中国农业科学 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (23): 4673-4685.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2024.23.008
李飞(), 熊财, 谷佳佳, 曹欣, 王珊珊, 胡伟, 周治国, 陈兵林(
)
收稿日期:
2024-04-04
接受日期:
2024-05-29
出版日期:
2024-12-01
发布日期:
2024-12-07
通信作者:
联系方式:
李飞,E-mail:2021101010@stu.njau.edu.cn。
基金资助:
LI Fei(), XIONG Cai, GU JiaJia, CAO Xin, WANG ShanShan, HU Wei, ZHOU ZhiGuo, CHEN BingLin(
)
Received:
2024-04-04
Accepted:
2024-05-29
Published:
2024-12-01
Online:
2024-12-07
摘要:
【目的】 揭示迟播对油菜光合源(叶、角果壳)演替、源载荷及产量品质的调控机制。【方法】 于2022—2023年在江苏盐城大丰和南京试点各设裂区试验,主因素设6个播期:10月17日(SD1)、10月23日(SD2)、10月29日(SD3)、11月4日(SD4)、11月10日(SD5)和11月16日(SD6),副因素设常规种甘蓝型油菜南农油4号(抗寒性强)和浙油51(抗寒性中等)2个品种,研究不同播期对油菜叶面积指数(LAI)、角果壳面积指数(PAI)动态变化特征和演替特征,以及源载荷和油菜籽产量品质的影响。【结果】 (1)播期越迟,油菜冬前苗龄越小,越冬存活率越低,长江下游油菜最迟安全播期为10月底,冬前苗龄5叶以上。播期推迟至11月,油菜叶龄下降至1.2—3.6叶,平均越冬存活率低于30%。南农油4号11月播种越冬率平均为30.9%,较浙油51高14.5%。(2)最迟安全播期内,随着播期推迟,油菜产量显著下降,单株角果数、千粒重的下降是造成产量下降的最直接因素;对油菜籽脂肪含量和蛋白质含量影响不显著。随着播期的推迟,SD2、SD3较SD1,产量分别下降9.6%、29.0%,单株角果数分别下降6.1%、23.9%,千粒重分别下降4.4%、6.5%。南农油4号籽粒脂肪、蛋白质含量平均为42.9%和25.0%,浙油51分别为47.9%和22.7%。(3)油菜最大LAI、PAI随播期推迟显著下降,LAI达峰值前的缓慢增长速率、达峰值后的快速下降速率皆随播期的推迟而下降;PAI快速增长速率随播期呈减缓趋势;播期越迟,LAI、PAI演替点越早(即有效积温少)和越低(即演替点LAI和PAI都比较低)。南农油4号LAI、PAI动态变化特征值、演替特征值普遍优于浙油51。(4)随播期推迟,叶面积下降幅度快于籽粒产量和角果壳面积下降幅度,造成叶源载荷逐渐增加,壳源载荷逐渐下降。叶源不足和籽粒库不足,是迟播减产的主要原因。南农油4号叶和壳载荷均高于浙油51。【结论】 长江下游油菜最迟安全播期内,宜选用叶和角果壳光合源演替点适宜、源载荷较高的耐寒性强、高产高油品种,以减少迟播导致的产量损失。
李飞, 熊财, 谷佳佳, 曹欣, 王珊珊, 胡伟, 周治国, 陈兵林. 迟播对油菜产量、品质、光合源演替及载荷特征的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(23): 4673-4685.
LI Fei, XIONG Cai, GU JiaJia, CAO Xin, WANG ShanShan, HU Wei, ZHOU ZhiGuo, CHEN BingLin. Effects of Late Sowing on Yield, Quality, Photosynthetic Source Succession and Loadability Characteristics of Rape[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(23): 4673-4685.
