趙海洋，唐偉杰，汪 騫2，孫 超，周 堯，于麗欣，楊進(jìn)成3，林良斌

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，昆明 650201；2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所，昆明 650205；3.云南省玉溪市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，云南 玉溪市 653000)

油菜(BrassicanapusL.)為十字花科、蕓薹屬植物，在世界各地都有著非常悠久的栽培歷史，同時(shí)油菜也是四大主要油料作物之一，在全球油料作物中具有舉足輕重的作用。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局不完全統(tǒng)計(jì)，我國油菜的種植面積和年總產(chǎn)量均排在世界的前列，約占世界產(chǎn)量的20%[1]。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，農(nóng)村越來越多的勞動力向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致我國傳統(tǒng)油菜栽培區(qū)勞動力的短缺[2]，同時(shí)，我國傳統(tǒng)的油菜栽培還是采取打搪穴播和育苗打搪移栽，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，急需改變傳統(tǒng)的栽培方式，采取輕簡化和機(jī)械化栽培來保證我國油菜生產(chǎn)[3]。然而合適的栽培密度尤其高密度條件下的栽培是保證輕簡化栽培產(chǎn)量的的決定性因素。相關(guān)研究表明，不同的栽培密度條件對油菜的產(chǎn)量影響明顯，在合理的種植密度條件下種植有利于建立合理的群體結(jié)構(gòu)[4]，然而不同品種的油菜在株型和生育周期上存在著非常明顯的差異，在土壤肥力、水分、光照條件等其他因素相同情況下，相同單位面積上確定不同品種的甘藍(lán)型油菜的栽培密度不僅對油菜的產(chǎn)量具有非常重要的參考價(jià)值，也對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)意義重大[5]。鄭本川等認(rèn)為，隨著種植密度的增加分支數(shù)和單株有效角果數(shù)顯著降低[6]。吳永成等認(rèn)為，隨著種植密度的增加植株株高和一次分枝數(shù)顯著降低[7]。陳碧云等認(rèn)為，不同種植密度，含油量、千粒質(zhì)量、株高 3 個(gè)性狀差異不顯著[8]。而段秋宇等認(rèn)為，直播油菜適宜機(jī)收和高產(chǎn)的種植密度為 30萬～36 萬株·hm-2[9]。曾宇等，種植提高密度至4萬株·(667 m2)-1時(shí),產(chǎn)量最可觀[10]認(rèn)為。本研究通過高密度栽培試驗(yàn)，尋找合理的栽培密度，為未來輕簡化栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)、土壤狀況及試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2017年9月—2018年5月在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)教育科研基地(103°13＇E、25°67＇N)進(jìn)行。供試土壤為旱地土，0～30 cm耕層土壤基本理化性狀為pH=8.03，有機(jī)質(zhì)26.36 mg·kg-1，總氮 83.06 mg·kg-1、全磷 18.64 mg·kg-1、全鉀 143.54 mg·kg-1。3個(gè)直播甘藍(lán)型油菜品種分別為滇早油16號、花油8號和黃矮早，由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)油菜研究室提供。

表1 高密度栽培下不同油菜品種的農(nóng)藝性狀差異

注：同列數(shù)字后不同小寫字母代表同一品種不同密度間差異顯著，同一農(nóng)藝性狀下同一行不同大寫字母代表同一密度不同品種間差異顯著(p<0.05)。

表2 高密度栽培下不同油菜品種產(chǎn)量差異

注：同列數(shù)字后不同小寫字母代表同一品種不同密度間差異顯著，同一產(chǎn)量下同一行不同大寫字母代表同一密度不同品種間差異顯著(p<0.05)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，共45個(gè)小區(qū)。大田小區(qū)設(shè)計(jì)，每小區(qū)長10 m，寬2 m。3個(gè)品種每個(gè)品種設(shè)置5個(gè)高密度栽培水平，即30萬株·hm-2(D 1)、36萬株·hm-2(D 2)、42萬株·hm-2(D 3)、48萬株·hm-2(D 4)、54萬株·hm-2(D 5)。2017年10月2日條播，油菜出苗后間去叢子苗，1至3葉期連續(xù)間苗，4至5葉期定苗。播種時(shí)施足底肥，每小區(qū)農(nóng)家肥15 kg(N+P2O5+K2O≥5%，有機(jī)質(zhì)≥45%)、復(fù)合肥2.5 kg(N+P2O5+K2O≥25%)、硼肥30 g。苗后期、抽薹期、現(xiàn)蕾期各追施一次純氮110 kg·hm-2，以尿素(純N≥43%)為氮源。其他同常規(guī)管理。

