不同種植密度對油菜新品種秦優(yōu)1618產(chǎn)量品質(zhì)和抗性的影響

王學芳，董育紅，楊 麗，鄭 磊，張忠鑫，田建華

(陜西省雜交油菜研究中心，陜西 楊凌 712100)

油菜是我國最主要的食用植物油來源，目前我國油菜生產(chǎn)存在的“三低兩高”現(xiàn)狀，導致了我國油菜生產(chǎn)成本高，效益低，農(nóng)戶種植油菜積極性不高，油菜種植面積與總產(chǎn)長期徘徊。優(yōu)良的品種固然是解決以上問題的關(guān)鍵，合理密植是提高油菜產(chǎn)量與肥料利用效率的重要途徑，也是提高我國油菜生產(chǎn)效益，縮小與發(fā)達國家間差距的一項核心技術(shù)[1]。近年來，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)村勞動力結(jié)構(gòu)的變化，要求油菜生產(chǎn)必須實現(xiàn)機械化。機械化的實施在依靠過硬品種的同時還需要配套合理的栽培措施。秦優(yōu)1618雙低油菜新品種是陜西省雜交油菜研究中心育成的甘藍型雜交油菜品種，2019年通過農(nóng)業(yè)部登記，登記編號為GPD油菜(2019)610072，具有產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、抗性好的特點。在實際生產(chǎn)中，合理的種植密度是油菜高產(chǎn)的基礎(chǔ)[2]，有關(guān)密度對油菜產(chǎn)量、品質(zhì)及抗性的影響的研究報道較多，研究指出油菜高產(chǎn)的適宜密度因品種、農(nóng)藝措施的不同而不同，在油菜不同品種間，密度水平對油菜的產(chǎn)量、品質(zhì)、抗倒性和抗病性的影響不同[3～7]。秦優(yōu)1618油菜新品種為 2019 年新登記品種，為確保其高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗的特性，篩選出適宜的栽培密度水平，協(xié)調(diào)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)與抗逆的關(guān)系，筆者開展了不同種植密度對秦優(yōu)1618產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性影響的研究，為該品種的大面積推廣應(yīng)用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2018-2019年度在陜西省雜交油菜研究中心楊凌區(qū)試驗田進行，供試品種為秦優(yōu)1618。

1.2 試驗方法

試驗設(shè)密度1個因子，共7個水平，分別為D1( 15萬株·hm-2)、D2( 22.5萬株·hm-2)、D3(30萬株·hm-2)、D4(37.5萬株·hm-2)、D5(45萬株·hm-2)、D6(52．5萬株·hm-2)、D7(60萬株·hm-2)。試驗小區(qū)采取隨機區(qū)組排列，重復(fù) 3 次，每小區(qū)面積為 16.8 m2。試驗田前茬為大豆，土壤肥力中等。2018年9月22日直播，油菜出苗后間去叢子苗，4～5葉期依密度定苗。其他管理同常規(guī)大田生產(chǎn)。

1.3 測試項目和方法

1.3.1 植物學性狀 在成熟期每小區(qū)選擇生長正常、無病害、無機械損傷的10個單株，考察株高、有效分枝高度、主花序長度、分枝數(shù)、根莖粗、主花序角果數(shù)和側(cè)枝角果數(shù),計算單株有效角果數(shù)(單株有效角果數(shù)=主花序角果數(shù)+側(cè)枝角果數(shù))和每公頃角果數(shù)(每公頃角果數(shù)=單株角果數(shù)×每公頃株數(shù))。

1.3.2 產(chǎn)量性狀 成熟期在每小區(qū)不同單株上、中、下部位取50個角果，裝袋風干后測定每角粒數(shù)；全區(qū)收獲測定小區(qū)產(chǎn)量，并測量各小區(qū)實際面積，計算單位面積產(chǎn)量；從各小區(qū)收獲種子中隨機抽取1 000粒測千粒重。

1.3.3 品質(zhì)性狀 用FOSS公司的DS2500F近紅外儀分析各處理的含油量、硫苷、芥酸和蛋白質(zhì)含量。

1.3.4 抗性分析 倒伏指數(shù)：成熟前調(diào)查各處理的倒伏情況，按喬春貴[8]的方法計算倒伏指數(shù)；菌核病發(fā)病株率：收獲時統(tǒng)計每處理菌核病發(fā)病株數(shù)占總株數(shù)的百分比。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2003進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同密度對秦優(yōu)1618植物學性狀的影響

由表1可以看出，在種植密度從D1(15萬株·hm-2) 到D7(60萬株·hm-2)的范圍內(nèi)，秦優(yōu)1618的植物學性狀除有效分枝高度隨密度增加而增加外，其他植物學性狀則隨種植密度的提高而降低，且差異均達極顯著水平。各植物學性狀基本上是最低密度與中間密度和最高密度間，即D1-D2與D3-D5、D3-D5與D6-D7之間存在統(tǒng)計學意義上的差異。

2.2 不同種植密度對秦優(yōu)1618產(chǎn)量及其構(gòu)成性狀的影響

密度對秦優(yōu)1618的產(chǎn)量有較大影響，在D1(15萬株·hm-2)到D7(60萬株·hm-2)隨著密度的增加，產(chǎn)量先提高，之后隨著種植密度的進一步提高，產(chǎn)量明顯下降。方差分析表明(表2)，不同密度下產(chǎn)量差異達顯著水平(F=4.53*)，在D5(45萬株·hm-2)密度下產(chǎn)量最高，達5 041.18 kg·hm-2，比其它密度增產(chǎn)2.99%～23.84%；D4(37.5萬株·hm-2)密度下的產(chǎn)量排第2，為4 894.68 kg·hm-2，比最高產(chǎn)量減產(chǎn)2.99%；最高密度D7(60株·hm-2)產(chǎn)量最低，且與其它密度產(chǎn)量差異達顯著水平。說明秦優(yōu)1618在37.5萬～45萬株·hm-2密度下，增產(chǎn)效果好，產(chǎn)量高。

