黃淮區(qū)油菜3 750～4 500 kg/ hm2的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)研究

李殿榮，任軍榮，陳娜娜，鄭 磊(陜西省雜交油菜研究中心，國家油料作物改良中心 陜西油菜分中心，陜西楊凌 712100)

黃淮區(qū)油菜3 750～4 500 kg/ hm2的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)研究

李殿榮，任軍榮，陳娜娜，鄭 磊
(陜西省雜交油菜研究中心，國家油料作物改良中心 陜西油菜分中心，陜西楊凌 712100)

根據(jù)黃淮區(qū)油菜密度試驗(yàn)、2014和2015年度品種比較和區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果，研究油菜產(chǎn)量各構(gòu)成因素之間的關(guān)系。首次提出以群體概念“公頃角果數(shù)”替代單株角果數(shù)，并得出公頃角果數(shù)與每角粒數(shù)和千粒質(zhì)量?jī)蓚€(gè)因素相比，在油菜產(chǎn)量構(gòu)成中起著主導(dǎo)作用。根據(jù)實(shí)收產(chǎn)量、理論產(chǎn)量和公頃角果數(shù)之間的關(guān)系，得出黃淮區(qū)在當(dāng)前品種所具有的每角粒數(shù)和千粒質(zhì)量條件下，3 750 kg/hm2時(shí)公頃角果數(shù)一般在4 725萬左右；4 050 kg/hm2時(shí)，公頃角果數(shù)達(dá)5 250萬左右，而產(chǎn)量上升至4 590 kg/hm2時(shí)，公頃角果數(shù)也隨之上升到6 000萬左右 。大約1.3萬左右的角果可生產(chǎn)出1 kg油菜籽。明確這一指標(biāo)的重要性，在于它為當(dāng)前油菜的高產(chǎn)栽培指出方向，明確途徑。同時(shí)，由于近年來育種者在提高油菜每角粒數(shù)和千粒質(zhì)量的種質(zhì)材料方面，作出大量工作，并創(chuàng)造出一批有實(shí)用價(jià)值的資源，所以，考慮到這兩個(gè)因素的變化，未來油菜產(chǎn)量一定會(huì)有較大幅度地提高。

油菜；高產(chǎn)；產(chǎn)量結(jié)構(gòu)；每公頃角果數(shù)；密度試驗(yàn)

油菜的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)是由公頃角果數(shù)、每角粒數(shù)、千粒質(zhì)量3因素構(gòu)成。高產(chǎn)栽培技術(shù)研究的主要目標(biāo)就是依據(jù)品種不同的基因型和種植地區(qū)的生態(tài)條件，不斷地調(diào)整三者的關(guān)系，使品種得以良好生長，讓產(chǎn)量因素達(dá)到較高的數(shù)量水平，以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。在產(chǎn)量的三因素中，李殿榮等[1]對(duì)雜交油菜‘秦油2號(hào)’的研究表明，‘秦油2號(hào)’公頃有效角果數(shù)的變異系數(shù)為22.16%，每角粒數(shù)的變異系數(shù)為10.46%，而千粒質(zhì)量的變異系數(shù)為10.52%，說明公頃有效角果數(shù)變化較大，而每角粒數(shù)和千粒質(zhì)量相對(duì)比較穩(wěn)定，因而提出‘秦油2號(hào)’要獲得高產(chǎn)，在注意使每角粒數(shù)和千粒質(zhì)量保持較高水平的同時(shí)，在栽培技術(shù)上要主攻公頃角果數(shù)；張書芬[2]對(duì)油菜單株產(chǎn)量3個(gè)構(gòu)成因素的雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)度分析后認(rèn)為：?jiǎn)沃杲枪麛?shù)>每角粒數(shù)>千粒質(zhì)量。徐旺春[3]通過通徑分析表明，公頃角果數(shù)對(duì)籽粒產(chǎn)量的增加起主導(dǎo)作用。劉忠松[4]也認(rèn)為3個(gè)因素中，公頃角果數(shù)的作用最大。

