APP下载

西南区油菜品种早熟适宜机收特性评价及适宜密度筛选

2020-08-04原小燕符明联李根泽李庆刚张美玲董云松付绍红殷家明

西南农业学报 2020年6期
关键词:角果机收茎秆

原小燕,符明联*,李根泽,李庆刚,张美玲,董云松,唐 容,付绍红,林 权,殷家明

(1.云南省农业科学院经济作物研究所,云南 昆明 650205;2.罗平县种子管理站,云南 罗平 655800;3.贵州省油料研究所,贵州 贵阳 565109;4.成都市农林科学院,四川 成都 611130;5.宜宾市农业科学院,四川 宜宾 644000;6.西南大学,重庆 400715)

【研究意义】油菜是中国播种面积最大的油料作物[1]。随着产业结构调整,传统生产用工量大,种植效益低的问题日益突出[2],严重影响了农户种植积极性,提高油菜机械化生产水平是降低油菜生产成本的有效方法[3-4]。西南地区是中国重要油菜产区,是近年来油菜生产最稳定的区域,但本区域以山地、丘陵为主,农业机械化实施难度大、发展慢[5-7]。过去中国传统油菜品种选育以高产和优质为主,忽略了对机械化收获性状的选择[8],目前大面积推广的油菜品种机收适应性差,培育和筛选适宜机收品种是促进油菜机械生产发展的关键[9-10]。【前人研究进展】近年来,国内很多学者在机收油菜育种方面取得进展,程辉等[11]选育了中熟适宜机收品种信油2508,该品种抗倒性、抗裂角性、抗逆性强;孟倩[12]筛选出适宜机收的杂油158。西南区油菜大多属于两熟或三熟制冬油菜[13],需要在保证烟叶、水稻等高收益作物生产的前提下种植,因此该区域在培育适宜机收品种时,还需要关注早熟性。【本研究切入点】目前国内关于机收油菜的研究多是针对中早熟品种,关于适宜西南区早熟且适宜机收油菜品种的相关研究较少。本研究在油菜机械化生产推广面积大、生产水平较高的罗平县进行,通过对来自于云南、贵州、重庆、四川的5家育种单位近年来育成的15个油菜品种的生育期及多个机收相关指标进行分析比较评价,筛选早熟适宜机械化收获品种,探索机收关键指标与其他性状的关系。【拟解决的关键问题】筛选西南区的早熟适宜机收的油菜新品种,及本区域机械化生产的适宜种植密度,为西南区早熟油菜机械化生产提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地点、材料

试验于2018年10月至2019年4月,在云南省罗平县板桥镇进行,前作为烤烟。该地东经 104°19′,北纬24°59′,海拔1490 m,年平均气温15.3 ℃,年降水量1612.2 mm。试验地土壤为壤土,肥力中等。

参试品种共15个,分别由云南省农业科学院经济作物研究所提供云油杂12号、云油杂51号、花油8号、云油双2号、云油33号;贵州省油料研究所提供黔油早1号、黔油早2号;成都市农林科学院提供JW23115、杂1898、杂1899;宜宾市农科院提供宜油早1号、宜早油一号、宜早油二号;西南大学提供渝油47、渝油55。

1.2 试验设计

每个品种设置3个密度,密度1:25万株/hm2,密度2:20万株/hm2,密度3:15万株/hm2,3个重复。小区面积为16 m2,小区长5 m,宽3.2 m。2018年10月6日耕地耙平,采用直播方式,10月11日播种,2019年4月15日收获。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 生育期 调查记载各品种的初花期、终花期及生育期,均用播种后天数表示。

1.3.2 株型性状测定 成熟后每小区取10株,分别测定分枝角度及角果着生角度。分枝角度测定位置为一次分枝与主茎夹角,从植株上、中、下分别选取3个分枝测定并取其平均值。角果着生角度测定位置为主茎角果与主茎的夹角,每株从主茎中部选取3个角果测量并取其平均值。

1.3.3 抗裂角性测定 每个品种从3个密度取10株混合样,鉴定方法按照《油菜抗裂角性鉴定技术规程》国家农业行业标准(NY/T3066-2016)进行,计算各品种的抗裂角指数(SRI)。鉴定标准如下:SRI≤0.20极易裂;0.20

1.3.4 茎秆抗折性测定 材料黄熟期取样,每个品种从3个密度取10株混合样,自然风干。用游标卡尺测主茎中间最宽和最窄处,取均值即为茎秆直径。之后茎秆放至45 ℃的烘箱烘8 h,用茎秆强度测定仪测茎秆抗折力。茎秆抗折强度均值(MBSS):为茎秆抗折力/茎秆横截面积。以中双11号为对照品种,其田间茎秆表现为抗折,MBSS值为0.5326 N/mm2。

