尼瑪次仁,登增卓嘎,南志強(qiáng),王晉雄,李施蒙,袁玉婷,唐琳,次仁白珍,趙彩霞,楊廣環(huán),白瑪央金,仁增
(西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所,西藏 拉薩 850000)
油菜是西藏主要的經(jīng)濟(jì)作物之一,根據(jù)2019年西藏自治區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)年報(bào),全區(qū)擁有耕地24.90 萬hm2(西藏統(tǒng)計(jì)年鑒-2020 數(shù)據(jù)),主要農(nóng)作物播種面積26.70萬hm2(以下均為西藏統(tǒng)計(jì)年間-2021 數(shù)據(jù)),油菜種植面積為2.01 萬hm2。其中日喀則市為油菜種植面積前三的城市,其油菜種植面積為0.73 萬hm2,占半高寒農(nóng)區(qū)油菜種植總面積的36.26%[1],該區(qū)地處青藏高原腹地,海拔高、氣候冷涼,全年活動(dòng)積溫少,按目前生產(chǎn)氣候條件因素和需求狀況分析半高寒農(nóng)區(qū)主要種植的油料作物仍為白菜型油菜,白菜型油菜產(chǎn)量低,平均每667 m2產(chǎn)110 kg 左右;品質(zhì)差,不符合現(xiàn)代生活營養(yǎng)和健康需求;菜餅硫苷含量高,富含蛋白質(zhì)的餅粕不宜用作飼料;易倒伏,產(chǎn)量損失大,整體種植效益不高。
根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn),油菜產(chǎn)量不僅與品種類型有關(guān),也受栽培技術(shù)與生態(tài)環(huán)境影響。在充分考慮半高寒農(nóng)區(qū)特有的生態(tài)氣候的前提下,種植密度、適宜的播期、田間管理的好壞等栽培措施是形成不同產(chǎn)量水平的決定因素,是高產(chǎn)栽培的主攻內(nèi)容。在半高寒農(nóng)區(qū)低生產(chǎn)水平的田地,因角果數(shù)不足、粒數(shù)較少、粒種較小,從而產(chǎn)量不高,在這種情況下,結(jié)合有效適宜的栽培技術(shù)措施是提高推動(dòng)西藏半高寒農(nóng)區(qū)油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。優(yōu)良品種結(jié)合適宜的栽培技術(shù)方法才能較好發(fā)揮品種效益、促進(jìn)油菜增產(chǎn)增收。
在前期研究中半高海拔特殊生態(tài)河谷農(nóng)區(qū)山南市貢嘎縣朗杰學(xué)鄉(xiāng)朗達(dá)村(海拔3800-4000 m)從“大地95”區(qū)域適應(yīng)性研究試驗(yàn)中得知,早熟甘藍(lán)型油菜“大地95”,平均每667 m2產(chǎn)164 kg,比當(dāng)?shù)仄贩N(主推品種&本地品種)增產(chǎn)30%以上,其品質(zhì)優(yōu)、脂肪酸組成合理,人體不良脂肪酸(芥酸)含量低,有益脂肪酸(油酸)含量高,成品優(yōu)質(zhì)菜油是最符合人體營養(yǎng)和健康需求的植物食用油,并且抗倒伏,甘藍(lán)型油菜“大地95”增產(chǎn)增效果顯著[2],但在半高寒生態(tài)農(nóng)區(qū)還未對“大地95”進(jìn)行多點(diǎn)的區(qū)域適應(yīng)性鑒定和栽培模式的探索,因此本文針對在半高寒農(nóng)區(qū)更好地尋求適宜的栽培模式將優(yōu)質(zhì)雙低油菜“大地95”在半高寒農(nóng)區(qū)成熟適應(yīng),并形成局部的品種替代,促使本區(qū)域油菜產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)提質(zhì)雙重跨越。
在分析不同播期和密度對油菜農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀變化的研究過程中,筆者及團(tuán)隊(duì)現(xiàn)根據(jù)多年深入生產(chǎn)生活的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一套技術(shù)方法并可以根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)分析來得出適合半高海拔種植的早熟甘藍(lán)型油菜的最佳播期和種植密度,并為此做出以下建議方案以便對未來研究提供參考價(jià)值。
