甘蓝型油菜抗倒伏机理及栽培因子和倒伏的关系研究

围绕甘蓝型油菜的抗倒性,于2006～2008年通过品种比较、密度、不同施氮时期和积水等4个试验,研究了不同抗倒性(抗倒性强、抗倒性中等、抗倒性弱)品种的农艺性状、理化性状及显微结构,并就有关栽培因子对倒伏和品质的影响进行了研究。主要结果如下：1.油菜倒伏主要发生在成熟后期,即收获前15天左右。农艺性状与倒伏指数的关联系数从大到小依次为：株高>主花序长度>分枝高度>一次分枝数>角果数>角果密度>根颈粗>分枝长度。抗倒性强的品种株高适中、分枝起点较低、主花序短、一次分枝的数量和长度中等、单株角果数多、结角密度大、生育前期根颈增粗快。2.利用BP神经网络模型对与抗倒性密切相关的5个性状与倒伏指数进行预测,发现多数品种的拟合性好,且两个样本的预测值完全处于实际值的置信区间；同时通过9个指标与倒伏指数的逐步回归分析,得回归方程：Y=-2.033-0.052X1+0.013X2+0.092X4+6.423X7-4.950Xs-0.385X9(y表示倒伏指数,x1表示株高,x2表示生物产量,)(4表示分枝高度,x7表示(薹茎+主花序)/(缩茎+伸长茎),x8表示薹茎/伸长茎,x9表示(薹茎+伸长茎)/缩茎)；回归结果表明,油菜茎秆各茎段的比例系数对倒伏的影响远大于株高、生物产量等指标。3.参试材料中,中双9号抗倒性最强,XYY6号抗倒性最弱,两者在(薹茎+主花序)/伸长茎、(薹茎+主花序)/(缩茎+伸长茎)和薹茎/伸长茎等比值上存在显著差异,中双9号的三个比值分别为2.10、1.61、0.92,XYY6号的三个比值分别为2.87、2.27、1.57,且两个抗倒性强品种中双9号和富油3号的比值非常接近；终花期根冠比以抗倒性最强的中双9号最高,为22.04%,显著高于其它抗倒性一般的品种。4.油菜主茎钾含量与蛋白质含量呈显著负相关,与主茎电阻率呈极显著负相关；主茎含水量与蛋白质含量、单株产量呈显著正相关,与倒伏指数呈显著负相关。终花期茎秆生化成分与倒伏指数的关联系数表现：粗纤维>钙>总糖>钾>蛋白质；成熟期茎秆生化成分与倒伏指数的关联系数表现：碳>根颈皮层干鲜比>纤维素>碳氮比>木质素>氮。抗倒性强的品种成熟期主茎木质素、氮、纤维素、硅、钾含量分别为抗到性弱的品种的1.189倍、1.462倍、0.904倍、7.158倍、0.182倍；根颈皮层的含水量与倒伏指数存在显著正相关。5.抗倒性强品种的维管柱木质部较厚,细胞排列比较整齐,多呈线性排列,其排列方向与主茎的方向基本一致；而抗倒性弱的品种木质部较薄,细胞排列无规则,与主茎生长方向一致的细胞线性排列较少。两类品种的射线分布有明显的差异,抗倒性强的品种的射线在形成层处与韧皮部连接紧密,但抗倒性一般的品种的射线与韧皮部的连接性差。6.在密度试验中,油菜的株高随着密度的增加而增加；主茎木质素含量随着密度增加而有增加的趋势,但未达显著水平；菜籽的品质指标与密度的变化关系存在基因型之间的差异；根颈粗和根体积与单株产量存在极显著正相关,侧根数目和根粗与单株产量的相关性较强,但未达显著水平,其它各根系性状与单株产量的相关性较弱。最长侧根长、侧根数目、根粗、根颈粗、根体积与倒伏指数呈负相关,均未达显著水平。7.油菜生育后期田间积水导致产量降低,倒伏程度加重,含油量明显下降,蛋白质含量略有提高,但对油酸和硫苷含量无显著影响；等量氮肥条件下,氮肥后移对产量、亚油酸和蛋白质含量无显著影响,但使含油量和油酸含量明显下降,后期施氮达70%时,倒伏程度显著加重。