郭一鳴，邱自祥，劉建英，王同華，范連益，曲 亮，李 莓*

（1湖南省作物研究所，長(zhǎng)沙410125；2瀏陽(yáng)市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，湖南瀏陽(yáng)410300；3瀏陽(yáng)市人民政府扶貧工作辦公室，湖南瀏陽(yáng)410300）

近年來(lái)，湖南省油菜種植面積不斷提高。國(guó)家統(tǒng)計(jì)資料表明，2010～2016年湖南省油菜種植面積從108.9萬(wàn)公頃擴(kuò)大到130.7萬(wàn)公頃，2015年以來(lái)穩(wěn)居全國(guó)第一位。但是，湖南省油菜平均產(chǎn)量?jī)H1575 kg／hm2，在長(zhǎng)江中游區(qū)處于中等水平，仍有較大提升空間。已有研究表明，種植密度是影響油菜高產(chǎn)的重要因素之一，合理的種植密度能協(xié)調(diào)群體和個(gè)體生長(zhǎng)，有利于干物質(zhì)的積累，是油菜高產(chǎn)的基礎(chǔ)［1，2］。因此，了解本地適宜油菜品種及種植密度，改善田間光溫利用率，有利于進(jìn)一步提升當(dāng)?shù)卦耘嗉夹g(shù)和機(jī)械化水平，提高產(chǎn)量，保障市場(chǎng)供應(yīng)。

近年來(lái)，油菜輕簡(jiǎn)化種植技術(shù)在湖南省得到廣泛推廣，到2016年直播油菜面積已達(dá)到50%，機(jī)械化水平也在不斷提高（http：／／www.hnagri.gov.cn／web／hnagrizw／snzx／zjgd／content_285637.html）。種植密度對(duì)油菜的株型、機(jī)械化生產(chǎn)的影響已有報(bào)道［3～5］。研究認(rèn)為種植密度較低時(shí)，油菜莖稈粗壯、分枝數(shù)多、植株高大、角果數(shù)多且成熟期差異大，導(dǎo)致機(jī)械收割效率低，籽粒損失大，損失率達(dá)10%以上［6］。在較高的種植密度條件下，由于單株之間存在明顯光溫水肥等競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)，導(dǎo)致個(gè)體生長(zhǎng)受阻，株高降低，分枝數(shù)和角果數(shù)減少，同時(shí)花期相對(duì)集中，有利于機(jī)械化收獲技術(shù)的應(yīng)用［7］。陳紅琳等［5］研究了四川盆地丘陵移栽油菜的最佳種植密度，發(fā)現(xiàn)群體有效分枝總數(shù)、有效角果總數(shù)及群體產(chǎn)量隨種植密度呈先增后減，群體密度為8.5萬(wàn)株／公頃時(shí)單產(chǎn)最高，而后減少。蒯婕等［8］則考察了15萬(wàn)～45萬(wàn)株／公頃直播種植密度下，密度與行距對(duì)油菜群體各指標(biāo)的影響，結(jié)果表明45萬(wàn)株／公頃左右的密度，植株均勻分布更有利于群體產(chǎn)量的形成。

筆者選取湖南省油菜產(chǎn)區(qū)6個(gè)試驗(yàn)基地（長(zhǎng)沙、溆浦、醴陵、瀏陽(yáng)、沅江、南縣），按照當(dāng)?shù)氐脑耘嗔?xí)慣，選擇當(dāng)?shù)刂魍破贩N，從移栽定苗5.1萬(wàn)株／公頃，到直播60萬(wàn)株／公頃，設(shè)置了多個(gè)種植密度，并綜合了2013～2017年的品種考種數(shù)據(jù)，進(jìn)行種植密度與株型性狀及產(chǎn)量等因素的綜合考察分析，以期對(duì)省內(nèi)栽培模式及種植密度有更多的了解，從而更好地指導(dǎo)生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2013～2017年對(duì)國(guó)家油菜產(chǎn)業(yè)體系長(zhǎng)沙試驗(yàn)站6個(gè)試驗(yàn)基地（長(zhǎng)沙、沅江、醴陵、瀏陽(yáng)，南縣、溆浦）的當(dāng)?shù)刂魍朴筒似贩N不同種植密度品比試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（表1）。試驗(yàn)小區(qū)廂寬2 m，長(zhǎng)10 m，溝寬0.5 m，3次重復(fù)，田間管理參照國(guó)家新品種區(qū)域試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 2013～2017年參試品種及種植密度Table 1 The tested varieties and the planting density in 2013～2017

續(xù)表1

1.2 測(cè)定項(xiàng)目

成熟期各小區(qū)隨機(jī)選取10株，測(cè)定株高、分枝起點(diǎn)高度、一次分枝數(shù)、單株角果數(shù)、每角果粒數(shù)、千粒重、單株產(chǎn)量。同時(shí)，各小區(qū)測(cè)產(chǎn)，獲得小區(qū)產(chǎn)量。測(cè)定3次重復(fù)，取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)分析

