趙離飛 關麗云 趙雙鎖 高 陽 趙石磊 劉曉丹 王利芳
(三門峽市農(nóng)業(yè)科學研究院,河南三門峽 472000)
芝麻(Sesamum indicum L.)是我國栽培歷史較長的一種油料作物。目前,由于栽培環(huán)境的變化,面臨著各方面的育種和栽培問題,一些學者在栽培[1-3]、育種[4-5]、遺傳[6-8]等方面通過不同的方法對芝麻進行了不同研究。這些研究圍繞芝麻產(chǎn)量構成要素的果軸長、單株蒴數(shù)、千粒重、粒數(shù)等在遺傳力、相互關系、品種特性等方面對芝麻栽培和育種進行大量研究。但這些研究主要圍繞單株的產(chǎn)量構成因素,對群體產(chǎn)量構成因素的單位面積的蒴數(shù)、果軸總長、粒數(shù)等有關研究較少。在生產(chǎn)中,產(chǎn)量由單位面積的蒴數(shù)、粒數(shù)、千粒重構成。單位面積的蒴數(shù)和粒數(shù)則是在某一栽培環(huán)境中由單株蒴數(shù)、蒴粒數(shù)、單位面積植株總數(shù)量化形成的,同時芝麻的千粒重也受栽培條件的影響[4,8]。
栽培環(huán)境是由氣候、土壤和作物共同組成的多因子系統(tǒng),芝麻產(chǎn)量水平受其影響較大,除茬口和肥力造成芝麻產(chǎn)量變化外,栽培密度和由栽培時間引起的積溫變化對芝麻產(chǎn)量和產(chǎn)量構成影響較大[3,5,8]。針對這一現(xiàn)狀,本文以豫芝98N09為材料進行了芝麻產(chǎn)量構成中個體與群體的相關性研究,旨在為芝麻高產(chǎn)栽培提供參考。
豫芝98N09由河南省農(nóng)業(yè)科學院提供。試驗在三門峽市農(nóng)業(yè)科學研究院張灣試驗場實施,土質(zhì)為褐土。氣象數(shù)據(jù)由三門峽市農(nóng)業(yè)技術推廣站提供。
試驗設播期和栽培密度兩因素,其中播期設4個水平,分別為6月2日、6月12日、6月22日、7月2日;栽培密度設6個水平,分別為7.5萬、15.0萬、22.5 萬、30.0萬、37.5萬、45.0萬株/hm2。
收獲前調(diào)查小區(qū)收獲株數(shù);每小區(qū)取有代表性20株調(diào)查單果軸長、單株蒴數(shù)、蒴粒數(shù)、單株平均產(chǎn)量;全區(qū)收獲調(diào)查小區(qū)產(chǎn)量、千粒重。
通過小區(qū)實收株數(shù)、單株果軸長、單株蒴數(shù)、單株粒數(shù),結合畝株數(shù)計算畝果軸總長、畝蒴數(shù)以及畝粒數(shù)。
試驗數(shù)據(jù)用Excel分析軟件進行分析。
根據(jù)試驗結果,對各小區(qū)生育期積溫、栽培密度、小區(qū)產(chǎn)量、單株產(chǎn)量、千粒重、畝蒴數(shù)、畝籽粒數(shù)、畝果軸總長進行相關性分析,結果列入表1。
表1 芝麻群體產(chǎn)量構成因素與產(chǎn)量的相關系數(shù)
小區(qū)產(chǎn)量與積溫(0.798)、千粒重(0.728)、畝蒴數(shù)(0.804)、畝籽粒數(shù)(0.886)等存在較大相關性,與畝果軸總長(0.596)存在相關性,與栽培密度相關性小(0.220)。 畝蒴數(shù)與畝籽粒數(shù)(0.927)、畝果軸總長(0.921)存在極大的相關性,與栽培密度(0.647)存在一定相關性。由此表明,單位面積的芝麻產(chǎn)量受栽培群體總的產(chǎn)量構成影響,單獨提高栽培密度或積溫,都無法提高產(chǎn)量。
單株產(chǎn)量與千粒重(0.819)存在較大的正相關性,與積溫存在一定的相關性(0.640),與栽培密度存在一定的負相關性(-0.625),與畝蒴數(shù)(-0.037)存在極小的負相關性。千粒重與積溫(0.923)存在極大的正相關性,與栽培密度(-0.252)存在較小的負相關性,與畝果軸總長(0.084)存在極小的相關性。由此表明,除千粒重外,積溫也影響芝麻單株產(chǎn)量,同時其他單一的單株產(chǎn)量構成因子對單位面積的產(chǎn)量構成因子的提高有限。
栽培密度與畝果軸總長(0.890)存在較大的相關性,與千粒重、單株產(chǎn)量、積溫存在一定的負相關性。由此表明,栽培密度對芝麻畝果軸總長有較大影響,說明通過提高栽培密度也可提高畝果軸總長。
根據(jù)試驗結果,對各單株蒴數(shù)、籽粒數(shù)、果軸長、栽培密度、生育期積溫、產(chǎn)量等進行相關性分析,結果列入表2。
