延迟播种对不同熟期类型油菜新品种产量及相关因子的影响
2024-12-31郭一鸣刘子禄徐理佳褚百凤李莓周兴唐树勇曲亮
摘要:为了探索湘东地区延迟播种对不同熟期类型油菜品种产量及相关因子的影响,选择湖南省主推的早熟型沣油112、中早熟型捷油8848、中熟型沣油789油菜新品种在浏阳北盛镇开展3个播期的生产试验。结果表明,3个播期的不同熟期品种均能于4月下旬至5月上旬成熟;3个品种M1、M2的生育期相同,而M3的熟期延迟5~7 d,其中捷油8848的3个播期生育期及积温与沣油789的相同;随着播期的推迟,各品种的株高、一次有效分枝数、有效角果数呈下降趋势;3个播期的平均单产M1低于预期、M2最高,M3最低;3个不同熟期类型品种,中熟型沣油789受播期延迟影响较大,产量水平随播期延迟而显著下降,中早熟型捷油8848对播期延迟的敏感性未达到显著水平,而早熟型沣油112以M2的产量水平最高,显著高于M1和M3。
关键词:延迟播种;熟期;产量;相关因子;油菜
中图分类号:S565.4 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2024)07-0025-05
Effect of Delayed Sowing on Yield and Related Factors of New Varieties of Oilseed Rape with Different Ripening Dates
GUO Yi-ming1,LIU Zi-lu1,XU Li-jia1,CHU Bai-feng2,LI Mei1,ZHOU Xing1,TANG Shu-yong3,QU Liang1
[1. Hunan Crop Research Institute, Changsha 410128, PRC; 2. Agricultural Comprehensive Service Center of Niutian Town in Taojiang County, Taojiang 413413, PRC; 3. Syngenta (China) Investment Co., Ltd., Shanghai 200126, PRC]
Abstract: In order to explore the effect of delayed sowing on the yield and related factors of oilseed rape with different ripening dates in eastern Hunan Province, the early maturity type of Fengyou 112, mid-early maturity type of Jieyou 8848, and mid-maturity type of Fengyou 789 oilseed rape varieties, which were promoted in Hunan Province, were selected for production testing of three sowing dates in Beisheng Town, Liuyang City. The results show that the varieties sown at three different dates can mature from late April to early May. The growth periods of the varieties M1 and M2 are the same, while the ripening date of M3 is delayed by 5–7 d. The growth period and accumulated temperature of Jieyou 8848 sown at three different dates are the same as those of Fengyou 789. With the delay of the sowing date, the plant height, the number of effective branches, and the number of effective siliques of each variety decrease. The average yield of M1 sown at three different dates is below expectation, and that of M2 is the highest, while the average yield of M3 is the lowest. Among the three varieties with different ripening dates, Fengyou 789 is significantly affected by delayed sowing, and its yield decreases significantly with the delay of the sowing date. Jieyou 8848 does not have a significant sensitivity to delayed sowing, and M2 of Fengyou 112 has the highest yield, which is significantly higher than M1 and M3.
