直播油菜密度對植株農藝性狀和產量的影響

李銀水，余常兵，胡小加，謝立華，張樹杰，車 志，廖祥生，廖 星

（中國農業科學院油料作物研究所，農業部油料作物生物學重點開放實驗室，湖北 武漢 430062）

油菜直播栽培不需要育苗，移栽，省工、省力；直播油菜還具有主根系發達、抗倒伏能力強等優點[1]。密度是影響油菜合理種植結構、協調源庫生理性狀的重要因子[2]，適宜群體結構是作物高產的基礎，直播油菜因個體生產能力差，應適當密植發揮群體優勢[3]。已有研究報道，直播油菜的合理密度為25 萬～45 萬株/hm2[1，4-5]；在免耕和遲播條件下因土壤緊實度大、根系生長及養分吸收受雜草競爭等因素影響，適宜栽培密度可以高達60 萬株/hm2[6]。油菜產量形成是多種農藝因子綜合作用的結果[7]，各種農藝因子通過直接或間接作用對目標產量產生影響[8-9]。試驗以10 個甘藍型油菜品種為材料，研究直播油菜不同密度對主要農藝性狀和產量的影響，闡明各種農藝因子與產量之間的相關性以及對產量構成的相對重要性，以期為充分挖掘直播油菜的高產潛力提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2009～2010年在湖北省武穴市大金鎮進行，試驗田塊地勢平坦，肥力中等且均勻，土壤類型為沙壤土，排灌方便，前茬為早熟晚稻。參試油菜品種（系）10 個，分別編號為1～10，均由中國農業科學院油料作物研究所提供。

1.2 試驗設計

試驗采用二因素裂區試驗設計，主因素為栽培密度（4 個密度分別為9、18、27、36 萬株/hm2），副因素為品種，3 次重復。播種前施48%（16%-16%-16%）的復合肥750 kg/hm2，進口高效持力硼4.5 kg，混合開溝深施作底肥；油菜苗期、薹肥各追肥1次，每次分別追施尿素、氯化鉀187.5 kg/hm2，施用方法均為對水澆施。

前茬晚稻2009年10月15日收割，油菜茬10月18日播種。小區面積5.0 m2，播種時按不同品種不同密度定好播種量，將種子與少量干細沙均勻后開溝條播，每小區播4 行，播后覆蓋一薄層有機肥。10月25日出苗，先后間苗3 次，冬至前按各小區的密度定足苗數（即每小區定實苗數45、90、135、180 株）。小區產量實打實收，于2010年5月13日收獲。其他管理按照高產栽培技術要求進行。

1.3 考種項目及方法

油菜收獲前，各小區隨機取地上部代表性植株6 株，考查株高、分枝高度、主軸長、一級有效分枝數、單株角果數和每角粒數。

1.4 數據計算及統計分析

通徑系數的計算方法[7-9]

直接通徑系數：Piy＝bi×（Sxi÷Sy），bi為偏回歸系數，Sxi為xi的標準差，Sy為y 的標準差；間接通徑系數：Pijy＝rij×Piy，rij為xi和xj的相關系數；剩余通徑系數：，R2為多元回歸方程的決定系數。試驗數據在Excel 2003 中處理，方差分析采用DPSv-3.01 軟件統計。

2 結果與分析

2.1 栽培密度對直播油菜農藝性狀及產量的影響

表1 結果表明，提高栽培密度，能顯著提高油菜分枝部位，顯著減少主軸長、一級有效分枝數、單株角果數和每角粒數。從試驗的整體結果來看，與低密度處理（9 萬株/hm2）相比，高密度處理（36 萬株/hm2）10 個油菜品種的分枝部位增加了24～41 cm，平均增加34.3 cm（平均增幅達87.7%）；主軸長除了2、3 號品種略有增加外，其余8 個品種減少5～18 cm，平均減少10.6 cm（平均減幅為21.8 %）；一級分枝數減少2～5 個，平均減少3.4 個（平均減幅達40.0%）；單株角果數減少145～244 個，平均減少198 個（平均減幅達52.9%）；每角粒數減少4.7～8.6 粒，平均減少6.3 粒（平均減幅達30.8%）。再從產量結果來看，提高栽培密度能顯著提高油菜籽產量，10 個品種的籽實產量均以36 萬株/hm2處理最高（平均達2 974.7 kg/hm2），與9 萬株/hm2處理相比分別提高244.1～532.3 kg/hm2，平均提高405.4 kg/hm2（平均增幅為15.8%）。

