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免耕条件下油菜和紫云英间混作与磷素互作效应研究



全 文 :免耕条件下油菜和紫云英间混作与磷素互作效应研究
孟志伟1 , 柏毓红1 , 桑亚松1 , 许诗群1 , 周可金2 , 许承保2 , 吴社兰2
 (1.安徽省肥东县农业技术推广中心,安徽肥东 231600;2.安徽农业大学农学系 ,安徽合肥 230036)
摘要 采用不同施磷水平和种植方式的 2因素裂区试验设计 ,研究了油菜和紫云英间混作与磷素的互作效应。结果表明:施磷对油菜
苗期生长有促进作用;油菜地上部干物质积累以油菜与紫云英混作处理的增加较多 ,间作的次之 , 而地下部则相反;油菜叶片、角果叶
绿素含量和可溶性糖含量均以油菜与紫云英混作处理的较高 ,可见与紫云英混作的油菜光合效率和抗寒能力较强;油菜单株产量也以
油菜与紫云英混作处理为最高 ,比间作处理增加 33.4%,比油菜单作处理增加 13%(施磷水平);但由于间作、混作处理油菜的种植密度
小 ,所以混作和间作处理的油菜群体产量均比油菜单作产量降低 ,其中混作处理的减产幅度较小 ,间作的减产幅度较大。因此 , 采用免
耕油菜与紫云英混作种植 ,在保证油菜合理密度的前提下 ,既能获得较高的油菜籽产量 ,又能得到大量的有机肥料 ,对农业的可持续发
展有重要意义。
关键词 油菜;紫云英;间作;混作;磷素
中图分类号 S565.4  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2005)02-0228-03
  安徽有机农业的发展方向是把种植业二元结构逐步改
为粮 、经 、饲(肥)三元结构。而作为豆科绿肥牧草的紫云英 ,
由于其独特的优势 ,已作为有机农业产业化的突破口得到了
大力开发利用。研究油菜与紫云英合理的间混套作技术及
其效应 ,旨在为扩大绿肥种植面积 ,提高土壤肥力 ,改善土壤
结构 ,解决扩种绿肥与油菜争地的矛盾提供理论依据 ,同时
也为农业生产的高产 、高效提供良好的多熟种植方式。
1 材料与方法
试验在肥东县农业科技示范场进行。试验田前茬为单
季晚中稻。油菜品种为华皖油 2号 ,紫云英选择晚熟品种 。
试验设 2个因素:种植方式和磷肥用量。其中种植方式
设 4个水平:油菜单作(R)、紫云英单作(V),油菜与紫云英间
作(R+V),油菜与紫云英混作(R×V);磷肥用量设 2个水
平:不施磷(P0),施 P2O5112.5 kg/hm2(P1)。采用 2因素裂区
设计 ,主处理为磷肥用量 ,副处理为种植方式 ,共 8个处理。
采用浅旋耕直播 。播种方式为:混套作采用撒播(油菜与紫
云英种子量控制在 3∶1),间作采用接茬条播 ,间作行比为油
菜与紫云英 3∶1 ,行距为 25 cm。各处理的施氮量和施钾量一
致 ,均为施N 225kg/hm2 ,施K2O 75kg/hm2。重复 3次 ,小区面
积 30m2(6m×5m),四周设保护行(1m),重复间沟宽 0.5m ,
小区间畦沟宽 0.3m。均在 10月 7日直播。
2 结果与分析
2.1 油菜与紫云英间混作对油菜生长发育的影响
2.1.1 对油菜苗期主要形态特征的影响。由表 1可以看出 ,
苗期油菜各处理间绿叶数没有明显差异 ,但叶面积存在较大
的差异。施磷处理均比不施磷处理的叶面积大 ,同一施磷水
平又以油菜与紫云英间作处理为最大 。从田间开盘度和根
系发育情况来看 ,施磷处理均优于不施磷处理 ,相同施磷水
