膜下栽培對大白菜胞質(zhì)型雄性不育系種子產(chǎn)量的影響

蘭創(chuàng)業(yè)，李改珍

（山西省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所，山西太原030032）

利用胞質(zhì)型大白菜雄性不育系制種可以獲得雜交率為100%的一代雜交種子[1-3]。然而，近年來植株在定植到大田后，由于溫度過低，植株在產(chǎn)生較多的分枝前會提前抽薹，導致種子產(chǎn)量降低，影響到大白菜胞質(zhì)型雄性不育系在生產(chǎn)上的大規(guī)模應用。通過“大白菜胞質(zhì)型雄性不育系選育”項目的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過充分春化的植株需要積累較多的營養(yǎng)物質(zhì)，才能正常分枝、開花、結(jié)實。

為了使大白菜胞質(zhì)型不育系材料定植后能正常生長、產(chǎn)生較多葉片，本試驗對不育系材料采用起壟膜下栽培、開溝膜下栽培、起壟栽培和平畦栽培4種栽培方式進行田間管理，通過觀測4種栽培方式下植株的抽薹時間、開花時間、生物產(chǎn)量、根系活力和植株種子產(chǎn)量，從而確定利于試驗材料正常開花結(jié)實的理想栽培方式。

1 材料和方法

1.1 材料

供試大白菜胞質(zhì)型雄性不育系代號為CMS20-15，父本代號為7-1，這2份材料均由山西省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所選育。

1.2 方法

于2012年2月1日，將試驗材料播種于山西省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所東陽試驗地的陽畦內(nèi)，4月1日定植于大田，每個小區(qū)7 m2，定植40株，材料CMS20-15與材料7-1的定植比例為3∶1，授粉結(jié)束后，拔除材料7-1的全部植株。試驗采用4種栽培方式，每個處理3次重復，試驗結(jié)果取平均值。

1.2.1 起壟膜下栽培（C1） 壟成拱形，高度15 cm，寬度40 cm，植株定植于壟的兩側(cè)最低處，株距為40 cm。先定植大白菜植株再覆蓋地膜，在地膜上開一個半徑5 cm的圓孔，10 d后再將植株全部從地膜下方掏出進行管理。

1.2.2 開溝膜下栽培（C2） 開溝定植大白菜植株，溝成“V”字形，溝深10 cm，溝頂部寬度20 cm，底部寬度10 cm，將植株定植在溝底部，株距40 cm。先定植植株再覆蓋地膜，在地膜上開一個半徑為5 cm的圓孔，10 d后再將植株從地膜的下方掏出進行管理。

1.2.3 起壟栽培（CK1） 壟成拱形，高度為15 cm，寬度為40 cm，在壟上覆蓋地膜，植株定植于壟的兩側(cè)最低處，株距40 cm，葉片在地膜上方。

1.2.4 平畦栽培（CK2） 在小區(qū)內(nèi)平鋪地膜，按照株行距40 cm×40 cm定植，葉片在地膜上方。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 植株抽薹及開花時間 抽薹和開花日期分別為肉眼可以觀測到植株花蕾和花的日期。

1.3.2 植株的葉片數(shù)量和質(zhì)量 抽薹后隨機選取6株，取主薹以下的全部葉片計數(shù)并稱質(zhì)量，取平均值。

1.3.3 植株開展度和分枝數(shù)量 5月20日，植株進入盛花期，測量植株的開展度，并統(tǒng)計分枝數(shù)量。

1.3.4 植株根系活力的測定 用TTC法[4-7]分別在植株定植時、定植后第5天、第10天測定根系活力，每個處理隨機選取3株，結(jié)果取平均值。

1.3.5 植株種子產(chǎn)量 待種子成熟時，每個處理隨機選取3株，收獲種子并稱質(zhì)量，結(jié)果取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 植株的抽薹、開花時間

經(jīng)過春化處理的大白菜植株積累較多的營養(yǎng)物質(zhì)后正常抽薹、開花，才能保證種子獲得足夠的營養(yǎng)和正常成熟。植株受環(huán)境因素影響會提前抽薹或延遲抽薹，而抽薹提前或延遲都會不同程度地影響種子的產(chǎn)量[8]。

從表1可以看出，采用起壟膜下栽培（C1）和開溝膜下栽培（C2）方式的植株抽薹日期和開花日期相同；起壟栽培（CK1）和平畦栽培（CK2）方式下植株抽薹、開花時間均較膜下栽培方式提前了15～20 d；平畦栽培（CK2）的抽薹日期和開花日期比起壟栽培分別提前5，6 d。

