陳小龍,裘曉云,陳 暉2,,魏 佳,張 紅,沈國新
(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學院蠶桑研究所,浙江杭州 310021;2.浙江農(nóng)林大學農(nóng)業(yè)與食品科學學院,浙江杭州 311300;3.美國得克薩斯理工大學生物系,得克薩斯拉伯克 79401)
蓖麻原產(chǎn)于非洲東部,栽培歷史悠久。近幾年蓖麻作為生物質(zhì)能源植物的生產(chǎn)和開發(fā)在國際上備受關注。浙江省是資源小省,因此浙江省十分重視能源高效利用和新能源的開發(fā)。浙江省的土地資源稀缺,土地以山地丘陵為主,宜墾未用的旱、薄、荒、灘、鹽堿土地多。蓖麻抗旱性強,耐瘠薄,適應性廣,是山嶺、高坡、溝邊堤堰、鹽堿地等閑置土地經(jīng)濟化利用的首選作物[1],因此,浙江發(fā)展蓖麻生產(chǎn)的潛力巨大。由于浙江省對蓖麻的研究積累少,在種質(zhì)資源收集保存、品種選育和豐產(chǎn)栽培等方面幾乎空白,引進并優(yōu)選適合浙江生態(tài)特點的蓖麻新品種,建立配套的栽培技術并進行示范推廣對發(fā)展浙江省能源產(chǎn)業(yè)意義重大。
本研究針對浙江省蓖麻品種種質(zhì)資源缺乏及沒有適合本地利用推廣的蓖麻品種這一現(xiàn)狀,有針對性地選擇了8個蓖麻品種,在浙江省農(nóng)業(yè)科學院試驗場內(nèi)進行了栽培試驗,現(xiàn)將試驗情況介紹如下。
供試品種共8個:矮桿密植早熟型蓖麻雜交種中北3號 (以下稱中北-3號),矮稈密植型中晚熟蓖麻雜交種中北4號 (以下稱中北-4號),蓖麻雜交種 JZBM-1(以下稱經(jīng)作蓖麻 1號),JZBM-2(以下稱經(jīng)作蓖麻2號),早熟型法國蓖麻雜交種CS-R24.181(以下稱CS-R24.181),中晚熟型法國蓖麻雜交種 CS-R6.181(以下稱晉蓖2號(181)),蓖麻雜交種汾蓖7號 (以下稱汾蓖7號),三系高產(chǎn)蓖麻雜交種晉蓖2號 (以下稱晉蓖2號)。
試驗地點在浙江省農(nóng)業(yè)科學院 (浙江省杭州市區(qū))的試驗田里,供試土壤為輕壤土,肥力中等。
試驗于2011年進行。種子于5月19日直播,每穴3粒,定苗時每穴1株。田間設計采用隨機區(qū)組法,3行區(qū),行長 10 m,行距 0.7 m,株距0.77 m,重復3次。播種后進行人工除草1次,7月初噴施百草枯1次。病蟲害防治等其他田間管理按常規(guī)方法進行,整個生育期內(nèi)未施肥。
蓖麻生長期內(nèi)進行物候期和農(nóng)藝性狀調(diào)查,方法按蓖麻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準[2]進行。同時進行抗病蟲害、抗倒伏等抗性調(diào)查,抗病蟲害的指標分為良好、一般、差3個等級[3]。按油料種籽含油率的標準測定方法 (GB/T 14488.1—1993)和氣相色譜法 (GB/T 17377—1998)分別對風干的成熟蓖麻籽進行種子含油率和脂肪酸成分測試[4]。
表1表明,所有品種均在播種后10~14 d出苗。晉蓖2號與汾蓖7號2個品種的幼苗期、初花期、花果期相對較長,其他品種間差異不大。晉蓖2號與汾蓖7號的幼苗期分別為59 d和60 d,其他品種48~52 d。晉蓖2號與汾蓖7號的初花期都為64 d,其他品種51~56 d。晉蓖2號與汾蓖7號的花果期為75 d,其他品種則67~70 d。成熟期8個品種間差異略大,經(jīng)作蓖麻1號最長為133 d,中北-4號最短為120 d,晉蓖2號與汾蓖7號都為132 d,其他4個品種122~125 d。生育期最長的是晉蓖2號與汾蓖7號都為122 d,最短的是中北-4號為107 d,其他5個品種109~119 d。
表1 供試蓖麻品種的物候期
2.2.1 莖稈生長能力
表2表明,株高晉蓖2號與汾蓖7號分別為310與309 cm,屬高桿蓖麻品種;CS-R24.181與晉蓖2號 (181)分別為201與219 cm,屬中桿蓖麻品種;其余的4個品種116~134 cm,屬矮桿蓖麻品種,其株高從高到低依次為經(jīng)作蓖麻2號、經(jīng)作蓖麻1號、中北-4號、中北-3號。供試品種中莖粗在3 cm以上的品種有3個,從高到低依次為晉蓖2號、汾蓖7號與CS-R 24.181;晉蓖2號(181)與經(jīng)作蓖麻2號分別為2.5與2.4 cm,其他3個品種經(jīng)作蓖麻1號,中北-3號與中北-4號都為2 cm。主莖節(jié)數(shù)最多的中北-4號,為19節(jié);其次是晉蓖2號與汾蓖7號,均為18節(jié);其余11~14節(jié)。主莖穗位高最高的2個品種是晉蓖2號與汾蓖7號,分別為117與104 cm;其次是晉蓖2號 (181)與CS-R 24.181,分別是62與60 cm;其余4個品種24~31 cm。