表2
不同播期对油菜产量和品质的影响"
地点 Place | 播期 Sowing date | 品种 Variety | 单株角果数 Plant silique number | 每角果粒数 Number of seeds | 千粒重 1000-seed weight (g) | 产量 Yield (kg·hm-2) | 脂肪含量 Fat content (%) | 蛋白质含量 Protein content (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
大丰 Dafeng | SD1 | V1 | 129.5a | 22.3a | 4.00a | 3814.7a | 43.0b | 24.8a |
V2 | 99.5b | 21.9a | 3.77b | 2693.3c | 47.7a | 22.5b | ||
SD2 | V1 | 119.3a | 22.9a | 3.72bc | 3352.8b | 42.5b | 24.0a | |
V2 | 100.0b | 22.6a | 3.55cd | 2646.2c | 47.5a | 21.9b | ||
SD3 | V1 | 105.0b | 21.8a | 3.54cd | 2694.8c | 42.8b | 24.7a | |
V2 | 55.8c | 22.7a | 3.47d | 1445.1d | 47.5a | 21.6b | ||
南京 Nanjing | SD1 | V1 | 119.5b | 22.1a | 4.03a | 3506.5ab | 43.0b | 24.9ab |
V2 | 130.4a | 22.4a | 3.88b | 3745.4a | 48.0a | 23.1b | ||
SD2 | V1 | 117.8ab | 21.7a | 3.87b | 3258.5bc | 43.1b | 25.6a | |
V2 | 110.0bc | 22.2a | 3.84b | 3089.3bcd | 48.7a | 23.1b | ||
SD3 | V1 | 106.0bc | 22.3a | 3.81b | 2971.2cd | 42.9b | 25.7a | |
V2 | 102.5c | 21.5a | 3.86b | 2810.9d | 47.8a | 23.3b | ||
F值 F-value | ||||||||
地点 Place (P) | ** | NS | ** | ** | ** | ** | ||
播期 Sowing date (SD) | ** | NS | ** | ** | NS | NS | ||
品种Vairety (V) | ** | NS | ** | ** | ** | ** | ||
地点×播期 P×SD | * | NS | * | * | NS | NS | ||
地点×品种 P×V | ** | NS | * | ** | * | NS | ||
播期×品种 SD×V | * | NS | * | NS | NS | NS | ||
地点×播期×品种 P×SD×V | ** | NS | NS | * | NS | NS |
表3
不同播期下油菜叶面积指数动态变化特征"
地点 Place | 播期 Sowing date | 品种 Variety | 回归方程 Regression equation | R2 | LAIM | EATLAIM (℃·d) | LAI上升期 LAI ascent stage | LAI下降期 LAI descent stage | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
MR1 (/(100 ℃·d)) | EATM1 (℃·d) | Ravg1 (/(100 ℃·d)) | MR2 (/(100 ℃·d)) | EATM2 (℃·d) | Ravg2 (/(100 ℃·d)) | |||||||
大丰 Dafeng | SD1 | V1 | LAI=1864.9/(1+e1.03×10-8EAT3-5.04×10-6EAT2-0.0082EAT+11.1) | 0.930 ** | 3.0 | 701.2 | 0.93 | 531.2 | 0.55 | -1.16 | 872.6 | -0.75 |
V2 | LAI=1843.3/(1+e6.24×10-9EAT3-3.07×10-6EAT2-0.0076EAT+11.4) | 0.969 ** | 2.7 | 820.6 | 0.71 | 622.6 | 0.43 | -0.87 | 1020.7 | -1.12 | ||
