西北沿山区油菜主要农艺性状与产量的灰色关联分析

闫志利，张东昱，牛小霞，牛俊义，赵东霞

(1. 河北科技师范学院，河北秦皇岛 066004;2. 甘肃省张掖市经济作物技术推广站，甘肃张掖 735000;3. 甘肃省农垦农业研究院啤酒原料作物研究所，甘肃武威 733006;4. 甘肃农业大学农学院，甘肃兰州 730070)

我国西部地区是全国油菜的主产区，其光、温等气候特点与春油菜的生物学特性相适应，保证了油菜优良品质的形成和生产优势地位的确立［1］。甘肃省油菜常年种植面积在15 万hm2左右，占全省油料作物种植总面积的46%和经济作物种植总面积的23%［2］。据柴武高等［3］报道，甘肃省河西冷凉地区油菜高产示范田单产已达到4 170 kg·hm－2，实现产值16 680 元·hm－2，油菜种植已成为甘肃省的特色产业和农民收入的重要来源之一。但从总体上看，甘肃省油菜生产仍受干旱等自然气候条件所制约，与国内外先进地区相比，单产水平还有较大差距。提高甘肃省油菜产量和效益，必须科学选用优良品种。

近年来，我国油菜育种单位陆续培育了一批高产、优质油菜新品种，但由于各地自然气候条件和农业生产特点不同，产量差异较大。张惠玲等［4］研究认为，甘肃省河西沿山旱作区年平均气温7 ℃～9 ℃，年降水量200 mm～500 mm，无霜期140 d～160 d，热量条件好，光照充足，适宜种植中晚熟或晚熟品种。杨安中、高必军、田志宏等［5－7］研究了油菜若干农艺性状与单株产量的关系，赵继献［8］研究了油菜群体性状与单位面积产量的关系。常建军等［9］用灰色关联分析法，对30 个甘蓝型油菜杂交组合进行了评判。由于各地区域性气候条件的影响，研究结论不尽一致。鉴此，我们在全国范围内收集了20 个具有一定产量优势的甘蓝型油菜品种进行比较实验，研究油菜植株性状及产量构成3 因子与产量的关系，为西北沿山旱作区科学选用油菜种植品种、实现油菜高产稳产提供依据，同时为开展油菜育种工作提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验品种

共选用20 个品种。三丰系列5 个，青杂系列5 个，绵油系列5 个，h 系列5 个，其他2 个，品种名称及选育单位如表1 所示。对照品种青杂3 号为试验所在地生产上正在应用的品种。

表1 参试品种名称及选育单位Table 1 Name and sources of tested cultivars

1.2 试验方法

1.2.1 试验地点。试验于2010 年5－10 月在甘肃省张掖市民乐县南丰乡永丰村进行。沙壤土，地力中上等，前作为大麦。当地海拔2 554 m，年均气温5℃，年均降雨量295.6 mm，无霜期152 d。

1.2.2 试验设计。采用完全随机区组排列，3 次重复。试验小区面积21 m2(3 m ×7 m)。5 月8 日人工拉线做畦，按碳酸氢铵、过磷酸钙各750 kg·hm－2的标准施入基肥。5 月9 日采用膜侧沟播机播种，按磷酸二氢铵5 kg·hm－2、硼砂2 kg·hm－2的标准施入种肥。每穴播种3～4 粒，播深3 cm～4 cm，行距20 cm。6 月21 日(3～4 片真叶时)结合人工间苗除草1 次。5～6 片真叶时定苗，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兑水30 kg 喷雾1 次，防治菜青虫、小菜蛾、芜菁叶蛾等虫害。9 月8 日收获，按小区晒干计产，并进行室内考种。油菜生长期间，所有处理均未灌水和追肥。

1.3 测定指标

收获时每小区取样10 株进行室内考种。测定株高、茎粗、主花序长度、单株有效分枝数(一次分枝数、二次分枝数)、角果长、单株角果数、每角籽粒数、单株粒质量、千粒质量等指标。

