高密度栽培对不同油菜品种农艺性状与产量的影响

赵海洋，唐伟杰，汪 骞2，孙 超，周 尧，于丽欣，杨进成3，林良斌

(1.云南农业大学农学与生物技术学院，昆明 650201；2.云南省农业科学院园艺作物研究所，昆明 650205；3.云南省玉溪市农业科学院，云南 玉溪市 653000)

油菜(BrassicanapusL.)为十字花科、芸薹属植物，在世界各地都有着非常悠久的栽培历史，同时油菜也是四大主要油料作物之一，在全球油料作物中具有举足轻重的作用。据国家统计局不完全统计，我国油菜的种植面积和年总产量均排在世界的前列，约占世界产量的20%[1]。随着我国经济的快速发展，城市化进程加快，农村越来越多的劳动力向城镇转移，导致我国传统油菜栽培区劳动力的短缺[2]，同时，我国传统的油菜栽培还是采取打搪穴播和育苗打搪移栽，费时费工，急需改变传统的栽培方式，采取轻简化和机械化栽培来保证我国油菜生产[3]。然而合适的栽培密度尤其高密度条件下的栽培是保证轻简化栽培产量的的决定性因素。相关研究表明，不同的栽培密度条件对油菜的产量影响明显，在合理的种植密度条件下种植有利于建立合理的群体结构[4]，然而不同品种的油菜在株型和生育周期上存在着非常明显的差异，在土壤肥力、水分、光照条件等其他因素相同情况下，相同单位面积上确定不同品种的甘蓝型油菜的栽培密度不仅对油菜的产量具有非常重要的参考价值，也对农业生产意义重大[5]。郑本川等认为，随着种植密度的增加分支数和单株有效角果数显著降低[6]。吴永成等认为，随着种植密度的增加植株株高和一次分枝数显著降低[7]。陈碧云等认为，不同种植密度，含油量、千粒质量、株高 3 个性状差异不显著[8]。而段秋宇等认为，直播油菜适宜机收和高产的种植密度为 30万～36 万株·hm-2[9]。曾宇等，种植提高密度至4万株·(667 m2)-1时,产量最可观[10]认为。本研究通过高密度栽培试验，寻找合理的栽培密度，为未来轻简化栽培提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点、土壤状况及试验材料

试验于2017年9月—2018年5月在云南农业大学现代农业教育科研基地(103°13＇E、25°67＇N)进行。供试土壤为旱地土，0～30 cm耕层土壤基本理化性状为pH=8.03，有机质26.36 mg·kg-1，总氮 83.06 mg·kg-1、全磷 18.64 mg·kg-1、全钾 143.54 mg·kg-1。3个直播甘蓝型油菜品种分别为滇早油16号、花油8号和黄矮早，由云南农业大学油菜研究室提供。

表1 高密度栽培下不同油菜品种的农艺性状差异

注：同列数字后不同小写字母代表同一品种不同密度间差异显著，同一农艺性状下同一行不同大写字母代表同一密度不同品种间差异显著(p<0.05)。

表2 高密度栽培下不同油菜品种产量差异

注：同列数字后不同小写字母代表同一品种不同密度间差异显著，同一产量下同一行不同大写字母代表同一密度不同品种间差异显著(p<0.05)。

1.2 试验设计

随机区组试验设计，3次重复，共45个小区。大田小区设计，每小区长10 m，宽2 m。3个品种每个品种设置5个高密度栽培水平，即30万株·hm-2(D 1)、36万株·hm-2(D 2)、42万株·hm-2(D 3)、48万株·hm-2(D 4)、54万株·hm-2(D 5)。2017年10月2日条播，油菜出苗后间去丛子苗，1至3叶期连续间苗，4至5叶期定苗。播种时施足底肥，每小区农家肥15 kg(N+P2O5+K2O≥5%，有机质≥45%)、复合肥2.5 kg(N+P2O5+K2O≥25%)、硼肥30 g。苗后期、抽薹期、现蕾期各追施一次纯氮110 kg·hm-2，以尿素(纯N≥43%)为氮源。其他同常规管理。

1.3 测定内容与方法

植株成熟期每个小区等分化分3块，每块1 m2取样，将油菜植株连根系整株挖起、洗净，从每个小区等分化3块小区中选出连续性植株20株，考查株高、一级有效分枝数、单株有效角果数、主花序有效角果数和每角粒数(主茎上取上、中、下部位各3个角果的平均籽粒数)。将所有取样植株晾晒3 d后按不同部位将角果从植株上分开，烘干、脱粒并称重，数1 000粒考察千粒重，每小区9株植株籽粒重的平均值为单株产量。理论产量=单株产量×密度。实际产量为每小区所有取样植株晾晒3 d后的籽粒产量值。

1.4 数据处理

利用Microsoft Excel 2010软件处理数据，SPSS(22.0)软件进行ANOVA统计分析，Dun-can’s法检验同一品种不同密度间和同一密度不同品种间的各指标差异显著性(p<0.05)，SPSS(20.0)统计软件进行方差分析、相关性分析和显著性检验。

2 结果与分析

2.1 高密度栽培对不同油菜品种农艺性状的影响

在相同施肥条件下，栽培密度的增加显著降低了不同油菜品种的一次分枝数、单株有效角果数和每角果粒数，而对株高和千粒重影响差异不显著(表1)。与D 1处理相比，D 5处理下滇早油16、花油8号和黄矮早单株有效角果数分别下降至66.5%、62.6%和69.0%，黄矮早的单株有效角果数降幅最高。