設(shè)計(jì)不同播期組別,例如:早播、中播和晚播。不僅要設(shè)置早播和晚播的時(shí)間,確保試驗(yàn)中的播種時(shí)間覆蓋主要的播種周期。以白朗縣為例,根據(jù)日喀則市油菜主要產(chǎn)區(qū)的霜凍日數(shù)受經(jīng)、緯度及海拔高度的變化影響較大,在海拔3830 m 的桑珠孜區(qū)無霜期為150 d,在海拔4000 m 的拉孜縣無霜期為131 d,而在海拔4300 m的定日縣無霜期僅有108 d。因此在不同海拔高度的種植區(qū)域,播種時(shí)間的確定需因地制宜,播種過早或過晚均易遭受霜凍的危害,甘藍(lán)型油菜較長的生育期(125~160 d),又與日喀則油菜主產(chǎn)區(qū)較短的無霜期相沖突,導(dǎo)致中早熟的甘藍(lán)型油菜沒法成熟[3],因此選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間和品種是在半高寒農(nóng)區(qū)甘藍(lán)型油菜成熟的關(guān)鍵因素。
根據(jù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)氣候日喀則半高寒農(nóng)區(qū)白朗縣無霜期為131 d,因此播期可設(shè)置為5月10日,5月17日,5月24日,分為直播油菜密植增效技術(shù)早播期、正常播期(與青稞播種相同)、晚播期,在日喀則拉孜縣無霜期僅為108 d因此建議播期設(shè)置為5月15日、5月23日、5月30日。在前人的研究中發(fā)現(xiàn)甘藍(lán)型油菜在日喀則市推廣種植其發(fā)芽出苗、苗期生長、抽薹現(xiàn)蕾和初花盛花階段所需的最低溫度和有效積溫均能滿足要求,主要限制因素是終花角果成熟期階段(8-9月)所需的下限溫度很難達(dá)到11.2 ℃或者達(dá)到下限溫度的天數(shù)較少,有效積溫不足,影響了甘藍(lán)型油菜的角果發(fā)育和成熟度,使甘藍(lán)型油菜高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的優(yōu)勢發(fā)揮不出來。一切生物的生長發(fā)育都必須從環(huán)境中獲得足夠的能量和物質(zhì),生物產(chǎn)品的生產(chǎn)一般均在群體狀態(tài)下進(jìn)行,因此,根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源、社會(huì)資源和油菜生理特性,從充分、合理利用太陽能出發(fā),確定適宜的播期、群體密度和適量的物質(zhì)投入[4],這也是西藏半高寒農(nóng)區(qū)油菜優(yōu)化群體質(zhì)量超高產(chǎn)栽培的基本思路。因此,選擇早熟的甘藍(lán)型油菜并制定適宜的播期是半高寒農(nóng)區(qū)解決和突破甘藍(lán)型油菜成熟的關(guān)鍵因素。
設(shè)計(jì)不同種植密度組別,例如:低密度、中密度和高密度。確保試驗(yàn)中的種植密度覆蓋了主要的種植密度范圍。根據(jù)當(dāng)?shù)匕敫吆r(nóng)區(qū)生產(chǎn)需求保證出苗率同時(shí)達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?,建議設(shè)置合理的密度,建議每667 m2播量設(shè)置為1.25,1.5,1.75 kg,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系油菜栽培崗位科學(xué)家周廣生教授牽頭組建團(tuán)隊(duì)提出了“以密增產(chǎn)、以密適機(jī)、以密省肥、以密控草、以密補(bǔ)遲”的“五密”栽培核心技術(shù)[5],這種栽培模式和方法完全符合西藏老百姓的耕作習(xí)慣,可以借鑒該方法和技術(shù)來實(shí)現(xiàn)西藏半高寒農(nóng)區(qū)(乃至整個(gè)油菜播種區(qū))油菜綠色高質(zhì)高效栽培技術(shù)體系,并在不同生態(tài)區(qū)全面系統(tǒng)研究直播油菜密植增效全程機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)研究。