表1 不同密度水平秦優(yōu)1618的植物學性狀

表2 不同密度水平秦優(yōu)1618產(chǎn)量及其構(gòu)成性狀

由表2可知，不同密度間主花序角果數(shù)、側(cè)枝角果數(shù)和單株有效角果數(shù)差異達極顯著水平，低密度下單株有效角果數(shù)顯著高于高密度。但隨著密度的增加，群體角果數(shù)不斷增加。千粒重隨著種植密度的增加有先增后減的趨勢，每角粒數(shù)隨著種植密度的增加有逐漸減少的趨勢，但差異均不顯著。由此可知，低密度能顯著增加秦優(yōu)1618單株有效角果數(shù)，千粒重和每角粒數(shù)也較多，但其群體總角果數(shù)較少，導致低密度產(chǎn)量較低；高密度處理的單株有效角果數(shù)雖然較少，其群體總角果數(shù)卻較多，但角粒數(shù)和千粒重有所下降，因此也無法獲得高產(chǎn)；在中等密度下既能顯著增加秦優(yōu)1618的群體角果數(shù)，又能協(xié)調(diào)千粒重和每角粒數(shù)從而達到高產(chǎn)。

2.3 不同種植密度對秦優(yōu)1618品質(zhì)及抗性的影響

從表3可以看出，不同種植密度下秦優(yōu)1618含油量的變幅為1.52%，最低密度D1(15萬株·hm-2)的含油量最高，但與其它密度水平的差異未達顯著水平；硫苷、芥酸和蛋白質(zhì)含量隨種植密度的變化也比較小，差異均未達顯著水平。

菌核病是制約我國油菜生產(chǎn)最主要的病害，每年導致油菜產(chǎn)量損失10%～20%[9]，不同密度下，秦優(yōu)1618的菌核病發(fā)病株率隨著種植密度的提高有先降后增的趨勢，且差異達顯著水平。D4～D5密度下發(fā)病最輕，分別為7.87%和9.53%，最高密度D7發(fā)病率最高，為17.03%。但方差分析顯示其差異未達顯著水平。不同種植密度秦優(yōu)1618的倒伏指數(shù)均為0，這是因為該品種的抗倒性強引起的。

表3 不同種植密度水平秦優(yōu)1618的品質(zhì)及抗性

3 結(jié)論與討論

有關(guān)密度對油菜產(chǎn)量的影響，前人已做過大量的研究，認為密度已成為油菜生產(chǎn)中影響油菜植物學性狀、產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素的重要因子。筆者研究結(jié)果表明，隨著密度的增加，秦優(yōu)1618的株高、主花序長度、有效分枝數(shù)、根莖粗顯著降低，有效分枝高度顯著增高,這與鄭本川[10]等的研究結(jié)果趨勢是一致的，但在株高、分枝高度、主序長度的差異顯著性上有差異，可能是試驗密度設(shè)計或品種特性不同而造成的。秦優(yōu)1618的單株有效角果數(shù)隨密度的增加顯著降低，每角粒數(shù)和千粒重總趨勢是逐漸減小，這與張建棟[5]的研究結(jié)果基本一致；種植密度在37.5萬～45萬株·hm-2產(chǎn)量最高，超過這個密度產(chǎn)量顯著降低。種植密度對秦優(yōu)1618產(chǎn)量的影響主要是通過增加群體總角果數(shù)起作用的，對每角粒數(shù)、千粒重影響較小，但也不是群體總角果數(shù)越多產(chǎn)量越高，需要協(xié)調(diào)產(chǎn)量3要素之間的矛盾。

油菜生產(chǎn)的主要產(chǎn)品是油脂和菜餅，對油菜籽的含油量、質(zhì)量以及菜餅品質(zhì)的要求是油菜育種的主要目標之一，環(huán)境因素對油菜籽的品質(zhì)是有影響的[11]。筆者研究結(jié)果表明，在一定的密度范圍內(nèi)，增加密度降低了籽粒的含油量，表現(xiàn)出種植密度對油菜籽粒油脂的形成有一定的負向作用，但差異未達顯著水平，這與張建棟等[5]的研究結(jié)果是一致的；密度對芥酸、硫苷和蛋白質(zhì)含量的影響也不顯著，說明密度變化對秦優(yōu)1618的品質(zhì)性狀影響較小。

一個優(yōu)良的品種應(yīng)該具備良好的抗性，密度對油菜的抗倒性和菌核病抗性較大影響。筆者研究結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)隨著種植密度的增加，秦優(yōu)1618的菌核病發(fā)病株率在降低，但隨著種植密度進一步增加到52．5 萬株·hm-2時，發(fā)病株率明顯增高，這與蒯婕[1]和薛艷[7]的研究結(jié)果基本一致。筆者研究生態(tài)條件下和試驗設(shè)定密度范圍內(nèi)，密度對秦優(yōu)1618的抗倒性沒有影響，這可能是因為該品種本身的抗倒性強的緣故(2016-2018年度國家冬油菜黃淮區(qū)品種試驗中，兩年21點次全部直立未倒)。

綜上所述，秦優(yōu)1618在37.5萬～45萬株·hm-2密度下，優(yōu)良品質(zhì)不變、植物學性狀結(jié)構(gòu)合理、菌核病較輕且產(chǎn)量最高，因此該密度為其在本區(qū)域的合理種植密度。也符合目前“以密增產(chǎn)”的生產(chǎn)需求(區(qū)域試驗密度37.5 萬 株·hm-2)。