全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2016, 42(4): 591599 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家科技支撑计划项目(2014BAD11B03), 国家现代农业产业技术体系建设专项(NYCYTC-00510), 国家公益性行业(农业)科
研专项(201203096)和高校自主科技创新基金项目(2013PY001)资助。
This study was supported by the National Key Technology R&D Program of China (2014BAD11B03), the China Agriculture Research System
(NYCYTC-00510), the Special Fund for Agro-Scientific Research in the Public Interest (201203096), and the Fundamental Research Funds
for Central Universities (2013PY001).
* 通讯作者(Corresponding author): 周广生, E-mail: zhougs@mail.hzau.edu.cn
第一作者联系方式: E-mail: kuaijie@mail.hzau.edu.cn, Tel: 13915542683
Received(收稿日期): 2015-09-17; Accepted(接受日期): 2016-01-11; Published online(网络出版日期): 2016-01-19.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20160119.1327.012.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2016.00591
共生期与种植密度对棉田套播油菜生长及产量的影响
蒯 婕 1 杜雪竹 2 胡 曼 3 曾讲学 1 左青松 4 吴江生 1 周广生 1,*
1 华中农业大学植物科学技术学院, 湖北武汉 430070; 2 湖北大学生命科学学院, 湖北武汉 430070; 3 湖北省农业厅, 湖北武汉
430070; 4扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室, 江苏扬州 225009
摘 要: 为探讨共生期和密度对棉田套播油菜生长和产量的影响, 设置 3个共生期: 棉油共生 10 d (T10)、20 d (T20)和
30 d (T30)及 4个种植密度 30 (D1)、45 (D2)、60 (D3)和 75万株 hm–2 (D4)裂区试验。结果表明: (1)同一密度下, 延长
共生期, 越冬期、蕾薹期和花期绿叶数、叶面积指数均增加, 促进了根系及地上部干物质累积, 根冠比、株高、根颈粗
增加, 茎秆酸不溶木质素和总木质素含量下降, 可溶性糖、半纤维素和纤维素含量升高。油菜根倒角度虽增加, 但茎倒
角度、总倒伏角度减小, 油菜单株和群体产量均增加, 以 T30D2 群体产量最高。(2)密度对油菜生长和产量的影响因共
生期不同存在差异。相同共生期处理下, 随密度增加, 单株绿叶数减少, 根系干物质、地上部干物质累积量降低, 单株
产量降低。T30条件下, 叶面积指数(LAI)随密度增加呈先增后减的趋势, 在 D3密度时, LAI最大; 在 T20、T10条件下,
LAI则随密度增加而增加。群体产量与 LAI变化趋势一致。在 T30、T20处理下, 茎倒角度随密度增加呈先降后增趋势,
在 T10 处理下, 则逐渐增加, 与茎秆纤维素含量变化趋势相反, 两试点均为 T30D3 田间总倒伏角度最小。(3)武穴及天
门试点棉田套播油菜产量所要求的共生期及密度最优配置分别为 29.8 d、48.8万株 hm–2, 29.7 d、57.6万株 hm–2; 在此
配置下, 两试点油菜产量理论值分别为 3243.0 kg hm–2和 3082.8 kg hm–2, 与当地棉田套播油菜常用栽培模式(共生期 15
d, 密度 15.0~22.5万株 hm–2, 产量约 2625.0 kg hm–2)相比, 可实现增产 23.5%、17.4%。
关键词: 油菜; 棉田套播; 共生期; 密度; 产量
Effect of Symbiotic Periods and Plant Densities on Growth and Yield of Rape-
seed Intercropping Cotton
KUAI Jie1, DU Xue-Zhu2, HU Man3, ZENG Jiang-Xue1, ZUO Qing-Song4, WU Jiang-Sheng1, and ZHOU
Guang-Sheng1,*
1 College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China; 2 College of Life Sciences, Hubei University,
Wuhan 430070, China; 3 Hubei Agricultural Department, Wuhan 430070, China; 4 Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Prov-
ince, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China
Abstract: To explore the effect of symbiotic periods and densities on the growth and yield of rapeseed intercropping cotton, a
split-plot experiment with three symbiotic periods [10 d (T10), 20 d (T20), and 30 d (T30)] and four levels of densities [30×104
(D1), 45×104 (D2), 60×104 (D3), and 75×104 plants ha–1 (D4)] was designed. The results showed as follows: (1) Prolonging sym-
biotic periods was favorable for rapeseed growth in terms of the number of green leaves, LAI, root biomass, aboveground biomass,
root-shoot ratio, plant height, crown diameter all increased, whereas angle of stem lodging decreased. These led to increase in
yield both single plant and unit hectare. (2) The effects of plant density on rapeseed growth and yield depended on the symbiotic
period. The number of green leaves, root biomass, aboveground biomass decreased with plant densities, which resulted in de-
creased yield per plant. At T30, the maximum LAI was observed under D3, while it was increased with plant density at T20 and
T10. The population yield had the same trend with LAI. The yield reached the maximum when the symbiosis period was 30 days
592 作 物 学 报 第 42卷


and the plant density at 45×104 plants ha–1, whereas the angle of stem lodging reached the minimum at T30D3. (3) Based on the
regressions, for Wuxue sites, the optimum symbiotic period was 29.8 days and the optimum plant density was 48.8×104 plants
ha–1 while these for Tianmen were 29.7 days and 57.6 plants ha–1. Under these arrangements, Wuxue and Tianmen could achieve
the yield about 3243.0, 3082.8 kg ha–1, which were increased by 23.5%, 17.4%, respectively, when compared to the traditional
arrangement (the symbiotic period was 15 d, the plant density was 15.0 to 22.5×104 plants ha–1 and the average yield was about
2625.0 kg ha–1).
Keywords: Rapeseed (Brassica napus); Cotton field; Symbiotic period; Plant density; Yield
棉油轮作是长江流域油菜生产的重要模式 , 常年种
植面积约 60~70万公顷, 平均单产 2100 kg hm–2, 主要分
布在湖南、湖北、安徽和江西省。棉油轮作模式主要采用
套作技术以缓解茬口矛盾。该模式在满足前茬作物正常生
长前提下, 既可提高后茬作物产量, 又可提高土地利用率[1]
与经济效益, 因此是多熟制地区的一种重要栽培模式。目
前, 因劳动力成本上升, 棉田套栽油菜模式已逐步被棉田
套播模式所代替。
棉田套播油菜是指在棉花拔秆前播种油菜 , 棉花拔
秆后及时进行田间管理的模式[5]。该模式利用2种作物生
长过程中的“空间差”和“时间差”缓解茬口矛盾, 解决后茬
作物因播期较迟所致的产量低而不稳的问题[2]。共生期及
播种量是影响棉田套播油菜群体质量的2个关键因素。研
究表明, 棉油共生期长, 则油菜线苗严重, 不利于培育壮
苗, 且抗倒性下降; 棉油共生期短, 则无套作优势, 导致
油菜产量低而不稳[3]。比如长江流域晚稻套播油菜栽培模
式中, 油菜与水稻合适的共生期则一般为10 d左右[4]。合
理密植是提高光能利用率的主要措施之一。密度偏低, 个
体优势明显, 但群体发展受限, 光能利用率低; 密度过高,
下层叶片受光少, 光合生产能力减弱, 造成减产[5]。合理
密植, 光合面积适宜, 可充分利用光能和地力。在套播栽
培模式下, 因播期较迟, 油菜个体较小, 主要采取增加播
种量、提高密度的措施提高套播油菜产量[6-7]; 密度增加
后, 群体叶面积指数增加, 利于产量形成, 油菜结角层离
地高度增加, 角果层厚度降低, 有利于机械化收获[9]。
棉田套播油菜栽培模式无需育苗、移栽, 减少劳动力
投入, 提高了油菜经济效益[6]。因此, 该技术应用面积逐
年扩大。然在, 实际生产中, 棉油共生期及播种量随意,
田块间、年际间产量差异大; 且棉田油菜普遍倒伏较重,
影响产量与品质, 且不利机械收获作业。基于此, 本文选
择湖北省 2个典型棉油轮作区为试点, 设计共生期及播种
量裂区试验, 考察油菜生长发育、抗倒性及产量形成规律,
以期为棉田套播油菜栽培体系的建立提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验点土壤状况及供试材料
试验于 2012—2013年在湖北天门市(60.39° N, 113.10° E)、
武穴市(29.85° N, 115.55° E) 2个棉油轮作区进行, 选用通
过长江中、下游及北方春油菜区审定的油菜品种“华油杂
62”为材料。两试验点土壤状况见表 1。

表 1 试验点土壤概况
Table l General condition of field trials
试验点
Trial site
pH 有机质
Organic matter (g kg–1)
碱解氮
Available N (mg kg–1)
速效磷
Available P (mg kg–1)
速效钾
Available K (mg kg–1)
天门 Tianmen 7.4 34.3 242.4 32.1 197.5
武穴 Wuxue 7.2 31.2 265.3 34.7 232.9

1.2 试验设计
采用裂区设计, 以棉油共生期 30 d (2012年 10月 10
日播种, T30)、20 d (2012年 10月 20日播种, T20)和 10 d
(2012年 10月 30日播种, T10)为主区; 种植密度 30 (D1)、
45 (D2)、60 (D3)和 75万株 hm–2 (D4)为副区。3次重复, 计