綜上所述，在大力提高公頃角果數(shù)這一主導(dǎo)因素的前提下，協(xié)調(diào)角粒數(shù)和千粒質(zhì)量，或使角粒數(shù)和千粒質(zhì)量獲得較高的數(shù)量，則是油菜高產(chǎn)的基本途徑。

近年來，在國家黃淮區(qū)油菜品種區(qū)試中出現(xiàn)一些超4 500 kg/hm2的油菜品種及其試驗(yàn)小區(qū)，作為品種區(qū)域試驗(yàn)，雖然力求創(chuàng)造均勻的地力和一致性的栽培管理?xiàng)l件，以便獲得試驗(yàn)地區(qū)品種的可選性。但在高產(chǎn)栽培中，如果能根據(jù)品種的生長特性，輔以適宜的播期、合理的密度，再適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)水肥供應(yīng)，發(fā)揮品種產(chǎn)量構(gòu)成因素的最大增加潛力，產(chǎn)量肯定會(huì)更高一些。近期，從筆者研究黃淮區(qū)品種試驗(yàn)4 500 kg/hm2的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)中，認(rèn)為高產(chǎn)主要得益于種植密度的提高，是公頃角果數(shù)增加的結(jié)果。

從土壤、氣候、病蟲危害等生態(tài)情況看，黃淮地區(qū)應(yīng)是油菜的高產(chǎn)區(qū)。土壤、氣候條件可以滿足油菜生長的需要；尤其是氣候比較干燥，油菜的主要病害菌核病相對(duì)長江流域輕得多、雨水少，根系發(fā)育好，很少倒伏，這些都為油菜高產(chǎn)提供有利條件。20世紀(jì) 90年代前黃淮區(qū)油菜的主要災(zāi)害是凍害，而今隨著冬季氣候轉(zhuǎn)暖(陜西關(guān)中1987-2008年比1960-1986年年平均氣溫上升1.1 ℃)和防凍措施的成功實(shí)施，使該區(qū)成為名符其實(shí)的高產(chǎn)區(qū)。栽培上，當(dāng)油菜長到6～7片葉子時(shí)，噴施150 mg/kg的多效唑，可抑制縮莖延伸、增厚葉片、提高葉綠素含量，增強(qiáng)自身抗凍能力；再加上在11月中、下旬結(jié)合中耕除草，適當(dāng)淺培土，保護(hù)根頸(或用機(jī)械在行間除草培土)，二者合用可起到非常好的防凍保苗效果。

為進(jìn)一步探討黃淮區(qū)油菜高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的途徑，對(duì)近年來黃淮區(qū)油菜高產(chǎn)試驗(yàn)的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，獲得一些有益的數(shù)據(jù)，以期為該區(qū)油菜高產(chǎn)栽培提供參考?，F(xiàn)將有關(guān)試驗(yàn)總結(jié)如下。

1 材料與方法

所有資料均來自陜西省雜交油菜研究中心在陜西大荔試驗(yàn)點(diǎn)所作的試驗(yàn)。包括 2015年度雙低優(yōu)質(zhì)油菜品種‘秦優(yōu)7號(hào)’密度試驗(yàn)；2014和2015年度油菜預(yù)試、區(qū)試的考種資料?？紤]到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和參考價(jià)值，只選用考種準(zhǔn)確度達(dá)85%左右或以上的小區(qū)資料。

2 結(jié)果與分析

2.1 ‘秦優(yōu)7號(hào)’在22.5萬株/hm2下，以4 725萬角果而獲得3 750 kg/hm2的產(chǎn)量

2015年度密度試驗(yàn)表明：在中上等肥力條件下，冬性雜交油菜品種‘秦優(yōu)7號(hào)’以密度22.5萬株/hm2、4 725萬角果、每角粒數(shù)26.5粒、千粒質(zhì)量3.58 g，而獲得3 750 kg/hm2的產(chǎn)量,比27萬～33萬株/hm2、4 560萬～4 275萬角果增產(chǎn)11.26%～14.49%(表1)。