據(jù)了解西藏耕地質(zhì)量平均等級8.36[6]。高等級耕地(1,2,3等地)占西藏自治區(qū)耕地面積0.38%;中等級耕地(4,5,6 等地)占比7.64%;低等級耕地(7,8,9,10等地)占比92.01%。其中7等地占11%,8 等地占18%,9 等地占23%,10 等地占40%.在青藏區(qū)和全國墊底,西藏自治區(qū)35 個(gè)糧油主產(chǎn)縣耕地質(zhì)量平均等級為8.65,可想而知西藏耕地質(zhì)量還處于非常貧瘠的狀態(tài),這對于甘藍(lán)型油菜的種植和成熟,特別是在半高寒農(nóng)區(qū)種植甘藍(lán)型油菜是很大的挑戰(zhàn)。油菜是耐肥作物,吸肥能力強(qiáng),在整個(gè)生育過程中,需要不斷從土壤中吸收大量的氮、磷、鉀等營養(yǎng)素。據(jù)測定,每生產(chǎn)100 kg 油菜籽,氮磷鉀三者的比例為1︰0.35︰0.95,對三要素的需求量相當(dāng)于禾谷類作物的3 倍以上。根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)上建議在播種前以45%復(fù)合肥25~30 kg 或尿素15~20 kg、硼砂0.5~1 kg,氮磷鉀硼等全部當(dāng)作基肥,并在油菜5 葉期左右追尿素5~6 kg,促進(jìn)幼苗生長,若施基肥時(shí)錯(cuò)過施硼肥,一般在油菜現(xiàn)蕾開花期葉面噴施0.1%~0.2%硼砂溶液,可在油菜生長期內(nèi)(苗期、現(xiàn)蕾開花期)噴施2~3 次,防止油菜“花而不實(shí)”,現(xiàn)階段為更好地實(shí)現(xiàn)“雙減”西藏各大農(nóng)區(qū)正在推廣有機(jī)肥,以各區(qū)域農(nóng)技推廣人員和老百姓的習(xí)慣每667 m2施300 kg的有機(jī)肥,前人在有機(jī)肥替代化肥對白菜型春油菜產(chǎn)量和效益的影響試驗(yàn)中得知隨著有機(jī)肥投入量的增加產(chǎn)量呈現(xiàn)逐漸遞減的趨勢;有機(jī)肥替代化肥不僅能夠減少資源的浪費(fèi),既減少環(huán)境的污染,還能改善土壤的理化性質(zhì)從而提高產(chǎn)量。從試驗(yàn)中還得知化肥肥效快,大量的使用雖然保證了高產(chǎn),但化肥長期濫用會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染和資源的浪費(fèi),有機(jī)肥肥效慢,但是養(yǎng)分齊全,有機(jī)肥與化肥混用可以促進(jìn)作物的生長,還可以緩解土壤板結(jié)情況。有機(jī)肥料可以提高土壤的綜合穩(wěn)定性指數(shù)和滲透率,從而促進(jìn)作物的可持續(xù)生產(chǎn)的,長期施用有機(jī)肥可顯著提高土壤大團(tuán)聚體比例,進(jìn)而改善土壤結(jié)構(gòu),因此有機(jī)肥替代化肥有益于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[7]。西藏半高寒農(nóng)區(qū)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)相對較差,屬缺肥區(qū)域,有機(jī)肥施用量增大會(huì)導(dǎo)致施肥成本增加,經(jīng)濟(jì)效益反而會(huì)降低;合適的有機(jī)肥施用量才能保證產(chǎn)量和效益,有機(jī)肥不是萬金油,在不同生態(tài)區(qū)域、不同土壤條件下研究出適宜的有機(jī)肥施入量是現(xiàn)階段生產(chǎn)上需要解決的關(guān)鍵問題,除增施有機(jī)肥改善土壤條件外,也可以研究適合半高寒農(nóng)區(qū)耕作制度和耕地狀況的油菜緩釋肥來減少肥料養(yǎng)分在土壤中的損失,特別是氮素的損失;可以減少施肥作業(yè)次數(shù),節(jié)省勞力和費(fèi)用并實(shí)現(xiàn)“雙減”的目標(biāo),達(dá)到雙贏。
油菜是直根系作物,根系較發(fā)達(dá),主根入土深,枝、細(xì)根多,要求土層深厚,結(jié)構(gòu)良好,有機(jī)質(zhì)豐富,既保肥保水,又疏松通氣的壤土或砂壤土,在弱酸或中性土壤中,更有利于增加產(chǎn)量,提高菜籽含油率。在西藏半高寒農(nóng)區(qū)的栽培方式達(dá)不到甘藍(lán)型油菜的需求,反而導(dǎo)致因栽培方式的原因品種發(fā)揮不了應(yīng)有的作用和潛力,因此必須要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蚝驮耘嗔?xí)慣,慢慢引導(dǎo)跟改變其栽培習(xí)慣,并通過實(shí)地精簡的機(jī)械演練和實(shí)操來達(dá)到精簡化的目的,讓群眾實(shí)際體會(huì)到輕簡化的優(yōu)越。根據(jù)半高寒海拔地域地形的情況,除主要糧食主產(chǎn)區(qū)(白朗)外,大部分半高寒農(nóng)區(qū)其地形只能以輕簡化的栽培機(jī)械為主,鑒于傳統(tǒng)栽培機(jī)械的習(xí)慣和實(shí)用性,在該區(qū)域主要采用七行麥類播種機(jī),同時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件可微改器械和播種密度,根據(jù)近幾年本團(tuán)隊(duì)的栽培經(jīng)驗(yàn)和正在研究課題的結(jié)果,建議以每667 m2播量1.5~1.75 kg的種植密度進(jìn)行栽培,更適合于半高寒農(nóng)區(qū)。