1.3.5 倒伏情况调查 收获前3 d,调查各小区倒伏情况,根据主茎与地面的夹角度数将倒伏程度分为5级,1级为81° ~ 90°,2级为46°~80°,3级为31°~45°,4级为1°~30°,5级为0°。

1.3.6 产量相关指标及产量测定 成熟后每小区取10株进行室内考种,测定株高、有效分枝部位、有效分枝数、主茎有效角果数、全株有效角果数、角粒数、千粒重等,每个小区单独进行脱粒测产。

1.4 数据处理与分析

数据在Excel中整理、采用DPS 7.0软件统计分析数据。

2 结果与分析

2.1 参试品种生育期及花期表现

由表1可知,73.33 %的品种生育期小于180 d,生育期 ≤175 d的有5个品种,175 d<生育期 ≤180 d的有6个,生育期>180 d的有4个。参试品种花期为31~ 61 d,品种间差异较大,生育期与花期长短相关性较小,未达到显著水平;8个品种花期集中,花期小于40 d。云油双2号、云油33号早熟性突出且花期集中;云油杂12号、渝油55及宜早油一号较早熟且花期集中。

表1 性状调查

2.2 参试品种适宜机械化特性分析

2.2.1 参试品种株型性状分析 分别测定了15个品种分枝角度及角果着生角度(表1)。73.33 %的品种分枝角度小于30°,其中云油杂51号分枝角度(22.50°)最小,有3个品种的分枝角度≤ 25°,30°<分枝角度≤ 38°的有4个;40.00 %的品种角果着生角度小于55°,云油杂12号角果着生角度(40.30°)最小。综合来看,云油杂51号、宜早油一号、黔油早1号的株型及分枝极紧凑;云油杂12号、杂1899、宜早油二号的株型及分枝较紧凑。

2.2.2 参试品种抗裂角性鉴定 参试品种抗裂角鉴定结果(表1)表明,40 %的品种表现为抗裂角,渝油55的SRI值显著高于其它,表现为中抗;宜油早1号、云油33号、云油杂51号、宜早油二号、JW23115表现为低抗,其它为易裂或极易裂。

2.2.3 参试品种茎秆抗折性鉴定 参试品种茎秆抗折性鉴定,以田间表现为抗折的中双11号为对照,品种茎秆抗折力强度介于0.3678~0.5866 N/mm2(表1),3个品种茎秆抗折力强度大于中双11号,4个与中双11号相似。渝油55茎秆抗折性最好,其次花油8号、黔油早1号、宜早油一号、杂1898、黔油早2号、云油杂51号茎秆抗折性也较好。

2.2.4 参试品种倒伏情况分析 根据主茎与地面的夹角将植株倒伏程度进行分级,1级倒伏植株倒伏程度小,对产量几乎无影响,2级对产量有一定的影响,3~5级对产量影响较大。由图1可知,参试品种在3种密度条件下,约有10 %~30 %的植株倒伏,其中多为1~2,3~ 5级严重倒伏植株所占比例均较小,不同种植密度间,倒伏植株数分布规律不明显。总体看来,渝油47、JW23115、杂1898、渝油55、杂1899及云油菜杂12号抗倒伏性较好。

图1 参试品种在不同种植密度下植株倒伏情况

2.3 不同密度对参试品种产量及相关性状的影响

2.3.1 不同密度对参试品种产量的影响 由图2可知,参试品种在3种密度下产量均不同,多数品种产量为密度2 > 密度3 > 密度1,产量随着密度的增加先增后减。15个品种在密度2条件下平均产量较密度1、密度3分别增产490、374 kg/hm2,增幅为16.14 %、11.87 %。多数品种在密度3和密度1条件下,产量差别较小。所有品种均表现为在密度2条件下产量最高,黔油早2号、云油杂12号、宜早油一号及JW23115的产量显著高于其它品种。

图2 参试品种在不同种植密度下的产量表现

2.3.2 不同密度对参试品种产量相关性状的影响 由表2可知,总体看来,随着种植密度的增加,植株有效分枝部位逐渐升高,而株高、一次有效分枝数、主花序有效角果数、全株有效角果数、每角粒数均逐渐降低,千粒重变化较小;其中,一次有效分枝数和全株角果数受密度影响最大;密度越高,各项指标变化越大。

