摘要
为减少农民种植油菜的生产成本，保障我国可食用油安全，以直播为代表的油菜轻简化栽培方式得到迅速发展。针对直播冬油菜生产中存在的氮肥过量施用，肥料利用率低等问题，通过研究直播油菜不同播种量和施氮量对油菜各时期植株群体和个体生长状况、根系生长及其分布规律、产量构成及产量的影响，分析氮肥与播种量交互作用对油菜产量的影响机理，提出产量水平下适宜的播种密度和氮肥用量的优化组合，为直播冬油菜高产高效提供理论依据。主要研究结果如下： 1.在一定范围内，播种量与氮肥均能提高油菜产量。与低播种量（1.5kg/hm2）处理相比，播种量增加到3.0kg/hm2、4.5kg/hm2和7.5kg/hm2时，籽粒产量增加194-379kg/hm2，平均增产率为3%-35%；与不施氮处理相比，施氮量增加后（60、120、180和240kg/hm2）籽粒产量增加702-2533kg/hm2，平均增产率为201%-770%。从产量构成因子的分析来看，单株角果数对油菜籽粒产量贡献最大。尽管增加播种量会导致单株角果数降低，但油菜的收获密度和总角果数增加，从而实现群体增产效应。施氮对单株角果数的促进作用明显，与不施肥处理相比，施氮处理单株角果数平均增加了27.6%-418.6%。适当增加油菜的播种量可以减少氮肥的投入。在获得相同目标产量的前提下，当播种量为1.5-4.5kg/hm2时，施氮量随着播种量的增加逐渐降低。当目标产量为2500kg/hm2，播种量由1.5kg/hm2增加到3.0kg/hm2、4.5kg/hm2、7.5kg/hm2时可节约氮肥11.4%、16.3%和13.3%。 2.油菜地上部干物质积累和氮素积累随生育期的推进逐渐增加。氮肥和密度均能提高油菜群体干物质积累量和氮素积累量。适当的增加播种量有助于提高油菜的干物质量和氮素积累，进而提高油菜氮肥利用率。氮肥农学效率随播种量的增加而增加，平均增加16.0%-28.3%。油菜氮肥表观利用率随施氮量的增加表现出先升高后降低的趋势，各处理氮肥表观利用率均在N180处理达到最大，增加播种密度可提高氮肥表观利用率，平均增加量为5.1%-6.9%。 3.随着生育期的推进，油菜个体株高、单株叶面积和冠幅从苗期到蕾薹期逐渐增加，在花期达到最大，氮肥和播种密度显著影响油菜个体形态参数，施氮能显著增加油菜平均株高、叶面积和冠幅，而播种量的增加降低了油菜平均株高、叶面积和冠幅，油菜个体地上部干重和地上部氮素积累呈现出相同的变化趋势。随着生育期的推进，油菜个体干物质重分布范围变大，油菜群体中大小不等性现象明显，氮肥增大了油菜个体大小的差异，播种量增加减小了油菜个体大小的差异。 4.油菜单位面积根系干重、根长、根表面积和根体积随生育期推进逐渐增加，在花期-角果期达到最大。油菜根重密度、根长密度、根表面积密度和根体积密度在0-10cm土层中最大，随着生育时期推进，深层土壤中根系比重逐渐增加，在花期-角果期50-60cm土壤中根重密度也达到2.7g/m3。氮肥显著增加油菜单位面积根系生物量、根长、根表面积和根体积，施氮处理各土层中油菜根重密度、根长密度、根表面积密度和根体积密度明显高于不施氮处理。播种量则主要通过影响群体密度，进而在一定范围内增加油菜单位面积根系生物量、根长、根表面积和根体积，当播种量过大时由于群体竞争效应会造成40-60cm土层中油菜根重密度、根长密度、根表面积密度和根体积密度减少。增加氮肥可提高油菜根系生产效率，增加播种量降低了根系生产效率。在播种量为3.0-4.5kg/hm2时，氮肥和播种密度的增加降低了根系的氮素吸收效率。
NETL