光能是作物轉(zhuǎn)化利用的對象,而群體光截獲量和光能利用率是決定作物產(chǎn)量的重要因素,作物群體冠層是截獲和轉(zhuǎn)化太陽輻射能的體系。通過改善作物群體結(jié)構(gòu)使更多的光能到達(dá)冠層下部,進(jìn)而提高群體的光能利用率,對提高單位面積產(chǎn)量具有重要意義[8]。
半高寒農(nóng)區(qū)日喀則年平均日照時(shí)數(shù)為3232.5 h,全年0 ℃以上的積溫為2876.2 ℃;5 ℃以上的積溫為2752.4 ℃,初期出現(xiàn)在3月下旬,終期出現(xiàn)在10月末,持續(xù)天數(shù)224 d 左右;10 ℃以上的積溫2176 ℃,初期出現(xiàn)于5月上旬,終期在10月中旬,持續(xù)天數(shù)約159 d。光能資源豐富,年溫差小,晝夜溫差大,水熱的總體配合良好,并且溫度條件適宜,無高溫逼熟,日照率69%,太陽輻射能量是同緯度地區(qū)大約多1 倍或1/3,為全日照最多區(qū)之一,這些天然的光資源條件都有利于油菜光合作用與養(yǎng)分的累積[9],同時(shí)油菜葉片作為構(gòu)成油菜營養(yǎng)體的主要器官,對于油菜物質(zhì)的累積具有重要的作用,后期與角果一同構(gòu)成了油菜產(chǎn)量形成的物資供應(yīng)器官[8],西藏半高寒農(nóng)區(qū)光資源豐富給油菜整個(gè)關(guān)鍵光能源吸收期提供了足夠的光能,對葉片葉綠素的累積、干物質(zhì)的持續(xù)累積都有很大促進(jìn)作用。
為半高寒農(nóng)區(qū)早熟甘藍(lán)型油菜種植提供更合理的播期和種植密度栽培方式的建議,將最佳措施應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)并進(jìn)行推廣
將不同種植密度相關(guān)指標(biāo)觀測和收集油菜生長、產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)數(shù)據(jù),如植株高度、葉數(shù)、分枝數(shù)、產(chǎn)量、籽粒質(zhì)量、籽粒油分等,以找出不同播期和種植密度對油菜生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的規(guī)律性[10],同時(shí)在油菜關(guān)鍵生育期:苗期、花期、成熟期連續(xù)取樣,晾干后按根、莖、果殼和籽粒分開測質(zhì)量,研究密度對油菜干物質(zhì)積累分配的影響及差異。
根據(jù)方差分析和相關(guān)性分析等統(tǒng)計(jì)方法得到的結(jié)果,分析不同播期和密度對油菜農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的具體影響。挖掘歸納播期和密度對油菜生長、產(chǎn)量、品質(zhì)等方面的規(guī)律性。綜合不同播期處理組的數(shù)據(jù),總結(jié)出適宜的播期對油菜生長和產(chǎn)量的影響,例如,在結(jié)合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)氣候條件下某一播期油菜具有較高的產(chǎn)量和品質(zhì),試驗(yàn)結(jié)果表明[3],播期對油菜產(chǎn)量影響最大,適當(dāng)早播可以最大限度提高油菜產(chǎn)量,研究表明,對油菜產(chǎn)量的影響效應(yīng)從大到小依次為:種植密度、播種期、施肥量,此外,甘藍(lán)型油菜大地95 的生育進(jìn)程也主要受播期影響,表現(xiàn)在出苗到現(xiàn)蕾及終花到成熟歷時(shí)的時(shí)間差異較大,中油菜晚播,終花到成熟歷時(shí)的時(shí)間明顯加長。在中播期條件下,高密度種植和高施肥水平是主要的高產(chǎn)措施;在晚播條件下,低密度種植和高施肥水平使油菜群體產(chǎn)量降低,適當(dāng)提高種植密度才能保證油菜總體產(chǎn)量。筆者認(rèn)為西藏河谷農(nóng)區(qū)直播春油菜推遲播種,要適當(dāng)增加播量以保證群體密度,還應(yīng)適當(dāng)增加施肥量以增加油菜抗性,保證群體產(chǎn)量的發(fā)揮,但該項(xiàng)研究僅限于河谷農(nóng)區(qū)早熟甘藍(lán)型油菜播期、密度、施肥量等相關(guān)性研究,對早熟甘藍(lán)型油菜在半高寒農(nóng)區(qū)生態(tài)適應(yīng)性,播期、密度等相關(guān)因素的關(guān)聯(lián)性沒做到充分的研究,因此還需要相應(yīng)的栽培試驗(yàn)安排在半高寒農(nóng)區(qū)并取得數(shù)據(jù)后找出相關(guān)結(jié)論和規(guī)律性。