2.2.2 分枝能力與結(jié)果能力
所有供試品種中,有效分枝數(shù)CS-R24.181為11個,最多;其余品種按從多到少依次為經(jīng)作蓖麻2號 (10個),經(jīng)作蓖麻1號 (9個),晉蓖2號 (181)(8個),中北-3號 (7個),中北-4號與晉蓖2號 (均為6個)和汾蓖7號 (5個)。
株穗數(shù)最多的是CS-R24.181,為9個;其次是經(jīng)作蓖麻2號 (8個);最少的是晉蓖2號與汾蓖7號,均為3個 (表2)。
表2 供試蓖麻品種的主要農(nóng)藝性狀
表3表明,4個矮桿品種中北-3號、中北-4號、經(jīng)作蓖麻1號、經(jīng)作蓖麻2號的抗倒伏性都很強;4個株高在200 cm以上中、高桿品種中,晉蓖2號、汾蓖7號、晉蓖2號 (181)這3個品種的抗倒伏性中等;中桿品種CS-R24.181盡管其株高也達到200 cm以上,但其抗倒伏性強,推測原因是其莖桿比較粗。8個蓖麻品種的抗蟲性都很差,都有蟲害現(xiàn)象,主要的害蟲為夜蛾。在抗病性方面,中北-3號、中北-4號、經(jīng)作蓖麻2號和CS-R 24.181 4個品種表現(xiàn)良好。晉蓖2號、汾蓖7號和晉蓖2號 (181)3個品種抗病性差,特別是晉蓖2號 (181)灰霉病嚴重 (表3)。
表3 供試蓖麻品種的抗性情況
表4表明,從7月21開始,在經(jīng)作蓖麻2號、中北-3號、晉蓖2號 (181)、晉蓖2號的葉片上發(fā)現(xiàn)有夜蛾,7月22日開始所有品種的葉片上都發(fā)現(xiàn)夜蛾。根據(jù)8月7日的調(diào)查,經(jīng)作蓖麻2號受蟲害最嚴重,大約有86%的植株發(fā)生蟲害,中北-4號與汾蓖7號表現(xiàn)相對好些,但也分別有52%與55%的植株發(fā)生蟲害,其余品種受蟲害的植株則為60%~70%。到8月14日,8個蓖麻品種的所有植株都受到危害,蟲害集中表現(xiàn)在葉片上,在汾蓖7號的莖桿也出現(xiàn)蟲害。集中噴藥后,蓖麻蟲害均得到有效控制。
表4 不同時間段蓖麻蟲害發(fā)生情況
2.4.1 單株種子產(chǎn)量
表5表明,供試8個品種之間單株種子產(chǎn)量有較大差異。2個高桿品種中,晉蓖2號高于汾蓖7號。2個中桿品種中,晉蓖2號 (181)由于受灰霉病的影響,產(chǎn)量很低,只有 58 g,而 CS-R 24.181表現(xiàn)突出,達到157 g,在8個蓖麻品種中產(chǎn)量最高。4個矮桿品種中,中北-4號的單株種子產(chǎn)量最高,達到76 g;其次是中北-3號,為68 g;經(jīng)作蓖麻1號與經(jīng)作蓖麻2號的單株種子產(chǎn)量相近,分別為56與52 g。
表5 供試品種的單株種子產(chǎn)量及出籽率
2.4.2 蓖麻出籽率
8個供試品種中,中北-3號、中北-4號、CS-R 24.181、晉蓖2號的出籽率都在65%以上,經(jīng)作蓖麻1號、經(jīng)作蓖麻2號與汾蓖7號3個品種的出籽率則都在60%左右。晉蓖2號 (181)的出籽率最低,只有51%,推測原因是受灰霉病的影響(表5)。
表6表明,8個供試品種中,種子含油率CS-R 24.181最高,為53.9%,比平均水平高4.1%;其次是中北-4號,為52.6%,比平均水平高出1.5%;最低的是經(jīng)作蓖麻1號,為50.1%。蓖麻油酸含量高于平均水平的品種有5個,從高到低依次為經(jīng)作蓖麻2號 (87.81%)、晉蓖2號 (181)(86.67%)、經(jīng)作蓖麻1號 (86.46%)、中北-4號(86.11%)和CS-R 24.181(85.66%)。