1.3 測定內(nèi)容與方法

植株成熟期每個(gè)小區(qū)等分化分3塊，每塊1 m2取樣，將油菜植株連根系整株挖起、洗凈，從每個(gè)小區(qū)等分化3塊小區(qū)中選出連續(xù)性植株20株，考查株高、一級有效分枝數(shù)、單株有效角果數(shù)、主花序有效角果數(shù)和每角粒數(shù)(主莖上取上、中、下部位各3個(gè)角果的平均籽粒數(shù))。將所有取樣植株晾曬3 d后按不同部位將角果從植株上分開，烘干、脫粒并稱重，數(shù)1 000粒考察千粒重，每小區(qū)9株植株籽粒重的平均值為單株產(chǎn)量。理論產(chǎn)量=單株產(chǎn)量×密度。實(shí)際產(chǎn)量為每小區(qū)所有取樣植株晾曬3 d后的籽粒產(chǎn)量值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2010軟件處理數(shù)據(jù)，SPSS(22.0)軟件進(jìn)行ANOVA統(tǒng)計(jì)分析，Dun-can’s法檢驗(yàn)同一品種不同密度間和同一密度不同品種間的各指標(biāo)差異顯著性(p<0.05)，SPSS(20.0)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析和顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 高密度栽培對不同油菜品種農(nóng)藝性狀的影響

在相同施肥條件下，栽培密度的增加顯著降低了不同油菜品種的一次分枝數(shù)、單株有效角果數(shù)和每角果粒數(shù)，而對株高和千粒重影響差異不顯著(表1)。與D 1處理相比，D 5處理下滇早油16、花油8號和黃矮早單株有效角果數(shù)分別下降至66.5%、62.6%和69.0%，黃矮早的單株有效角果數(shù)降幅最高。

滇早油16號主花序有效角果數(shù)隨著密度的增加而呈降低趨勢，黃矮早不受影響，花油8號呈增加趨勢。不同油菜品種間，各密度下花油8號的株高、單株有效角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重均顯著高于滇早油16和黃矮早。各密度下黃矮早的主花序有效角果數(shù)均顯著高于滇早油16和花油8號。

表3 油菜主要農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量的相關(guān)性分析

注：“*”表示相關(guān)性(p<0.05)顯著，“**”表示相關(guān)性(p<0.01)極顯著。下同。

表4 油菜主要農(nóng)藝性狀及單株產(chǎn)量與理論產(chǎn)量、實(shí)際產(chǎn)量的相關(guān)性分析

2.2 高密度栽培對不同油菜品種產(chǎn)量的影響

高密度栽培下滇早油16號、花油8號和黃矮早的單株產(chǎn)量都隨著密度增加呈顯著下降趨勢。與D 1處理相比，D 5處理下滇早油16、花油8號和黃矮早單株產(chǎn)量分別下降至60.4%、57.1%和67.6%，花油8號的單株產(chǎn)量降幅最大。滇早油16理論產(chǎn)量在不同密度處理下差異不顯著，花油8號理論產(chǎn)量在D 3處理下最高，黃矮早理論產(chǎn)量在D 4處理下最高。不同油菜品種實(shí)際產(chǎn)量均表現(xiàn)為在D 4處理下最高。上述結(jié)果表明，不同栽培密度處理對不同油菜品種理論產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)量的影響有較大差異。

2.3 高密度栽培下油菜主要農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量的相關(guān)性分析

單株產(chǎn)量與6個(gè)農(nóng)藝性狀間的相關(guān)分析結(jié)果(表 3)表明，在云南高原氣候條件下，不同甘藍(lán)型油菜品種單株產(chǎn)量與單株有效角果數(shù)、每角果粒數(shù)(滇早油16為顯著)和一次分枝數(shù)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，滇早油16相關(guān)系數(shù)分別為：0.950、0.538和0.750；花油8號相關(guān)系數(shù)分別為：0.937、0.911和0.728；黃矮早相關(guān)系數(shù)分別為：0.951、0.657和0.890。全部品種單株產(chǎn)量與單株有效角果數(shù)、每角果粒數(shù)、一次分枝數(shù)、千粒重和株高呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為：0.977、0.759、0.857、0.530和0.562。不同甘藍(lán)型油菜品種及全部品種單株產(chǎn)量與主花序有效角果數(shù)相關(guān)性不顯著。