SD2 | V1 | LAI=1607.1/(1+e1.03×10-8EAT3-5.08×10-6EAT2-0.0084EAT+11.3) | 0.801 ** | 2.4 | 711.2 | 0.76 | 542.5 | 0.45 | -0.93 | 882.5 | -0.60 | |
V2 | LAI=1645.2/(1+e8.84×10-9EAT3-5.16×10-6EAT2-0.0076EAT+11.6) | 0.935 ** | 2.1 | 764.7 | 0.62 | 586.6 | 0.37 | -0.77 | 945.6 | -0.39 | ||
SD3 | V1 | LAI=1094.2/(1+e1.35×10-8EAT3-6.90×10-6EAT2-0.0092EAT+11.6) | 0.761 ** | 1.8 | 677.1 | 0.63 | 524.6 | 0.38 | -0.78 | 832.7 | -1.00 | |
V2 | LAI=1374.7/(1+e1.03×10-8EAT3-5.44×10-6EAT2-0.0081EAT+11.7) | 0.891 ** | 1.4 | 715.5 | 0.44 | 546.5 | 0.26 | -0.55 | 887.2 | -0.35 | ||
南京 Nanjing | SD1 | V1 | LAI=2175.3/(1+e4.03×10-9EAT3-1.04×10-6EAT2-0.0076EAT+10.9) | 0.901 ** | 4.6 | 885.3 | 1.11 | 660.0 | 0.67 | -1.34 | 1111.3 | -0.87 |
V2 | LAI=3741.4/(1+e2.81×10-9EAT3-1.38×10-6EAT2-0.0051EAT+10.4) | 0.936 ** | 4.4 | 957.2 | 0.91 | 689.9 | 0.54 | -1.15 | 1227.0 | -0.74 | ||
SD2 | V1 | LAI=1169.3/(1+e4.96×10-9EAT3-8.13×10-7EAT2-0.0094EAT+11.3) | 0.915 ** | 3.8 | 852.4 | 1.02 | 649.2 | 0.63 | -1.22 | 1056.4 | -0.79 | |
V2 | LAI=1303.8/(1+e3.91×10-9EAT3-1.59×10-6EAT2-0.0063EAT+10.6) | 0.904 ** | 3.4 | 882.4 | 0.77 | 647.4 | 0.46 | -0.96 | 1120.7 | -0.62 | ||
SD3 | V1 | LAI=1149.0/(1+e5.69×10-9EAT3-1.57×10-6EAT2-0.0092EAT+11.4) | 0.933 ** | 3.1 | 832.2 | 0.85 | 635.6 | 0.52 | -1.02 | 1030.8 | -0.66 | |
V2 | LAI=1592.8/(1+e4.93×10-9EAT3-2.00×10-6EAT2-0.0074EAT+11.2) | 0.935 ** | 2.3 | 854.4 | 0.58 | 641.4 | 0.35 | -0.71 | 1069.7 | -0.46 |
表4
不同播期下油菜角果壳面积指数动态变化特征"
地点 Place | 播期 Sowing date | 品种 Variety | 回归方程 Regression equation | R2 | PAIM | MR3 (/(100℃·d)) | EATM3 (℃·d) | EAT1 (℃·d) | EAT2 (℃·d) | ∆EAT (℃·d) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
大丰 Dafeng | SD1 | V1 | PAI=2.7/(1+e-0.023EAT+19.5) | 0.967** | 2.7 | 1.57 | 841.8 | 784.9 | 898.6 | 113.7 |
V2 | PAI=2.4/(1+e-0.020EAT+16.9) | 0.971** | 2.4 | 1.07 | 839.5 | 774.1 | 904.8 | 130.7 | ||
SD2 | V1 | PAI=2.3/(1+e-0.019EAT+14.8) | 0.962** | 2.3 | 0.78 | 798.6 | 727.6 | 869.6 | 141.9 | |
V2 | PAI=2.2/(1+e-0.019EAT+15.1) | 0.995** | 2.2 | 1.21 | 798.4 | 728.8 | 868.1 | 139.4 | ||
SD3 | V1 | PAI=1.8/(1+e-0.018EAT+13.8) | 0.963** | 1.8 | 1.01 | 778.4 | 704.3 | 852.5 | 148.1 | |
V2 | PAI=1.8/(1+e-0.017EAT+12.4) | 0.984** | 1.8 | 0.74 | 737.9 | 659.7 | 816.1 | 156.3 | ||
南京 Nanjing | SD1 | V1 | PAI=3.2/(1+e-0.012EAT+13.1) | 0.964** | 3.2 | 0.99 | 1050.8 | 944.7 | 1156.8 | 212.1 |
V2 | PAI=3.4/(1+e-0.014EAT+14.3) | 0.981** | 3.4 | 0.72 | 1017.8 | 923.8 | 1111.8 | 188.0 | ||
SD2 | V1 | PAI=2.5/(1+e-0.011EAT+11.3) | 0.99** | 2.5 | 0.48 | 988.2 | 872.9 | 1103.4 | 230.4 | |
V2 | PAI=3.2/(1+e-0.014EAT+13.9) | 0.927** | 3.2 | 1.18 | 1007.5 | 912.2 | 1102.8 | 190.6 | ||
SD3 | V1 | PAI=2.4/(1+e-0.008EAT+7.8) | 0.966** | 2.4 | 1.11 | 986.7 | 819.8 | 1153.6 | 333.8 | |
V2 | PAI=2.8/(1+e-0.013EAT+12.0) | 0.988** | 2.8 | 0.71 | 915.4 | 814.9 | 1015.9 | 200.9 |
[1] |
张琼瑛, 周桂清, 王国槐, 邹应斌. 播种期和播种方式对免耕直播油菜生长与产量的影响. 作物研究, 2004, 18(3): 167-170.
|
|
|
[2] |
杨萍, 鲜孟筑, 胡立勇, 徐正华. 低温胁迫对油菜种子萌发及幼苗生长的影响. 华中农业大学学报, 2015, 34(6): 7-13.
|
|
|
[3] |
苏伟, 鲁剑巍, 周广生, 李小坤, 韩自航, 雷海霞. 免耕及直播密度对油菜生长、养分吸收和产量的影响. 中国农业科学, 2011, 44(7): 1519-1526. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2011.07.027.
|
|
|
[4] |
|
[5] |
|
[6] |
|
[7] |
蒯婕, 王积军, 左青松, 陈红琳, 高建芹, 汪波, 周广生, 傅廷栋. 长江流域直播油菜密植效应及其机理研究进展. 中国农业科学, 2018, 51(24): 4625-4632. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.24.004.
|
|
|
[8] |
李莉. 播期、 密度对油菜产量和品质及生产潜力影响的研究[D]. 武汉: 华中农业大学, 2005.
|
|
|
[9] |
凌启鸿. 作物群体质量. 上海: 上海科学技术出版社, 2000: 387-389.
|
|
|
[10] |
巩若琳, 宋波, 杨志叶, 路丽静, 董军刚. 迟播和密度对不同油菜品种抗倒伏及产量的影响. 作物学报, 2023, 49(10): 2777-2792.
|
doi: 10.3724/SP.J.1006.2023.24248 |
|
[11] |
pmid: 16024686 |
[12] |
吴永成, 徐亚丽, 彭海浪, 李壮, 牛应泽. 播期及种植密度对直播油菜农艺性状和产量品质的影响. 西南农业学报, 2015, 28(2): 534-538.
|
|
|
[13] |
|
[14] |
胡盛, 李阳阳, 唐章林, 李加纳, 曲存民, 刘列钊. 干旱胁迫下甘蓝型油菜籽粒含油量和蛋白质含量变化的全基因组关联分析. 中国农业科学, 2023, 56(1): 17-35. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.01.002.
|
|
|
[15] |
|
[16] |
王玲. 油菜光合面积指数消长变化及高产群体指标研究[D]. 武汉: 华中农业大学, 2019.
|
|
|
[17] |
蔡昆争, 骆世明. 不同生育期遮光对水稻生长发育和产量形成的影响. 应用生态学报, 1999, 10(2): 193-196.
|
|
|
[18] |
|
[19] |
|
[20] |
|
[21] |
王兴才, 杨文钰. 基于间套作弱光胁迫下作物源库协调与产量研究进展. 中国油料作物学报, 2019, 41(2): 292-299.
doi: 10.7505/j.issn.1007-9084.2019.02.019 |
|
|
[22] |
王瑛, 张胜, 张润生. 植物激素处理对春油菜结实特性的影响. 华北农学报, 2005, 20(S1): 50-53.
