程慧煌 陈俊英 秦宇坤 王玉萍 沈家兴 危胜初 夏绍南 张丽娟
摘要:为筛选出适合赣北地区棉油连作轻简高效栽培的早熟高产油菜品种,并探明其产量形成特征,以13个油菜品种(系)为材料,对其早熟性、抗性、产量及产量构成等特征进行研究,并采用聚类分析、主成分分析等方法对参试品种进行综合评价。结果表明,这些品种的油菜籽产量为2361.4~2798.3kg/hm2,生育期为198~205天;产量与每株角果数、日均产量成极显著正相关;高产类品种的产量、收获密度、每株角果数及日均产量均显著大于低产类品种,千粒重显著低于低产类;高产类品种主要表现为具有较高的收获密度、每株角果数和每角粒数,且早熟性好。通过综合评价筛选出中油899、zy832两个高产且性状优良的品种,适合赣北地区种植。
关键词:赣北地区;棉油两熟制;油菜;高产量;品种筛选
中图分类号:S565,4.038文献标识码:A文章编号:2095-3143(2021)06-0044-07
DOl:10.3969/j.issn.2095-3143,2021,06.009
Screening of High Yield Rape Varieties under Cotton-Rape Double Cropping System in Northern Jiangxi
Cheng Huihuang, Chen Junying, Qin Yukun, Wang Yuping Shen Jiaxing, Wei Shengchu, Xia Shaonan, Zhang Lijuan
(Cotton Research Institute of Jiangxi Province/ Poyang Lake Station of Cotton Comprehensive Experiment National Cotton Industrial Technique System. ,Jiujiang, Jiangxi 332105, China)
Abstract: In order to screen out high - yield rape varieties suitable for light, simple and efficient cultivation of cotton-rape continuous cropping in northern Jiangxi, and explore their yield formation characteristics. 13 rape va-rieties (lines were used as materials to study their characteristics such as early maturity, resistance, yield and yield composition, and comprehensively evaluate each rape variety by means of cluster analysis and principal com-ponent analysis. The results showed that the rapeseed yield of these varieties ranged from 2361. 4 to 2798. 3 kg/hm, and the growth period ranged from 198 to 205 days; the yield was positively correlated with the number of pods per plant and daily average yield; the yield, harvest density, number of pods per plant and daily average yield of high-yield were significantly higher than those of low - yield variety, and the 1000 grain weight of high-yield was significantly lower than that of low-yield. High yield varieties are mainly reflected in their high harvest densi ty, number of pods per plant and number of grains per pod and good early maturity. Two high - yielding and excel-lent varieties of Zy899 and zy832 were selected through comprehensive evaluation, which are suitable for planting in norther Jiangxi