產(chǎn)量及株型相關(guān)數(shù)據(jù)的方差分析及顯著性檢驗(yàn)主要利用軟件R版本3.3.4的aov和TukeyHSD，各因素之間的相關(guān)系數(shù)和作圖用軟件為OriginLab，Northampton，MA，USA。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度與農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的相關(guān)性分析

以各點(diǎn)2013～2017年各品種的考種數(shù)據(jù)分析不同種植密度下該區(qū)域主推品種株型性狀和產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果如表2。從相關(guān)系數(shù)可以看出，種植密度除了與分枝起點(diǎn)高度呈極顯著正相關(guān)外，與株高、有效分枝數(shù)、單株角果數(shù)和單株產(chǎn)量均呈極顯著負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)分別為-0.50**，-0.82***，-0.76***和 -0.69***），表明隨著種植密度的增大，分枝起點(diǎn)高度增高，而株高、有效分枝數(shù)、單株角果數(shù)與單株產(chǎn)量均呈減少趨勢(shì)。其中，種植密度與有效分枝數(shù)和單株角果數(shù)相關(guān)性最大（圖1）；產(chǎn)量因素中，種植密度與單株產(chǎn)量存在顯著負(fù)相關(guān)（表2，圖2左），但沒有檢測(cè)到與小區(qū)整體產(chǎn)量的顯著相關(guān)性（圖2右）。

株高、有效分枝數(shù)、單株角果數(shù)與單株產(chǎn)量都存在極顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)分別為0.63***，0.87***和0.90***），而分枝起點(diǎn)高度則與有效分枝數(shù)、單株角果數(shù)和單株產(chǎn)量存在極顯著負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)分別為-0.78***，-0.73***和-0.64***）。

表2 各試驗(yàn)點(diǎn)2013～2017年各品種株型性狀、產(chǎn)量各因子及種植密度間的相關(guān)系數(shù)Table 2 Correlation coefficients between plant architecture traits，yield-related factors and planting densities of different varieties of all field p lots during 2013～2017

圖1 種植密度與單株有效分枝數(shù)（左）和單株角果數(shù)（右）線性相關(guān)圖Fig.1 Linear correlations between planting density and branch number（left）aswell as silique number（right）

圖2 種植密度與單株產(chǎn)量（左）和小區(qū)產(chǎn)量（右）線性相關(guān)圖Fig.2 Linear correlations between planting density and plant seed weight（left）as well as plot yield（right）

2.2 不同種植密度下的主要農(nóng)藝性狀及其產(chǎn)量分析

將種植密度（D）分為6類，分別是D≤7.5萬(wàn)株／公頃，9.0萬(wàn)株／公頃 ＜D≤15.0萬(wàn)株／公頃，15.0萬(wàn)株／公頃 ＜D≤22.5萬(wàn)株／公頃，22.5萬(wàn)株／公頃＜D≤37.5萬(wàn)株／公頃，37.5萬(wàn)株／公頃＜D≤52.5萬(wàn)株／公頃，D＞52.5萬(wàn)株／公頃，歸納統(tǒng)計(jì)了各組株型等農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量（表3）。結(jié)果顯示，隨著種植密度的增大，株高、有效分枝數(shù)、單株角果數(shù)及單株產(chǎn)量均呈顯著減少趨勢(shì)，分枝起點(diǎn)高度則相反，而每角果粒數(shù)、千粒重和小區(qū)產(chǎn)量各密度梯度間則未檢測(cè)到顯著差異。具體而言，15.0萬(wàn)株／公頃以下的兩個(gè)梯度的株高沒有顯著差異，均達(dá)到180 cm左右，15.0萬(wàn)株／公頃 ＜D≤52.5萬(wàn)株／公頃時(shí)，各品種的平均高度維持在150～165 cm，密度大于52.5萬(wàn)株／公頃則會(huì)進(jìn)一步顯著下降。分枝起點(diǎn)高度的變化趨勢(shì)與其他性狀相反，低密度（≤7.5萬(wàn)株／公頃）時(shí)，株型高大，分枝數(shù)多，有效分枝起點(diǎn)較低，平均32 cm左右，隨著密度的加大，分枝數(shù)減少，分枝起點(diǎn)升高，而種植密度達(dá)到37.5萬(wàn)株／公頃以上的兩個(gè)梯度沒有顯著差異。密度為37.5萬(wàn)株／公頃以下各密度間單株角果數(shù)均達(dá)到極顯著差異，其中≤7.5萬(wàn)株／公頃單株角果數(shù)可以達(dá)到600個(gè)以上，隨著種植密度的增大，單株角果數(shù)極顯著下降，大于37.5萬(wàn)株／公頃時(shí)降到100個(gè)以下。D≤7.5萬(wàn)株／公頃時(shí)，單株產(chǎn)量近40 g，密度大于37.5萬(wàn)株／公頃以上時(shí)，產(chǎn)量下降到6 g左右。各密度的小區(qū)產(chǎn)量差異不顯著，總體呈先上升后下降的趨勢(shì)。