2.2 2015年度在黃淮區(qū)區(qū)試中，3個(gè)品種以公頃平均角果數(shù)5 235萬，而獲得4 035 kg/hm2的產(chǎn)量

在黃淮區(qū)區(qū)試中，種植密度為37.5萬株/hm2時(shí)，供試品種中有3個(gè)株高平均152.9 cm、有效分枝部位67.5 cm、一次有效分枝6.6個(gè)、單株平均角果139.67個(gè)、公頃平均角果數(shù) 5 235萬、角粒數(shù)22.6粒、千粒質(zhì)量3.73 g，獲得4 035 kg/hm2的平均產(chǎn)量(表2)。

表1 2015年度‘秦優(yōu)7號(hào)’密度試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果Table 1 The yields of density test of ‘Qinyou No.7’ in 2015

注：公頃角果數(shù)=單株有效角果數(shù)×每公頃實(shí)收株數(shù);理論產(chǎn)量=公頃角果數(shù)×每角粒數(shù)×千粒質(zhì)量; 考種準(zhǔn)確度=小區(qū)實(shí)收產(chǎn)量/小區(qū)理論產(chǎn)量×100%。下同。

Note:Silique number per hm2=the number of effective silique per plant×plant number per hm2；theoretical yield=pods number per hm2×grains per silique×1000-seed mass;the accuracy of examining variety characters=actual yield/theoretical yield×100%.The same below.

表2 2015年度黃淮區(qū)油菜區(qū)試大荔點(diǎn)產(chǎn)量 、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)Table 2 Agronomic characters and yield components of rapeseed with 4 035 kg/hm2 yield in the regional test of Huanghuai Region of 2015

2.3 2014年度在品種預(yù)試和展示試驗(yàn)中，有4個(gè)品種公頃角果數(shù)接近6 000萬時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到4 590 kg/hm2

在2014年度所做的預(yù)試和展示試驗(yàn)中，當(dāng)公頃角果數(shù)接近6 000萬、角粒數(shù)達(dá)到25.8粒、千粒質(zhì)量3.41 g左右時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到4 590 kg/hm2。該結(jié)果也進(jìn)一步揭示高產(chǎn)必須要有高的公頃角果數(shù)的依據(jù)(表3)。

表3 2014年度油菜產(chǎn)量(4 590 kg/hm2)結(jié)構(gòu)Table 3 Yield components of rapeseed with 4 590 kg/hm2 in 2014

3 討論與結(jié)論

在油菜3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素中，過去研究角果數(shù)多以單株角果數(shù)進(jìn)行比較。但由于種植密度不同導(dǎo)致單株角果數(shù)差異很大，因而很難用單株角果數(shù)多少得出產(chǎn)量的高低。為了克服這一弊端，筆者提出用公頃角果數(shù)(種植密度×單株角果數(shù))替代單株角果數(shù)。引入這一“群體”概念，反映高產(chǎn)的客觀實(shí)際，在品種和栽培研究中，具有一定的先進(jìn)性和科學(xué)性。近年經(jīng)對(duì)公頃角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒質(zhì)量研究表明，公頃角果數(shù)位居第一，起著主導(dǎo)作用和決定性作用，而每角粒數(shù)和千粒質(zhì)量則依附于角果之中。有較高的公頃角果數(shù)，才有較高的千粒質(zhì)量。雖然每角粒數(shù)和千粒質(zhì)量有其相對(duì)穩(wěn)定的遺傳性和獨(dú)立性，且有的品種二者之間還有一定的負(fù)相關(guān)性或互補(bǔ)性；但從總體看，還是公頃角果數(shù)的多少直接影響油菜產(chǎn)量的高低。在栽培研究中，普遍認(rèn)為，角果數(shù)隨栽培條件和生態(tài)條件的差異變化很大，是3個(gè)因素中最活躍也是變異系數(shù)最大的一個(gè)，所以要高產(chǎn)，首先必須要有較高的公頃角果數(shù)。從上述試驗(yàn)可看出，在當(dāng)前品種所具有的每角粒數(shù)和千粒質(zhì)量條件下，可以認(rèn)為：產(chǎn)量為3 750 kg/hm2左右的公頃角果數(shù)一般在4 725 萬左右，而產(chǎn)量4 050 kg/hm2左右時(shí)，公頃角果數(shù)為5 250萬左右，而產(chǎn)量上升到4 575 kg/hm2左右時(shí)，公頃角果數(shù)也隨著上升到6 000萬左右 。大約1.3萬左右的角果可生產(chǎn)出1 kg油菜籽。由于公頃角果數(shù)是由種植密度和單株角果數(shù)相乘得到，所以，合理的種植密度和較多的單株角果數(shù)則是高產(chǎn)栽培努力的方向和主攻的目標(biāo)。又由于水肥條件和生態(tài)條件的差異極大地影響單株角果數(shù)，所以，要依據(jù)品種的特性和當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)條件，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整密度，使其達(dá)到合理，并以其適宜群體的單株最多角果數(shù)而求得最大的公頃角果數(shù)，為高產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