滇早油16号主花序有效角果数随着密度的增加而呈降低趋势，黄矮早不受影响，花油8号呈增加趋势。不同油菜品种间，各密度下花油8号的株高、单株有效角果数、每角粒数和千粒重均显著高于滇早油16和黄矮早。各密度下黄矮早的主花序有效角果数均显著高于滇早油16和花油8号。

表3 油菜主要农艺性状与单株产量的相关性分析

注：“*”表示相关性(p<0.05)显著，“**”表示相关性(p<0.01)极显著。下同。

表4 油菜主要农艺性状及单株产量与理论产量、实际产量的相关性分析

2.2 高密度栽培对不同油菜品种产量的影响

高密度栽培下滇早油16号、花油8号和黄矮早的单株产量都随着密度增加呈显著下降趋势。与D 1处理相比，D 5处理下滇早油16、花油8号和黄矮早单株产量分别下降至60.4%、57.1%和67.6%，花油8号的单株产量降幅最大。滇早油16理论产量在不同密度处理下差异不显著，花油8号理论产量在D 3处理下最高，黄矮早理论产量在D 4处理下最高。不同油菜品种实际产量均表现为在D 4处理下最高。上述结果表明，不同栽培密度处理对不同油菜品种理论产量与实际产量的影响有较大差异。

2.3 高密度栽培下油菜主要农艺性状与单株产量的相关性分析

单株产量与6个农艺性状间的相关分析结果(表 3)表明，在云南高原气候条件下，不同甘蓝型油菜品种单株产量与单株有效角果数、每角果粒数(滇早油16为显著)和一次分枝数呈极显著正相关关系，滇早油16相关系数分别为：0.950、0.538和0.750；花油8号相关系数分别为：0.937、0.911和0.728；黄矮早相关系数分别为：0.951、0.657和0.890。全部品种单株产量与单株有效角果数、每角果粒数、一次分枝数、千粒重和株高呈极显著正相关关系，相关系数分别为：0.977、0.759、0.857、0.530和0.562。不同甘蓝型油菜品种及全部品种单株产量与主花序有效角果数相关性不显著。

2.4 高密度栽培下油菜主要农艺性状与理论产量、实际产量的相关性分析

在高密度栽培条件下，油菜理论产量与单株有效角果数、每角果粒数、千粒重、株高和单株产量都呈极显著正相关关系，相关系数分别为：0.412、0.634、0.772、0.705和0.422，而与主花序有效角果数为极显著负相关关系，相关系数为-0.438。油菜实际产量与千粒重呈极显著正相关关系，相关系数为0.399；与株高呈显著正相关，相关系数为0.364；与主花序有效角果数呈极显著负相关，相关系数为-0.355。

3 讨 论

研究表明，不同栽培密度对油菜生长与产量影响较大，但是目前对不同栽培密度条件下不同品种的甘蓝型油菜的相关农艺性状和产量影响研究较少，同时对高密度栽培下油菜产量与农艺性状的相互关系也鲜见报道。

本研究结果表明，48万株·hm-2(D 4)栽培密度下3个品种的实际产量均最高。油菜产量直接受产量构成性状的影响，同时，发挥群体优势，构建适宜群体结构是确保油菜高产的有效途径[11]。密度是影响油菜合理种植结构、协调源库生理性状的重要因子[12]。伴随着密度的增加，油菜一次分枝数、单株有效角果数、每角果粒数显著下降，但株高、千粒重和主花序有效角果数变化差异均不显著，说明密度增加后，群体效应限制了油菜个体的一次分枝数、单株角果数和角粒数生长发育。同时随着密度的增加，群体的叶面积指数和光能利用率大幅度提高，充分发挥群体效应，最终表现为油菜群体产量的增加[13]。左青松等研究认为，无论是中等施氮水平还是高等施氮水平，45万株·hm-2密度处理下油菜实际产量均最高[14]。研究表明，适于机械化作业的油菜理想株型结构应该具有株型紧凑(即分枝少、分枝部位高、主花序短等)、成熟期一致，株高在 160 cm左右等基本要点，高密度栽培下(48万株·hm-2)降低了油菜分枝数，使得群体的株型结构更加整齐均一，同时对株高和千粒重影响不大，比较有利于油菜机械化栽培提高产量[20]。

本研究认为，油菜实际产量与千粒重极显著正相关，与株高显著正相关。高密度对油菜的一次分支数、单株有效角果数和每角果粒数具有显著影响，而株高、主花序有效角果数和千粒重没有显著影响。油菜的实际产量=栽培密度×单株产量，因此可以通过提高单株产量来增加实际产量。相关性分析表明，不同甘蓝型油菜品种单株产量与单株有效角果数、每角果粒数(滇早油16为显著)和一次分枝数呈极显著正相关关系。关周博等认为，单株有效角果数对单株产量影响最大，其次是主序角果数和每角果粒数[20]。张锦芳等认为，单株有效角果数、每角粒数、千粒重对单株产量的直接、间接影响较大[21]。高密度栽培下不同品种的产量与农艺性状进行相关性分析，实际产量与株高和千粒重的相关性为显著正相关和极显著正相关，而与主花序有效角果数为极显著负相关，但因本试验品种的特殊性，品种为中矮秆品种，所以此结论不能因此下定论，与宋稀[22-23]等人观点不尽相同，孙超等认为，株高尽量保证在160 cm左右条件下，更有利的保证机械化收割和产量提高[24]。说明油菜以高产育种为目标应重点选育株高和千粒重较为优良的品种。