平下也以油菜与紫云英间作处理最好 。说明早期施磷对油
菜苗期地上部分和根系的生长发育都有一定的促进作用。
2.1.2 对油菜株高和绿叶数的影响 。图 1显示 ,随着生育进
程的推进 ,油菜的绿叶数增加 ,但不同种植方式处理间存在
差异 ,除了油菜单作 2个处理和施磷混作处理绿叶数继续增
加外 ,其他各处理的绿叶数到开花期后不再增加 , 其中以施
作者简介 孟志伟(1968-),男 ,安徽肥东人 ,农艺师 ,从事农业技术推
广工作。
收稿日期 2004-12-06
磷间作处理的绿叶数增加较快 ,但下降也快。除混作处理
外 ,不同时期施磷各处理的绿叶数均比不施磷处理多。而且
以油菜与紫云英间作处理的绿叶数为最多 ,其中花期施磷的
间作处理的绿叶数达到 63.8片 ,比单作油菜处理增加 65%,
说明油菜与紫云英间作处理的紫云英在油菜的花期前可能
提供较多的氮素营养 ,有利于油菜的生长。
  表1 苗期不同处理油菜形态特征比较
处理 绿叶数片
叶面积
m2
田间开盘度
cm
根长
cm
根颈粗
cm
P0R 9.1 5.69 31.8   8.30 1.18
P0(R+V) 9.4 7.58 35.6 9.74 1.30
P0(R×V) 9.2 5.98 31.8 8.70 1.18
P1R 9.2 9.01 33.8 7.80 1.30
P1(R+V) 9.6 9.42 36.8 10.00 1.50
P1(R×V) 9.4 8.09 32.8 9.46 1.40
图 1 不同处理油菜绿叶数比较
  图 2显示 ,油菜与紫云英的间混作对油菜的株高影响不
大 ,各处理间株高的变化趋势较为一致。进入抽薹期 ,相同
磷肥水平的间作 、混作处理的株高差异不显著。随气温的上
升 ,油菜生殖生长进入旺盛阶段 ,也正是油菜需肥的高峰期 ,
同时紫云英生长也逐渐加快 ,需肥也多 ,因而相互间争肥矛
盾突出 ,各处理油菜生长发育状况有所不同 。其中混作处理
的紫云英遭受油菜植株的覆盖 ,遮光严重 ,光合效率下降 ,生
长发育不良 ,基本苗较少 ,鲜草量低 ,因而消耗土壤中的养分
也较少 ,土壤供应油菜养分相对增加 ,油菜生长良好。间作
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2005 , 33(2):228-230 , 301                   责任编辑 孙红忠 责任校对 孙红忠
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2005.02.024
处理的紫云英遮光程度较轻 ,鲜草量较多 ,消耗土壤中的养
分相对较多 ,供应油菜的养分相对减少 ,因而间作处理的油
菜后期生育状况较混作处理稍差 。
图2 不同处理油菜株高比较
  表 2 不同时期油菜角果的大小 cm
处理 04-16角果长 角果宽
04-22
角果长 角果宽
05-02
角果长 角果宽
P0R 6.97 0.49 7.27 0.54 7.44 0.57
P0(R+V) 5.99 0.46 6.36 0.52 6.54 0.55
P0(R×V) 6.90 0.48 7.24 0.53 7.46 0.56
P1R 6.93 0.50 7.24 0.56 7.53 0.60
P1(R+V) 5.84 0.50 6.13 0.54 6.48 0.57
P1(R×V) 5.60 0.51 5.97 0.55 6.22 0.57
 注:均为 100个角果平均数。
2.1.3 对油菜角果发育进度的影响 。从表 2可以看出 ,不同
