西北沿山區(qū)油菜主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析

閆志利，張東昱，牛小霞，牛俊義，趙東霞

(1. 河北科技師范學(xué)院，河北秦皇島 066004;2. 甘肅省張掖市經(jīng)濟作物技術(shù)推廣站，甘肅張掖 735000;3. 甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院啤酒原料作物研究所，甘肅武威 733006;4. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，甘肅蘭州 730070)

我國西部地區(qū)是全國油菜的主產(chǎn)區(qū)，其光、溫等氣候特點與春油菜的生物學(xué)特性相適應(yīng)，保證了油菜優(yōu)良品質(zhì)的形成和生產(chǎn)優(yōu)勢地位的確立［1］。甘肅省油菜常年種植面積在15 萬hm2左右，占全省油料作物種植總面積的46%和經(jīng)濟作物種植總面積的23%［2］。據(jù)柴武高等［3］報道，甘肅省河西冷涼地區(qū)油菜高產(chǎn)示范田單產(chǎn)已達到4 170 kg·hm－2，實現(xiàn)產(chǎn)值16 680 元·hm－2，油菜種植已成為甘肅省的特色產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民收入的重要來源之一。但從總體上看，甘肅省油菜生產(chǎn)仍受干旱等自然氣候條件所制約，與國內(nèi)外先進地區(qū)相比，單產(chǎn)水平還有較大差距。提高甘肅省油菜產(chǎn)量和效益，必須科學(xué)選用優(yōu)良品種。

近年來，我國油菜育種單位陸續(xù)培育了一批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)油菜新品種，但由于各地自然氣候條件和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點不同，產(chǎn)量差異較大。張惠玲等［4］研究認為，甘肅省河西沿山旱作區(qū)年平均氣溫7 ℃～9 ℃，年降水量200 mm～500 mm，無霜期140 d～160 d，熱量條件好，光照充足，適宜種植中晚熟或晚熟品種。楊安中、高必軍、田志宏等［5－7］研究了油菜若干農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量的關(guān)系，趙繼獻［8］研究了油菜群體性狀與單位面積產(chǎn)量的關(guān)系。常建軍等［9］用灰色關(guān)聯(lián)分析法，對30 個甘藍型油菜雜交組合進行了評判。由于各地區(qū)域性氣候條件的影響，研究結(jié)論不盡一致。鑒此，我們在全國范圍內(nèi)收集了20 個具有一定產(chǎn)量優(yōu)勢的甘藍型油菜品種進行比較實驗，研究油菜植株性狀及產(chǎn)量構(gòu)成3 因子與產(chǎn)量的關(guān)系，為西北沿山旱作區(qū)科學(xué)選用油菜種植品種、實現(xiàn)油菜高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供依據(jù)，同時為開展油菜育種工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗品種

共選用20 個品種。三豐系列5 個，青雜系列5 個，綿油系列5 個，h 系列5 個，其他2 個，品種名稱及選育單位如表1 所示。對照品種青雜3 號為試驗所在地生產(chǎn)上正在應(yīng)用的品種。

表1 參試品種名稱及選育單位Table 1 Name and sources of tested cultivars

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗地點。試驗于2010 年5－10 月在甘肅省張掖市民樂縣南豐鄉(xiāng)永豐村進行。沙壤土，地力中上等，前作為大麥。當(dāng)?shù)睾０? 554 m，年均氣溫5℃，年均降雨量295.6 mm，無霜期152 d。

1.2.2 試驗設(shè)計。采用完全隨機區(qū)組排列，3 次重復(fù)。試驗小區(qū)面積21 m2(3 m ×7 m)。5 月8 日人工拉線做畦，按碳酸氫銨、過磷酸鈣各750 kg·hm－2的標準施入基肥。5 月9 日采用膜側(cè)溝播機播種，按磷酸二氫銨5 kg·hm－2、硼砂2 kg·hm－2的標準施入種肥。每穴播種3～4 粒，播深3 cm～4 cm，行距20 cm。6 月21 日(3～4 片真葉時)結(jié)合人工間苗除草1 次。5～6 片真葉時定苗，株距15 cm。8 月11 日用4.5%高效氯氰菊酯乳油300 ml·hm－2～600 ml·hm－2兌水30 kg 噴霧1 次，防治菜青蟲、小菜蛾、蕪菁葉蛾等蟲害。9 月8 日收獲，按小區(qū)曬干計產(chǎn)，并進行室內(nèi)考種。油菜生長期間，所有處理均未灌水和追肥。

1.3 測定指標

收獲時每小區(qū)取樣10 株進行室內(nèi)考種。測定株高、莖粗、主花序長度、單株有效分枝數(shù)(一次分枝數(shù)、二次分枝數(shù))、角果長、單株角果數(shù)、每角籽粒數(shù)、單株粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量等指標。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用EXCEL 2003 對數(shù)據(jù)進行分類整理。按鄧聚龍［10］的方法，利用DPS 9.50 統(tǒng)計軟件分析植株性狀及產(chǎn)量構(gòu)成3 因子與實際產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度，分辨系數(shù)設(shè)定為0.5。利用SPSS 17.0 統(tǒng)計軟件進行顯著性測驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同油菜品種主要植株性狀比較及關(guān)聯(lián)分析

