寧夏引黃灌區麥后復種飼料油菜生長發育規律及其主要性狀分析

范 玲，何文壽，賈 彪

寧夏大學農學院，寧夏 銀川 750021)

【研究意義】飼料油菜屬十字花科、蕓薹屬，由傳統普通油菜改良選育而成，有適應性強、生長快速、營養體產量高、耐寒性較強、經濟價值高等特點，植株可作青貯、黃貯飼料的青綠飼料來源或者翻壓做綠肥培肥土壤，對農業的可持續發展具有舉足輕重的地位[1-4]?！厩叭搜芯窟M展】楊祁峰等人研究了飼料油菜、谷草、毛菩子、箭舌豌豆和草木樨，表明飼料油菜營養成分均高于谷草，可以作為一種優良的飼草[5-7]。牛菊蘭等人進行了飼用油菜和玉米秸稈混貯的飼喂實驗，結果顯示飼料油菜與玉米秸稈混貯飼喂增重效果極顯著高于單飼玉米秸稈[8-12]?！颈狙芯壳腥朦c】飼料油菜的生長發育規律以及生育期的研究目前在寧夏地區尚未報道，本文測定植株主要生物學指標并進行相關性分析，確定生育期和最佳收獲期?！緮M解決的關鍵問題】我國西北部地區的小麥種植面積很大，但是小麥收獲后土地的利用率不高，通過飼料油菜的種植研究不僅可以解決這些問題而且可以緩解冬春季節草食動物青綠飼料不足的問題[13-15]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2016年在寧夏大學教學實驗農場進行。選取華油雜62為試驗材料。試驗地土壤為灌於土。0～20 cm耕層土壤有機質含量為17.67 mg/kg、全氮含量為0.94 mg/kg、堿解氮含量為59.27 mg/kg、速效磷含量為22.18 mg/kg、速效鉀含量為206.96 mg/kg，pH 8.41。

1.2 試驗設計

飼料油菜于7月15日左右(春小麥收獲后)播種，自出苗后第35天開始采樣，每隔9 d采1次樣品，共采6次。2016年7月15日播種,播種量11.25kg/hm2,小區面積為42 m2。每次隨機選擇5個采樣點，在采樣點內隨機選擇10株整株飼料油菜，將飼料油菜連根挖起，測定飼料油菜的鮮草產量。

1.3 待測樣品的制備與測定方法

采集的飼料油菜測定完生物學指標后分為根、莖、葉3部分，然后分別鍘成 1～2 cm的長度，稱重，放置烘箱內105 ℃殺青30 min ，然后將溫度調至85 ℃烘干直到恒重。株高：測量莖基部到自然生長狀態下植株地上部最高處的值；莖粗：在莖的基部最大處測量直徑；葉齡數：植株莖稈上的所有葉片數量，包括枯黃葉、有效葉和已經脫落的葉片；最大葉片面積：測量最大葉片長和寬，最大葉片面積以葉長×葉寬之積估算；莖葉比：根據莖干重和總葉片干重來計算；干物質量：單株干重與鮮重之比；葉綠素含量：拿手持葉綠素儀將葉片夾住測定。

1.4 物候期觀察

飼料油菜播種后，每天觀察并記錄其進入出苗期、現蕾期、蕾薹期、初花期和終花期等各發育階段的時間，評判標準如下：播種期：播種油菜種子的實際日期；出苗期：幼苗出土，2片心葉展開為標準；現蕾期：剝開飼料油菜的心葉，綠色花蕾出現為標準，當小區有80 %的植株達到現蕾標準的日期為現蕾期；蕾苔期：當75 %的飼料油菜植株開始開花時稱為植株的蕾薹期；初花期：飼料油菜植株頂部開始出現花朵為標準，當80 %的植株開花的日期為初花期。

1.5 數據分析

本研究數據處理、分析使用Excel 2007和SPSS 19.0。

2 結果與分析

2.1 飼料油菜的生長發育規律

飼料油菜同其他作物一樣，生長發育過程是物質和能量交換而產生的形態變化動態過程[16]。通過測定飼料油菜的相關生物學指標，可以掌握其生長發育規律和不同時期生物學指標的變化趨勢[17]。

從2016年夏季飼料油菜播種后開始觀察記錄生育期(表1)。播種后1周左右休眠芽開始萌動、生長，10 d左右新芽陸續出土，進入萌發期。7月下旬觀察到葉片展開、逐漸長大。8月中旬觀察到主莖頂端出現黃綠色花蕾，進入現蕾期，由此過渡至生殖生長階段。9月初植株開始抽薹，9月上旬進入開花期，黃色花蕾綻放。飼料油菜植株群體花期較長，可持續近20 d，9月中下旬收獲。