Key words: delayed sowing; ripening date; yield; related factor; oilseed rape
引用格式:郭一鸣,刘子禄,徐理佳,等. 延迟播种对不同熟期类型油菜新品种产量及相关因子的影响[J]. 湖南农业科学,2024(7):25-29.
DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2024.007.005
收稿日期:2024-04-14
基金项目:油菜产业关键技术研究与应用示范(2021YFD1600500);湖南省油菜产业技术体系
作者简介:郭一鸣(1984—),女,湖南郴州市人,副研究员,从事油菜育种与栽培研究。
通信作者:曲亮
油菜是湖南主要越冬作物,也是主要食用植物油的来源,是种植面积仅次于水稻的第二大农作物。2022、2023年中央1号文件均要求大力实施油料作物产能提升工程,在长江流域开发冬闲田扩种油菜,推行油—稻轮作,大力开发利用冬闲田种植油菜。湖南省2016—2023年油菜播种面积从117.61万hm2增加到148.13万hm2,增长25.95%[1]。近年来,受极端气候(夏秋冬连旱)的影响,油—稻两熟区存在油菜播种期口缩短或不得不延迟播种的情况,因此,需要了解不同熟期油菜品种在不同区域延迟播种对生产的影响。
除品种及气候因素外,适期播种和合理密植均是实现油菜高产主要的栽培措施。播种期的迟、早影响油菜生育状况,适当早播可有效延长油菜的营养生长期[2];增加密度能有效弥补减施氮肥所造成的减产风险,密度能协调油菜单株生长优势与植株群体之间的矛盾[3-4],保证秋发冬壮,实现温、光、水、肥等自然资源利用的最大化,促进资源节约型与环境友好型油菜高产栽培技术的发展。吴莲蓉[5]研究表明,油菜播期推迟,降低了植株的根颈粗、株高及茎秆抗折力、木质素和纤维素含量,增加了植株的茎秆倒伏指数;也有研究表明,播期推迟,缩短了作物生育进程,显著降低了植株的株高、重心高度和基部节间长度[6],减少了作物干物质累积、地上部干重和单株产量[7]。张慧颖等[8]研究湖南浏阳沣油737的最适播种期为9月25日—10月5日,该时段播种的油菜长势好,株高、有效分枝部位、单株有效角果数、每角果粒数、千粒重、单株产量等指标均优于迟播,可获得较高产量。从油菜农艺性状、产量构成等方面对油菜适时播种研究报道[9-11]较多,但在长江流域延迟播种对不同熟期类型油菜新品种产量及相关因子的影响鲜见报道。
本研究通过对湖南省主推的不同熟期类型油菜新品种(沣油112、捷油8848、沣油789)在浏阳分期延迟播种试验,分析不同延期播种时期对不同熟期品种产量及相关因子的影响,以期为湘东地区油菜适当延迟播种的高产栽培提供理论及技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料
参试品种:沣油112、捷油8848、沣油789,品种登记公告的生育期分别为181.8 d、204 d和215.1 d,代表湖南省主推的早熟、中早熟及中熟3种不同熟期类型的杂交油菜品种,由湖南省作物研究所提供种子,种子纯度90%以上。
肥料、农药按照当地生产需求从农资市场购买。
试验地位于浏阳市北盛镇黄江村(113°24'41''E,28°14'35''N),地势平坦、地力均匀、排灌方便,前茬为水稻。
1.2 试验设计
采用裂区设计,以3个播期(M1:2022年10月10日,M2:10月27日,M3:11月11日)为主处理,3个品种为副处理,设3次重复,共27个小区,小区面积20 m2(10 m×2 m),四周设保护行。
人工定量条播方式直播,播后灌水,待土壤湿透后排水;3叶期定苗,密度为2.5万株/667m2。每小区施用复合肥(N-P2O5-K2O=15-15-15)1.2 kg、硼肥45 g作底肥,1月10日每小区追施复合肥0.3 kg。大田栽培管理按当地油菜高产栽培要求执行。
1.3 数据采集
油菜成熟收割前2天,每个品种从3个播期中分别取小区内第3行连续10株作为代表性单株考种,分别测量其株高、一次有效分枝数、分枝起点、主花序有效长度、主花序有效角果数、全株有效角果数、角果长、每角粒数、单株籽粒重。
油菜成熟后分小区收取、脱粒、晒种,按不同播期、品种分别称重。
2022年10月—2023年5月浏阳市北盛镇的气象数据来自当地基地气象站,生育期积温表示播种日到收获期日平均气温的累积;月平均气温表示自然月内日平均气温的平均数;月降水量表示每月有记录的降水量之和(去除跳读或报错数据)。
1.4 数据分析
产量及考种数据采用Excel2010软件进行整理和分析,利用Excel软件进行方差分析及相关性分析。
2 结果与分析
2.1 气象因子对不同熟期类型品种不同播种期的生育期的影响
浏阳市北盛镇2022—2023年度油菜生长季月平均温度和月降水量见图1。月平均气温总体呈现先下降后上升的趋势,2022年11月平均气温仍有16.4℃,与10月相比,仅下降了1.2℃,有利于M1、M2油菜苗的生长;12月、2023年1月低温影响M3油菜苗生物量的积累,并影响中、后期植株发育、抗性和产量;2月以后,气温稳步攀升,4—5月月平均气温约20℃,高温加速各播期油菜终花和籽粒成熟,影响各播期油菜的生育期和产量。降水量方面,2022年遭遇夏秋连旱,10月累积降水量仅为9.2 mm,影响M1油菜苗的生长;11月干旱情况得到显著缓解,2023年2月以后降水量维持在每月100 mm以上的水平,3月以后的阴雨寡照不利于油菜花的受粉结实,M3植株更易发菌核病。