Key words: The norther region of Jiangxi; Cotton-rape double cropping system; Rape; High yield; Variety screenng
贛北地区位于长江中下游,是江西省的棉花主产区,植棉面积占全省的70%以上。然而传统的植棉技术劳动强度大、机械化程度低,严重制约着棉花产业的发展,已不再适合轻简节本、提质增效的要求。为此,改变传统耕种方式、提高工作效能是实现棉花产业现代化的必由之路3-4。棉油连作是长江流域棉区重要的一种耕作模式,一方面提高了地块的复种指数,增加了单位土地面积的收益,得到越来越多农民的青睐,对提高棉农的植棉积极性具有促进作用5-7;另一方面能有效地缓解了粮棉(油)争地矛盾,对促进棉花与油料生产,进而保障我国棉花与油料安全具有十分重要的意义。已成为今后长江流域棉区棉花生产的主要方向[8]。
为了优化棉油两熟制生产模式,在棉、油品种配套连作方面,周关印,等通过对油后棉品种筛选试验,认为中棉所50、中棉所60等4个品种均适合在长江流域开展油后直播;周家华,等[通过对引进的26个棉花品种(系)进行试验,筛选出两个适合油后直播的一年两熟栽培机采棉材料;周微,等通过棉田套播油菜试验筛选出两个适宜在赣北地区种植的高产油菜品种。在连作技术方面,张教海,等[总结分析了4种油棉两熟种植方式的优缺点及相应技术关键;孙桂琴,等3和肖远龙,等均对油棉配套技术进行了探究。且前人对适合棉油连作模式下棉花品种选育及棉油连作技术开展了大量研究[15-18,而对适合棉油双直播轻简高效栽培的早熟高产油菜品种的选育及研究鲜见报道。因而选用13个高产油菜品种为材料,采用棉油连作双直播的栽培方式,通过对13个油菜品种的早熟性、抗性、产量形成等特征的研究,并结合各产量相关性状指标进行综合评价,以期筛选出适合赣北地区棉油双直播模式下的早熟高产油菜品种,为赣北地区棉油连作模式下油菜品种的选择和早熟高产油菜品种的选育及轻简高效栽培提供参考。
1材料与方法
1.1试验地点及供试材料
试验于2019-2020年在江西省棉花研究所科研基地(115°83E,29°71'N)进行,供试土壤类型为沙壤土,供试品种(系)为江西省种子市场的主流品种及向各科研机构征集而来的品种,均为甘蓝型杂交种,分别为阳光131、中油杂19、中油杂28、中油杂30、中油852、中油899、zy832、沣油737、丰油10号、赣油杂03294、赣油杂1009、华油2号、宁杂11号。
1.2试验设计
试验采用随机区组排列,三次重复,小区面积为22.8m2(10m×2.28m),6行区。10月16日拉沟条播,播种量为7.5kg/hm2,播种后进行一次统一灌溉。采用撒施的方式分两次施肥,基施复合肥(氮磷钾有效养分含量均为15%)750kg/hm2、硼砂1.0kg/hm2;冬前追施尿素(含氮量46%)150kg/hm2。在5叶期,用高效盖草能兑水均匀喷施除草,苗期、初花期和盛花期分别用10%吡虫啉粉剂与400g/L菊杀乳油防治蚜虫、菜青虫等,抽薹期用250g/L咪酰胺乳油和50%菌核净可湿性粉剂防治菌核病。其它管理措施同当地大田油菜生产。
1.3测定内容及方法
分别记载各小区播种期、出苗期、终花期和成熟期,计算各品种生育期(从播种期到成熟期的天数),结果取三次重复的平均值。成熟期选取3株具有代表性的植株于室内考种,考察每株角果数,每角粒数、千粒重。每个小区单独收获计产,折算成单位面积的籽粒产量,并用籽粒产量/生育期求得日均产量(kg/hm2·d)。在生育后期调查株高、分支部位高度、一级分支数及主花序长度。在收获前2~3天按强、中、弱三级标准分别调查各品种的抗倒伏性;每个小区随机调查30株,根据感病株数计算菌核病的发病率。
1.4统计分析
试验数据采用Microsoft Excel 2010、SPASS 25.0进行处理和分析。
2结果与分析
2.1品种的产量聚类和产量性状表现
将阳光131、中油杂19、中油杂28、中油杂30、中油852、中油899、zy832、沣油737、丰油10号、赣油杂03294、赣油杂1009、华油2号和宁杂11号分别编号为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12和13。以品种的产量为变量,采用欧式距离法对13个品种进行系统聚类,取阈值T=15时,可以将13个品种按产量高低分为3个类群(见图1),I类群为高产类,有阳光131、中油852、中油899、zy832、沣油737、丰油10号共6个品种;Ⅱ类群为中产类,有中油杂19、赣油杂1009、华油2号、宁杂11号共4个品种;Ⅲ类群为低产类,有中油杂28、中油杂30、赣油杂03294共3个品种。
如表1所示,除每角粒数外各产量类群在产量及其产量构成均存在显著差异。其中,高产类品种的收获密度、每角粒数、产量及日均产量均显著高于低产类品种,而与中产类型无显著差异,高产类品种的千粒重显著低于低产类品种。除千粒重外各因素均表现出:高产类>中产类>低产类。就不同品种而言,高产品种中油852的产量、每株角果数和千粒重均表现最高,分别高于总平均8.94%、16.21%、13.03%。
