膜下栽培对大白菜胞质型雄性不育系种子产量的影响

2013-09-15兰创业李改珍

山西农业科学 2013年10期

兰创业，李改珍

（山西省农业科学院蔬菜研究所，山西太原030032）

利用胞质型大白菜雄性不育系制种可以获得杂交率为100%的一代杂交种子[1-3]。然而，近年来植株在定植到大田后，由于温度过低，植株在产生较多的分枝前会提前抽薹，导致种子产量降低，影响到大白菜胞质型雄性不育系在生产上的大规模应用。通过“大白菜胞质型雄性不育系选育”项目的研究发现，经过充分春化的植株需要积累较多的营养物质，才能正常分枝、开花、结实。

为了使大白菜胞质型不育系材料定植后能正常生长、产生较多叶片，本试验对不育系材料采用起垄膜下栽培、开沟膜下栽培、起垄栽培和平畦栽培4种栽培方式进行田间管理，通过观测4种栽培方式下植株的抽薹时间、开花时间、生物产量、根系活力和植株种子产量，从而确定利于试验材料正常开花结实的理想栽培方式。

1 材料和方法

1.1 材料

供试大白菜胞质型雄性不育系代号为CMS20-15，父本代号为7-1，这2份材料均由山西省农业科学院蔬菜研究所选育。

1.2 方法

于2012年2月1日，将试验材料播种于山西省农业科学院蔬菜研究所东阳试验地的阳畦内，4月1日定植于大田，每个小区7 m2，定植40株，材料CMS20-15与材料7-1的定植比例为3∶1，授粉结束后，拔除材料7-1的全部植株。试验采用4种栽培方式，每个处理3次重复，试验结果取平均值。

1.2.1 起垄膜下栽培（C1）垄成拱形，高度15 cm，宽度40 cm，植株定植于垄的两侧最低处，株距为40 cm。先定植大白菜植株再覆盖地膜，在地膜上开一个半径5 cm的圆孔，10 d后再将植株全部从地膜下方掏出进行管理。

1.2.2 开沟膜下栽培（C2）开沟定植大白菜植株，沟成“V”字形，沟深10 cm，沟顶部宽度20 cm，底部宽度10 cm，将植株定植在沟底部，株距40 cm。先定植植株再覆盖地膜，在地膜上开一个半径为5 cm的圆孔，10 d后再将植株从地膜的下方掏出进行管理。

1.2.3 起垄栽培（CK1）垄成拱形，高度为15 cm，宽度为40 cm，在垄上覆盖地膜，植株定植于垄的两侧最低处，株距40 cm，叶片在地膜上方。

1.2.4 平畦栽培（CK2）在小区内平铺地膜，按照株行距40 cm×40 cm定植，叶片在地膜上方。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 植株抽薹及开花时间抽薹和开花日期分别为肉眼可以观测到植株花蕾和花的日期。

1.3.2 植株的叶片数量和质量抽薹后随机选取6株，取主薹以下的全部叶片计数并称质量，取平均值。

1.3.3 植株开展度和分枝数量 5月20日，植株进入盛花期，测量植株的开展度，并统计分枝数量。

1.3.4 植株根系活力的测定用TTC法[4-7]分别在植株定植时、定植后第5天、第10天测定根系活力，每个处理随机选取3株，结果取平均值。

1.3.5 植株种子产量待种子成熟时，每个处理随机选取3株，收获种子并称质量，结果取平均值。

2 结果与分析

2.1 植株的抽薹、开花时间

经过春化处理的大白菜植株积累较多的营养物质后正常抽薹、开花，才能保证种子获得足够的营养和正常成熟。植株受环境因素影响会提前抽薹或延迟抽薹，而抽薹提前或延迟都会不同程度地影响种子的产量[8]。

从表1可以看出，采用起垄膜下栽培（C1）和开沟膜下栽培（C2）方式的植株抽薹日期和开花日期相同；起垄栽培（CK1）和平畦栽培（CK2）方式下植株抽薹、开花时间均较膜下栽培方式提前了15～20 d；平畦栽培（CK2）的抽薹日期和开花日期比起垄栽培分别提前5，6 d。

表1 4种栽培方式下植株抽薹时间月-日

2.2 植株叶片数及质量

植株定植在大田1周内，由于温度低、水分蒸发量大，起垄栽培和平畦栽培方式下定植初期植株的叶片全部受损或干枯，重新萌发新叶片，导致叶片数较少和叶片瘦弱，起垄栽培的叶片数和质量优于平畦栽培。起垄膜下栽培（C1）和开沟膜下栽培（C2）的叶片数几乎是起垄栽培（CK1）条件下叶片数的1.9倍，质量分别是起垄栽培（CK1）的4.7倍和5.0倍（表2）。说明膜下栽培有利于缓苗和植株的营养生长。

表2 4种栽培方式下植株的叶片数和质量

2.3 植株开展度及分枝数量

植株具备较多叶片是产生较多分枝的物质基础，而分枝数的多少关系到种子产量的多少，所以植株的叶片数是种子高产的物质基础。从表3可以看出，起垄膜下栽培（C1）和开沟膜下栽培（C2）方式下的大白菜植株叶片生长旺盛，开展度大；起垄栽培（CK1）和平畦栽培（CK2）方式下的大白菜植株开展度较小。从分枝数可以看出，叶片生长旺盛、开展度大的植株，分枝数多；反之，分枝数少。

表3 4种栽培方式下植株开展度和分枝数

2.4 根系活力

植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生长情况和活力水平直接影响地上部的生长和营养状况及产量水平[9-11]。

从图1可以看出，在4种定植栽培方式下，植株根系活力基本一致；定植后第5天测定结果显示，采用起垄膜下定植和开沟膜下定植的植株根系活力比定植时升高，说明这2种种植模式下的植株根系已经开始与土壤结合，植株开始正常生长。采用起垄栽培和平畦栽培的植株根系活力较定植时下降，说明这2种种植模式下的植株根系生长还未恢复正常；定植后第10天的4种种植模式下的植株根系活力均有增长，2种膜下栽培方式的植株根系活力增加值较高，说明植株根系生长迅速，起垄栽培和平畦栽培方式下植株的根系活力较定植时和定植后第5天均有增长，说明这2种种植模式下植株需要10 d才能使根系恢复正常生长。

2.5 植株种子产量

由图2可知，4种栽培方式下单株种子的平均产量表现为：起垄膜下栽培＞开沟膜下栽培＞起垄栽培＞平畦栽培；2种膜下栽培方式对植株种子产量的影响不显著，而膜下栽培和膜上栽培这2种模式对种子产量的影响差异显著，起垄栽培和平畦栽培方式的种子产量分别是开沟膜下栽培方式的71.1%，52.9%，起垄栽培和平畦栽培方式的种子产量分别是起垄膜下栽培方式的71.5%，50.8%。所以，2种膜下栽培方式对种子产量丰产有积极的作用。

3 讨论

大白菜胞质型雄性不育系材料在生产种子时受到低温影响，植株生长异常，导致种子产量降低。根系温度影响植物生长及地上、地下部干物质积累，根冠比、叶片生长速率和种子产量[12-13]。4种种植方式对植株最大的影响主要体现在根系温度对植株的影响上，适宜的根系温度利于植株根系与土壤结合，利于水分在植株体内的传输，从而保证植株的正常生长。采用起垄膜下栽培和开沟膜下栽培方式，植株的根系温度比起垄栽培和平畦栽培方式高且保水能力强，利于植株的正常营养生长和生殖生长，为植株产生较高的种子产量奠定了物质基础。

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