根據(jù)不同栽培模式分析不同密度對油菜生長、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響,找到最佳種植密度。最佳種植密度需要平衡植株間競爭和生長空間,以實(shí)現(xiàn)最佳產(chǎn)量和品質(zhì)。根據(jù)多年栽培經(jīng)驗(yàn),半高寒農(nóng)區(qū)土壤主要以鹽堿地為主,油菜屬于直根系作物,根系發(fā)育與土壤濕度有很大的關(guān)系,因此適合油菜生長的土地必須具備透水和透氣的特性,傳統(tǒng)的栽培模式雖然適合本地的栽培習(xí)慣,但最優(yōu)的栽培模式應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥澜Y(jié)構(gòu)來選擇,建議可以通過設(shè)計(jì)一組栽培模式試驗(yàn),如,針對西藏半高寒農(nóng)區(qū)土壤鹽堿嚴(yán)重,土壤排水、透氣差等原因,可以選擇“開溝整畦”,播前選好地,用中型開溝機(jī),按畦寬2~3 m 開溝整畦,田溝深25 cm,溝寬30 cm,畦幅大不利于排水,影響出苗和生長,尤其在畦中間容易積水,過小土地利用率下降,不利高產(chǎn),田溝過多有礙于機(jī)械作業(yè),從前人的研究中得知畦幅凈寬2~3 m 范圍內(nèi),做到畦、腰、圍“三溝”配套,溝溝相通,防止田間漬水[11]。
綜合考慮最佳播期、最佳種植密度、土壤管理、施肥、灌溉和病蟲害防治等因素,編制詳細(xì)的栽培技術(shù)方案。
將編制的栽培技術(shù)方案,通過培訓(xùn)、示范和宣傳等方式傳播給廣大油菜種植戶。針對不同地區(qū)、不同油菜品種的實(shí)際情況,契合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件,調(diào)整完善栽培技術(shù)方案,有效且有針對性地提升油菜產(chǎn)量。
通過以上步驟,可以在分析不同播期和密度對油菜農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀變化的研究過程中,形成有效的栽培技術(shù),提高油菜產(chǎn)量和品質(zhì),為農(nóng)民增收并促進(jìn)油菜產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。
綜上所述,在西藏半高寒生態(tài)農(nóng)區(qū)示范推廣早熟甘藍(lán)型油菜,不僅需要了解該區(qū)域的生態(tài)、氣候和栽培方式,還要結(jié)合該區(qū)域的情況進(jìn)行土壤調(diào)節(jié)、肥料的統(tǒng)籌,并借助肥料的統(tǒng)籌增強(qiáng)葉片擁有較強(qiáng)的光合作用速率,使西藏獨(dú)有的光能得到充分的利用,同時(shí)根據(jù)所推廣品種的特性配置優(yōu)化措施來尋求適宜當(dāng)?shù)貙?shí)際的栽培習(xí)慣,并要根據(jù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)氣候來選擇品種,構(gòu)建理想的品種群體結(jié)構(gòu)和特性的栽培模式,卓有成效地進(jìn)行早熟甘藍(lán)型油菜在半高寒農(nóng)區(qū)的推廣,并為后續(xù)研究選育早熟甘藍(lán)型油菜在半高寒農(nóng)區(qū)形成局部區(qū)域的品種替代提供一定的理論基礎(chǔ),增加優(yōu)質(zhì)油菜的覆蓋率,提高油菜產(chǎn)量,改善群眾的食用油品質(zhì),促使本區(qū)域油菜產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)提質(zhì)雙重跨越。確保本地農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、糧油整體持續(xù)安全對油菜產(chǎn)業(yè)的需要,明確油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向、制定油菜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃。