南方地区是油菜的主产区,但田间持水量高,土壤黏重,同时,该地区雨水较多,容易产生涝害影响油菜的生长发育,进而影响油菜的产量和品质。在作物栽培技术中,垄作栽培耕作方式(Ridge-tillage),通过改变地表微地形,变平地为高垄低沟相间的耕作层结构,并在垄上种植作物,从而协调水、肥、气、热关系,促进作物生长发育,降低耕作对农田环境影响的一种保护性耕作措施。通过垄作栽培,提高油菜的耕作层,降低水位,以改善油菜生长环境,对于提高油菜产量具有积极意义。本研究针对南方稻田油菜生产特点,结合油菜机械直播,通过机械起垄,研究低、中、高三个不同施肥水平条件下,垄作栽培和传统平作之间油菜氮素吸收利用分配和光合特性的差异、垄作油菜和平作油菜产量差异,探索垄作栽培方式高产高效的生理机理。主要研究结果如下:1.垄作栽培是氮素高效利用的耕作方式之一,相比于传统平作,垄作栽培能相对富集土壤氮素,垄作的土壤硝态氮含量比传统平作高3.22-4.55mg/kg;同时垄作栽培能增加油菜根系活力,在油菜根系活力最大期——花期,垄作栽培比传统平作高23.66%-59.53%,而在角果期,低中高三个施肥水平垄作栽培分别比传统平作增加55.70%、62.56%和27.81%;垄作栽培也能促进油菜植株氮素的代谢和增加茎叶等营养器官的氮素重新分配利用来增加氮素利用率,在三个氮素水平下分别增加7.73%、5.31%和4.57%;2.垄作栽培油菜的光合特性相对比于传统平作有明显的优势,它能增加油菜的绿叶面积和角果皮面积增加同时可以提高光合器官的叶绿素含量,而且垄作栽培的油菜拥有较高的光能捕获能力,光化学转化效率方面垄作栽培对比于传统平作高1.71%-14%,能显著增加其油菜光合器官(叶和角果皮)的光合效率,垄作栽培能增加苗期净光合作用5.15%-20.87%,蕾薹期垄作栽培净光合速率相较传统平作高2.66%-14.76%,角果期增加净光合速率21.37%-43.70%,促进光合产物的更多积累,创造更大的生物量和干物质产量;3.相对于传统平作垄作栽培油菜的生物量有明显的优势,苗期垄作栽培的生物量高13%-32%,在角果发育时期能增加10%左右的生物量,既有利于油菜“冬发”,又保证了油菜角果发育期,营养体的营养物质供给,因此垄作栽培有利于油菜角果粒的发育和充实,既促进角果的角果皮面积增加,又能增加油菜角果的灌浆速率。由于油菜角果本身具有“源”“库”的双重作用,垄作栽培通过扩大光合产物的积累和产生来增“源”,同时增加油菜的角果数和油菜籽粒数量,来加大油菜的“库”容量和积累能力,并且作为油菜干物质进入籽粒的唯一通道—珠柄,垄作油菜的珠柄横截面积和珠柄中的筛管面积均有明显的优势,垄作栽培分别增加9.49%-16.36%和18.23%-24.79%,这就达到了油菜“源”足、“库”大,“流”通,源-流-库配置得当,增加油菜产量的目的,在不同氮素水平增产14.61%、24.84%和10.30%。