chang H B, et al. Higher density planting benefits mechanical harvesting of rapeseed in the Yangtze River Basin of China. Field Crops Research, 2018,218:97-105.
[3] 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.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.21.006
[4] 郭翔, 赵金鹏, 王茹琳, 等. 四川盆区油菜播期涝渍害时空特征及危险性. 生态学杂志, 2022, 41(7):1406-1413.
[5] 张青松, 张恺, 廖庆喜, 等. 油菜无人机飞播装置设计与试验. 农业工程学报, 2020, 36(14):138-147.
[6] 王建国, 耿耘, 杨佃卿, 等. 单粒精播对中、高产旱地花生群体质量及养分利用的影响. 作物学报, 2022, 48(11):2866-2878.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2022.14212
[7] 蒯婕, 杜雪竹, 胡曼, 等. 共生期与种植密度对棉田套播油菜生长及产量的影响. 作物学报, 2016, 42(4):591-599.
[8] 宋稀, 刘凤兰, 郑普英, 等. 高密度种植专用油菜重要农艺性状与产量的关系分析. 中国农业科学, 2010, 43(9):1800-1806.
[9] 田效琴, 李卓, 刘永红. 施氮量和播种密度对不同熟期油菜干物质量和产量的影响. 核农学报, 2019, 33(4):798-807.
doi: 10.11869/j.issn.100-8551.2019.04.0798
[10] 刘翠莲, 刘雪基, 蔡建华, 等. 播期、播量对稻田套播油菜产量及产量结构的影响. 江苏农业科学, 2011, 39(4):81-82.
[11] 吴永成, 陈天才, 彭海浪, 等. 施氮量和种植密度对迟直播油菜产量、品质及氮肥利用率的影响. 西南农业学报, 2012, 25(4):1320-1325.
[12] 左青松, 蒯婕, 杨士芬, 等. 不同氮肥和密度对直播油菜冠层结构及群体特征的影响. 作物学报, 2015, 41(5):758-765.
[13] Begna S H, Angadi S V. Effects of planting date on winter canola growth and yield in the southwestern U.S.. American Journal of Plant Sciences, 2016, 7(1):201-217.
[14] 王玲. 油菜光合面积指数消长变化及高产群体指标研究. 武汉:华中农业大学, 2019.
[15] 黄小毛, 徐胡伟, 张顺, 等. 油菜成条飞播装置设计与试验. 农业工程学报, 2020, 36(5):78-87.
[16] 孟孜贞, 王崇铭, 鲁明星, 等. 免耕飞播条件下稻田油菜长效专用配方肥适宜用量研究. 中国土壤与肥料, 2023(12):151-157.
[17] 裴霄敏, 邹家龙, 肖依波, 等. 谷林套种飞播对冬油菜生长和养分吸收及经济效益的影响. 长江大学学报(自然科学版), 2020, 17(6):68-74.
[18] 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. 中国农业科学, 2017, 50(4):648-656.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.04.005
[19] 周玮峰, 鲁剑巍, 程应德, 等. 油菜谷林飞播秸秆全量还田种植模式技术要点. 中国农技推广, 2019, 35(增1):46-48.
[20] 王翠翠, 陈爱武, 王积军, 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.
[21] 田贵生, 周志华, 程应德, 等. 鄂东晚收稻田油菜两种飞播种植模式的产量及效益比较. 中国农学通报, 2022, 38(18):57-61.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0792
[22] 鲍士旦. 土壤农化分析. 北京: 中国农业出版社, 2000.
[23] 白非, 白桂萍, 王春云, 等. 翻耕深度对遮阴油菜根系生长和养分吸收利用的影响. 中国农业科学, 2022, 55(14):2726-2739.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.14.004
[24] 乔嘉, 朱金城, 赵姣, 等. 基于Logistic模型的玉米干物质积累过程对产量影响研究. 中国农业大学学报, 2011, 16(5):32-38.
[25] 韦金贵, 郭瑶, 柴强, 等. 水氮减量密植玉米的产量及产量构成. 作物学报, 2023, 49(7):1919-1929.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2023.23056
[26] 付三雄, 周晓婴, 张维, 等. 种植密度和施氮量对油菜产量、品质及机收性状的影响. 江苏农业学报, 2016, 32(3):548-556.
[27] 王锐, 吴位仙, 郑卫东, 等. 氮素水平与品种对直播冬油菜农艺性状、产量及其构成因子的影响. 江苏农业科学, 2019, 47(14):77-81.
[28] 袁嘉琦, 刘艳阳, 许轲, 等. 氮密处理提高迟播栽粳稻资源利用和产量. 作物学报, 2022, 48(3):667-681.
[29] 曾宇, 雷雅丽, 李京, 等. 氮磷钾用量与种植密度对油菜产量和品质的影响. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(1):146-153.
[30] 王杰, 周雨, 黄晓芳, 等. 不同播期、密度与施氮水平对直播油菜生长及产量的影响. 作物研究, 2021, 35(4):330-335.
[31] 余新颖, 王春云, 李大双, 等. 高产油菜品种稳产性形成机制. 作物学报, 2023, 49(6):1601-1615.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2023.24115
[32] Kuai J, Li X Y, Yang Y, et al. Effects of paclobutrazol on biomass production in relation toresistance to lodging and pod shattering in Brassica napus L.. Journal of Integrative Agriculture, 2017, 16(11):2470-2481.
