南方冬油菜以往传统的种植方式是采用人工育苗移栽，其高产栽培条件下提出合理的移栽密度为7 000—8 000株/亩，产量水平在200—250 kg/亩，群体的角果数范围一般在400×104—450×104/亩，因受限于移栽密度，角果数偏少，所以油菜在移栽模式下增加群体角果数一直是增产的主导因素。进入新世纪以来，随着农业劳动力人口的转移，农业生产向集约化、规模化转型，直播油菜种植面积逐年增加，目前大部分冬油菜区域也都以直播油菜为主。随着油菜优良品种选育和栽培措施的优化，生产上频繁出现实收300 kg/亩以上的直播油菜田块，直播油菜种植密度大，群体角果数多，近年来油菜增产途径大多提倡增加种植密度，走增角（角果数）增产途径，很多试验结果也证明了适当的增加密度可有效增加角果数从而增加产量。但是，过高的种植密度，不但不能增加角果数，反而会使群体生长环境恶化，植株个体长势弱，冬前抗寒能力差，后期群体倒伏比较严重，透光性差，增加空瘪粒比例，降低粒数和粒重，最终产量也显著降低。油菜产量可简化为单位面积角果数和单角产量的乘积，当增角增产途径已经不能进一步挖掘油菜高产潜力的时候，必须要更多地关注油菜的单角生产能力。以往没有关于油菜单角产量性状的相关研究。
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试验结果显示，不同处理中平均每角粒数最高值为17.8，最低值为14.3，根据此结果，将角果按照粒数的多少分为≥18粒（大于不同密度试验处理中最高的平均每角粒数）、17—15粒（介于最高和最低平均每角粒数之间）和≤14粒（低于最低的平均每角粒数）三种类型。又经三种类型角果的角果粒数与千粒重相关分析，发现粒数多的角果粒重也比较大，两者之间呈极显著正相关关系，粒数多与粒重大是协调一致的，粒数多的角果通常粒重也大，单角生产效率高。据此，本研究首次将≥18粒、17—15粒和≤14粒三种类型角果分别定义为高效角果、中效角果和低效角果。
当油菜密度达到一定值再继续增加，产量显著降低，从产量构成因素上看，尽管角果数有时也会呈现一定的增加趋势（密度增幅太大，总角果数就会降低），但全株平均每角粒数和粒重显著降低，结合3种类型角果来看，高效类型角果的数量和数量占比下降幅度最大，而中效和低效角果数量和其比例表现为增加趋势，因此，直播油菜在形成较足的群体角果数情况下更要注重角果粒数的增加，从而可有效增加高效角果的数量和比例。
另外，从产量（构成因素）形成的顺序性看，油菜蕾薹期是雌蕊中胚珠快速分化时期，开花期胚珠是否受精以及受精后合子后期是否进一步生长或者滞育对每角粒数都有影响，而粒重的决定期只在终花期至成熟期这一段时间，因此，从调控时间上来说，每角粒数更早、更长（前期的栽培措施对后期的粒重也会有影响，但直接效应会比较小），调控措施会更多，而终花期以后调控油菜生长的农艺措施很少，结合油菜田间长势表现来看，粒数的多少也更为直观。
由此，本研究提出实收300 kg/亩直播高产油菜增粒（每角粒数）增产的路径方向，并且也初步提出油菜实收300 kg/亩的群体指标：适期播种条件下密度2.4×104—3.2×104株/亩，角果数550×104—620×104/亩，达到18粒的高效角果数量比例在50%以上。
扬州大学左青松副教授为该文章的通信作者，硕士研究生李亦扬为第一作者。
该研究获得国家重点研发计划项目（2023YFD2300300）、中央粮油生产保障专项项目、江苏省高等学校基础科学重大项目（21KJA210003）、扬州市现代农业发展专项项目（YN2023206）的资助。
引用本文：
李亦扬, 王龙, 钱晨, 李静, 林国冰, 瞿雯婷, 王炎, 林耀威, 黄怡航, 郑经东, 尤晶晶, 左青松. 密度对油菜角果性状的影响及高产油菜增产路径分析[J]. 中国农业科学, 2024, 57(22): 4459-4472.
LI YiYang, WANG Long, QIAN Chen, LI Jing, LIN GuoBing, QU WenTing, WANG Yan, LIN YaoWei, HUANG YiHang, ZHENG JingDong, YOU JingJing, ZUO QingSong. Effects of Planting Density on the Pod Characteristics and Exploring Strategie Analysis to Increase Yield in High-Yield Rapeseed[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(22): 4459-4472.
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研究团队简介
| 图文由扬州大学油菜栽培理论与技术研究团队左青松副教授提供
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