20世紀(jì)70到90年代，油菜栽培上主要推廣稀植大株，近七、八年來，由于機(jī)械種植收獲和早熟的需要，密度不斷提高，如黃淮區(qū)國家區(qū)試的密度由原來的15萬株/hm2提高到22.5萬～37.5萬株/hm2。但從上述油菜產(chǎn)量的因素構(gòu)成看，應(yīng)以品種和栽培條件確定產(chǎn)量指標(biāo)，以產(chǎn)量指標(biāo)確定公頃角果數(shù)，進(jìn)而再確定種植密度。

在考種過程中，由于要經(jīng)過田間抽取株樣，考察植株農(nóng)藝性狀和單株角果數(shù)；株樣上摘取角樣，數(shù)其每角粒數(shù)；小區(qū)脫粒后從曬干的籽粒中再抽取混樣測(cè)其千粒質(zhì)量，同時(shí)還要測(cè)定其種植密度等。上述每次取樣都會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，誤差積累，就會(huì)使考種結(jié)果數(shù)據(jù)失去應(yīng)用價(jià)值。所以對(duì)每次取樣都應(yīng)注意取樣的科學(xué)性，樣本的均勻性和代表性。如密度試驗(yàn)，3次重復(fù)，除進(jìn)行3次抽樣外，對(duì)3個(gè)所得結(jié)果如有一個(gè)差異較大，應(yīng)再抽1次，直到3個(gè)結(jié)果接近為止。同時(shí)，小區(qū)考種準(zhǔn)確度應(yīng)在90%左右，至少不得低于85%(而目前國家區(qū)試連50%都不到)。這樣考種所得的數(shù)據(jù)如公頃角果數(shù)、每角粒數(shù)、千粒質(zhì)量才有一定參考價(jià)值。在本試驗(yàn)中，關(guān)于黃淮區(qū)產(chǎn)量3 750～4 500 kg/hm2的公頃角果數(shù)就是這樣提出的，具有一定科學(xué)性，因而它也具備實(shí)用價(jià)值。