小區(qū)產(chǎn)量與個體產(chǎn)量構成存在普通相關性,其中與單株蒴數(shù)相關系數(shù)為0.437,與蒴粒數(shù)相關系數(shù)為0.480,與單株果軸長相關系數(shù)為0.501,與單株粒數(shù)相關系數(shù)為0.388。由此表明,在積溫和栽培密度的影響下,由于芝麻生長的自適應性,個體產(chǎn)量構成各因子互相調(diào)整,對群體產(chǎn)量產(chǎn)生了影響。
單株產(chǎn)量與個體產(chǎn)量構成中單株蒴數(shù)(0.960)、單株果軸長(0.938)、單株粒數(shù)(0.971)存在極大的相關性,與蒴粒數(shù)存在較大程度相關性(0.817)。栽培密度與個體產(chǎn)量構成各因子都存在較大的負相關性,其中與單株蒴數(shù)相關系數(shù)為-0.654,與蒴粒數(shù)相關系數(shù)為-0.523,與單株果軸長相關系數(shù)為-0.628,與單株粒數(shù)相關系數(shù)為-0.642。由此表明,在個體生長過程中,隨著生育期總積溫的提高、生長時間的延長,果軸長度增加,蒴數(shù)增加,粒數(shù)也隨之增加。隨著栽培密度的增加,植株間相互競爭,各產(chǎn)量構成因子數(shù)量下降,但因為生長的復雜調(diào)節(jié)性,這種下降呈多變復雜性。
千粒重與個體產(chǎn)量構成各因子存在較大相關系數(shù),其中與單株蒴數(shù)相關系數(shù)為0.783,與蒴粒數(shù)相關系數(shù)為0.786,與單株果軸長相關系數(shù)為0.800,與單株粒數(shù)相關系數(shù)為0.809。由此表明,芝麻千粒重受栽培環(huán)境影響較大,適宜單株生長的栽培密度和積溫也有利于千粒重的提高。
單株果軸長與積溫相關系數(shù)為0.629,存在較大的相關性;與栽培密度相關系數(shù)為-0.628,存在一定的負相關性。由此表明,芝麻栽培時,在其他栽培條件相同下,降低栽培密度,或提高生育期積溫(早播),有利于果軸伸長。
根據(jù)試驗結果,對各小區(qū)畝蒴數(shù)、畝籽粒數(shù)、畝果軸總長、單株粒數(shù)、單株蒴數(shù)、蒴粒數(shù)、單株果軸長進行相關性分析,結果列入表3。
表3 芝麻產(chǎn)量構成中群體數(shù)量與個體數(shù)量的相關系數(shù)
畝果軸總長與單株果軸長存在較小的負相關性(-0.263),畝蒴數(shù)與單株粒數(shù)成極小的負相關性(-0.026),結合表1,表明隨著栽培條件的變化,由于芝麻的自適應性,適宜單株產(chǎn)量構成各因子生長的栽培密度和積溫不適宜單位面積內(nèi)群體產(chǎn)量構成各因子數(shù)量的提高。
畝蒴數(shù)與畝籽粒數(shù)(0.927)和畝果軸總長(0.921)的相關系數(shù)極大,與單株蒴數(shù)(0.035)、蒴粒數(shù)(0.127)和單株果軸長(0.097)的相關系數(shù)較小,與單株粒數(shù)(-0.026)存在較小的負相關性。單株蒴數(shù)與單株果軸長的相關系數(shù)(0.990)極大,與蒴粒數(shù)的相關系數(shù)(0.833)較大。這表明以單位面積計算,果軸單位距離內(nèi)的蒴數(shù)具有較高穩(wěn)定性,同時以單株計算,果軸單位距離內(nèi)蒴數(shù)也具有較高穩(wěn)定性,具有一定線性相關,隨著密度、積溫的變化,相對變化量較小。株蒴數(shù)與單株粒數(shù)、蒴數(shù)與蒴粒數(shù)的相關系數(shù)較大,這可能因為品種特性決定了蒴粒數(shù)的穩(wěn)定,或者說蒴粒數(shù)不由栽培環(huán)境決定,而由遺傳決定。
產(chǎn)量是受多因素控制和影響的復雜數(shù)量性狀,是作物遺傳特性和對生長環(huán)境的自適應性共同作用的結果。本試驗結果表明,較高積溫、較低栽培密度有利于表現(xiàn)出芝麻植株生產(chǎn)潛力,單株果軸長、蒴粒數(shù)、單株蒴數(shù)較高,表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量,這與苗建利等[1]的研究結果相同。在群體產(chǎn)量構成中,果軸長、蒴數(shù)、粒數(shù)表現(xiàn)出較大的相關性,個體產(chǎn)量構成中果軸長、蒴數(shù)、粒數(shù)也表現(xiàn)出較大的相關性,表明豫芝98N09蒴粒數(shù)和單位果軸長度內(nèi)蒴數(shù)具有一定的穩(wěn)定性,栽培密度和生育期內(nèi)積溫對其影響較小。畝產(chǎn)量與畝果軸總長有較大的相關性,畝果軸總長與栽培密度有較大的相關性,說明要提高產(chǎn)量,就要提高果軸總長或增加栽培密度。