中双9号油菜库、源特性研究
2012-11-22许凤英王晓玲邢丹英
许凤英,王晓玲,邢丹英
(长江大学农学院,湖北 荆州 434025)
中双9号油菜库、源特性研究
许凤英,王晓玲,邢丹英
(长江大学农学院,湖北 荆州 434025)
以中双6号、中油821、湘油15号、蓉油3号4个油菜品种为对照,研究了中双9号的库、源特性。结果表明:中双9号库容较大,填库能力强;角果皮面积大,叶绿素含量高,光合势与光合产物积累量大,尤其在结角期至成熟期,光合作用能力强,粒壳比高。因此,库、源能在较高水平上协调是中双9号高产的主要原因。
油菜;中双9号;库源关系
作物产量的形成是一个十分复杂的过程, 自源库学说提出以来,人们常从源、库的发展、协调等方面去探讨作物高产的途径。 油菜与禾谷类作物不同,它是结角果类作物,油菜的角果既是源器官又是库器官,其源库关系较为复杂。本研究从油菜生长发育规律入手,探讨几个油菜品种的源、库特性,旨在揭示其高产特性,为其育种及高产栽培提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料与设计
试验于2009~2011年于湖北省荆州市西郊的李埠镇杨井村进行,前茬为棉花,其土壤为长江冲积土壤,肥力中等。供试品种为中双9号、中双6号、湘油15号、中油821、蓉油3号共5个油菜品种。其中中双9号为试验组,其余4组为对照组。于每年10月上旬播种,11月中旬移栽,小区面积20m2,移栽株行距20cm×37cm。采用随机区组设计,3次重复。其他管理措施同当地大田油菜种植。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 角果皮面积和光合势的测定
在开花期对每个处理生育进程相近的植株作标记,于开花后15、24、33、42、51d选取已标记的植株5株,测定角果长、宽并计算角果皮面积,然后将样品分为茎秆、叶片、角果皮及子粒,烘干后称重并计算光合势[1]。
1.2.2 叶绿素含量的测定
开花后15、24、33、42、51d选取已标记植株的主茎上部的角果10个,用丙酮乙醇混合法测定叶绿素含量[2]。
1.2.3 产量的测定
考种计产在成熟期,每小区取10株,测定每株角果数、每角粒数、千粒重。其余去边行后收割计产。
2 结果与分析
2.1 库容特性
产量结构表明(表1),中双9号实际产量3835.2kg·hm,与对照相比达极显著水平(P<0.01)。
表1 中双9号的产量与库的指标
注:数据后不同字母表示在0.01水平上差异显著,表2同。
从产量构成来看,中双9号单株角果数比中双6号低(P<0.01),但高于中油821、湘油15号、蓉油3号(P<0.01);每角粒数、千粒重均极显著高于4个对照品种(P<0.01)。按照公式:库容=单株粒数×粒重[3],中双9号的库容也极显著高于4个对照品种,分别比中双6号、中油821、湘油15号、蓉油3号高23%、49%、63%、76%(P<0.01)。可见,中双9号的库容大,库对源同化物的需求拉力增强,千粒重增加,这可能是中双9号增产的主要原因。
2.2 源的特性
2.2.1 不同生育阶段角果皮面积的变化
图1 开花后角果皮面积
图2 开花后角果皮叶绿素含量
角果皮是油菜结实阶段的主要光合源。由图1可见,油菜角果皮面积在开花后15d开始增大,到开花33d后,中双9号角果皮面积稳定在9~11cm2之间且明显高于其余品种,表明中双9号在开花33d后,光合面积增长速度快,为花角期籽粒的灌浆提供了充足的源,与表1结合分析可知,中双9号在籽粒灌浆时期,角果数适中,角果皮光合面积大,光线能较多的透射到中下部各冠层叶片,形成高光效群体,使整个冠层更有效地利用光能。
2.2.2 不同生育阶段角果皮叶绿素含量的变化
叶绿素含量的变化可以衡量植株的衰老和光合作用能力的强弱。中双9号在开花后24d角果皮叶绿素含量达到最大值,分别比对照中双6号、中油821、湘油15号、蓉油3号高9.7%、17.2%、36.0%和100%,开花后42d分别高19.5%、33.5%、74.6%和77.3%,开花后51d角果皮叶绿素含量与中油821差异相当,但显著高于其余品种(图2)。表明中双9号的角果皮衰老缓慢,光合作用功能持续时间长,能够生产和积累较多的供籽粒灌浆的光合产物。
2.2.3 果皮性状、光合势和粒壳比
由表2可见,中双9号的果皮长显著大于对照品种;果皮宽各品种间差异不显著;果皮厚中双9号显著大于中油821、湘油15号和蓉油3号;粒壳比和光合势均显著高于对照品种。
粒壳比的大小反映果壳中物质向子粒输送的情况[4],因此是衡量库源关系的重要指标。从表2可见,中双9号粒壳比分别比中双6号、中油821、湘油15号、蓉油3号高7.2%、4.2%、15.6%、5.7%。因此中双9号具有相对优良的库源关系。同时,较高的果皮厚与光合势也表明中双9号具有较高质量的群体结构,源库关系协调,从而促进了中双9号高产特性的形成。
表2 中双9号开花后40d果皮性状、光合势和粒壳比(粒/壳)
3 讨论
研究表明,油菜库容增加有利于光合产物(源)的形成和积累,促进种子产量增加[4];也有研究表明,在籽粒产量的营养物质中,2/3来源于角果的光合作用(果皮面积、叶绿素含量)[5-7],角果在结角层中的分布、组成、结构以及光合能力等与油菜最终产量密切相关。但也有研究表明,油菜种子产量的形成有40%左右的物质来源于角果光合产物[8],角果的光合作用对种子的生长起重要作用[8-9]。本研究表明,从库的特性看,中双9号库容量大,库大源足是中双9号实现高产的重要原因;从源的特性看,中双9号比对照品种单个角果皮面积和粒壳比大,角果数适中,改变了群体的透光率;同时,光合作用功能持续时间长,光合势大,有利于光合产物的积累。因此中双9号在生理上具有库大、源强的优良特性,加之库源的相互协调可能是中双9号高产的重要原因。
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10.3969/j.issn.1673-1409(S).2012.07.001
S324
A
1673-1409(2012)07-S001-03
2012-06-25
长江大学科研创新基金项目(0259);长江大学青年基金项目(2311803)。
许凤英(1972-),女,山西石楼人,硕士,讲师,主要从事作物栽培生理与生态研究。