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超高产油菜栽培模式的研究学位论文
超高产油菜栽培模式的研究
摘要
本课题主要研究栽培密度对油菜农艺性状的影响规律，以期获得油菜品种“SRS-1”高产的栽培模式。
试验中以栽培密度作为研究因素，通过对“SRS-1”及对照组“德油5”的农艺性状的观测和产量的统计分析，从而得出密度对分枝习性和产量的影响规律。
密度对分枝习性的影响规律是稀植条件下更有利于油菜品种产量性状的形成。
667株/亩时，第一次有效分枝数、全株总分枝数、全株总角数都达到最大值，当密度大于1333株/亩时，这些性状表现出急剧下降的趋势；密度对产量的影响表现为密植因为群体优势比稀植更有利于高产，但在密度为667株/亩和2333株/亩时，产量也大于平均水平。
在本试验中，设计密度为密植条件下即5000株/亩时增产显著，产量可达204.544kg/亩。
关键词：
油菜，栽培密度，分枝习性，产量
ABSTRACT
TostudytheimpactregulationonagronomiccharactersofRapeunderthedifferentcultivationdensity,andtofindouttheappropriatedensityforhighyieldofrapeseed“SRS-1”,wedesignedthecultivationdensityastheresearchfactor.Throughtheinvestigationandstatisticalanalysisoftheagronomiccharactersandtheyield,wefoundtheregulationthatthedensityimpactedonthebranchcharactersandtheyield.Theregulationbetweentheplantingdensityandthebranchcharactersisthatitismoreadvantageoustoformtheyieldcharactersunderthesparsecultivationdensitythanundertheclosecultivationdensity.Whentheplantingdensityis667plants/mu,thefirsteffectivenumberofbranches,thewholeplanttotalnumberofbranchesandThewholeplanttotalnumberofpodshavereachedthemaximum.Butwhenthedensityisgreaterthan1,333plants/mu,thesecharactersshowasharpdownwardtrend.Theimpactofdensityonproductionisthatitismorepropitioustogetthehighyieldunderthecloseplantingthanunderthesparseplantingbecauseofgroupspredominance.Buttheyieldisgreaterthanaveragelevelwhenthedensityis667plants/muor2,333plants/mu.Inthisexperiment,whenthedesigneddensityis5,000plants/mu,itcanincreasesignificantlyandreach204.544kg/muintheproduction.
Keywords:
Rape，Cultivationdensity，BranchFeatures，yield
目录
摘要……………………………………………………………………………………………..Ⅰ
ABSTRACT………………………………………………………………………………………...Ⅱ
1绪论…………………………………………………………………………………………….1
1.1研究意义……………………………………………………………………………………1
1.2前人研究进展………………………………………………………………………………1
1.2.1世界油菜生产研究现状………………………………………………………………1
