种植密度和施氮量对特高芥酸绵油309产量和品质的影响及相关性分析

刘念，范其新，汤天泽，蒙大庆，罗华友，李红

摘要：以特高芥酸品种绵油309为材料，设置3个氮肥施入量（90、180、270 kg/hm2）和4个种植密度（15 000、25 000、35 000、45 000苗/hm2），研究不同种植密度和氮肥施入量对特高芥酸油菜309的产量和品质的影响及相关性分析，并探讨油菜产量和品质的变化及其相关性。结果表明，绵油309在种植密度为35 000苗/hm2、施氮量为90 kg/hm2时，油菜子芥酸含量比率最高;种植密度为 35 000苗/hm2、施氮量为180 kg/hm2时，油菜产量和油菜子芥酸产量最高。相关性分析表明，种植密度与芥酸呈正相关，而施氮量与芥酸呈负相关。

关键词：高芥酸油菜;密度;氮肥;产量;品质;相关性

中图分类号：S-3;S565.4        文献标识码：A        文章编号：0439-8114（2014）23-5673-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.23.014

油菜是重要的油料作物，是植物油脂的三大来源之一[1]。油菜的产量和品质不仅取决于种质的遗传特性，还受生态环境和栽培技术的影响。施氮量和种植密度是调控和影响油菜群体发育和产量的两个重要因素，合理施氮可以有效地促进油菜生长发育和产量的形成，氮肥用量过少或过多均会对植株生长发育和子粒产量产生不利影响[2-4]。我国油菜主要分为食用油菜和工业油菜，其脂肪酸主要成分为棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸及芥酸等[5]。高芥酸油菜为工业油菜，营养价值方面，芥酸对人体和动物不利，而工业用途方面，芥酸是重要的工业原料。芥酸及其衍生物广泛应用于化工行业，除用作溶剂和润滑剂外，还是香料、化妆品、油漆等化学用品的原料[6-8]。目前，关于种植密度和施氮量对油菜产量和品质影响的研究，前人集中在双低油菜品种上，迄今为止，对高芥酸油菜品种的研究甚少。因此本研究试图以中国第一个特高芥酸油菜品种绵油309为试验材料，研究不同种植密度和施氮量对其子粒产量和品质的影响并进行相关性分析，以期明确绵油309各品质性状间的关系，为高芥酸的高产保质栽培提供理论依据。

1  材料和方法

1.1  供试材料

特高芥酸油菜309（芥酸含量55.15%，含油率42.86%）。试验材料由绵阳市农业科学研究院选育并提供。

1.2  田间试验设计

试验于2012-2013年在绵阳市梓潼进行。试验地前茬作物为水稻，土质为沙壤土。播种前测定耕层土壤养分为pH 7.1、有机质13.86 g/kg、全氮0.83 g/kg、磷6.22 mg/kg、钾62.33 mg/kg、硼0.31 mg/kg。本试验于2012年10月17日进行油菜直播，采用两因素四水平随机区组设计，A因素为种植密度，设有4个水平如下：15 000苗/hm2（M1）、25 000苗/hm2（M2）、35 000苗/hm2（M3）、45 000苗/hm2（M4）。B因素为施氮量，设3个水平如下：90 kg/hm2（B1）、180 kg/hm2（B2）、270 kg/hm2（B3），各试验处理如表1所示。试验小区面积均为20 m2，设3次重复。每个小区根据不同的种植密度，确定行距和株距，采用点播定苗的方式，小区四周设保护行。各小区除处理因素不同外，均采用常规栽培措施进行田间管理。油菜苗三叶龄时，根据行距和窝距定苗，氮肥分两次施用。

1.3  测定项目

1.3.1  产量及其构成因素  4月中旬每小区选取30株进行室内考种，4月下旬每小区进行单打单收，测定产量。

1.3.2  品质性状  3月中旬开花期在各试验小区相同位置选取5株油菜用尼龙袋笼罩，油菜成熟期整株收获，悬挂风干后用气相色谱仪Agilent7890-GC参照国标测定油菜子芥酸含量[9]。