doi: 10.7668/hbnxb.2005.S1.014 |
doi: 10.7668/hbnxb.2005.S1.014 |
|
[23] |
冷锁虎, 唐瑶, 李秋兰, 左青松, 杨萍. 油菜的源库关系研究 Ⅰ.角果大小对油菜后期源库的调节. 中国油料作物学报, 2005, 27(3): 37-40.
|
|
|
[24] |
中华人民共和国农业农村部公告第12号. 中华人民共和国农业农村部公报, 2018(5): 56.
|
Announcement No.12 of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs of the People’s Republic of China. Gazette of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs of the People’s Republic of China, 2018(5): 56. (in Chinese)
|
|
[25] |
中华人民共和国农业农村部公告第2566号, 2017. http://www.zzj.moa.gov.cn/gsgg/201712/t20171222_6313696.htm.
|
Announcement No. 2566 of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs of the People’s Republic of China, 2017. http://www.zzj.moa.gov.cn/gsgg/201712/t20171222_6313696.htm. (in Chinese)
|
|
[26] |
鲁如坤. 土壤农业化学分析方法. 北京: 中国农业科学技术出版社, 2000.
|
|
|
[27] |
冷锁虎, 朱耕如. 油菜角果表面积的计算方法. 中国油料, 1991, 13(3): 76-77.
|
|
|
[28] |
|
[29] |
|
[30] |
王信理. 在作物干物质积累的动态模拟中如何合理运用Logistic方程. 农业气象, 1986, 7(1): 14-19.
|
|
|
[31] |
王春丽, 王周礼, 陈婷, 杨建利, 陈文杰, 穆建新, 田建华, 赵小光. 甘蓝型油菜生殖生长期叶片和角果光合与产量关系的研究. 西北植物学报, 2016, 36(7): 1417-1426.
|
|
|
[32] |
袁圆, 汪波, 周广生, 刘芳, 黄俊生, 蒯婕. 播期和种植密度对油菜产量和茎秆抗倒性的影响. 中国农业科学, 2021, 54(8): 1613-1626. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.08.004.
|
|
|
[33] |
张树杰, 李玲, 张春雷. 播种期和种植密度对冬油菜籽粒产量和含油率的影响. 应用生态学报, 2012, 23(5): 1326-1332.
|
|
|
[34] |
|
[35] |
|
[36] |
|
[37] |
|
[38] |
|
[39] |
张敏, 钟志堂, 金梅, 赵敏, 吴崇友. 江苏省油菜生产现状与问题分析. 中国农机化学报, 2021, 42(8): 209-213, 236.
doi: 10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2021.08.28 |
|
|
[40] |
张子龙, 李加纳, 唐章林, 谌利. 播期和密度对甘蓝型黄籽油菜主要品质的影响. 西南农业大学学报(自然科学版), 2005, 27(6): 791-794, 798.
|
|
|
[41] |
倪绯. 不同农艺措施对油菜角果碳氮代谢与油脂积累的影响[D]. 武汉: 华中农业大学, 2018.
|
|
|
[42] |
|
[43] |
屠乃美, 官春云. 油菜库器官分化发育期剪叶对源库关系的影响. 湖南农业大学学报(自然科学版), 2001, 27(4): 258-263.
|
|
|
[44] |
戴敬, 郑伟, 喻义珠, 杨举善. 油菜花后光合面积变化及其与产量的关系. 中国油料作物学报, 2001, 23(2): 19-22.
|
|
|
[45] |
王春丽, 海江波, 田建华, 杨建利, 赵晓光. 油菜终花后角果和叶片光合对籽粒产量和品质的影响. 西北植物学报, 2014, 34(8): 1620-1626.
|
|
|
[46] |
刘建国, 帕尼古丽, 董志新, 黄瑛, 张继生, 朱新在. 单位叶面积负荷量对大豆源库调节效应的研究. 石河子大学学报(自然科学版), 2003, 21(4): 259-262.