表3 各品種在不同種植密度下的農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量情況Table 3 The average agronom ic traits and yield of rapeseed varieties under different planting density

2.3 主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量因素的品種間、年份間和種植密度間相關(guān)分析

由表4可見，除了每角果粒數(shù)和小區(qū)產(chǎn)量外，品種間其他指標(biāo)的差異均達(dá)到顯著水平；株高、單株角果數(shù)、每角果粒數(shù)和千粒重在不同年份間的變異程度較小，未達(dá)到顯著水平，其他因素達(dá)到顯著或極顯著差異水平；除了每角果粒數(shù)和千粒重，各種植密度間的其他性狀均達(dá)到了顯著差異水平。

品種、年份和密度間兩兩互作效應(yīng)存在差異：品種與年份互作中，有效分枝數(shù)、單株產(chǎn)量和小區(qū)產(chǎn)量均達(dá)到極顯著差異水平；品種與密度互作中，僅在有效分枝數(shù)上達(dá)到顯著差異水平；年份與密度互作則僅在單株產(chǎn)量上達(dá)到極顯著差異水平。

表4 主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量因素的方差分析結(jié)果Table 4 Variance analysis ofmain plant architecture traits and yield factors

3 討論

2017年湖南省產(chǎn)業(yè)調(diào)研報(bào)告顯示，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，湖南省油菜生產(chǎn)已由散戶的精耕細(xì)作向種植大戶的輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，油菜種植密度也由傳統(tǒng)移栽稀植向直播密植發(fā)展。在新形勢(shì)下，油菜種植密度與主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的關(guān)系的研究日顯重要。本文通過(guò)多年多品種試驗(yàn)考種數(shù)據(jù)的分析，探討湖南省油菜主產(chǎn)區(qū)不同種植密度下油菜株型等農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的變化，量化了各農(nóng)藝性狀與種植密度的關(guān)系，結(jié)果表明，本地適宜的品種在現(xiàn)有栽培密度的基礎(chǔ)上，適當(dāng)提高種植密度（＞15.0萬(wàn)株／公頃），有利于獲得更一致的成熟期，減少用工和生產(chǎn)成本，推動(dòng)機(jī)械化生產(chǎn)，最終實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收。

本研究結(jié)果驗(yàn)證了蘇偉等［3］、陳紅琳等［5］提到的隨著密度增加植株由高大多枝到逐漸矮小少枝的趨勢(shì)，同時(shí)得到了具體的線性相關(guān)性，為量化該區(qū)域油菜種植密度與產(chǎn)量等性狀提供了依據(jù)。然而，種植密度與單株產(chǎn)量上的顯著相關(guān)性并沒有延續(xù)到小區(qū)產(chǎn)量，可能是隨著種植密度的增加，群體效應(yīng)大于個(gè)體效應(yīng)的關(guān)系［9，10］。而對(duì)于高密度種植（＞37.5萬(wàn)株／公頃），兩個(gè)密度梯度之間除株高外其余各指標(biāo)均沒有顯著差異，很大程度上是由于相比于直播定苗密度，高密度種植成熟期的實(shí)際株數(shù)有所降低，即存在消亡效應(yīng)［8］。葉劍等［11］在考察群體密度對(duì)西北地區(qū)冬油菜產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)性狀的影響時(shí)，將直播密度設(shè)定為60萬(wàn)、90萬(wàn)、120萬(wàn)和150萬(wàn)株／公頃的超高密度，最終得出60萬(wàn)株／公頃的密度達(dá)到最高的越冬率和各株型性狀及產(chǎn)量最優(yōu)的結(jié)論。

相比于種植密度間各農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的顯著差異，品種間的變異系數(shù)也不容忽視。方差分析顯示，除了每角果粒數(shù)和小區(qū)產(chǎn)量，其他品種間的差異在其他各項(xiàng)指標(biāo)中均達(dá)到顯著水平。許才康等［12］、鐘林光等［13］分別就不同種植密度對(duì)特定品種（蘇油4號(hào)和湘雜油7號(hào)）產(chǎn)量及品質(zhì)的影響進(jìn)行了研究，本研究各品種在多年多點(diǎn)不同環(huán)境下的表現(xiàn)暫未闡述。相比于密度和品種，年份間各指標(biāo)的變異則小一些，這也符合嚴(yán)威凱［14］在作物品種試驗(yàn)效率方法探討中表明的觀點(diǎn)，即同一氣候區(qū)內(nèi)多年的數(shù)據(jù)對(duì)于提高各品種的遺傳力有著顯著效果。