1.4 数据处理

利用EXCEL 2003 对数据进行分类整理。按邓聚龙［10］的方法，利用DPS 9.50 统计软件分析植株性状及产量构成3 因子与实际产量的灰色关联度，分辨系数设定为0.5。利用SPSS 17.0 统计软件进行显著性测验。

2 结果与分析

2.1 不同油菜品种主要植株性状比较及关联分析

表2 表明，参试品种株高、茎粗、主花序长度、单株一次分枝数、单株二次分枝数、角果长的变化区间分别为79.0 cm～97.2 cm、0.437 cm～0.596 cm、32.5 cm～41.5 cm、1.80～3.13 个、0.07～1.07 个、5.41 cm～7.17cm。实际产量超过1 500 kg·hm－2有5 个品种——绵油11、三丰19、h 056 和h 067，其株高分别为84.5 cm、84.4 cm、88.8 cm 和83.2 cm，比对照青杂3 号 (89.6 cm)分别降低5.65%、5.82%、0.87%和7.12%。三丰16 株高为91.3cm，比对照株高高出1.93%;绵油11、三丰19、h 056、h 067、三丰16 茎粗分别为0.562 cm、0.570 cm、0.533 cm、0.519 cm 和0.596 cm，比对照(0.455 cm)分别增加23.4%、25.2%、17.1%、14.0%和30.9%;绵油11、三丰19、h 056、h 067、三丰16 主花序长度别为36.0 cm、41.5 cm、39.2 cm、38.9 cm 和38.4 cm，比对照 (32.7cm)分别增加10.2%、26.9%、19.7%、19.0%和17.4%;三丰19 单株一次分枝数为2.33 个，比对照(2.47 个)减少5.67%。绵油11、h 056、h 067 和三丰16 单株一次分枝数分别为3.07 个、3.00 个、3.13 个和2.73 个，比对照分别增加24.3%、21.5%、26.7%和10.5%;三丰19 单株二次分枝数为0.20 个，比对照(0.33 个)减少39.39%。绵油11、h 056、h 067 和三丰16 单株二次分枝数分别为0.87 个、0.67 个、1.07 个和0.47 个，比对照分别增加163%、103%、224%和42.4%;绵油11、三丰19 和三丰16 角果长分别为6.27 cm、6.54 cm 和6.54 cm，比对照角果长(6.63 cm)分别减少5.43%、13.6%和1.36%。h 056、h 067 角果长分别为6.97 cm、7.17 cm，比对照分别增加5.13 %和8.15 %。可见，多数高产油菜品种为低矮株型，茎粗和主花序长度均比对照有所增加，单株一次分枝数、二次分枝数也多于对照。

将20 个参试品种单位面积产量及植株的6 个主要性状——株高、茎粗、主花序长度、单株一次分枝数、单株二次分枝数、角果长看成是一个灰色系统，以单位面积产量为参考数列，6 个主要性状为比较数列，分析油菜植株主要性状与单位面积产量的灰色关联度，以此判断植株主要性状对单位面积产量的影响程度。结果表明，灰色关联度由高到低的排序依次为:主花序长度＞单株二次分枝数＞茎粗＞角果长＞株高＞单株一次分枝数，表明主花序长度与单位面积产量的关联度最大，单株二次分枝数次之，单株一次分枝数最低。

2.2 不同油菜品种产量构成因子比较及关联分析

表2 表明，参试品种单株角果数、角粒数、千粒质量的变化区间分别为30.3～65.1 个、20.3～27.0个、3.18 g～4.18 g。实际产量超过1 500 kg·hm－2的5 个品种——绵油11、三丰19、h 056、h 067、三丰16 单株角果数分别为58.3 个、54.8 个、59.1 个、65.1 个和54.1 个，比对照(37.0 个)分别高出57.7%、48.1%、59.7%、75.9%和46.1%;绵油11、h 056、三丰16 角粒数分别为29.9 个、28.1 个和27.0 个，比对照(26.4 个)分别高出13.4%、6.45%和2.23%。三丰19 和h 067 角粒数分别为25.2 个和24.6 个，比对照分别降低4.73%和7.01%;绵油11、三丰19、h 056、h 067、三丰16 千粒质量分别为3.95 g、4.18 g、3.43 g、3.64 g 和3.60 g，比对照(3.18 g)分别提高24.1%、31.6%、25.4%、14.3 %和13.2%。可见，高产油菜品种单株角果数、千粒质量均高于对照品种。