处理油菜角果的发育进度不同 ,其中角果长度变化较大 ,宽
度变化较小。以油菜单作的角果长度增加较大 ,且角果大;
间作和混作的角果较小 ,其中施磷以间作处理的角果大 ,不
施磷以混作处理的角果大 。可能是由于混作处理在增施磷
肥时 ,促进紫云英的生长发育 ,混作的油菜和紫云英竞争养
分 ,从而影响了油菜对养分的吸收和其角果的发育 ,但间作
处理则受影响较小。
2.1.4 对油菜根部形态发育的影响 。图 3显示 ,油菜与紫云
英间作处理的根长均明显高于其他处理 ,其次是混作处理 ,
表明油菜与紫云英间作对油菜根系的生长发育有一定促进
作用;同时不同种植方式的施磷处理根长均明显比不施磷肥
处理的长 ,从而表明施磷肥有助于油菜根的生长发育 。由图
4可看出 ,各时期根颈粗差异不大 ,变化趋势较一致。
图3 不同处理油菜根长比较
图 4 不同处理油菜根颈粗比较
2.2 油菜与紫云英间混作对油菜干物质积累的影响
2.2.1 油菜地上部干物质积累。图 5显示 ,油菜在生长发育
过程中 ,地上部分的干物质累积越来越多 ,不同处理间的变
化趋势一致 ,但各个阶段的干物质积累存在一定差异。由苗
期至开花期油菜地上部干物质积累较缓慢;从开花期到角果
发育成熟期 ,地上部干物积累加快 ,其中以未施磷的油菜与
紫云英混作处理的干物质累积增加趋势最为显著 ,该处理在
角果发育成熟期的地上部的干物质量最高。不同处理间以
未施磷的油菜与紫云英混作处理的干重增加明显 ,其次是油
菜与紫云英间作处理。
图5 不同处理油菜地上部干物质积累
2.2.2 地下部干物质积累。图 6显示 ,各处理油菜在开花期
以前根系重量呈上升趋势 ,到开花期以后 ,根系进入衰老期 ,
干物质积累呈下降趋势。各处理的变化趋势基本一致 ,但积
累量存在一定差异。其中以间作处理的干物质积累较多 ,混
作处理积累的较少。
图6 不同处理油菜地下部干物质积累
22933卷 2期              孟志伟等 免耕条件下油菜和紫云英间混作与磷素互作效应研究
2.3 油菜与紫云英间混作对油菜叶绿素和可溶性糖含量的
影响
2.3.1 油菜叶片叶绿素含量的变化 。图 7显示 ,各处理间叶
绿素含量存在较大差异。在苗期以施磷的油菜单作处理为
最高 ,施磷的间作处理其次 ,再者就是施磷的混作处理。但
是到了蕾薹期 ,施磷的混作处理的叶绿素含量达到最高 ,油
菜单作处理次之。在开花期 ,各处理的叶绿素含量均达到高
峰 ,这时仍以施磷的混作处理的叶绿素含量为最高 ,其次是
施磷的间作处理 。到角果发育成熟期 ,叶片开始衰老 ,各处
理叶片的叶绿素含量均下降 ,光合能力也降低 ,但以施磷的
油菜单作处理的叶绿素含量为最高。但从叶片整个功能期
来看 ,施磷的油菜单作处理和混作处理的叶绿素含量维持较
高的水平 ,说明其光合能力较强 ,其次是施磷的间作处理 。
图7 不同处理叶片叶绿素含量
2.3.2 油菜角果叶绿素含量的变化 。图 8显示 ,油菜发育进
入结角期 ,角果也含有一定的叶绿素 ,并能进行光合作用 ,积
累光合产物 。在角果发育过程中 ,角果中叶绿素含量是逐渐
降低的。不同处理间角果叶绿素含量的降低速度不同 ,以施
磷和未施磷的油菜与紫云英混作处理的叶绿素含量降低最
为缓慢 ,其叶绿素含量始终保持在一个较高的水平 ,说明其
光合功能期较长;而油菜单作的处理和油菜与紫云英间作的
处理 ,虽然在角果发育初期叶绿素含量较高 ,但其叶绿素含
量下降的速度较快 ,光合功能较之混作可能有所降低。
图 8 不同处理结角期角果叶绿素含量
