閆志利,張東昱,牛小霞,??×x,趙東霞
(1. 河北科技師范學院,河北秦皇島 066004;2. 甘肅省張掖市經濟作物技術推廣站,甘肅張掖 735000;3. 甘肅省農墾農業(yè)研究院啤酒原料作物研究所,甘肅武威 733006;4. 甘肅農業(yè)大學農學院,甘肅蘭州 730070)
我國西部地區(qū)是全國油菜的主產區(qū),其光、溫等氣候特點與春油菜的生物學特性相適應,保證了油菜優(yōu)良品質的形成和生產優(yōu)勢地位的確立[1]。甘肅省油菜常年種植面積在15 萬hm2左右,占全省油料作物種植總面積的46%和經濟作物種植總面積的23%[2]。據(jù)柴武高等[3]報道,甘肅省河西冷涼地區(qū)油菜高產示范田單產已達到4 170 kg·hm-2,實現(xiàn)產值16 680 元·hm-2,油菜種植已成為甘肅省的特色產業(yè)和農民收入的重要來源之一。但從總體上看,甘肅省油菜生產仍受干旱等自然氣候條件所制約,與國內外先進地區(qū)相比,單產水平還有較大差距。提高甘肅省油菜產量和效益,必須科學選用優(yōu)良品種。
近年來,我國油菜育種單位陸續(xù)培育了一批高產、優(yōu)質油菜新品種,但由于各地自然氣候條件和農業(yè)生產特點不同,產量差異較大。張惠玲等[4]研究認為,甘肅省河西沿山旱作區(qū)年平均氣溫7 ℃~9 ℃,年降水量200 mm~500 mm,無霜期140 d~160 d,熱量條件好,光照充足,適宜種植中晚熟或晚熟品種。楊安中、高必軍、田志宏等[5-7]研究了油菜若干農藝性狀與單株產量的關系,趙繼獻[8]研究了油菜群體性狀與單位面積產量的關系。常建軍等[9]用灰色關聯(lián)分析法,對30 個甘藍型油菜雜交組合進行了評判。由于各地區(qū)域性氣候條件的影響,研究結論不盡一致。鑒此,我們在全國范圍內收集了20 個具有一定產量優(yōu)勢的甘藍型油菜品種進行比較實驗,研究油菜植株性狀及產量構成3 因子與產量的關系,為西北沿山旱作區(qū)科學選用油菜種植品種、實現(xiàn)油菜高產穩(wěn)產提供依據(jù),同時為開展油菜育種工作提供參考。
共選用20 個品種。三豐系列5 個,青雜系列5 個,綿油系列5 個,h 系列5 個,其他2 個,品種名稱及選育單位如表1 所示。對照品種青雜3 號為試驗所在地生產上正在應用的品種。
表1 參試品種名稱及選育單位Table 1 Name and sources of tested cultivars
1.2.1 試驗地點。試驗于2010 年5-10 月在甘肅省張掖市民樂縣南豐鄉(xiāng)永豐村進行。沙壤土,地力中上等,前作為大麥。當?shù)睾0? 554 m,年均氣溫5℃,年均降雨量295.6 mm,無霜期152 d。
1.2.2 試驗設計。采用完全隨機區(qū)組排列,3 次重復。試驗小區(qū)面積21 m2(3 m ×7 m)。5 月8 日人工拉線做畦,按碳酸氫銨、過磷酸鈣各750 kg·hm-2的標準施入基肥。5 月9 日采用膜側溝播機播種,按磷酸二氫銨5 kg·hm-2、硼砂2 kg·hm-2的標準施入種肥。每穴播種3~4 粒,播深3 cm~4 cm,行距20 cm。6 月21 日(3~4 片真葉時)結合人工間苗除草1 次。5~6 片真葉時定苗,株距15 cm。8 月11 日用4.5%高效氯氰菊酯乳油300 ml·hm-2~600 ml·hm-2兌水30 kg 噴霧1 次,防治菜青蟲、小菜蛾、蕪菁葉蛾等蟲害。9 月8 日收獲,按小區(qū)曬干計產,并進行室內考種。油菜生長期間,所有處理均未灌水和追肥。
收獲時每小區(qū)取樣10 株進行室內考種。測定株高、莖粗、主花序長度、單株有效分枝數(shù)(一次分枝數(shù)、二次分枝數(shù))、角果長、單株角果數(shù)、每角籽粒數(shù)、單株粒質量、千粒質量等指標。
利用EXCEL 2003 對數(shù)據(jù)進行分類整理。按鄧聚龍[10]的方法,利用DPS 9.50 統(tǒng)計軟件分析植株性狀及產量構成3 因子與實際產量的灰色關聯(lián)度,分辨系數(shù)設定為0.5。利用SPSS 17.0 統(tǒng)計軟件進行顯著性測驗。