1.2.2我国油菜生产研究现状………………………………………………………………1
1.3油菜良种良法研究前景……………………………………………………………………3
1.3.1新品种选育方面………………………………………………………………………3
1.3.2栽培科学技术方面……………………………………………………………………3
1.4本试验的切入点……………………………………………………………………………3
1.5拟解决的问题………………………………………………………………………………3
2试验方案………………………………………………………………………………………5
2.1材料与方法…………………………………………………………………………………5
2.1.1研究材料来源…………………………………………………………………………5
2.1.2试验设计与方法………………………………………………………………………5
2.1.3测定项目与测定方法…………………………………………………………………6
2.2预期结果……………………………………………………………………………………6
3结果与分析……………………………………………………………………………………7
3.1密度对分枝习性的影响……………………………………………………………………7
3.1.1密度对有效分枝高度的影响…………………………………………………………7
3.1.2密度对第一次有效分枝数的影响……………………………………………………8
3.1.3密度对第二次有效分枝数的影响……………………………………………………9
3.2密度对产量结构的影响…………………………………………………………………..11
3.2.1密度对单株总角数的影响…………………………………………………………...11
3.2.2密度对千粒重的影响………………………………………………………………..12
3.2.3密度对产量的影响…………………………………………………………………..12
4结论与讨论…………………………………………………………………………………..15
4.1试验结论…………………………………………………………………………………...15
4.2讨论………………………………………………………………………………………...15
参考文献………………………………………………………………………………………...17
致谢………………………………………………………………………………………………19
1绪论
1.1研究意义
油菜是一种一年生或越年生草本植物，作为世界范围内的广泛种植油料作物，菜籽油是良好的食用油，而且在化工、冶金、机械、食品工业上用途广泛，是重要的化学工业原料；菜籽饼含有丰富的蛋白质和平衡的氨基酸，是发展畜禽渔业的良好蛋白饲料源[1]。
随着人们对油菜产品的深度开发和利用，许多国家在油菜的应用基础研究、遗传育种和种植面积推广方面加大了力度。
20世纪80年代以来，中国油菜种植面积迅速扩大，面积和总产均居世界第一位,其油菜产品因优质等因素在国际市场上处于优势地位，出口数量占产量的70%以上[1]。
虽然我国油菜的资源丰富，种植面积居世界第一，但是大部分油菜产区的油菜籽单产均低于100kg，四川作为我国油菜优势产区之一，在2005年底亩产也只能达亩产138kg。
单产水平比较低是长期以来制约总产提高的一个瓶颈，从而影响到供需矛盾突出[2]。
因此，对提高油菜产量的研究迫在眉睫。
1.2前人研究进展
1.2.1世界油菜生产研究现状
油菜是世界上四大油料作物（大豆、向日葵、油菜和花生）之中分布最广的一种，种植面积从1950年的270万hm2，发展至今已超过3000万hm2，年产量已经达到3800万t[3]。
油菜生产的快速发展得益于育种技术的进步和高产模式的探索。
世界各国都对此进行了大量研究并取得可喜成果。
加拿大率先进行了油菜品质育种研究，单、双低优质油菜品种的育成极大地推动了加拿大油菜的发展。
它已经成为世界上最重要的优质油菜生产基地之一。
双低菜籽油也成为世界范围内使用的最富营养的食用油之一。
欧、美等许多国家也已实现油菜生产优质化。
同时油菜杂种优势在我国等国家得到广泛利用。
由于油菜科技的进步和市场需求的增加，加速了世界油菜生产优质化、杂交化进程，这将进一步促进世界油菜生产的发展。
1.2.2我国油菜生产研究现状
