西北沿山区油菜主要农艺性状与产量的灰色关联分析

2012-12-23 04:21闫志利张东昱牛小霞牛俊义赵东霞
土壤与作物 2012年1期
关键词:甘蓝型角果分枝

闫志利,张东昱,牛小霞,牛俊义,赵东霞

(1. 河北科技师范学院,河北秦皇岛 066004;2. 甘肃省张掖市经济作物技术推广站,甘肃张掖 735000;3. 甘肃省农垦农业研究院啤酒原料作物研究所,甘肃武威 733006;4. 甘肃农业大学农学院,甘肃兰州 730070)

我国西部地区是全国油菜的主产区,其光、温等气候特点与春油菜的生物学特性相适应,保证了油菜优良品质的形成和生产优势地位的确立[1]。甘肃省油菜常年种植面积在15 万hm2左右,占全省油料作物种植总面积的46%和经济作物种植总面积的23%[2]。据柴武高等[3]报道,甘肃省河西冷凉地区油菜高产示范田单产已达到4 170 kg·hm-2,实现产值16 680 元·hm-2,油菜种植已成为甘肃省的特色产业和农民收入的重要来源之一。但从总体上看,甘肃省油菜生产仍受干旱等自然气候条件所制约,与国内外先进地区相比,单产水平还有较大差距。提高甘肃省油菜产量和效益,必须科学选用优良品种。

近年来,我国油菜育种单位陆续培育了一批高产、优质油菜新品种,但由于各地自然气候条件和农业生产特点不同,产量差异较大。张惠玲等[4]研究认为,甘肃省河西沿山旱作区年平均气温7 ℃~9 ℃,年降水量200 mm~500 mm,无霜期140 d~160 d,热量条件好,光照充足,适宜种植中晚熟或晚熟品种。杨安中、高必军、田志宏等[5-7]研究了油菜若干农艺性状与单株产量的关系,赵继献[8]研究了油菜群体性状与单位面积产量的关系。常建军等[9]用灰色关联分析法,对30 个甘蓝型油菜杂交组合进行了评判。由于各地区域性气候条件的影响,研究结论不尽一致。鉴此,我们在全国范围内收集了20 个具有一定产量优势的甘蓝型油菜品种进行比较实验,研究油菜植株性状及产量构成3 因子与产量的关系,为西北沿山旱作区科学选用油菜种植品种、实现油菜高产稳产提供依据,同时为开展油菜育种工作提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验品种

共选用20 个品种。三丰系列5 个,青杂系列5 个,绵油系列5 个,h 系列5 个,其他2 个,品种名称及选育单位如表1 所示。对照品种青杂3 号为试验所在地生产上正在应用的品种。

表1 参试品种名称及选育单位Table 1 Name and sources of tested cultivars

1.2 试验方法

1.2.1 试验地点。试验于2010 年5-10 月在甘肃省张掖市民乐县南丰乡永丰村进行。沙壤土,地力中上等,前作为大麦。当地海拔2 554 m,年均气温5℃,年均降雨量295.6 mm,无霜期152 d。

1.2.2 试验设计。采用完全随机区组排列,3 次重复。试验小区面积21 m2(3 m ×7 m)。5 月8 日人工拉线做畦,按碳酸氢铵、过磷酸钙各750 kg·hm-2的标准施入基肥。5 月9 日采用膜侧沟播机播种,按磷酸二氢铵5 kg·hm-2、硼砂2 kg·hm-2的标准施入种肥。每穴播种3~4 粒,播深3 cm~4 cm,行距20 cm。6 月21 日(3~4 片真叶时)结合人工间苗除草1 次。5~6 片真叶时定苗,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兑水30 kg 喷雾1 次,防治菜青虫、小菜蛾、芜菁叶蛾等虫害。9 月8 日收获,按小区晒干计产,并进行室内考种。油菜生长期间,所有处理均未灌水和追肥。

1.3 测定指标

收获时每小区取样10 株进行室内考种。测定株高、茎粗、主花序长度、单株有效分枝数(一次分枝数、二次分枝数)、角果长、单株角果数、每角籽粒数、单株粒质量、千粒质量等指标。