在油菜產(chǎn)量因素中，公頃角果數(shù)因受種植密度、水肥、氣候影響較大而成為其中變化最大的因子，千粒質(zhì)量和每角粒數(shù)則為次變因子，而相對(duì)穩(wěn)定。2015年度，經(jīng)對(duì)‘秦優(yōu)7號(hào)’和‘秦雜油4號(hào)’兩個(gè)品種，在相同密度、相同管理?xiàng)l件下的公頃角果數(shù)、每角粒數(shù)及千粒質(zhì)量的變異系數(shù)進(jìn)行分析，得到‘秦優(yōu)7號(hào)’和‘秦雜油4號(hào)’公頃角果數(shù)的變異系數(shù)分別為10.86%和12.30%，而每角粒數(shù)的變異系數(shù)分別為3.45%和1.5%；千粒質(zhì)量因當(dāng)年油菜灌漿期和成熟期雨水適宜、光照較充足且無干旱影響，變異系數(shù)最小，分別為2.23%和2.07%，與前人研究結(jié)果基本一致。這也再次指出一個(gè)提高產(chǎn)量的方向，那就是在栽培上應(yīng)大力提高公頃角果數(shù)(適當(dāng)增加種植密度，并采取有效措施提高單株結(jié)角數(shù))。將黃淮區(qū)陜西大荔點(diǎn)國家區(qū)試報(bào)告中考種的結(jié)果進(jìn)行比較，2000-2009年108個(gè)品種的每角粒數(shù)平均為21.41個(gè)，而2010-2016年151個(gè)品種的每角粒數(shù)平均是22.63個(gè)，后者比前者增加5.69%；而千粒質(zhì)量前者為3.48 g，后者是3.56 g，后者比前者增加2.3%，均不顯著(表4)。據(jù)2014年對(duì)陜西省雜交油菜研究中心原所在地(大荔)190份品系材料千粒質(zhì)量測(cè)定結(jié)果，在陜西關(guān)中收獲的甘藍(lán)型油菜千粒質(zhì)量達(dá)到7 g以上的就有9份，其中最大的達(dá)7.7 g；2016年在楊凌達(dá)到8.16 g,這在20世紀(jì)是沒有的，所以它是多年育種的成果。這也充分表明目前千粒質(zhì)量選育的潛力是很大的。關(guān)于每角粒數(shù)，雖然10多年沒有太大增長，但每角25～30甚至35以上角粒數(shù)的種質(zhì)材料已經(jīng)不少，只是育種者沒有十分重視而已。多的每角粒數(shù)和高的千粒質(zhì)量，已提供良好的育種資源，只要育種者重視，未來以公頃角果數(shù)為主導(dǎo)的具有較多角粒數(shù)和較高千粒質(zhì)量構(gòu)成的高產(chǎn)品種和栽培群體將出現(xiàn)在油菜生產(chǎn)上，那時(shí)油菜產(chǎn)量將以百分之幾十的數(shù)據(jù)大幅度增長。但當(dāng)前，如在黃淮區(qū)提出一個(gè)實(shí)產(chǎn)達(dá)3 750～4 500 kg/hm2的產(chǎn)量指標(biāo)，可以這樣設(shè)計(jì)，即：公頃角果數(shù)4 725萬～5 850萬，每角粒數(shù)23.6～24.0粒、千粒質(zhì)量3.6～4.0 g。

表4 2000-2009年與2010-2016年黃淮區(qū)油菜區(qū)試參試品種年度平均角粒數(shù)和千粒質(zhì)量Table 4 Comparison between annual average grain number of silique and 1 000-grain mass of rapeseed varieties in regional trial of Huanghuai region between 2000 to 2009 and 2010 to 2016

從高密度、高產(chǎn)量的植株性狀分析，主花序的角果數(shù)如占植株總角果數(shù)的 40%左右，產(chǎn)量是比較高且穩(wěn)定的。但目前一般還不足三分之一 。主花序位于植株上部，通風(fēng)透光，有利于提高角粒數(shù)和千粒質(zhì)量，更有利于提高含油量。2013年度，陜西省雜交油菜中心李殿榮選育的‘Ld94’組合主花序角果數(shù)占到全株總角果數(shù)的45.3%,而其籽粒質(zhì)量則占全株產(chǎn)量的55.27%，由此可以預(yù)料，主花序角果占總角果數(shù) 40%左右的品種是完全能育成的。油菜目前植株高大，生物學(xué)產(chǎn)量高而經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量低；如能降低株高，不僅可以提高收獲指數(shù)，而且還可以增加抗倒能力，十分有利于機(jī)械作業(yè)。在資源創(chuàng)新方面，一些育種單位已經(jīng)育成一批莖稈粗壯、植株堅(jiān)韌、株高適宜、抗病豐產(chǎn)、角多粒多、粒重大的優(yōu)異種質(zhì)，必將為油菜高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)創(chuàng)造十分有利的條件。