我国是油菜的生产大国和消费大国，油菜品种资源非常丰富。
为了提高油菜的产量，我国科学家对此做了大量长期的研究工作。
20世纪50年代初期及以前，我国种植的油菜以白菜型和芥菜型品种为主，虽然这些品种具有早熟、耐寒等特点，但籽粒小、抗病性差、产量低[4]。
为了提高产量，20世纪40年代我国从日本引进了甘蓝型油菜品种，为了使其得到大面积推广，20世纪50年代末60年代初，科研人员主要进行了育苗、移栽、密度以及施肥等单项栽培技术的试验研究，成功完成了全国性甘蓝型油菜替换白菜型油菜的第一次品种更换[5]，并为后来的高密度栽培、由密植改稀植[6]，配套施肥等综合研究提供了理论依据。
随着科学技术的快速发展，生产力的不断进步，居民生活水平的逐渐提高，油菜的供需矛盾日益突出。
为了解决这个问题，油菜高产的研究目标开始向新品种选育转变。
20世纪80年代以来，我们通过选择育种、系统育种、混合育种、杂交育种、回交育种、诱变育种、倍性育种、远缘杂交以及杂种优势利用等方法，培育出了一批高产品种，如中油821、秦油2号、湘油13号、华杂2号、中双4号、广青油14等[7]。
20世纪90年代中期以来，高产抗（耐）病品种和杂种优势的推广利用，更使我国油菜生产登上了一个新台阶。
现在我国油菜种植面积和总产占世界油菜面积和总产量的30％左右，油菜籽消费量接近1400×10t，并保持以每年50×10t的速度增长[2]。
双低油菜生产也得到蓬勃发展，l990年-2001年全国双低油菜种植面积在这11年间增长了20多倍，年均增加36.7×10hm2。
虽然我国油菜生产得到长足发展，但单产水平比较低是长期以来制约我国油菜总产提高的一个瓶颈。
通过培育高产优质油菜新品种和探索高产栽培模式是目前提高油菜单产的两个主要途径。
因此在油菜新品种培育研究取得巨大进步的同时，油菜栽培科学技术的研究也越来越得到重视。
20世纪80年代末至21世纪，我国油菜生产向双低化过渡，栽培科学技术向优质、高产、省力、节本、高效的方向发展[8]。
经历了从品种应用、气候影响、田间管理、施肥处理等多角度进行的不同层次的单因子栽培技术的研究，探索了群体质量栽培、保优栽培、轻简化栽培等不同栽培模式[6]。
但不同的品种有不同的特性，同一个品种在不同的条件下表现也有不同。
中国农业科学院油料作物研究所的梅德圣就提出在新品种育成后，随即进行相应栽培技术研究，做到良种良法配套，是能否使优良品种的增产潜力尽快得到发挥的一个重要环节。
这样，综合配套栽培模式逐渐替换单因子研究，并被提到了与品种选育齐头并进，配套结合的位置上。
很多科研人员对此做了深入研究。
艾复珍[9]等学者在对高产“双低”品系27842进行研究后得出施肥对产量的影响大于密度对产量的影响；金子云[10]等在对浙双6号不同播栽期、种植密度、氮肥用量的三因素三水平正交试验中得出，影响其产量的主要因素是播栽期和氮肥用量，种植密度对产量的影响不显著。
刘彦明[11]采用二次回归正交试验对寒旱雨生态区油菜进行高产数学模型研究，结果筛选出适合产量达3750kg/hm2的模型：
密度42.6～48.75万株/hm2，纯N:
12.3～99kg/hm2，P:
133.5～137.4kg/hm2，N:
P2O5约为1∶2.4。
李超[12]等对甘蓝型双低杂交油菜品种黔油18号的高产栽培技术进行研究，结果发现影响产量的因子为氮肥>密度>磷肥>钾肥，要获得大于2493.46kg/hm2的产量目标，其最佳栽培措施组合是：
保持密度13.60～14.50万株/hm2，氮肥291.35～330.00kg/hm2，磷肥92.28～102.2746kg/hm2，钾肥119.20～129.20kg/hm2。
选育出能大面积推广应用并在丰产性上有突破性提高的新品种和开发出与其综合配套的高产栽培模式是目前研究的重点。
李超[13]等为此提出了网架式种植、膨大茎秆以及增加高效结角层、培育高产矮秆紧凑型优良杂交油菜新品种等栽种模式的新构想，虽然其可行性有待进一步研究论证，但其无疑为栽培技术的研究提供了新思路。
1.3油菜良种良法研究前景
随着我国加入WTO和经济全球化及居民生活水平日益提高，如何降低生产成本，提高菜籽及制品质量，满足消费需求，减少菜籽进口量，增强国际竞争能力是亟待解决的问题。
这对油菜生产的发展指明了方向，也对油菜丰产的研究提出了更高的要求。
1.3.1新品种选育方面