1.4 数据处理

利用EXCEL 2003 对数据进行分类整理。按邓聚龙[10]的方法,利用DPS 9.50 统计软件分析植株性状及产量构成3 因子与实际产量的灰色关联度,分辨系数设定为0.5。利用SPSS 17.0 统计软件进行显著性测验。

2 结果与分析

2.1 不同油菜品种主要植株性状比较及关联分析

表2 表明,参试品种株高、茎粗、主花序长度、单株一次分枝数、单株二次分枝数、角果长的变化区间分别为79.0 cm~97.2 cm、0.437 cm~0.596 cm、32.5 cm~41.5 cm、1.80~3.13 个、0.07~1.07 个、5.41 cm~7.17cm。实际产量超过1 500 kg·hm-2有5 个品种——绵油11、三丰19、h 056 和h 067,其株高分别为84.5 cm、84.4 cm、88.8 cm 和83.2 cm,比对照青杂3 号 (89.6 cm)分别降低5.65%、5.82%、0.87%和7.12%。三丰16 株高为91.3cm,比对照株高高出1.93%;绵油11、三丰19、h 056、h 067、三丰16 茎粗分别为0.562 cm、0.570 cm、0.533 cm、0.519 cm 和0.596 cm,比对照(0.455 cm)分别增加23.4%、25.2%、17.1%、14.0%和30.9%;绵油11、三丰19、h 056、h 067、三丰16 主花序长度别为36.0 cm、41.5 cm、39.2 cm、38.9 cm 和38.4 cm,比对照 (32.7cm)分别增加10.2%、26.9%、19.7%、19.0%和17.4%;三丰19 单株一次分枝数为2.33 个,比对照(2.47 个)减少5.67%。绵油11、h 056、h 067 和三丰16 单株一次分枝数分别为3.07 个、3.00 个、3.13 个和2.73 个,比对照分别增加24.3%、21.5%、26.7%和10.5%;三丰19 单株二次分枝数为0.20 个,比对照(0.33 个)减少39.39%。绵油11、h 056、h 067 和三丰16 单株二次分枝数分别为0.87 个、0.67 个、1.07 个和0.47 个,比对照分别增加163%、103%、224%和42.4%;绵油11、三丰19 和三丰16 角果长分别为6.27 cm、6.54 cm 和6.54 cm,比对照角果长(6.63 cm)分别减少5.43%、13.6%和1.36%。h 056、h 067 角果长分别为6.97 cm、7.17 cm,比对照分别增加5.13 %和8.15 %。可见,多数高产油菜品种为低矮株型,茎粗和主花序长度均比对照有所增加,单株一次分枝数、二次分枝数也多于对照。

将20 个参试品种单位面积产量及植株的6 个主要性状——株高、茎粗、主花序长度、单株一次分枝数、单株二次分枝数、角果长看成是一个灰色系统,以单位面积产量为参考数列,6 个主要性状为比较数列,分析油菜植株主要性状与单位面积产量的灰色关联度,以此判断植株主要性状对单位面积产量的影响程度。结果表明,灰色关联度由高到低的排序依次为:主花序长度>单株二次分枝数>茎粗>角果长>株高>单株一次分枝数,表明主花序长度与单位面积产量的关联度最大,单株二次分枝数次之,单株一次分枝数最低。

2.2 不同油菜品种产量构成因子比较及关联分析

表2 表明,参试品种单株角果数、角粒数、千粒质量的变化区间分别为30.3~65.1 个、20.3~27.0个、3.18 g~4.18 g。实际产量超过1 500 kg·hm-2的5 个品种——绵油11、三丰19、h 056、h 067、三丰16 单株角果数分别为58.3 个、54.8 个、59.1 个、65.1 个和54.1 个,比对照(37.0 个)分别高出57.7%、48.1%、59.7%、75.9%和46.1%;绵油11、h 056、三丰16 角粒数分别为29.9 个、28.1 个和27.0 个,比对照(26.4 个)分别高出13.4%、6.45%和2.23%。三丰19 和h 067 角粒数分别为25.2 个和24.6 个,比对照分别降低4.73%和7.01%;绵油11、三丰19、h 056、h 067、三丰16 千粒质量分别为3.95 g、4.18 g、3.43 g、3.64 g 和3.60 g,比对照(3.18 g)分别提高24.1%、31.6%、25.4%、14.3 %和13.2%。可见,高产油菜品种单株角果数、千粒质量均高于对照品种。