[33] 刘秋霞, 任涛, 张萌, 等. 秸秆还田与氮磷钾化肥配施对直播冬油菜产量及其构成因子的影响. 中国土壤与肥料, 2016(6):68-73.
[34] 袁圆, 汪波, 周广生, 等. 播期和种植密度对油菜产量和茎秆抗倒性的影响. 中国农业科学, 2021, 54(8):1613-1626.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.08.004
[35] 王芳东, 吕伟生, 符明金, 等. 密植减氮对三熟区不同肥力红壤稻田作物产量和耕层氮素的影响. 水土保持学报, 2020, 34(5):285-291.
[36] 杨秉庚, 蔡思源, 刘宇娟, 等. 土壤供保氮能力决定稻田氮肥增产效果和利用率. 土壤学报, 2023, 60(1):212-223.
[37] 吕伟生, 肖富良, 张绍文, 等. 种肥播施方式对红壤旱地油菜产量及肥料利用率的影响. 作物学报, 2020, 46(11):1790-1800.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2020.94203
[38] 严红梅, 段秋宇, 李虹桥, 等. 密度对甘蓝型矮秆油菜干物质及氮素积累分配的影响. 华北农学报, 2021, 36(增1):143-148.
[39] 巢成生, 王玉乾, 沈欣杰, 等. 甘蓝型油菜苗期氮高效吸收转运特征研究. 中国农业科学, 2022, 55(6):1172-1188.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.06.010
[40] 蒯婕, 王积军, 左青松, 等. 长江流域直播油菜密植效应及其机理研究进展. 中国农业科学, 2018, 51(24):4625-4632.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.24.004
[41] 盛倩男, 余小红, 周雄, 等. 油菜与杂草生物量和养分竞争对氮磷钾肥用量的响应. 中国农业科学, 2023, 56(3):481-489.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.03.007
[1] 金萍, 柳海东. 青海省油菜种业发展现状与对策建议[J]. 作物杂志, 2025, (3): 11–15
[2] 王丽, 张承洁, 胡浩然, 宁丽云, 吴一帆, 郭仁松, 张巨松. 施氮量和种植密度对海岛棉冠层结构和光合特性的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 116–124
[3] 杨天旭, 李谨成, 黄瑞寅, 邓文君, 王军, 王维, 蔡一霞. 施氮量与基追比对烤烟烟碱合成及关键酶活性的调控效应[J]. 作物杂志, 2025, (3): 156–164
[4] 龙卫华, 李亚珍, 王亚坤, 王永峰, 黄镇, 尼玛次仁, 张幸果. 油饲兼用型油菜品系在拉萨地区的适应性分析[J]. 作物杂志, 2025, (3): 190–194
[5] 李虎, 黄秋要, 吴子帅, 刘广林, 陈传华, 罗群昌, 朱其南. 种植密度和施氮量对优质常规稻桂育12产量和米质的影响[J]. 作物杂志, 2025, (3): 195–201
[6] 姬景红, 刘双全, 马星竹, 郝小雨, 郑雨, 赵月, 王晓军, 匡恩俊. 控释尿素对寒地水稻农艺性状、产量及氮肥利用率的影响[J]. 作物杂志, 2025, (2): 149–154
[7] 米东明, 周佐艳, 张晓妍, 范振杰, 孙培杰, 黄潇, 任爱霞, 孙敏, 任永康. 施氮量对黑小麦物质运转与蛋白质含量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (2): 155–161
[8] 李坤杰, 刘念, 丁磊, 朱燕, 蒙大庆, 范其新, 李迎春, 陈军. 甘蓝型油菜LPAT家族基因鉴定与表达模式分析[J]. 作物杂志, 2025, (2): 29–39
[9] 龙卫华, 咸志慧, 张正, 阿里别里根·哈孜太, 祖勒胡玛尔·乌斯满江, 浦惠明, 胡茂龙. 长江下游非转基因抗除草剂杂交油菜品系在新疆伊犁河谷的适应性分析[J]. 作物杂志, 2025, (1): 111–116
[10] 朱子健, 陈娜娜, 吴月莹, 穰中文, 戴林建, 田明慧, 田峰, 易镇邪. 施氮量、种植密度和留叶数对湘西烟区湘烟7号产量和质量的影响[J]. 作物杂志, 2025, (1): 179–186
[11] 吕伟生, 王馨悦, 陈明, 邓雪云, 张晨, 李子婧, 罗军元, 刘小三, 肖国滨. 红壤旱地油菜―芝麻轮作下油菜控释氮肥施用效果及其后效[J]. 作物杂志, 2024, (6): 113–119
[12] 曾茜倩, 张振远, 马秀娥, 方映涵, 翟金磊, 金涛, 刘冬, 刘章勇. 硅藻土对水稻产量和氮肥利用率的影响[J]. 作物杂志, 2024, (6): 147–152
[13] 赵希梅, 李琪, 严如玉, 向风云, 李雅琼, 李绪勋, 邹家龙, 李继福. 无人机飞播时期及播种方式对冬油菜产量、品质和经济效益的影响[J]. 作物杂志, 2024, (6): 179–185
[14] 胡娅晴, 李春情, 王冠, 徐江. 水稻BR受体突变株Fn189拔节期生长发育及碳代谢分析[J]. 作物杂志, 2024, (6): 218–225
[15] 李俊志, 王晓东, 窦爽, 辛宗绪, 吴宏生, 周宇飞, 肖继兵. 低氮条件下L-色氨酸对高粱生长发育的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 175–180
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