2.2不同产量类型及品种的农艺性状差异
不同产量类型的农艺性状均无显著性差异(表1)。各品种的株高为164.6~190.5cm,变幅为-8.2%~6.2%,总体表现为高产类>中产类>低产类;各产量类型分支部位高度相差不大,基本在100cm左右;一级分支数为5.0~7.1个/株,平均为6.1个/株;主花序长度为44.2~51.9cm,平均为47.5cm。不同产量类型的菌核病发病率无显著性差异(表1)。发病率高的3个油菜品种为zy832、赣油杂1009和赣油杂03294,菌核病发病率均在10%以上;菌核病发病率低的3个油菜品种为中油杂28、宁杂11号和中油852,菌核病发病率均在5%以内。抗倒伏性强的品种为中油852、中油899、中油杂28和中油杂30,抗倒伏性弱的品种为丰油10号、赣油杂1009、宁杂11号和赣油杂03294,其余品种为抗倒伏性中等。从整体来看,低产品种的菌核病发病率和抗倒伏性种表现好。
2.3产量与各指标间的相关性
根據相关性分析可知(表2),产量(y)与密度(x1)、每角粒数(x3)、株高(x5)、一级分支数(x7)、菌核病发病率(x9)呈正相关,与千粒重(x4)、分枝部位高度(x6)、主花序长度(x8)、生育期(x10)呈负相关,与每株角果数(x2)、日均产量(x11)呈极显著正相关。密度(x1)与千粒重(x4)呈极显著负相关,与菌核病发病率(x9)呈极显著正相关;每株角果数(x2)与生育期(x10)呈显著负相关;株高(x5)与菌核病发病率(x9)显著正相关,与分枝部位高度(x6)呈极显著正相关;分枝部位高度(x6)与一级分支数(x7)呈极显著负相关;一级分支数(x7)与生育期(x10)呈显著负相关;生育期(x10)与日均产量(x11)呈显著负相关。
2.4品种各性状的主成分分析
选择密度、每株角果数、每角粒数、千粒重、株高、分枝部位高、一级分枝数、主花序长度、发病率、生育期、日均产量11个相关指标来衡量各品种(系)的性状状况。经过对11個指标的数据进行标准化后,进行主成分分析。以主成分特征值大于1为标准,将累积贡献百分率≥85%作为提取原则,得到4个主成分,各因子的特征值分别为3.82、2.86、1.53和1.42,方差贡献率分别为34.72%、26.03%、13.92%和12.93%,其累积贡献率为87.60%,能够代表原始变量指标的大部分信息(表3)。
通过因子1、因子2、因子3和因子4得分与各因子的特征值百分率作为权数进行加权求和计算得出各品种(系)性状综合得分(表4)。按照得分的高低排序可知,排名前三的品种为中油899、赣油杂1009、和zy832,其综合得分分别为1.432、1.065、0.844;排名最后的品种为中油杂30,综合得分为—1.322。
2.5品种各性状综合聚类分析
以各品种(系)产量相关性状综合得分为变量,进行聚类分析(图2,方法同上),取阈值T=13时,可以将13个品种按性状综合得分的高低分为3组,高分组:中油杂19、中油899、zy832、赣油杂03294、赣油杂1009;中分组:阳光131、中油杂28、中油852、华油2号;低分组:中油杂30、沣油737、丰油10号、宁杂11号。综合聚类分析(图1、图2)筛选出高产且综合性状优良的品种为中油899、zy832。阳光131、中油852、沣油737、丰油10号为高产类但综合性状较次的品种;赣油杂03294、赣油杂1009为中低产类但综合性状优良的品种。
3讨论与结论
在棉油连作模式中,适宜的生育期是解决茬口衔接问题的主要关键因子之一。有研究表明只要密度适宜加上合理的化控,赣北地区直播棉的播期安排在5月中下旬,甚至6月初,仍可实现高产优质[20、-211。本试验中油菜收获期均在5月初,全生育期在200天左右,油菜收获之后有充足的时间来安排棉花直播,茬口衔接很适宜。然而赣北地区棉花基本在10月底以后结束,对油菜播期不利,大部分的棉油连作是在棉林中套种(直播)油菜,这影响油菜出苗及产量。虽然喷施脱叶催熟剂可促进棉花早收获,但会牺牲部分棉花产量。因而笔者认为选择吐絮较集中,收获期较早的棉花品种搭配耐迟播的油菜品种,是解决油棉周期性连作中茬口衔接问题的有效方式之一。
高产类品种的收获密度、每株角果数、日均产量显著高于低产类品种,而株高、分支部位高度、一级分支数、主花序长度等农艺性状在产量类型间均没有差异显著性;油菜品种获得高产主要表现具有较高的收获密度、每株角果数及每角粒数和早熟。
通过选取11个与油菜产量密切相关的性状指标,采用主成分分析的方法来衡量各油菜品种的性状总体质量状况,并且经过聚类分析,表明中油899、zy832为高产类且综合性状优良品种,适宜在赣北地区种植;阳光131、中油852、沣油737、丰油10号虽然为高产类品种但综合性状较次,在赣北地区种植稳产性相对欠佳;赣油杂03294、赣油杂1009为产量略低但综合性状优良,具有一定的潜在利用价值。
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