表2 表明,參試品種株高、莖粗、主花序長度、單株一次分枝數(shù)、單株二次分枝數(shù)、角果長的變化區(qū)間分別為79.0 cm~97.2 cm、0.437 cm~0.596 cm、32.5 cm~41.5 cm、1.80~3.13 個、0.07~1.07 個、5.41 cm~7.17cm。實際產量超過1 500 kg·hm-2有5 個品種——綿油11、三豐19、h 056 和h 067,其株高分別為84.5 cm、84.4 cm、88.8 cm 和83.2 cm,比對照青雜3 號 (89.6 cm)分別降低5.65%、5.82%、0.87%和7.12%。三豐16 株高為91.3cm,比對照株高高出1.93%;綿油11、三豐19、h 056、h 067、三豐16 莖粗分別為0.562 cm、0.570 cm、0.533 cm、0.519 cm 和0.596 cm,比對照(0.455 cm)分別增加23.4%、25.2%、17.1%、14.0%和30.9%;綿油11、三豐19、h 056、h 067、三豐16 主花序長度別為36.0 cm、41.5 cm、39.2 cm、38.9 cm 和38.4 cm,比對照 (32.7cm)分別增加10.2%、26.9%、19.7%、19.0%和17.4%;三豐19 單株一次分枝數(shù)為2.33 個,比對照(2.47 個)減少5.67%。綿油11、h 056、h 067 和三豐16 單株一次分枝數(shù)分別為3.07 個、3.00 個、3.13 個和2.73 個,比對照分別增加24.3%、21.5%、26.7%和10.5%;三豐19 單株二次分枝數(shù)為0.20 個,比對照(0.33 個)減少39.39%。綿油11、h 056、h 067 和三豐16 單株二次分枝數(shù)分別為0.87 個、0.67 個、1.07 個和0.47 個,比對照分別增加163%、103%、224%和42.4%;綿油11、三豐19 和三豐16 角果長分別為6.27 cm、6.54 cm 和6.54 cm,比對照角果長(6.63 cm)分別減少5.43%、13.6%和1.36%。h 056、h 067 角果長分別為6.97 cm、7.17 cm,比對照分別增加5.13 %和8.15 %??梢?,多數(shù)高產油菜品種為低矮株型,莖粗和主花序長度均比對照有所增加,單株一次分枝數(shù)、二次分枝數(shù)也多于對照。
將20 個參試品種單位面積產量及植株的6 個主要性狀——株高、莖粗、主花序長度、單株一次分枝數(shù)、單株二次分枝數(shù)、角果長看成是一個灰色系統(tǒng),以單位面積產量為參考數(shù)列,6 個主要性狀為比較數(shù)列,分析油菜植株主要性狀與單位面積產量的灰色關聯(lián)度,以此判斷植株主要性狀對單位面積產量的影響程度。結果表明,灰色關聯(lián)度由高到低的排序依次為:主花序長度>單株二次分枝數(shù)>莖粗>角果長>株高>單株一次分枝數(shù),表明主花序長度與單位面積產量的關聯(lián)度最大,單株二次分枝數(shù)次之,單株一次分枝數(shù)最低。
表2 表明,參試品種單株角果數(shù)、角粒數(shù)、千粒質量的變化區(qū)間分別為30.3~65.1 個、20.3~27.0個、3.18 g~4.18 g。實際產量超過1 500 kg·hm-2的5 個品種——綿油11、三豐19、h 056、h 067、三豐16 單株角果數(shù)分別為58.3 個、54.8 個、59.1 個、65.1 個和54.1 個,比對照(37.0 個)分別高出57.7%、48.1%、59.7%、75.9%和46.1%;綿油11、h 056、三豐16 角粒數(shù)分別為29.9 個、28.1 個和27.0 個,比對照(26.4 個)分別高出13.4%、6.45%和2.23%。三豐19 和h 067 角粒數(shù)分別為25.2 個和24.6 個,比對照分別降低4.73%和7.01%;綿油11、三豐19、h 056、h 067、三豐16 千粒質量分別為3.95 g、4.18 g、3.43 g、3.64 g 和3.60 g,比對照(3.18 g)分別提高24.1%、31.6%、25.4%、14.3 %和13.2%。可見,高產油菜品種單株角果數(shù)、千粒質量均高于對照品種。