1.4  数据分析统计

采用Microsoft Office Excel 2003、IPSS和DPS软件进行数据分析。

2  结果与分析

2.1  不同处理对绵油309油菜产量的影响

不同种植密度和施氮量处理的小区平均产量在1 235.45～2 664.65 kg/hm2之间（表2 ）。在低种植密度条件下，即15 000、25 000苗/hm2时，产量随着施氮量的增加而提高;在高种植密度条件下，即35 000、45 000苗/hm2，产量变化规律不明显。3个施肥水平下，密度的变化对产量影响不明显。在种植密度不变的情况下，施氮量对油菜的平均产量随着施氮量的增加而提高（M3、M4除外）;在施氮量不变的情况下，种植密度对油菜的平均产量随着密度的增加先增后减（B3除外）。对产量进行方差分析（表3），区组间的FF0.05和F0.01，差异显著;施氮量间F>F0.05和F0.01，差异显著。结果表明，种植密度和施氮量对油菜产量的影响较大。本试验条件下，M3B2即种植密度为 35 000苗/hm2，施氮量为180 kg/hm2产量最高。进一步对油菜产量进行多重比较分析（表4），结果表明，种植密度和施氮量之间差异均达到极显著水平。

2.2  不同处理对油菜品质的影响

不同处理对油菜品质性状的影响如表5和表6所示。由表5和表6可知，随种植密度的增加，花生烯酸含量不断较少;棕榈酸、亚油酸含量先减后增;硬脂酸、油酸和芥酸含量先增后减。随着施氮量增加，绵油309的棕榈酸、硬脂酸、花生烯酸不断增加，芥酸含量不断减少;油酸含量先增后减;亚油酸、亚麻酸含量先减后增。

2.3  不同密度和氮肥与油菜品质的相关性分析

各个不同处理对油菜品质和芥酸产量的影响如表7所示。由表7可知，处理M3B1的芥酸含量比率最高，M3B2的芥酸产量最高。不同品质的变异系数大小顺序为芥酸产量>花生烯酸>亚麻酸>油酸>棕榈酸>硬脂酸>亚油酸>芥酸比率，说明了芥酸比率在各处理之间的变化最小。为了进一步明确种植密度和施氮量分别对油菜品质性状的关系，对其进行了相关性分析，结果如表8和表9所示。种植密度和施氮量与亚麻酸相关性是一致的，均为正相关，但与其他性状的相关性是相反的。种植密度与棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、花生烯酸均呈负相关，而施氮量与以上性状呈正相关。种植密度与芥酸含量呈正相关，施氮量与芥酸含量呈负相关。不同种植密度条件下，芥酸含量与亚麻酸含量与种植密度呈正相关，与其他性状呈负相关。在不同的施氮量条件下，芥酸含量与其他性状均呈负相关。在两种情况下，棕榈酸和油酸、亚麻酸，硬脂酸和亚麻酸、油酸和亚油酸、亚麻酸，亚油酸和亚麻酸，亚麻酸和花生烯酸、芥酸比率的相关性相反。种植密度和施氮量与其他性状的相关性均一致。