表1 4種栽培方式下植株抽薹時間 月-日

2.2 植株葉片數(shù)及質(zhì)量

植株定植在大田1周內(nèi)，由于溫度低、水分蒸發(fā)量大，起壟栽培和平畦栽培方式下定植初期植株的葉片全部受損或干枯，重新萌發(fā)新葉片，導致葉片數(shù)較少和葉片瘦弱，起壟栽培的葉片數(shù)和質(zhì)量優(yōu)于平畦栽培。起壟膜下栽培（C1）和開溝膜下栽培（C2）的葉片數(shù)幾乎是起壟栽培（CK1）條件下葉片數(shù)的1.9倍，質(zhì)量分別是起壟栽培（CK1）的4.7倍和5.0倍（表2）。說明膜下栽培有利于緩苗和植株的營養(yǎng)生長。

表2 4種栽培方式下植株的葉片數(shù)和質(zhì)量

2.3 植株開展度及分枝數(shù)量

植株具備較多葉片是產(chǎn)生較多分枝的物質(zhì)基礎(chǔ)，而分枝數(shù)的多少關(guān)系到種子產(chǎn)量的多少，所以植株的葉片數(shù)是種子高產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。從表3可以看出，起壟膜下栽培（C1）和開溝膜下栽培（C2）方式下的大白菜植株葉片生長旺盛，開展度大；起壟栽培（CK1）和平畦栽培（CK2）方式下的大白菜植株開展度較小。從分枝數(shù)可以看出，葉片生長旺盛、開展度大的植株，分枝數(shù)多；反之，分枝數(shù)少。

表3 4種栽培方式下植株開展度和分枝數(shù)

2.4 根系活力

植物根系是活躍的吸收器官和合成器官，根的生長情況和活力水平直接影響地上部的生長和營養(yǎng)狀況及產(chǎn)量水平[9-11]。

從圖1可以看出，在4種定植栽培方式下，植株根系活力基本一致；定植后第5天測定結(jié)果顯示，采用起壟膜下定植和開溝膜下定植的植株根系活力比定植時升高，說明這2種種植模式下的植株根系已經(jīng)開始與土壤結(jié)合，植株開始正常生長。采用起壟栽培和平畦栽培的植株根系活力較定植時下降，說明這2種種植模式下的植株根系生長還未恢復正常；定植后第10天的4種種植模式下的植株根系活力均有增長，2種膜下栽培方式的植株根系活力增加值較高，說明植株根系生長迅速，起壟栽培和平畦栽培方式下植株的根系活力較定植時和定植后第5天均有增長，說明這2種種植模式下植株需要10 d才能使根系恢復正常生長。

2.5 植株種子產(chǎn)量

由圖2可知，4種栽培方式下單株種子的平均產(chǎn)量表現(xiàn)為：起壟膜下栽培＞開溝膜下栽培＞起壟栽培＞平畦栽培；2種膜下栽培方式對植株種子產(chǎn)量的影響不顯著，而膜下栽培和膜上栽培這2種模式對種子產(chǎn)量的影響差異顯著，起壟栽培和平畦栽培方式的種子產(chǎn)量分別是開溝膜下栽培方式的71.1%，52.9%，起壟栽培和平畦栽培方式的種子產(chǎn)量分別是起壟膜下栽培方式的71.5%，50.8%。所以，2種膜下栽培方式對種子產(chǎn)量豐產(chǎn)有積極的作用。

3 討論

大白菜胞質(zhì)型雄性不育系材料在生產(chǎn)種子時受到低溫影響，植株生長異常，導致種子產(chǎn)量降低。根系溫度影響植物生長及地上、地下部干物質(zhì)積累，根冠比、葉片生長速率和種子產(chǎn)量[12-13]。4種種植方式對植株最大的影響主要體現(xiàn)在根系溫度對植株的影響上，適宜的根系溫度利于植株根系與土壤結(jié)合，利于水分在植株體內(nèi)的傳輸，從而保證植株的正常生長。采用起壟膜下栽培和開溝膜下栽培方式，植株的根系溫度比起壟栽培和平畦栽培方式高且保水能力強，利于植株的正常營養(yǎng)生長和生殖生長，為植株產(chǎn)生較高的種子產(chǎn)量奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

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