2.3.3 叶片可溶性糖含量的变化。图 9显示 ,各生育阶段叶
片可溶性糖含量的累积变化规律是:从蕾薹期到开花期大幅
降低 ,然后到角果发育成熟期又略有上升。不同处理有一定
的差异 ,从蕾薹期到开花期 ,以施磷的油菜与紫云英混作处
理的可溶性糖含量降低最为明显 ,而施磷的油菜与紫云英间
作处理次之。从开花期到角果发育成熟期 ,可溶性糖含量以
油菜与紫云英间作处理和施磷的油菜与紫云英混作处理的
保持在较高的水平上。可见 ,在总体上 ,以施磷的油菜与紫
云英混作处理的可溶性糖含量相对较高。
2.4 油菜与紫云英间混作对油菜产量及其构成的影响 从
表 3可以看出 ,不同处理油菜的产量结构存在差异 。各处理
的单株角果数差异较大 ,最高为油菜与紫云英的混作处理;
每角粒数差异不明显;千粒重变化也不大。而油菜的单株生
产力的差异最大 ,其中以施磷的混作处理最高 ,比不施磷的
间作处理增产 33.4%;比施磷的油菜单作处理也增加了
13%。但由于间 、混作处理的油菜单位面积种植株数比油菜
单作处理的低较多 ,因此 ,油菜与紫云英间 、混作处理的油菜
群体产量比油菜单作处理低较多。
  表3 不同处理的油菜产量及其构成因素
处理 密度万株/ hm2
角果数

角粒数

千粒重
g
分枝数
一次 二次
单株生
产力∥g
小区产
量∥kg
P0R 19.775 270.4 25.2 3.28 10.4 5.4 14.046 5.82
P1R 22.095 265.4 24.7 3.48 10.6 8.0 14.590 5.72
P0(R+V) 13.755 255.0 23.5 2.84 10.0 8.4 12.361 4.47
P1(R+V) 13.425 285.5 24.9 3.24 9.8 7.0 13.576 4.26
P0(R×V) 17.670 296.8 25.7 3.02 10.4 4.0 15.793 4.15
P1(R×V) 18.015 294.5 23.8 3.12 9.2 6.2 16.486 4.95
图 9 不同处理不同时期叶片可溶性糖含量
  F测验结果显示 ,区组间 、施磷肥水平间的差异不显著 ,
且施磷和种植方式之间的互作也不存在 ,但不同种植方式间
有差异。可见 ,该试验的施磷水平对油菜产量影响不大 ,而
且施磷效应不因种植方式变化而异 ,种植方式的效应也不以
施磷量多少而异 。对产量进行显著性测验 ,油菜单作处理的
产量显著高于间作和混作处理的产量 ,而间作和混作处理之
间的产量无差异 。其中以混作处理的减产幅度较小 ,平均减
产 21.5%(其中施磷处理减产仅 14.3%);间作处理减产幅度
较大 ,平均减产 24.7%(其中施磷处理减产了 26.2%)。
2.5 不同处理油菜菌核病发生情况 从表 4可以看出 ,间
作和混作比油菜单作菌核病发病程度加重 ,其中间作更重 ,
比混作处理平均发病率增加 3%~ 4%;而间作比油菜单作增
(下转第 301页)
230              安徽农业科学                       2005年
6-BA处理果的POD和CAT 活性明显高于对照果。说明Ca-
Cl2 、6-BA以及CaCl2+6-BA处理临猗梨枣能抑制POD和 CAT
活性的下降 ,从而抑制枣的成熟衰老。
2.3 不同处理对采后梨枣硬度及好果率的影响(图 4、5) 
在整个贮藏过程中 ,随着果实衰老 ,枣果硬度和好果率均呈
图 4 不同处理对采后梨枣相对硬度的影响
图 5 不同处理对采后梨枣好果率的影响