将20 个参试品种单位面积产量及产量构成3 因子——单株角果数、角粒数、千粒质量看成是一个灰色系统，以单位面积产量为参考数列，产量构成3 因子为比较数列，分析油菜产量构成3 因子与单位面积产量的关联度，以此判断产量构成3 因子对单位面积产量的影响程度。分析结果表明，单株角果数、角粒数、千粒质量与单位面积产量的灰色关联度分别为0.739 6、0.628 2、0.587 6，单株角果数与单位面积产量的关联度最大，角粒数次之，千粒质量最低。

表2 不同油菜品种主要农艺性状及产量构成因子关联分析Table 2 Analysis on grey correlation degree between main agronomic characteristics and yieldcomponent factors

2.3 不同油菜品种产量比较

表3 表明，参试品种单位面积产量的变化区间为821 kg·hm－2～1 978 kg·hm－2。20 个参试品种中，有15 个品种单位面积产量显著高于对照(p ＜0.05)。实际产量超过1 500 kg·hm－2的5 个品种产量由高到低的排序为:绵油11 ＞三丰19 ＞h 056 ＞h 067 ＞三丰16，分别比对照青杂3 号产量增加121.8%、85.7%、83.6%、78.4%和68.9%。20 个参试品种中，绵油11、三丰19、h 056、h 067、三丰16 单株产量均超过5g，由高到低的排序与单位面积产量排序一致。可见，在种植密度、水肥供应等条件相同的情况下，油菜品种的单位面积产量决定于单株产量。

表3 不同品种油菜产量情况Table 3 The yield performance of different cultivars

3 讨论

在保障品质的前提下，高产是油菜种植品种选择的主要目标。单株产量是由多个单一性状构成的复合性状，每个单一性状不仅对单株产量产生直接效果，而且会通过其他性状对产量产生间接作用［6］。田志宏等［7］对17 个双低优质甘蓝型油菜品种的研究结果表明，油菜产量与主花序长度呈极显著正相关，而与茎粗、株高等呈不显著相关。研究结果表明，高产油菜品种多为低矮株型，在茎粗、主花序长度、单株分枝数等方面均具优势，但角果长度未呈现出相关规律。灰色关联分析结果表明，主花序长度和单株二次分枝数与油菜产量的灰色关联度较大，茎粗和角果长次之，株高和单株一次分枝数较低。因此，西北沿山旱作区油菜育种或生产上选择品种时，应首先关注油菜品种主花序长度和单株二次分枝数等表现，其次再考虑油菜植株的茎粗和角果长等性状。

单株角果数、果粒数和千粒质量是油菜单株产量的3 个构成因子［6］。胡虹文［11］研究认为，油菜单株产量与有效角果数显著正相关，与角果粒数、千粒质量无显著关系。廖淑梅等［12］通过灰色关联分析认为甘蓝型油菜产量构成3 因子与产量的关联序依次为，单株角果数＞千粒质量＞角粒数。张大琼等［12］研究认为在不同海拔高度下，甘蓝型油菜农艺性状对产量的作用不同。研究结果表明，单株角果数与甘蓝型油菜单位面积实际产量的关联度最大，角粒数次之，千粒质量最低，这与胡虹文、廖淑梅等［11－12］研究结果不尽一致，与张大琼等［13］研究的高海拔地区结果相同。因此，西北沿山旱作区选择高产油菜种植品种时，应首先关注其单株角果数，其次考虑其角粒数，最后是千粒质量，这与高必军等［5］研究观点一致。

在参试的20 个品种中，绵油11、三丰19、h 056、h 067 和三丰16 单位面积实际产量均超过1 500 kg·hm－2，与目前西北沿山旱作区生产上广泛推广应用的品种——青杂3 号相比较，表现出显著的增产效果，应在生产上大面积推广应用。

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