将20 个参试品种单位面积产量及产量构成3 因子——单株角果数、角粒数、千粒质量看成是一个灰色系统,以单位面积产量为参考数列,产量构成3 因子为比较数列,分析油菜产量构成3 因子与单位面积产量的关联度,以此判断产量构成3 因子对单位面积产量的影响程度。分析结果表明,单株角果数、角粒数、千粒质量与单位面积产量的灰色关联度分别为0.739 6、0.628 2、0.587 6,单株角果数与单位面积产量的关联度最大,角粒数次之,千粒质量最低。

表2 不同油菜品种主要农艺性状及产量构成因子关联分析Table 2 Analysis on grey correlation degree between main agronomic characteristics and yieldcomponent factors

2.3 不同油菜品种产量比较

表3 表明,参试品种单位面积产量的变化区间为821 kg·hm-2~1 978 kg·hm-2。20 个参试品种中,有15 个品种单位面积产量显著高于对照(p <0.05)。实际产量超过1 500 kg·hm-2的5 个品种产量由高到低的排序为:绵油11 >三丰19 >h 056 >h 067 >三丰16,分别比对照青杂3 号产量增加121.8%、85.7%、83.6%、78.4%和68.9%。20 个参试品种中,绵油11、三丰19、h 056、h 067、三丰16 单株产量均超过5g,由高到低的排序与单位面积产量排序一致。可见,在种植密度、水肥供应等条件相同的情况下,油菜品种的单位面积产量决定于单株产量。

表3 不同品种油菜产量情况Table 3 The yield performance of different cultivars

3 讨论

在保障品质的前提下,高产是油菜种植品种选择的主要目标。单株产量是由多个单一性状构成的复合性状,每个单一性状不仅对单株产量产生直接效果,而且会通过其他性状对产量产生间接作用[6]。田志宏等[7]对17 个双低优质甘蓝型油菜品种的研究结果表明,油菜产量与主花序长度呈极显著正相关,而与茎粗、株高等呈不显著相关。研究结果表明,高产油菜品种多为低矮株型,在茎粗、主花序长度、单株分枝数等方面均具优势,但角果长度未呈现出相关规律。灰色关联分析结果表明,主花序长度和单株二次分枝数与油菜产量的灰色关联度较大,茎粗和角果长次之,株高和单株一次分枝数较低。因此,西北沿山旱作区油菜育种或生产上选择品种时,应首先关注油菜品种主花序长度和单株二次分枝数等表现,其次再考虑油菜植株的茎粗和角果长等性状。

单株角果数、果粒数和千粒质量是油菜单株产量的3 个构成因子[6]。胡虹文[11]研究认为,油菜单株产量与有效角果数显著正相关,与角果粒数、千粒质量无显著关系。廖淑梅等[12]通过灰色关联分析认为甘蓝型油菜产量构成3 因子与产量的关联序依次为,单株角果数>千粒质量>角粒数。张大琼等[12]研究认为在不同海拔高度下,甘蓝型油菜农艺性状对产量的作用不同。研究结果表明,单株角果数与甘蓝型油菜单位面积实际产量的关联度最大,角粒数次之,千粒质量最低,这与胡虹文、廖淑梅等[11-12]研究结果不尽一致,与张大琼等[13]研究的高海拔地区结果相同。因此,西北沿山旱作区选择高产油菜种植品种时,应首先关注其单株角果数,其次考虑其角粒数,最后是千粒质量,这与高必军等[5]研究观点一致。

在参试的20 个品种中,绵油11、三丰19、h 056、h 067 和三丰16 单位面积实际产量均超过1 500 kg·hm-2,与目前西北沿山旱作区生产上广泛推广应用的品种——青杂3 号相比较,表现出显著的增产效果,应在生产上大面积推广应用。

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