下降趋势 ,但CaCl2 和 6-BA处理能抑制梨枣硬度和好果率的
下降 。CaCl2 、6-BA以及CaCl2 +6-BA处理贮藏末期的果肉硬
度比对照分别增加 0.8、0.7 、1.2 kg/ cm2 ,好果率分别增加
10.4%、8.3%、12.6%。说明 CaCl2 和 6-BA 能抑制 POD和
CAT活性的下降及过氧化作用 ,从而抑制果肉硬度和好果率
的下降 ,延长了保鲜期 。
3 讨论
(1)由于临猗梨枣成熟期气温较高 ,采后极易失水 ,采用
PVC薄膜密闭冷藏 ,能有效地抑制水分蒸发 ,保持鲜脆品质 ,
使保鲜期延长至 60 d。这与赵家碌等的研究结果一致[ 4] 。
(2)用 CaCl2 和 6-BA处理后 ,梨果MDA含量下降 , POD
和 CAT 活性较高 ,同时 POD 、CAT活性及MDA含量与鲜枣果
肉硬度及好果率的变化呈一定相关性。表明 CaCl2 和 6-BA
能抑制果肉硬度和好果率的下降 ,为梨枣保鲜提供了一条简
便 、经济和有效的实用途径。
参考文献
1 朱广廉.植物生理学实验[M] .北京:北京大学出版社 , 1990.38-39.
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-148.
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4 赵家碌 ,武春林 ,高华 ,等.临猗梨枣在冷藏与常温环境中果实品质变化
后的观察[ J] .果树学报 ,2001, 18(5):263-266.
(上接第 230页)
加 7%~ 8%,混作比单作增加 2%~ 4%;施磷各处理均比
相应的不施磷处理菌核病发病率加重 2%~ 4%。但间作和
混作处理的病害指数差异不大 ,说明间混作栽培对油菜菌
核病的发病轻重影响不大。油菜与紫云英间 、混作对油菜
病害的发生程度不同 ,主要是由于其田间小气候差异造
成的。
  表4 不同处理油菜菌核病发病率及病情指数 %
处理 发病率 病情指数
P0R 17.4 11.2
P1R 27.9 10.6
P0(R+V) 25.5 14.8
P1(R+V) 23.1 15.3
P0(R×V) 22.0 14.1
P1(R×V - 13.2
3 结论
(1)施磷对油菜生长发育有一定的促进作用 。相同施
磷水平下以油菜与紫云英间作处理比混作处理更有利于油
菜苗期的生长。在干物质积累上 ,地上部干物质积累以油
菜与紫云英混作处理增加明显 ,其次是间作。地下部干物
质积累却相反。油菜叶片 、角果叶绿素含量和可溶性糖含
量均以油菜与紫云英混作处理较高 ,可见混作油菜的光合
效率和抗寒能力均较强。
(2)施磷的混作处理油菜单株生产力最高 ,比不施磷的
间作处理增加 33.4%,比施磷的油菜单作处理也增加 13%。
但由于间 、混作处理与油菜单作处理的油菜田间密度不同 ,
因此油菜实际产量以单作为最高 ,以混作处理的减产幅度
较小 ,间作处理减产幅度较大 。
(3)由于油菜与紫云英的菌核病同属真菌病害 ,子囊菌
亚门 、核盘菌属 ,从而造成油菜与紫云英混作和间作时菌核
病发病比油菜单作加重 ,在生产上应加以重视和防治。
综上所述 ,在免耕条件下 ,油菜与紫云英间 、混作的最
佳种植方式为混作。如果保证油菜在混作中有合理的种植
密度 ,那么 ,既能获得油菜的高产 ,又能得到丰富的有机肥
源 ,改善土壤结构 ,提高土壤肥力 ,实现增产增效和农业可
持续发展双重目标 。
30133卷 2期                曹军胜等 临猗梨枣贮藏保鲜技术研究