表2 表明，參試品種株高、莖粗、主花序長度、單株一次分枝數(shù)、單株二次分枝數(shù)、角果長的變化區(qū)間分別為79.0 cm～97.2 cm、0.437 cm～0.596 cm、32.5 cm～41.5 cm、1.80～3.13 個、0.07～1.07 個、5.41 cm～7.17cm。實際產(chǎn)量超過1 500 kg·hm－2有5 個品種——綿油11、三豐19、h 056 和h 067，其株高分別為84.5 cm、84.4 cm、88.8 cm 和83.2 cm，比對照青雜3 號 (89.6 cm)分別降低5.65%、5.82%、0.87%和7.12%。三豐16 株高為91.3cm，比對照株高高出1.93%;綿油11、三豐19、h 056、h 067、三豐16 莖粗分別為0.562 cm、0.570 cm、0.533 cm、0.519 cm 和0.596 cm，比對照(0.455 cm)分別增加23.4%、25.2%、17.1%、14.0%和30.9%;綿油11、三豐19、h 056、h 067、三豐16 主花序長度別為36.0 cm、41.5 cm、39.2 cm、38.9 cm 和38.4 cm，比對照 (32.7cm)分別增加10.2%、26.9%、19.7%、19.0%和17.4%;三豐19 單株一次分枝數(shù)為2.33 個，比對照(2.47 個)減少5.67%。綿油11、h 056、h 067 和三豐16 單株一次分枝數(shù)分別為3.07 個、3.00 個、3.13 個和2.73 個，比對照分別增加24.3%、21.5%、26.7%和10.5%;三豐19 單株二次分枝數(shù)為0.20 個，比對照(0.33 個)減少39.39%。綿油11、h 056、h 067 和三豐16 單株二次分枝數(shù)分別為0.87 個、0.67 個、1.07 個和0.47 個，比對照分別增加163%、103%、224%和42.4%;綿油11、三豐19 和三豐16 角果長分別為6.27 cm、6.54 cm 和6.54 cm，比對照角果長(6.63 cm)分別減少5.43%、13.6%和1.36%。h 056、h 067 角果長分別為6.97 cm、7.17 cm，比對照分別增加5.13 %和8.15 %。可見，多數(shù)高產(chǎn)油菜品種為低矮株型，莖粗和主花序長度均比對照有所增加，單株一次分枝數(shù)、二次分枝數(shù)也多于對照。

將20 個參試品種單位面積產(chǎn)量及植株的6 個主要性狀——株高、莖粗、主花序長度、單株一次分枝數(shù)、單株二次分枝數(shù)、角果長看成是一個灰色系統(tǒng)，以單位面積產(chǎn)量為參考數(shù)列，6 個主要性狀為比較數(shù)列，分析油菜植株主要性狀與單位面積產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度，以此判斷植株主要性狀對單位面積產(chǎn)量的影響程度。結(jié)果表明，灰色關(guān)聯(lián)度由高到低的排序依次為:主花序長度＞單株二次分枝數(shù)＞莖粗＞角果長＞株高＞單株一次分枝數(shù)，表明主花序長度與單位面積產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最大，單株二次分枝數(shù)次之，單株一次分枝數(shù)最低。

2.2 不同油菜品種產(chǎn)量構(gòu)成因子比較及關(guān)聯(lián)分析

表2 表明，參試品種單株角果數(shù)、角粒數(shù)、千粒質(zhì)量的變化區(qū)間分別為30.3～65.1 個、20.3～27.0個、3.18 g～4.18 g。實際產(chǎn)量超過1 500 kg·hm－2的5 個品種——綿油11、三豐19、h 056、h 067、三豐16 單株角果數(shù)分別為58.3 個、54.8 個、59.1 個、65.1 個和54.1 個，比對照(37.0 個)分別高出57.7%、48.1%、59.7%、75.9%和46.1%;綿油11、h 056、三豐16 角粒數(shù)分別為29.9 個、28.1 個和27.0 個，比對照(26.4 個)分別高出13.4%、6.45%和2.23%。三豐19 和h 067 角粒數(shù)分別為25.2 個和24.6 個，比對照分別降低4.73%和7.01%;綿油11、三豐19、h 056、h 067、三豐16 千粒質(zhì)量分別為3.95 g、4.18 g、3.43 g、3.64 g 和3.60 g，比對照(3.18 g)分別提高24.1%、31.6%、25.4%、14.3 %和13.2%。可見，高產(chǎn)油菜品種單株角果數(shù)、千粒質(zhì)量均高于對照品種。