3  小结与讨论

3.1  种植密度和施氮量对油菜品质性状的影响及其品质性状间的相关性

油菜种子里脂肪酸合成系统合成链长18C以下的饱和脂肪酸，如棕榈酸和硬脂酸;超长链脂肪酸合成系统合成链长18C以上的脂肪酸，如花生烯酸和芥酸;脂肪酸去饱和系统在去饱和的作用下产生不饱和脂肪酸，如油酸、亚油酸和亚麻酸[10]。本研究表明，不同的种植密度和施氮量对高芥酸油菜的品质有影响。适当增加种植密度可以提高芥酸、硬脂酸和油酸的含量，但是种植密度过高，其含量反而减少;适当降低种植密度可以减少棕榈酸、亚油酸、亚麻酸的含量。施氮量增加，芥酸含量降低，而棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、花生烯酸的含量增加。施氮量与芥酸含量的关系与艾复清等[11]的研究结果是一致的，施氮量与亚油酸含量的关系与黄秀芳等[12]的结果是一致的。在不同种植密度和施氮量的条件下，品质间的相关性也发生了变化，说明控制种植密度和施氮量，可以对油菜脂肪酸起到一定的调控作用。在本试验条件下，每增加氮肥15 kg/hm2，棕榈酸增加0.67%，硬脂酸增加0.33%，花生烯酸增加3.2%，芥酸降低5.3%;种植密度每增加 15 000苗/hm2，花生烯酸降低10%。

3.2  不同种植密度和施氮量与高芥酸油菜保优栽培的关系

尽管前人对油菜的最佳种植密度和施氮量有较多的研究，但由于油菜品种的不同，得到的结果也有差异。在本试验设置条件下，绵油309在种植密度为35 000苗/hm2、施氮量为90 kg/hm2时，油菜子芥酸含量比率最高;在种植密度为35 000苗/ hm2、施氮量为180 kg/hm2时，油菜产量和芥酸产量最高。对于高芥酸油菜而言，油菜的产量和芥酸产量是主要的指标，本试验在油菜产量和芥酸产量达到最大的条件下，其他品质性状的含量也较为理想。由此可见，在保证油菜产量和芥酸产量的栽培条件下，完全可以保证其他品种性状优良。

综上所述，种植密度和施氮量对高芥酸油菜绵油309产量和品种的影响及其品质之间的关系较为明确。为了更好的为高芥酸油菜的高产保优栽培提供理论依据，还需要进行各种配比肥料对高芥酸油菜品质性状的影响与相关性的研究。

参考文献：

[1] 梅德圣，张  垚，李云昌，等.油菜油分、蛋白质和硫甙含量相关性分析及QTL定位[J].植物学报，2009，44（5）：536-545.

[2] 李志玉，郭庆元，廖  星，等.不同氮水平对双低油菜中双9号产量和品质的影响[J].中国油料作物学报.2007，29（2）：78-82.

[3] 赵继献，程国平，任廷波，等.不同氮水平对优质甘蓝型黄籽杂交油菜产量和品质性状的影响[J].植物营养与肥料学报，2007，13（5）：882-889.

[4] 秦亚平，李志玉，廖 星，等.不同施氮量对中双9号农艺性状和经济性状的影响[J].湖北农业科学，2006，45（1）：80-83.

[5] 武玉花，卢长明，吴  刚，等.植物芥酸合成代谢与遗传调控研究进展[J].中国油料作物学报，2005，27（2）：82-86.

[6] 傅寿仲，张洁夫，戚存扣，等.工业专用型高芥酸油菜新品种选育[J].作物学报，2004，30（5）：409-412.

[7] 周永明，刘后利.甘蓝型油菜种子中几种主要脂肪酸含量的遗传[J].作物学报，1987，13（1）：1-10.

[8] 刘  念，范其新，蒙大庆，等.油菜籽粒发育过程中脂肪酸累积模式及其相关性[J].江苏农业学报，2014，30（1）：21-26.

[9] GB/T 17377-1998，ISO 5508-1990.动植物油脂脂肪酸甲脂的气相色谱分析，中华人民共和国质量技术监督[S]，1990.

[10] 武玉花，卢长明，吴  刚，等.植物芥酸合成代谢与遗传调控研究进展[J].中国油料作物学报，2005，27（2）：82-86.

[11] 艾复清，李改珍.密度和施氮量对油菜产量构成因素影响的旋转回归分析[J].中国农学通报，2005，21（3）：123-126.

[12] 黄秀芳，孙敬连，孙旭明，等.不同密度、施肥量对史力丰油菜产量和品质的影响[J].安徽农业科学，2003，31（1）：9-12.