2.4 高密度栽培下油菜主要農(nóng)藝性狀與理論產(chǎn)量、實(shí)際產(chǎn)量的相關(guān)性分析

在高密度栽培條件下，油菜理論產(chǎn)量與單株有效角果數(shù)、每角果粒數(shù)、千粒重、株高和單株產(chǎn)量都呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為：0.412、0.634、0.772、0.705和0.422，而與主花序有效角果數(shù)為極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.438。油菜實(shí)際產(chǎn)量與千粒重呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.399；與株高呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.364；與主花序有效角果數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.355。

3 討 論

研究表明，不同栽培密度對油菜生長與產(chǎn)量影響較大，但是目前對不同栽培密度條件下不同品種的甘藍(lán)型油菜的相關(guān)農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量影響研究較少，同時(shí)對高密度栽培下油菜產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的相互關(guān)系也鮮見報(bào)道。

本研究結(jié)果表明，48萬株·hm-2(D 4)栽培密度下3個(gè)品種的實(shí)際產(chǎn)量均最高。油菜產(chǎn)量直接受產(chǎn)量構(gòu)成性狀的影響，同時(shí)，發(fā)揮群體優(yōu)勢，構(gòu)建適宜群體結(jié)構(gòu)是確保油菜高產(chǎn)的有效途徑[11]。密度是影響油菜合理種植結(jié)構(gòu)、協(xié)調(diào)源庫生理性狀的重要因子[12]。伴隨著密度的增加，油菜一次分枝數(shù)、單株有效角果數(shù)、每角果粒數(shù)顯著下降，但株高、千粒重和主花序有效角果數(shù)變化差異均不顯著，說明密度增加后，群體效應(yīng)限制了油菜個(gè)體的一次分枝數(shù)、單株角果數(shù)和角粒數(shù)生長發(fā)育。同時(shí)隨著密度的增加，群體的葉面積指數(shù)和光能利用率大幅度提高，充分發(fā)揮群體效應(yīng)，最終表現(xiàn)為油菜群體產(chǎn)量的增加[13]。左青松等研究認(rèn)為，無論是中等施氮水平還是高等施氮水平，45萬株·hm-2密度處理下油菜實(shí)際產(chǎn)量均最高[14]。研究表明，適于機(jī)械化作業(yè)的油菜理想株型結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有株型緊湊(即分枝少、分枝部位高、主花序短等)、成熟期一致，株高在 160 cm左右等基本要點(diǎn)，高密度栽培下(48萬株·hm-2)降低了油菜分枝數(shù)，使得群體的株型結(jié)構(gòu)更加整齊均一，同時(shí)對株高和千粒重影響不大，比較有利于油菜機(jī)械化栽培提高產(chǎn)量[20]。

本研究認(rèn)為，油菜實(shí)際產(chǎn)量與千粒重極顯著正相關(guān)，與株高顯著正相關(guān)。高密度對油菜的一次分支數(shù)、單株有效角果數(shù)和每角果粒數(shù)具有顯著影響，而株高、主花序有效角果數(shù)和千粒重沒有顯著影響。油菜的實(shí)際產(chǎn)量=栽培密度×單株產(chǎn)量，因此可以通過提高單株產(chǎn)量來增加實(shí)際產(chǎn)量。相關(guān)性分析表明，不同甘藍(lán)型油菜品種單株產(chǎn)量與單株有效角果數(shù)、每角果粒數(shù)(滇早油16為顯著)和一次分枝數(shù)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。關(guān)周博等認(rèn)為，單株有效角果數(shù)對單株產(chǎn)量影響最大，其次是主序角果數(shù)和每角果粒數(shù)[20]。張錦芳等認(rèn)為，單株有效角果數(shù)、每角粒數(shù)、千粒重對單株產(chǎn)量的直接、間接影響較大[21]。高密度栽培下不同品種的產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，實(shí)際產(chǎn)量與株高和千粒重的相關(guān)性為顯著正相關(guān)和極顯著正相關(guān)，而與主花序有效角果數(shù)為極顯著負(fù)相關(guān)，但因本試驗(yàn)品種的特殊性，品種為中矮稈品種，所以此結(jié)論不能因此下定論，與宋稀[22-23]等人觀點(diǎn)不盡相同，孫超等認(rèn)為，株高盡量保證在160 cm左右條件下，更有利的保證機(jī)械化收割和產(chǎn)量提高[24]。說明油菜以高產(chǎn)育種為目標(biāo)應(yīng)重點(diǎn)選育株高和千粒重較為優(yōu)良的品種。