棕櫚酸、油酸及亞油酸含量3個指標中,晉蓖2號的3個指標都明顯高于平均水平,其棕櫚酸、油酸及亞油酸含量分別高出平均水平19.9%,23.6%和12.5%。汾蓖 7號、中北-3號、CS-R 24.181、經(jīng)作蓖麻1號4個品種的棕櫚酸含量非常接近,為1.36%~1.41%;晉蓖2號 (181)的棕櫚酸含量最低,為1.21%。中北-3號的油酸含量明顯高于平均水平 (高17%);中北-4號、CS-R24.181、晉蓖2號 (181)、汾蓖7號的油酸含量比較接近;油酸含量最低的是經(jīng)作蓖麻2號,只有2.65%,比平均水平低28.2%;其次低的是經(jīng)作蓖麻1號,比平均水平低14.9%。8個蓖麻品種的亞油酸含量可分為3個檔次。晉蓖2號為6.65%,在第1檔;CS-R 24.181、中北-3號、汾蓖7號和經(jīng)作蓖麻1號4個品種為5.94% ~6.20%,為第2檔;中北-4號、經(jīng)作蓖麻2號、晉蓖2號 (181)3個品種為5.33%~5.54%,與上面4個品種有明顯差距。
表6 供試蓖麻品種的種子含油率及脂肪酸成分含量
參試的中北-3、中北-4號、經(jīng)作蓖麻1號和經(jīng)作蓖麻2號為矮桿品種。中北-4號成熟期與生育期在8個蓖麻品種中最短,株高僅為125 cm,是8個蓖麻品種中最矮的2個品種之一,僅次于中北-3號,單株種子產(chǎn)量在4個矮桿品種中最高,而且其抗倒伏性強,抗病性良好,抗蟲性在8個蓖麻品種中也最好,出籽率高于65%。中北-3號的株高最矮,抗倒伏性、抗病性、抗蟲性與中北-4號相當,出籽率是4個矮桿品種中最高的,單株種子產(chǎn)量也僅次于中北-4號。經(jīng)作蓖麻1號的抗病性一般,單株種子產(chǎn)量比中北-3號與中北-4號低,不僅出籽率低于65%,而且種子含油率也是所有蓖麻品種中最低的。經(jīng)作蓖麻2號抗性與中北-3號、中北-4號相當,但單株種子產(chǎn)量是8個品種中最低的,且出籽率也低于65%。綜合來看,4個矮桿蓖麻品種中,中北-4號的表現(xiàn)最好,其次是中北-3號,這2個品種適宜在浙江推廣。
株高超過200 cm的品種也是4個,分別是CSR 24.181、晉蓖2號 (181)、汾蓖7號和晉蓖2號。CS-R 24.181樹型中等,株高在200 cm左右,莖桿粗壯,抗倒伏性及抗病性好,有效分枝能力、株穗數(shù)、單株種子產(chǎn)量、種子含油率在所有蓖麻品種中表現(xiàn)最好,蓖麻出籽率在65%以上。晉蓖2號 (181)的株高為219 cm,單株種子產(chǎn)量、出籽率是8個蓖麻品種中最低的,抗倒伏性中等、抗蟲性差、抗病性差,試驗中灰霉病嚴重。晉蓖2號和汾蓖7號都是樹型高大的高桿品種,株高都達到300 cm以上,采摘果穗不方便;這2個品種的抗倒伏性中等,抗蟲性與抗病性差,株穗數(shù)是8個蓖麻品種中最少的,有效分枝數(shù)較少,單株種子產(chǎn)量比CS-R 24.181低??紤]到浙江容易受臺風的影響,晉蓖2號和汾蓖7號2個高桿品種不適宜在浙江推廣。綜合來看,在中、高桿品種中 CS-R 24.181的表現(xiàn)最好,適宜在浙江推廣。
試驗發(fā)現(xiàn),就單株種子產(chǎn)量而言,除了受灰霉病影響嚴重的晉蓖2號 (181)外,中、高桿的3個蓖麻品種均高于4個矮桿品種。但矮桿蓖麻品種具有可密植栽培的優(yōu)點,根據(jù)賈娟霞等[5]的研究結(jié)果,株高150~160 cm的株型緊湊的矮稈蓖麻其合理的種植密度為 39 000 ~40 000 株·hm-2[5],據(jù)此推算,本試驗中中北-3號與中北-4號的產(chǎn)量可分別達到2 652與2 964 kg·hm-2(按39 000株·hm-2計算),而單株種子產(chǎn)量最高的CS-R 24.181的產(chǎn)量只有2 351 kg·hm-2(按15 000株·hm-2計算)。由此可見,矮桿蓖麻品種的產(chǎn)量比中、高桿蓖麻品種都要高,此外,矮桿蓖麻品種還具有抗倒伏,田間操作容易,耗工少,易于實施機械化管理等優(yōu)點[4]。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學技術的發(fā)展,矮化密植已成為種植業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展的一個必然方向[5]。
根據(jù)試驗結(jié)果,在浙江地區(qū),推薦中北-3號與中北-4號作為密植高產(chǎn)品種推廣,CS-R 24.181作為中桿蓖麻品種推廣。建議將CS-R 24.181與中北-4號分別作為中桿蓖麻與矮桿蓖麻選育時的對照品種,為今后引進篩選適合浙江大面積種植的優(yōu)質(zhì)蓖麻種質(zhì)資源提供科學依據(jù)。
本次試驗播種時間偏遲,且矮桿品種與中高桿品種的株行距相同,這些將在今后的試驗中得到修正[6]。
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