2.2 飼料油菜植株主要生物學指標動態變化

出苗后定期觀測植株生物學指標，分析不同發育階段的指標動態變化。結果表明，飼料油菜植株外觀形態隨株高、莖粗、最大葉片面積、葉齡數等指標的增加而發生變化。如圖1a、b所示，飼料油菜莖葉比、單株鮮重、干物質量、株高和葉齡數生長變化與其他性狀指標變化規律明顯不同，呈單“S”形曲線變化，表現為慢快慢變化，最大葉面積總體呈現不斷增加的趨勢，莖粗與葉綠素的含量和植株的生育期變化有關系，與植物個體或器官發育規律普遍一致。

單株鮮重在苗期和蕾薹期總體呈緩慢增加的趨勢，在開花期呈快速增加的趨勢，現蕾期至初花期單株鮮重都保持在較高水平，并不斷增加，高達到714.56 g/株。在整個生育期內，株高增長呈“S”型曲線增長。飼料油菜植株的株高變化趨勢為前期增長緩慢，后期增長較快，開花后植株的株高開始緩慢下降，株高最高達到166.1 cm。在苗期，葉面積增長較快，物質合成后主要轉移到葉片和莖中用于葉片的增大和株高的增長，在蕾苔期、初花期，植株的營養物質主要用于花的生長與開放，此時葉長、葉寬的增長速度緩慢，后期增長趨勢又緩慢升高，最大葉面積為612.77 cm2。葉齡數的變化趨勢為前期緩慢增加，后期增加較快。進入開花期后，隨著大量無柄葉的增加，油菜葉齡數迅速增加，較前一時期增加2倍，所以，后期葉齡數增長趨勢較快。

表1 飼料油菜生育期

圖1 飼料油菜植株主要生物學指標動態變化Fig.1 Dynamic changes of main biological indicators of feed Brassica napus L.

葉綠素和干物質含量這2個生物學指標變化趨勢一致，葉綠素主要用于光合作用，合成碳水化合物，為植株生長發育提供營養，在生長發育前期葉綠素和干物質的含量均快速增長，在55 d時降到最低點，葉綠素含量為43.51(SPAD)，干物質含量11.06 %。在蕾苔期，營養物質主要運移到花部位，用于花的形成，花形成后，葉綠素和干物質含量快速的增加，到達65 d時葉綠素和干物質的含量達到最高，分別為53.9(SPAD)和16.72 。飼料油菜莖稈和葉片的營養物質含量不同，所以莖葉比在一定程度上可以反映植株營養價值差異，總體上前期增加緩慢后期增長較快，蕾苔期莖葉比增幅較大，開花期莖葉比值迅速增加，后期減慢。莖粗在前期呈快速增長趨勢，在播種后50 d左右，飼料油菜進入蕾苔期，植株迅速增高，導致莖粗下降到9.70 mm，在生長后期，莖粗增長速度反而加快。

2.3 飼料油菜植株主要生物學指標的相關性分析

由表2可知，干物質量與莖粗呈顯著正相關(r=0.760*)，株高與莖粗之間存在顯著正相關(r=0.766*)，株高與葉齡數、莖葉比、最大葉面積、單株鮮重呈極顯著正相關(0.985**、0.981**、0.943**、0.954**)，表明株高是影響飼料油菜植株大小的重要因子之一，株高增加可為植株生長提供更大空間，有利于葉片生長，對株高較高的飼料油菜而言，具有葉片大、莖粗、葉片多等特點。其作為植株大小的直接構成部分，影響力依次為葉齡數>莖葉比>單株鮮重>最大葉面積。莖粗與葉齡數、莖葉比、最大葉面積、單株鮮重呈顯著正相關(0.820*、0.746*、0.780*、0.831*)，表示莖粗也是影響飼料油菜植株大小的重要因素，株高在180cm左右的植株需要粗壯莖稈作為運輸和支撐器官，莖粗在2cm左右的飼料油菜植株的特點為葉片大且多，單株鮮重較重。