图1 2022—2023年度油菜生长季月降水量及月平均气温
3个播期的品种均能于4月下旬至5月上旬成熟,3个品种的生育期、有效积温随着播期的推迟而减少;M1、M2的捷油8848、沣油789于4月29日成熟,沣油112于4月27日成熟,成熟期均处于正常播种期的范围,这与10月、11月平均气温偏高且相差不大的因素有关;M3播期的捷油8848、沣油789在5月6日成熟,沣油112在5月2日成熟,成熟期较M1、M2迟5~7 d,4月下旬至5月上旬的高温逼熟,使得成熟期仍处于正常播期的5月上旬;捷油8848和沣油789两个品种各播期的生育期和有效积温相同,早熟型品种沣油112各播期生育期较其他两种类型相应播期短2~4 d(表1),这可能是因为中早熟型与中熟型品种生长期所需的积温相差不大,而早熟型品种生长期所需积温相对偏少。
表1 2022—2023年度油菜品种不同播期的生育期及气象数据
播期 品种 成熟期(月-日) 生育期
(d) 有效积温(℃) 降雨量(mm)
M1 捷油8848 04-29 201 2483.7 627.6
沣油789 04-29 201 2483.7 627.6
沣油112 04-27 199 2434.9 621.4
M2 捷油8848 04-29 184 2182.7 626.8
沣油789 04-29 184 2182.7 626.8
沣油112 04-27 182 2145.3 620.6
M3 捷油8848 05-06 176 2080.1 686.8
沣油789 05-06 176 2080.1 686.8
沣油112 05-02 173 2006.7 618.5
2.2 不同播期对不同熟期类型品种产量的影响
3个播期的平均单产(表2),M2的最高,较M1、M3均达到极显著差异。不同播期最高产量的品种分别为:M1为沣油789;M2为沣油112;M3为捷油8848。
从3个不同熟期类型品种的产量分析(图2),沣油789、捷油8848各播期的产量水平偏低,捷油8848可能因苗期干旱的原因,M1的产量显著低于M2、M3;沣油789的产量随着播期的推迟下降,其中M2、M3的产量显著低于M1,M2、M3产量相当;沣油112以M2播期下产量最高,显著高于M1、M3。
图2 3个不同熟期类型油菜品种在3个播期下的产量表现
2.3 不同播期对不同熟期类型品种产量相关因子的影响
如表3所示,3个不同熟期类型品种油菜产量相关因子在不同播期下表现不同。捷油8848的分枝起点部位、一次有效分枝数、主序长、主序角果数和单株产量在随播期推迟呈现下降趋势,但差异不显著,株高、单株有效角果数显著下降,角果长和每角果粒数则显著上升;沣油789的M1、M2各产量因子处于一个水平,但M3的株高、一次有效分枝数、单株有效角果数、单株产量则出现显著下降,角果长和每角粒数则出现显著增长;沣油112的M1、M2各产量因子中株高、分枝部位、一次有效分枝数差异不显著,而主序长、单株有效角果数和单株产量的最高值均出现在M2,显著高于M1、M3。
2.4 沣油789、沣油112生长季积温与产量及产量因子的相关性分析
沣油789为中熟品种,沣油112为早熟品种,对二者生长期内积温与产量及产量因子的相关性分析,结果见表4。沣油789的产量水平与生育期内积温呈极显著正相关,说明播种越早,积温越高,则产量越高;产量相关因子中,株高、分枝数与积温呈显著正相关,而主序长、角果长和每角果粒数则呈极显著负相关。沣油112产量表现与生育期内的积温无显著相关性,分枝数呈显著正相关,而角果数呈显著负相关。
3 讨论
油菜作为长江流域最主要的冬季作物,越冬期前积累充分的营养物质有利于油菜的顺利越冬,油菜产量与生育期有效积温呈显著正相关关系[12]。一般来说,湘北区域油菜适宜播期为9月下旬至10月上旬,播期推迟将导致油菜苗期获得的有效积温减少,限制了油菜正常的营养生长,继而影响籽粒产量[13]。然而近年来,受全球气候变暖的影响,10—11月平均气温逐年升高,直接影响油菜的全生育期及越冬期的性状表现,9月下旬或10月上旬播种的油菜在墒情足够的条件下,越冬期易出现旺长或早薹早花现象,反而在后期易遭受低温冻害。
课题组选择湖南省主推的中熟、中早熟和早熟型的油菜新品种于2022—2023年度在浏阳市北盛镇开展播期试验,结果表明:受2022年夏秋连旱的影响,M1的积温较M2高300℃,但M1、M2在10月降水量仅相差0.8 mm,M1的油菜出苗和生长受限于降水,一定程度上影响了各品种产量潜力的发挥,而M2播后干旱条件显著缓和,有利于油菜苗生长;此外,我国长江流域油菜种植习惯已逐步由传统移栽向直播轻简化栽培转变,种植密度由传统移栽4 000~8 000株/667m2上升至25 000~30 000