如何推广利用杂交优势，如何将传统育种方法与现代生物技术相结合[8]，将是推动油菜生产稳步发展的关键。
1.3.2栽培科学技术方面
根据各地气候特点、土壤状况、耕作制度、品种特性以及劳力资源等因素等综合因素提出更多可行的配套栽培模式构想[13]，并在生产实践中完善推广，同时解决理论指导生产的诸多问题，试现科学的管理与种植，从而加速油菜产业化进程。
1.4本试验的切入点
以往对影响油菜产量因素的研究普遍采用的是高密度种植方式，所采用的因素水平范围较窄。
根据中国农业科学院油料作物研究所的梅德圣[9]提出的在新品种育成后,随即进行相应栽培技术研究，从而做到良种良法配套，使优良品种的增产潜力尽快得到发挥的思想，我们假定不同的品种有不同的特性，同一个品种在不同的条件下表现也有不同，本试验则由此出发，首先是利用品种特性：
四川省农科院经济作物栽培育种研究所通过多年的努力培育出SRS-1的油菜品种，具有主茎粗，个体生长特别旺盛，腋芽出现得早，一次分枝特别多，分枝节位特别低，角粒数和角果数均较高，抗倒伏，抗病性强等特性,其次，根据品种单株特性，采用直播栽培模式[10]，在此基础上设计以栽培密度作为主要影响因素的观测分析试验，有针对性地探索栽培密度因子对该油菜品种分枝习性和产量的影响。
1.5拟解决的问题
本试验以不同的栽培密度为因素，通过对油菜品种“SRS-1”生育期的重点调查，取样收集各性状数据，研究不同栽培密度处理对该油菜品种分枝习性和产量结构的影响，进而找出最适合其性状优势、最高产量、最好品质的栽培模式。
2试验方案
2.1材料与方法
2.1.1研究材料来源
由四川省农科院经济作物研究所选育的杂交甘蓝型油菜“SRS-1”，对照种为德油5号。
2.1.2试验设计与方法
本试验选择种植密度作为研究因素，采用单因素水平观测分析设计。
试验因子及编码如表。
表2.1因素水平
编号
株行距（尺×尺）
亩密度（株/亩）
P1
3×3
667
P2
3×2
1000
P3
2.5×1.8
1333
P4
2.4×1.5
1667
P5
2×1.5
2000
P6
1.98×1.3
2333
P7
2×1.125
2667
P8
2×1
3000
P9
2×0.9
3333
P10
1.8×0.9
3667
P11
1.875×0.8
4000
P12
1.73×0.8
4333
P13
1.6×0.8
4667
P14
1.5×0.8
5000
试验于2008年3月——2008年5月在四川省农科院经济作物栽培育种研究所试验地进行，供试品种为“SRS-1”。
土壤为水稻土，碱解氮含量为165mg/kg·土，速效磷含量为3.1mg/kg·土，速效钾含量为50mg/kg·土，有机质含量为1.87%，全氮含量为0.17%。
底肥按50公斤复合肥+30公斤油枯的施肥水平挖窝深施。
小区面积30m2，设计14个不同而呈规律变化的栽培密度，每种密度设置5次重复，随机区组排列，并以油菜品种“德油5号”作为相同验条件下的对照组。
试验过程中以规范化措施进行栽培管理，按设计要求进行观察记录。
油菜成熟后分小区收获、测产。
2.1.3测定项目与测定方法
株高：
自子叶节至全株最高处高度，以cm表示。
最低分枝节位高度：
自子叶节至最低有效分枝处高度，即有效分枝高度，以cm表示。
第一次有效分枝数：
主茎上具有一个以上有效角果的第一次分枝数。
第二次有效分枝数：
第一次有效分枝上具有一个以上有效角果的分枝数。
全株有效角果数：
即全株总角数，全株含有一粒以上饱满或欠饱满种子的角果数。
每角果粒数：
自主轴和上、中、下部的分枝花序上，随意摘取20个正常角果，计算每角饱满或欠饱满的平均种子数。
角果果身长度：
以cm表示；角果果喙长度：
以mm表示；角果果柄长度：
以mm表示。
如图：
角喙：
8mm果身：
7.3cm果柄：
12mm
图2.1油菜果荚示意图
千粒重：
在晒干（含水量不高于10%）、纯净的种子内，用对角线取样3份1000粒种子，分别称量，取其平均数，以g表示。
2.2预期结果
1、了解不同种植密度处理对油菜品种“SRS-1”的分枝习性的影响。
2、找出提高油菜产量的合适栽培密度。
3结果与分析
3.1密度对分枝习性的影响
3.1.1密度对有效分枝高度的影响
由表3.1可以看出不同密度处理下，试验品种“SRS-1”的有效分枝高度以4667株/亩为最高，以667株/亩为最低，分别为81.2cm和2.0cm。