葉齡數和莖葉比、最大葉面積、單株鮮重呈極顯著正相關(r=0.982**、0.907**、0.967**)，表明葉齡數和葉面積、單株鮮重在生物學功能上聯系密切，葉片數量增多表明植株在不斷生長，初生葉片面積不斷增大，葉片越多植株生物量越多，則單株鮮重越大。而莖葉比與最大葉片面積存在顯著正相關(r=0.866*)，莖葉比與單株鮮重之間存在極顯著正相關(r=0.907**)，表明莖葉比對植株的大小影響較大。最大葉面積和單株鮮重呈顯著正相關(r=0.946**)，表明植株的生物量受葉面積大小的影響，葉面積越大，植株葉片合成的能量就越多，生長發育就越快。綜合而言，葉齡數是飼料油菜植株大小的決定性因素，即葉齡數越多飼料油菜越形成較大植株的潛在能力就越高，株高、莖粗的增加對植株的生長發育起促進作用。

表2 飼料油菜植株主要生物學指標相關系數

注：X1：干物質量；X2：株高；X3：莖粗；X4：葉齡數；X5：葉綠素含量；X6：莖葉比；X7：最大葉面積；X8：單株鮮重。**表示極顯著(P<0.01)；*表示顯著(P<0.05)。

Note:X1.Dry matter quality;X2.Plant height;X3.Stems diameter.;X4.Leaf number;X5.Chlorophyll content;X6.Stem and leaf ratio;X7.Area of max. Leaf;X8.Fresh weight per plant。** means extremely significant difference at 0.01 level,*means significant difference at 0.05 level.

表3 飼料油菜植株生物量指標總方差解析

2.4 飼料油菜植株主要生物學指標的主成分分析

由表3可知，第1和2主成分的特征值分別為5.006和2.303，累積貢獻率達62.575 %，91.365 %，因此提取前2個因子來反映飼料油菜8個生物學指標的原始信息。

旋轉前的主成分矩陣表示某一主成分與變量的關系系數的關系，其絕對值越大，表明該主成分與變量關系越接近。因此，單株鮮重、干物質量、葉綠素含量、葉齡數和株高與第1主成分的變量關系更接近；而莖粗、葉面積與莖葉比則與第2主成分的變量關系更接近。由此可得，第1主成分代表單株鮮重、干物質量、葉綠素含量、葉齡數和株高5種生物學指標，而第2主成分代表莖粗、葉面積與莖葉比3種生物學指標。正交旋轉后的主成分矩陣中，第1主成分變成了單株鮮重、干物質量、葉綠素含量與葉齡數4種生物學指標，第2主成分則變成了株高、莖粗、最大葉面積與莖葉比4種生物學指標[18]。

由此可知，各主成分經過旋轉后，矩陣變得簡潔了。第1和2主成分原本代表的變量種類也發生了變化，株高經過旋轉正交后，變成了第2主成分。因此，正交旋轉之后，主成分所代表的變量信息更加準確和有效。

主成分矩陣也可以反映主成分貢獻率的大小，絕對值越大，該變量對這一主成分的貢獻率也越大。由表4旋轉主成分矩陣可得，在第1主成分中4種品質指標的貢獻率大小依次為干物質量>單株鮮重>葉齡數>葉綠素含量；而在第2主成分中的4種品質指標的貢獻率大小依次為株高>莖粗>最大葉面積>莖葉比。

3 討 論

3.1 飼料油菜生育期劃分

種植飼料油菜是為了收割植株地上部分作青貯飼料用，確定其生育期時間，對寧夏地區麥后復種的飼料油菜栽培和收割具有重要意義。飼料油菜生育期觀察結果顯示，飼料油菜生長發育過程先后經歷苗期、現蕾期、蕾薹期、初花期、開花期和收獲期6個階段。

3.2 飼料油菜采收時期確定

研究結果表明，飼料油菜在播種后65 d左右產量達到最高，干物質量最大，此時符合市場對青綠飼草的要求，過早或過晚的采收都會影響其品質與產量[19-22]。本文主要研究麥后復種的飼料油菜生長發育規律，今后應從產量、品質、商品價值及營養成分含量等方面深入研究，從而提高飼料油菜的利用價值。

表4 飼料油菜各生物學指標的旋轉成分矩陣和公因子方差

4 結 論

葉齡數是飼料油菜植株大小的決定性因素，即葉齡數越多飼料油菜形成較大植株的潛在能力越大，株高、莖粗的增加對植株的生長發育起促進作用。由主成分分析可得，第1主成分中4種品質指標的貢獻率大小依次為干物質量>單株鮮重>葉齡數>葉綠素含量；而在第2主成分中的4種品質指標的貢獻率大小依次為株高>莖粗>最大葉面積>莖葉比。