將20 個參試品種單位面積產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成3 因子——單株角果數(shù)、角粒數(shù)、千粒質(zhì)量看成是一個灰色系統(tǒng)，以單位面積產(chǎn)量為參考數(shù)列，產(chǎn)量構(gòu)成3 因子為比較數(shù)列，分析油菜產(chǎn)量構(gòu)成3 因子與單位面積產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度，以此判斷產(chǎn)量構(gòu)成3 因子對單位面積產(chǎn)量的影響程度。分析結(jié)果表明，單株角果數(shù)、角粒數(shù)、千粒質(zhì)量與單位面積產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分別為0.739 6、0.628 2、0.587 6，單株角果數(shù)與單位面積產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最大，角粒數(shù)次之，千粒質(zhì)量最低。

表2 不同油菜品種主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因子關(guān)聯(lián)分析Table 2 Analysis on grey correlation degree between main agronomic characteristics and yieldcomponent factors

2.3 不同油菜品種產(chǎn)量比較

表3 表明，參試品種單位面積產(chǎn)量的變化區(qū)間為821 kg·hm－2～1 978 kg·hm－2。20 個參試品種中，有15 個品種單位面積產(chǎn)量顯著高于對照(p ＜0.05)。實際產(chǎn)量超過1 500 kg·hm－2的5 個品種產(chǎn)量由高到低的排序為:綿油11 ＞三豐19 ＞h 056 ＞h 067 ＞三豐16，分別比對照青雜3 號產(chǎn)量增加121.8%、85.7%、83.6%、78.4%和68.9%。20 個參試品種中，綿油11、三豐19、h 056、h 067、三豐16 單株產(chǎn)量均超過5g，由高到低的排序與單位面積產(chǎn)量排序一致。可見，在種植密度、水肥供應(yīng)等條件相同的情況下，油菜品種的單位面積產(chǎn)量決定于單株產(chǎn)量。

表3 不同品種油菜產(chǎn)量情況Table 3 The yield performance of different cultivars

3 討論

在保障品質(zhì)的前提下，高產(chǎn)是油菜種植品種選擇的主要目標。單株產(chǎn)量是由多個單一性狀構(gòu)成的復(fù)合性狀，每個單一性狀不僅對單株產(chǎn)量產(chǎn)生直接效果，而且會通過其他性狀對產(chǎn)量產(chǎn)生間接作用［6］。田志宏等［7］對17 個雙低優(yōu)質(zhì)甘藍型油菜品種的研究結(jié)果表明，油菜產(chǎn)量與主花序長度呈極顯著正相關(guān)，而與莖粗、株高等呈不顯著相關(guān)。研究結(jié)果表明，高產(chǎn)油菜品種多為低矮株型，在莖粗、主花序長度、單株分枝數(shù)等方面均具優(yōu)勢，但角果長度未呈現(xiàn)出相關(guān)規(guī)律。灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明，主花序長度和單株二次分枝數(shù)與油菜產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度較大，莖粗和角果長次之，株高和單株一次分枝數(shù)較低。因此，西北沿山旱作區(qū)油菜育種或生產(chǎn)上選擇品種時，應(yīng)首先關(guān)注油菜品種主花序長度和單株二次分枝數(shù)等表現(xiàn)，其次再考慮油菜植株的莖粗和角果長等性狀。

單株角果數(shù)、果粒數(shù)和千粒質(zhì)量是油菜單株產(chǎn)量的3 個構(gòu)成因子［6］。胡虹文［11］研究認為，油菜單株產(chǎn)量與有效角果數(shù)顯著正相關(guān)，與角果粒數(shù)、千粒質(zhì)量無顯著關(guān)系。廖淑梅等［12］通過灰色關(guān)聯(lián)分析認為甘藍型油菜產(chǎn)量構(gòu)成3 因子與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)序依次為，單株角果數(shù)＞千粒質(zhì)量＞角粒數(shù)。張大瓊等［12］研究認為在不同海拔高度下，甘藍型油菜農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的作用不同。研究結(jié)果表明，單株角果數(shù)與甘藍型油菜單位面積實際產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最大，角粒數(shù)次之，千粒質(zhì)量最低，這與胡虹文、廖淑梅等［11－12］研究結(jié)果不盡一致，與張大瓊等［13］研究的高海拔地區(qū)結(jié)果相同。因此，西北沿山旱作區(qū)選擇高產(chǎn)油菜種植品種時，應(yīng)首先關(guān)注其單株角果數(shù)，其次考慮其角粒數(shù)，最后是千粒質(zhì)量，這與高必軍等［5］研究觀點一致。

在參試的20 個品種中，綿油11、三豐19、h 056、h 067 和三豐16 單位面積實際產(chǎn)量均超過1 500 kg·hm－2，與目前西北沿山旱作區(qū)生產(chǎn)上廣泛推廣應(yīng)用的品種——青雜3 號相比較，表現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)效果，應(yīng)在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用。

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