株/667m2,密度大幅度提升,限制了单株营养体的生长,这可能是导致3个播期的单产以M2最高、沣油789和捷油8848产量水平低原因之一;延迟播期后,各品种的成熟期略有推迟,但推迟不明显,3个品种的M1、M2成熟期相同,M3仅推迟5~7 d,沣油789各播期的生育期与捷油8848的相同,M1和M2较沣油112的迟2 d、M3迟4 d,这一现象可能与我国长江流域4月中下旬气温升高导致高温逼熟有关;M2的早熟型品种生长发育优势明显,相较于另外两品种更早进入花期和成熟期;3个品种产量相关因子中的株高、一次有效分枝数、主序长、单株有效角果数随着播期的延迟呈下降趋势;中熟型品种沣油789的产量表现随着播期的推迟不断下降,其产量水平与积温呈极显著正相关,这与相关报道的研究结果一致[14-16];捷油8848的产量水平在3个播期下相对稳定,在播期墒情足够的情况下,适宜播种期最长;而早熟型品种沣油112产量水平随着播期的延迟,波动性较大,M2的平均单产达到161.749 kg/667m2,但M3则仅为110.608 kg/667m2,可能与该品种M3菌核病发病率高、倒伏较重有所关联,播期的延迟会增加油菜的倒伏程度[17],该类品种适应迟播,但11月中旬左右播种则需搭配菌核病防控等技术方案,优化种植密度[18],提高晚播的早熟型品种的产量水平。
4 结论
在全球气候变暖的大趋势下,油菜的适宜播种期需要结合品种类型和年度气候条件适时调整。中早熟类型油菜品种适宜播种期较广,对积温的敏感性不强;中熟型品种产量水平与积温水平相关性强,延迟播种对其影响较大,在湘东地区应适时早播;而中早熟及早熟型品种可适时推迟播期,但需提高品种的抗菌核病能力并加大花期菌核病防控力度,通过优化种植密度等方式,提高群体的抗倒性,获得更高的产量。
参考文献:
[1] 李莓. 湖南油菜产业现状与发展前景[J]. 湖南农业,2022(10):9-10.
[2] 胡新洲,杨进成,李红彦,等. 不同播期、种植密度和施肥量对玉油1号农艺性状及产量的影响[J]. 安徽农业科学,2018,46(9):63-65.
[3] 沈金雄, 傅廷栋, 涂金星, 等. 中国油菜生产及遗传改良潜力与油菜生物柴油发展前景[J]. 华中农业大学学报, 2007, 26(6):894-899.
[4] 韩国先, 王志伟. 不同播种期、密度对直播油菜浙大619产量的影响[J]. 浙江农业科学, 2015, 56(1):54-55.
[5] 吴莲蓉. 油菜茎秆生化成分和倒伏相关性研究[D]. 武汉:华中农业大学, 2015.
[6] 李华英. 种植密度和播期对冬小麦籽粒产量和抗倒性能的影
响[D]. 泰安: 山东农业大学,2015.
[7] LI X Y,ZUO Q S,CHANG H B,et al. Higher density planting benefits mechanical harvesting of rapeseed in the Yangtze River basin of China[J]. Field Crops Research, 2018, 218: 97-105.
[8] 张慧颖,王杰,黎良平,等. 不同播期对浅耕直播油菜抗逆性和产量的影响[J]. 湖南农业科学,2021(3):11-13.
[9] SONG X, LIU F L,ZHENG P Y,et al. Correlation analysis between agronomic traits and yield of rapeseed (Brassica napus L.) for high-density planting[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2010, 43(9):1800-1806.
[10] OZER H. Sowing date and nitrogen rate effects on growth,yield and yield components of two summer rapeseed cultivars[J]. European Journal of Agronomy, 2003, 19(3): 453-463.
[11] MATINFAR M, MAHJOOR M, RAD A S,et al. Effect of plant density on yield and yield seed components of rapeseed (Brassica napus) cultivars[J]. Journal of Crop Ecophysiology, 2013,6(4):405-414.
[12] 申燕玲, 赵梦凡, 赵彤,等. 青海省春小麦和油菜播种期气象条件分析及预测模型构建[J]. 干旱地区农业研究,2022,40(6):232-241.
[13] 童中全,崔婷,邹自峰,等. 播种期密度及氮素水平对直播油菜产量的影响[J]. 安徽农业科学,2021,49(5):56-58,61.
[14] 田丰,王娟,郑华斌,等. 油菜早熟品种分期播种研究[J]. 作物研究,2015,29(4):374-377.
[15] 钱武,戴成满,郑或彧,等. 甘蓝型冬油菜不同播种期对含油量和产量的影响[J]. 南方农业,2018,12(8):23-24.
[16] 赵培森,张芳,苏海英,等. 我国三熟制早熟油菜品种产量构成特点及育种对策[J]. 中国油料作物学报,2023,45(1): 23-29.
[17] 袁圆,汪波,周广生,等. 播期和种植密度对油菜产量和茎秆抗倒性的影响[J]. 中国农业科学,2021, 54(8): 1613-1626.
[18] 张尧锋, 余华胜, 曾孝元, 等. 早熟甘蓝型油菜研究进展及其应用[J]. 植物遗传资源学报,2019,20(2): 258-266.
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