|
|
|
[47] |
|
[1] | 范虹, 殷文, 胡发龙, 樊志龙, 赵财, 于爱忠, 何蔚, 孙亚丽, 王凤, 柴强. 绿洲灌区密植对氮肥减量玉米产量的补偿潜力[J]. 中国农业科学, 2024, 57(9): 1709-1721. |
[2] | 韩潇杰, 任志杰, 李双静, 田培培, 卢素豪, 马耕, 王丽芳, 马冬云, 赵亚南, 王晨阳. 不同施氮量对土壤团聚体碳氮含量及小麦产量的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(9): 1766-1778. |
[3] | 赵博慧, 张影全, 景东林, 刘保华, 程媛媛, 苏玉环, 唐娜, 张波, 郭波莉, 魏益民. 基于多年定点的小麦籽粒质量稳定性研究[J]. 中国农业科学, 2024, 57(9): 1833-1844. |
[4] | 何永强, 张金盔, 徐劲松, 丁晓雨, 程勇, 许本波, 张学昆. 14-羟基芸苔素甾醇生长调节剂对油菜生长和产量的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(8): 1444-1454. |
[5] | 李永飞, 李战魁, 张战胜, 陈永伟, 康建宏, 吴宏亮. 氮肥后移对高温胁迫下春小麦旗叶生理特性和产量的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(8): 1455-1468. |
[6] | 刘泽厚, 王琴, 叶美金, 万洪深, 杨宁, 杨漫宇, 杨武云, 李俊. 人工合成小麦和地方品种穗发芽抗性育种利用效率[J]. 中国农业科学, 2024, 57(7): 1255-1266. |
[7] | 梁王壮, 唐雅楠, 刘佳荟, 郭晓江, 董慧雪, 祁鹏飞, 王际睿. 小麦发芽对面粉质量与加工产品品质的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(7): 1267-1280. |
[8] | 任强, 徐珂, 樊志龙, 殷文, 范虹, 何蔚, 胡发龙, 柴强. 小麦玉米间作氮肥后移利于减少土壤蒸发提高水分利用效率[J]. 中国农业科学, 2024, 57(7): 1295-1307. |
[9] | 杨启睿, 李岚涛, 张潇, 张倩, 张银杰, 张铎, 王宜伦. 施钾对夏花生产量、品质及光温生理特性的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(7): 1335-1349. |
[10] | 党建友, 姜文超, 孙睿, 尚保华, 裴雪霞. 旱地小麦产量和水分利用对翻耕时间和降水量及其分布的响应[J]. 中国农业科学, 2024, 57(6): 1049-1065. |
[11] | 赵凯男, 丁豪, 刘阿康, 姜宗昊, 陈广周, 冯波, 王宗帅, 李华伟, 司纪升, 张宾, 毕香君, 李勇, 李升东, 王法宏. 氮肥减量后移改善植株光合特性提高麦-玉周年产量及经济效益[J]. 中国农业科学, 2024, 57(5): 868-884. |
[12] | 周浩露, 申朝阳, 罗新宇, 黄英惠, 王可心, 王云浩, 高小丽. 氮肥对垄沟集雨种植谷子氮素利用效率及产量的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(5): 885-899. |
[13] | 黄皓, 吴庆红, 张宇, 汪冶, 刘青娥, 方艺达, 罗自生. 新型相变蓄冷剂对香菇采后品质的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(5): 989-999. |
[14] | 麻碧娇, 陈桂平, 苟志文, 殷文, 樊志龙, 胡发龙, 范虹, 何蔚. 河西灌区减氮条件下小麦复种绿肥的水分利用及经济效益[J]. 中国农业科学, 2024, 57(4): 740-754. |
[15] | 姜雯, 梁文馨, 裴斐, 苏安祥, 马高兴, 方东路, 胡秋辉, 马宁. 添加杏鲍菇粉对挤压米品质特性的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(4): 779-796. |
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