致謝：陜西省氣象臺(tái)提供了氣象資料，謹(jǐn)致謝忱。

Reference：

[1] 李殿榮,田建華,張文學(xué).雜交油菜‘秦油2號(hào)’論文集[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社,1993:3.

LI D R,TIAN J H,ZHANG W X.Proceedings of Hybrid Rapeseed Variety ‘Qinyou No.2’[M].Beijing:China Agriculture Press 1993:3(in Chinese).

[2] 張書芬.甘藍(lán)型油菜重要農(nóng)藝和品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢(shì)及遺傳分析[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.

ZHANG SH F.Heterosis and genetic analysis of important agronomic and quality character inBrassicnapusL[D].Wuhan:Huazhong Agricultural University,2005(in Chinese with English abstract).

[3] 徐旺春.蘇中地區(qū)油菜機(jī)播機(jī)收配套農(nóng)藝技術(shù)研究[D].江蘇揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué),2008.

XU W CH.Matched agronomic techniques research for mechanization of rapeseed in central Jiangsu region[D].Yangzhou Jiangsu:Yangzhou University,2008(in Chinese with English abstract).

[4] 劉忠松.油菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生理及栽培技術(shù)[J].湖南農(nóng)業(yè),2013(10):36-37.

LIU ZH S.Physiology and cultivation techniques research of high yield and high quality rapeseed[J].HunanAgriculture,2013(10):36-37(in Chinese).

TheYieldComponentsofRapeseedfrom3750to4500kg/hm2inHuanghuaiRegion

LI Dianrong, REN Junrong, CHEN Nana and ZHENG Lei
(Hybrid Rapeseed Research Center of Shaanxi Province；Shaaxi Rapeseed Branch of National Rapeseed Genetic Improvement Center in Shaanxi, Yangling Shaanxi 712100, China)

The relationship of yield components were studied based on the density test and the variety comparative test and regional test of rapeseed of Huanghuai Region in 2014 and 2015. The concept was proposed that siliquas per hectare instead of siliquas per plant playes more important role in the yield components of rapeseed, compared to grains per siliqua and 1 000-grain mass.Based on the relationship analysis of the effective yield, theoretical yield and siliquas per hectare, the authors estimated the number of siliquae per hectare for the target yield of 3 750 kg/hm2should be 47.25 million at the present levels of grains per pod and 1 000-grain mass of the varieties in Huanghui region，and 52.5 million siliquas per for 4 050 kg/hm2,and 60 million siliquae per for 4 590 kg/hm2.Generally, thirteen thousand siliquas may produce 1kg rape seeds. This index, siliquae number per hectare, has pointed out the direction and pathway for high-yielding cultivation of rapeseed. Considering breeders have created a batch of valuable germplasm with more grains per pod and heavier 1 000-grain mass recently, we can expected the yield of rapeseed has an higher lifting spacein the future.

Rapeseed ; High yield ; Yield components ; Siliquae per hm2; Density test

2017-05-18

2017-08-28

The Thirteenth National Key Research and Development Program(No.2016YFD0101300).

LI Dianrong,male,researcher.Research area:genetics breeding and cultivation techniques research of hybrid rapeseed.E-mail：lidianrong@126.com

郭柏壽ResponsibleeditorGUOBaishou)

日期：2017-12-21

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20171221.1650.004.html

2017-05-18

2017-08-28

十三五國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFD0101300)。

李殿榮，男，研究員，主要從事油菜遺傳育種與栽培技術(shù)研究。E-mail：lidianrong@126.com

S565.4

A

1004-1389(2017)12-1727-05