將20 個參試品種單位面積產量及產量構成3 因子——單株角果數(shù)、角粒數(shù)、千粒質量看成是一個灰色系統(tǒng),以單位面積產量為參考數(shù)列,產量構成3 因子為比較數(shù)列,分析油菜產量構成3 因子與單位面積產量的關聯(lián)度,以此判斷產量構成3 因子對單位面積產量的影響程度。分析結果表明,單株角果數(shù)、角粒數(shù)、千粒質量與單位面積產量的灰色關聯(lián)度分別為0.739 6、0.628 2、0.587 6,單株角果數(shù)與單位面積產量的關聯(lián)度最大,角粒數(shù)次之,千粒質量最低。
表2 不同油菜品種主要農藝性狀及產量構成因子關聯(lián)分析Table 2 Analysis on grey correlation degree between main agronomic characteristics and yieldcomponent factors
表3 表明,參試品種單位面積產量的變化區(qū)間為821 kg·hm-2~1 978 kg·hm-2。20 個參試品種中,有15 個品種單位面積產量顯著高于對照(p <0.05)。實際產量超過1 500 kg·hm-2的5 個品種產量由高到低的排序為:綿油11 >三豐19 >h 056 >h 067 >三豐16,分別比對照青雜3 號產量增加121.8%、85.7%、83.6%、78.4%和68.9%。20 個參試品種中,綿油11、三豐19、h 056、h 067、三豐16 單株產量均超過5g,由高到低的排序與單位面積產量排序一致??梢姡诜N植密度、水肥供應等條件相同的情況下,油菜品種的單位面積產量決定于單株產量。
表3 不同品種油菜產量情況Table 3 The yield performance of different cultivars
在保障品質的前提下,高產是油菜種植品種選擇的主要目標。單株產量是由多個單一性狀構成的復合性狀,每個單一性狀不僅對單株產量產生直接效果,而且會通過其他性狀對產量產生間接作用[6]。田志宏等[7]對17 個雙低優(yōu)質甘藍型油菜品種的研究結果表明,油菜產量與主花序長度呈極顯著正相關,而與莖粗、株高等呈不顯著相關。研究結果表明,高產油菜品種多為低矮株型,在莖粗、主花序長度、單株分枝數(shù)等方面均具優(yōu)勢,但角果長度未呈現(xiàn)出相關規(guī)律?;疑P聯(lián)分析結果表明,主花序長度和單株二次分枝數(shù)與油菜產量的灰色關聯(lián)度較大,莖粗和角果長次之,株高和單株一次分枝數(shù)較低。因此,西北沿山旱作區(qū)油菜育種或生產上選擇品種時,應首先關注油菜品種主花序長度和單株二次分枝數(shù)等表現(xiàn),其次再考慮油菜植株的莖粗和角果長等性狀。
單株角果數(shù)、果粒數(shù)和千粒質量是油菜單株產量的3 個構成因子[6]。胡虹文[11]研究認為,油菜單株產量與有效角果數(shù)顯著正相關,與角果粒數(shù)、千粒質量無顯著關系。廖淑梅等[12]通過灰色關聯(lián)分析認為甘藍型油菜產量構成3 因子與產量的關聯(lián)序依次為,單株角果數(shù)>千粒質量>角粒數(shù)。張大瓊等[12]研究認為在不同海拔高度下,甘藍型油菜農藝性狀對產量的作用不同。研究結果表明,單株角果數(shù)與甘藍型油菜單位面積實際產量的關聯(lián)度最大,角粒數(shù)次之,千粒質量最低,這與胡虹文、廖淑梅等[11-12]研究結果不盡一致,與張大瓊等[13]研究的高海拔地區(qū)結果相同。因此,西北沿山旱作區(qū)選擇高產油菜種植品種時,應首先關注其單株角果數(shù),其次考慮其角粒數(shù),最后是千粒質量,這與高必軍等[5]研究觀點一致。
在參試的20 個品種中,綿油11、三豐19、h 056、h 067 和三豐16 單位面積實際產量均超過1 500 kg·hm-2,與目前西北沿山旱作區(qū)生產上廣泛推廣應用的品種——青雜3 號相比較,表現(xiàn)出顯著的增產效果,應在生產上大面積推廣應用。
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