表1 栽培密度對直播油菜農藝性狀及產量的影響

2.2 主要農藝性狀與直播油菜產量間的相關分析

對7 個農藝因子密度（x1）、株高（x2）、分枝高度（x3）、主軸長（x4）、一級分枝數（x5）、單株角果數（x6）、每角粒數（x7）與產量進行相關分析，結果（表2）表明栽培密度和分枝高度與產量極顯著正相關，相關系數分別為0.804 9**和0.726 7**，一級分枝數、單株角果數和每角粒數與產量極顯著負相關，相關系數分別為－0.759 4**、－0.778 2**和－695 6**。再從栽培密度與其它因子的相互作用來看，栽培密度與分枝高度極顯著正相關，與主軸長、一級分枝數、單株角果數和每角粒數極顯著負相關。可以看出，栽培密度的改變會引起其它農藝因子的改變，進而影響產量。7 個因子與產量間的回歸方程為：y=2 199.91+11.19 x1+0.10 x2+2.78 x3+2.13 x4-33.55 x5+0.13 x6+13.63 x7（R2=0.719 6，F=11.730 2**），說明所分析的7 個因子決定了油菜產量變異的71.96%，誤差占28.04%。

表2 主要農藝性狀與直播油菜產量間的相關系數

2.3 主要農藝性狀與直播油菜產量間的通徑分析

在多元回歸的基礎上進行通徑分析（表3），可以看出，密度對產量的直接通徑系數為較大的正值（P1→y=0.634 0），此外它還通過分枝高度（P1→3→y=0.196 4）和一級分枝數（P1→5→y=0.242 9）的間接正效應對產量產生影響；分枝高度對產量的直接通徑系數只有0.230 3，但它通過密度（P3→1→y=0.560 4）和一級分枝數（P3→1→y=0.218 0）對產量產生間接正效應，成為產量第二大正影響因子；單株角果數和每角粒數對產量的直接通徑系數雖為正值（P6→y=0.056 7、P7→y=0.206 4），但兩者通過密度、分枝高度和一級分枝數對產量的間接作用都為負值，綜合結果是兩者對產量的發揮起較大的負效應（∑P6y=-0.778 2、∑P7y=-0.695 6）；一級分枝數對產量的直接通徑系數為負值（P5→y=-0.324 4），并通過密度和分枝高度的間接負作用進一步消弱產量，對產量的綜合作用達-0.759 4。可以看出，通過提高栽培密度來增加分枝高度，抑制一級分枝數可以充分發揮直播油菜的產量潛力。

表3 主要農藝性狀與直播油菜產量間的通徑系數

3 小結與討論

研究結果表明，栽培密度對直播油菜產量產生顯著影響，在相同地力和同等肥料投入條件下，提高栽培密度油菜產量平均增加15.8%。說明提高栽培密度可以有效提高油菜產量。

通徑分析是在多元回歸的基礎上將相關系數加以分解，通過直接通徑、間接通徑及總通徑系數來反應自變數對因變數直接作用的度量[7]；將各性狀與產量進行通徑分析，能全面、深刻地了解各性狀如何直接、間接地對產量產生作用[8]。7 個農藝因子與產量間的相關及通徑分析結果表明：栽培密度和分枝高度與產量極顯著正相關，對產量發揮起正效應，其原因可能與直播條件下小群體大個體以及大群體小個體均不利于產量的發揮[1]，密度增加后雖個體性狀下降，但能改善群體性狀[10]和植株分枝位點提高，分枝數減少，籽粒飽滿，成熟度較一致[11]等因素有關。一級分枝數與產量極顯著負相關，對產量發揮起負效應，則可能與油菜生理特性有關，油菜分枝能力較強，只要所需的光、溫、水、肥等條件適宜，植株的大多數腋芽都能伸長而形成分枝，但由植株上部腋芽發育而成的分枝，接受的光照條件好，分枝短、經濟系數高，而位于植株下部的分枝長，經濟系數卻很低[4]；另外，一級分枝數的增加還會引起二級分枝數的增加，在一定程度上影響了中上部通風透光條件，不僅降低光能利用率，還會加重病蟲害[12]。單株角果數和每角粒對產量的直接作用是積極的（P6→y=0.056 7、P7→y=0.206 4），綜合作用卻是負效應（∑P6y=-0.778 2、∑P7y=-0.695 6），主要是由它與栽培密度、分枝高度和一級分枝數對產量的間接負作用導致。已有研究報道，結角層雖是油菜后期主要光合器官，在籽粒產量形成過程中發揮著比葉更重要的作用[13]，但只有栽培密度適宜，單位面積角果數和角果皮面積達最大時油菜產量才會最高[2]，而結角層是否合理受諸多因素影響。再從栽培密度與各因子間的相關分析結果來看，密度與分枝高度極顯著正相關，與一級分枝數、單株角果數和每角粒數極顯著負相關，由此可見，遲直播油菜高產量潛力可以通過合理密植來控制個體生長，壓縮下位低效分枝，充分發揮主序和上部高效分枝的生產力來實現[4]。

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