对照组“D5”的有效分枝高度以3667株/亩为最高，达61.8cm，以667株/亩最低，为11.4cm。
在图3.1中可以看出“SRS-1”的有效分枝高度随密度的增加呈现出明显的上升趋势，“D5”的有效分枝高度也随密度的增大而上升，但其上升变化的趋势不如“SRS-1”显著。
在亩密度667株时，“D5”的有效分枝高度比“SRS-1”的有效分枝高度高9.4cm，说明低密度栽培模式更有利于“SRS-1”低分枝节位的形成，其低节位分枝特性优于对照组“D5”。
表3.1不同密度处理的有效分枝高度排序表
SRS-1
D5
排序
密度处理编号
有效分枝高度cm
排序
密度处理编号
有效分枝高度cm
1
P13
81.2
1
P10
61.8
2
P11
79.0
2
P12
61.6
3
P10
72.6
3
P14
59.9
4
P14
72.6
4
P8
56.0
5
P8
68.4
5
P13
55.0
6
P9
67.6
6
P11
48.8
7
P12
63.6
7
P4
48.2
8
P4
62.6
8
P6
47.4
9
P6
56.6
9
P5
46.2
10
P5
51.0
10
P3
45.8
11
P7
47.9
11
P9
45.6
12
P3
22.2
12
P7
45.4
13
P2
19.8
13
P2
29.4
14
P1
2.0
14
P1
11.4
图3.1有效分枝高度随密度变化趋势曲线图
3.1.2密度对第一次有效分枝数的影响
不同栽培密度对第一次有效分枝数的影响见表3.2。
由表3.2可以看出在密度为667株/亩时，试验品种“SRS-1”的第一次有效分枝数达最大值，为17.8个，在密度为4667株/亩和5000株/亩时，“SRS-1”的第一次有效分枝数为6个，是最小值。
对照组“D5”的第一次有效分枝数以密度667株/亩为最大，以密度5000株/亩为最小，其值分别为14.2个和5.6个。
在趋势曲线图3.2中可以看出试验品“SRS-1”和对照组“D5”的第一次有效分枝数均随密度的增加而呈现下降趋势，说明低密度的栽培模式更有利于第一次有效分枝的大量产生。
表3.2不同密度处理的第一次有效分枝数排序表
SRS-1
D5
排序
密度处理
编号
第一次有效分枝数/个
排序
密度处理编号
第一次有
效分枝数/个
1
P1
17.8
1
P1
14.2
2
P2
13.2
2
P2
13.2
3
P3
11.4
3
P4
9.0
4
P5
8.8
4
P9
8.8
5
P6
8.0
5
P3
8.2
6
P7
8.0
6
P11
8.0
7
P12
7.8
7
P6
8.0
8
P4
7.6
8
P7
8.0
续表
9
P14
7.4
9
P8
7.8
10
P8
7.2
0
P5
7.6
11
P11
6.8
11
P12
7.4
12
P10
6.8
12
P13
7.2
13
P9
6.0
13
P10
6.8
14
P13
6.0
14
P14
5.6
图3.2第一次有效分枝数随密度变化趋势曲线图
3.1.3密度对第二次有效分枝数的影响
不同栽培密度对油菜第二次有效分枝数的影响见表3.3。
由表3.3可以看出不同密度处理下，实验品种“SRS-1”的第二次有效分枝数在667株/亩时达到最大值，为57.4个。
对照组“D5”在1000株/亩的密度处理时，第二次有效分枝数达到最大值，为34个，在密度为4333株/亩时，其第二次有效分枝数达最低值，为0个。
从图3.3可以看出，两品种的第二次有效分枝数随栽培密度的增加呈现出先急剧降低，到一定程度后逐渐趋缓持平的趋势。
表明栽培密度在一定范围内的增加对第二次有效分枝数有非常显著的不利影响，但当栽培密度超出这个范围其不利影响将被弱化。
实验品种“SRS-1”在第二次有效分枝数上具有品种优势，并且在稀密度的栽培模式下更加利于此优势的发挥。
表3.3不同密度处理的第二次有效分枝数排序表
SRS-1
D5
排序
密度处理
编号
第二次有效分枝数/个
排序
密度处理
编号
第二次有效分枝数/个
1
P1
57.4
1
P2
34
2
P2
26.4
2
P1
27.8
3
P3
17.4
3
P5
4.2
4
P4
14.0
4
P13
3.6
5
P5
12.8
5
P3
3.2
6
P6
10.8
6
P9
2.8
7
P7
6.0
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