表2 不同种植密度条件下参试品种产量相关性状

2.4 机械化生产相关性状与产量相关性状相关性分析

本研究中与机械化生产相关的性状包括株型、抗裂角性、茎秆强度及抗倒性,这些性状与产量相关性状相关性分析结果(表3)表明,一次分枝角度、角果着生角度与产量呈负相关,相关系数为-0.43 ~-0.71,表明紧凑株型有利于提高产量;抗裂角指数与千粒重呈显著正相关,相关系数为 0.49 ~ 0.56;在较高种植密度条件下(密度1、密度2),茎秆折强度与产量呈显著正相关,相关系数分别为0.52、0.46,表明在密植条件下植株的茎秆抗折力对产量影响较大;植株密度较低、株高较高时,株高与倒伏植株比例呈显著正相关,相关系数为0.43、0.60;茎秆抗折强度与植株倒伏比例相关不显著。

表3 参试品种机械化生产相关性状与其它性状相关性

3 讨 论

目前,西南区推广的油菜品种生育期多大于180 d, 本研究的15个油菜品种,73 %以上生育期小于180 d,比本区域主推油菜早熟1~5 d,可以更好地解决与接茬作物的茬口问题,其中5个品种生育期在175 d内,早熟性突出。董晓芳[14]研究表明,油菜花期相对集中可以缩短油菜上下部角果成熟时间差利于机收,本研究中8个参试品种花期在40 d内,花期集中,比普通品种短15 ~ 20 d,角果成熟一致利于机收。

汪文祥[15]建立了一套油菜分枝角度测量方法,将分枝角度小于30°材料称为紧凑型,30°~ 40°为中间型,大于40°为松散型,并根据角果着生角度将材料分为平生型(趋近于90°)和斜生型(小于80°)。本试验中73 %以上的品种分枝角度小于30°为紧凑型,所有品种角果均为斜生型。本研究还表明,一次分枝角度、角果着生角度与产量呈负相关,相关系数绝对值大于0.40,高密度条件下相关系数绝对值可达到0.71,说明紧凑株型可提高产量,尤其是高密度条件下,这与陈新军等[14]的研究结果一致。

油菜角果抗裂性状变异较小,抗裂角资源少[16],文雁成[17]等测定了229份甘蓝型油菜的抗裂角指数,结果仅有2份抗裂角。王军[18]鉴定了1 136份甘蓝型油菜,仅获得1份抗裂角材料。本研究40 %的品种为抗裂角,抗裂角指数和每角粒数、千粒重均呈正相关,尤其是与千粒重相关系数大于0.49。其他相关研究也表明,抗裂角性与角果长、千粒重、种子直径呈显著正相关[19-20],但关于每角粒数与抗裂角相关性,有些研究结果与本试验一样认为是正相关[24],有些则认为是负相关[19]。

陈新军[21]研究表明,成熟期茎秆抗折力可反映品种抗茎倒能力。本研究以茎秆抗折力强的中双11号为对照,3个品种抗折力大于对照,27 %的品种抗倒性强。王学芳[22]指出各产量性状均与倒伏指数呈显著或极显著负相关。本研究表明,株高越高、单株角果数越多、单株生产力越高则植株倒伏越严重。本研究中茎秆抗折强度与植株倒伏比例相关性很小,可能是由于早熟品种生育期短,根系普遍比中晚熟品种弱,根系扎入土层较浅,引起植株倾斜倒伏。

本研究表明,随着种植密度增加,产量先增后减,这与多数相关研究[23-25]结果一致。15个品种均为在20万株/hm2条件下产量最高,这是因为密度适当增加,虽然一次有效分枝数、角果数和每角粒数略微下降,但单位面积株数增加,总产量增加,且植株株高降低,倒伏率下降利于机收。

4 结 论

本研究通过15个油菜品种的生育期及多个机械化收获相关指标进行比较,分析不同密度下的产量及相关性状,筛选出3个早熟适宜机收的品种:云油杂12号,其产量高、早熟性较突出、株型紧凑、茎秆抗折性中等、抗倒性好;渝油55,其产量较高、早熟性较突出、中抗裂角、茎秆抗折性强、抗倒伏性强;宜早油一号,其产量高,早熟性较突出、株型紧凑、茎秆抗折性强、抗倒伏性好。本研究还表明,选用紧凑株型品种,适当增加密度可降低株高、单株重,减轻倒伏增加产量;随着种植密度增加,参试品种产量均先增后减,所有品种均表现为在20万株/hm2条件下产量最高。

猜你喜欢

角果机收茎秆
扛稳粮食生产重任 大力推进水稻机收减损
水稻茎秆接触物理参数测定与离散元仿真标定
贵州芥菜型油菜主要性状与产量的相关性及通径分析
四川玉米生理成熟后抗倒性能变化及其影响因素*
不同油菜品种机收损失率及其与产量性状的相关性
机收包谷
基于油菜角果长度图像识别的每角粒数测试方法
全国小麦机收率96%创新高
油菜机收专用品种
基于ADAMS的玉米割台的仿真测试