中国农业科学 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (12): 2404-2423.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2024.12.011
黄方园1,2(), 卞潇华1,2, 蒋展1,2, 肖晓璐1,2, 段博1,2, 陈畅1,2, 马霓1,2(
), 关周博3(
)
收稿日期:
2023-07-28
接受日期:
2024-01-30
出版日期:
2024-06-16
发布日期:
2024-06-25
通信作者:
联系方式:
黄方园,E-mail:huangfangy@foxmail.com。
基金资助:
HUANG FangYuan1,2(), BIAN XiaoHua1,2, JIANG Zhan1,2, XIAO XiaoLu1,2, DUAN Bo1,2, CHEN Chang1,2, MA Ni1,2(
), GUAN ZhouBo3(
)
Received:
2023-07-28
Accepted:
2024-01-30
Published:
2024-06-16
Online:
2024-06-25
摘要:
【目的】 作物产量受到生态环境的显著影响。研究不同气候条件下冬油菜的产量形成机制,为冬油菜高产品种选育和高产栽培提供理论基础。【方法】 选择高产油菜品种秦优1618(Q1618)、油菜材料QF1以及常规油菜品种中双11(ZS11),2020—2021年在黄淮地区(陕西永寿)和长江中游地区(湖北阳逻)分别进行大田试验,研究不同生态区3个不同品种冬油菜的生长发育和生理特性。【结果】 不同生态区显著影响冬油菜根系生长特性、干物质积累分配和碳氮积累特征。两个生态区均以Q1618的根系生长最为旺盛,其根长在越冬期较ZS11和QF1分别平均提高了21.0%和6.0%。此外,在阳逻3个品种油菜花期的根系主要集中分布在土壤浅层(0—15 cm),永寿点主要集中分布在土壤深层(15—30 cm)。与ZS11和QF1相比,两个地点的Q1618油菜花期的深层根长、根表面积、根系平均直径、根尖数分别平均提高了138.1%、78.8%、24.2%、83.3%和104.8%、103.1%、44.2%、41.6%。油菜越冬期和花期根系生长与产量显著正相关,且在永寿点相关性更强;越冬期,黄淮产区油菜地上部干物质积累减缓,叶片氮含量降低,根部可溶性糖含量积累,各器官(根、茎、叶)中蔗糖、果糖含量整体表现为QF1>Q1618>ZS11,且该区各器官可溶性糖含量与产量正相关。长江中游产区冬油菜根茎叶基本处于同步生长期,其越冬期干物质积累量整体较黄淮产区提高 3.0倍,而该区越冬期干物质积累与单株有效角果数显著正相关。抽薹期后,两个试验点均以Q1618的干物质积累量最大,永寿试验点冬油菜成熟期的干物质积累量和角果中的干物质分配比例提高,分别较阳逻点显著提高10.3%和39.0%。整体而言,长江中游产区提高了冬油菜单株有效角果数,但黄淮产区冬油菜通过提高每角粒数和千粒重,其实测产量(除ZS11受冻害严重减产外)较长江中游产区平均提高了21.1%。相关性分析也表明,永寿点油菜产量与每角粒数和千粒重显著正相关,阳逻点油菜产量与单株有效角果数显著正相关。【结论】 长江中游地区通过促进油菜冬前生长,提高单株有效角果数。黄淮产区则通过适当控制越冬期油菜地上部营养体的生长,抽薹期后促进根和茎秆的干物质向籽粒分配来提高每角粒数和千粒重,有利于实现冬油菜高产。
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表1
不同生态区冬油菜生育时期"
地点 Sites | 品种 Variety | 播种期 Sowing period | 出苗期 Seedling period | 越冬期 Overwintering period | 抽薹期 Bolting period | 开花期 Flowering period | 角果期 Pod period | 成熟期 Mature period | 生育期 Growth period (d) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
永寿 Yongshou | Q1618 | Sept. 18th | Sept.27th | Dec. 21th | Mar.11th | Mar.28th | Apr. 23th | Jun. 7th | 263 |
QF1 | |||||||||
ZS11 | |||||||||
阳逻 Yangluo | Q1618 | Oct. 13th | Oct. 20th | Jan. 26th | Feb. 23th | Mar. 10th | Apr. 13th | May. 3th | 204 |
QF1 | |||||||||
ZS11 |
表2
不同生态区冬油菜的干物质量"
地点 Site | 品种 Variety | 冬前期 Before overwintering period | 越冬期 Overwintering period | 抽薹期 Bolting period | 开花期 Flowering period | 角果期 Pod period | 成熟期 Mature period |
---|---|---|---|---|---|---|---|
永寿 Yongshou | Q1618 | 4.53a | 2.97a | 6.16a | 28.86a | 48.26a | 65.68a |
QF1 | 3.01b | 2.66a | 4.26b | 22.68b | 36.43b | 44.40b | |
ZS11 | 2.79b | 2.28a | 4.26b | 24.3b | 43.42b | 70.48a | |
平均Mean | 3.44A | 2.64B | 4.89B | 25.28A | 42.70A | 60.19A | |
阳逻 Yangluo | Q1618 | 4.07a | 11.12a | 19.26a | 27.16a | 37.65a | 61.34a |
QF1 | 3.99a | 9.90a | 13.47c | 24.65b | 36.04ab | 43.41b | |
ZS11 | 3.45a | 10.8a | 16.79b | 26.14a | 34.18b | 58.93a | |
平均Mean | 3.84A | 10.61A | 16.51A | 25.98A | 35.96B | 54.56B | |
因素显著性 Significance of ANOVA | Site (S) | ns | ** | * | ns | * | * |
Genotype (G) | * | ns | ** | * | * | ** | |
S×G | ns | ns | ns | ns | ns | ns |
表3
不同生态区冬油菜产量及其构成要素"
地点 Site | 品种 Variety | 收获指数 Harvest index (%) | 单株分枝数 Number of branches per plant | 单株有效角果数 Effective pod number per plant | 每角粒数 Seed number per pod | 千粒重 1000-grain weight (g) | 产量 Yield (kg·hm-2) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
永寿 Yongshou | Q1618 | 0.36 a | 6.4 b | 209.9 a | 19.1 a | 4.77 a | 4219.5 a |
QF1 | 0.35 a | 7.7 a | 185.5 b | 21.6 a | 4.05 b | 3358.5 b | |
ZS11 | 0.20 b | 4.8 c | 115.5 c | 17.7 b | 4.24 ab | 1662.6 c | |
平均Mean | 0.30 A | 6.29 A | 170.30 B | 19.5 A | 4.35 A | 3080.2 A | |
阳逻 Yangluo | Q1618 | 0.25 a | 6.5 a | 250.0 a | 17.6 a | 3.89 a | 3595.5 a |
QF1 | 0.24 a | 7.0 a | 216.5 b | 14.9 c | 3.46 b | 2493.0 b | |
ZS11 | 0.23 a | 5.9 a | 216.0 b | 15.8 b | 3.84 a | 3097.5 a | |
平均Mean | 0.24 B | 6.5 A | 227.5 A | 16.4 B | 3.73 B | 3172.0 A | |
因素显著性 Significance of ANOVA | 地点Site (S) | ** | * | ** | ** | * | * |
品种Variety (V) | * | * | ** | * | * | ** | |
S×V | ns | ns | ns | ns | ns | ns |
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