36个小区。小区面积 2×10 m2。棉田套播油菜每公顷施 N、
P2O5、K2O和硼肥分别为 90 kg (46%的尿素)、60 kg (12%
的过磷酸钙)、90 kg (60%的氯化钾)、15 kg硼沙; 磷肥、
钾肥、和硼肥都作底肥施入, 氮肥 60%作底肥, 40%作薹
肥施, 其他田间管理措施同常规油菜栽培模式。
1.3 指标与测定方法
1.3.1 关键生育时期农艺指标 越冬期、蕾薹期、花
期及成熟期分别在各小区中连续取样 5株, 测定苗高、绿
叶数、根颈粗、地上部干重、根干重、根冠比。其中, 苗
高为子叶节至植株顶端的高度; 根颈粗用游标卡尺测定
子叶节下 1 cm 粗度; 地上部干重为植株子叶节以上部干
重; 根干重为子叶节以下部干重; 用 LI-3100C 叶面积仪
测定叶面积后计算叶面积指数(LAI)。用角果长、宽及
Sa=πdh1+1/3πdh2 (其中, h1=0.8 H、h2=0.2 H; H为角果长、
d 为角果宽 )求出角果皮面积后计算角果皮面积指数
(PAI)[8]。
1.3.2 考种及小区产量 当全田有 70%角果呈现黄绿
色时在各小区中连续取样 10 株, 考察单株角果数、每角
粒数、千粒重和单株产量。并收获 10 m2测定小区产量。
1.3.3 小区倒伏角度 总倒伏角度用冠层最高点与子
叶节连线与垂直方向的夹角表示; 根倒角度用半径 20 cm
的量角器测定茎杆与垂直方向的夹角; 茎秆倒伏角度为
总倒伏角度与根倒角度的差值。
第 4期 蒯 婕等: 共生期与种植密度对棉田套播油菜生长及产量的影响 593


1.3.4 茎秆主要成分 利用考种样品, 测定茎杆中各
组成成分的含量。测定方法参照华中农业大学生物能源实
验室测定方法[9]。测定指标包括: 酸不溶、酸溶及总木质
素、可溶性糖、半纤维素、纤维素。
1.4 数据处理
采用 DPS7.05 软件进行方差分析, 数据间的多重比
较采用 LSD 法; 采用 Origin9.0 作图; 采用二元二次曲线
和多元线性回归曲线模型 , 分别对不同共生期和密度下
油菜产量和倒伏有关性状特征值进行回归分析 , 筛选出
最佳的共生期和密度组合。
2 结果与分析
2.1 产量及相关农艺性状
2.1.1 小区产量 两试点小区产量均表明(表 2), 相同
密度条件下, 共生期延长, 产量增加。相同共生期条件下,
小区产量随密度的变化规律存在差异。T30及 T20共生期
处理下, 密度增加, 产量均呈先增后降的趋势, 且分别在
D2及 D3密度处理达最大值; T10共生期处理下, 密度增
加, 小区产量增加。本试验各处理中, 两试点均为 T30D2
处理小区产量达最大值。方差分析表明, 棉油共生期及种
植密度极显著影响小区产量, 二者存在极显著互作效应,
且共生期效应大于密度及共生期与密度的互作效应。
分别建立武穴、天门试验点棉田套播油菜产量与共生
期及密度间的回归方程(表 2)。各回归方程 F 值均达极显
著水平, 通过检验, 说明共生期、密度及其互作效应共同
影响着棉田套播油菜的产量, 且有其最优配置。本试验中,
方程寻优结果表明 , 武穴及天门试点棉田套播油菜产量
所要求的共生期及密度最优配置参数分别为 29.8 d、48.8
万株 hm–2, 29.7 d、57.6万株 hm–2; 在此配置条件下, 武
穴及天门试点棉田套播油菜产量理论值分别达到 3243.0
kg hm–2和 3082.8 kg hm–2。
2.1.2 干物质累积和分配 植株干物质累积与分配在
两试验点趋势一致。如图 1, 根系干物质累积随生育时期
的推进呈先增后降的变化趋势, 最大值出现在花期, 在成
熟期, 由于植株衰老, 根系干物质降低。同一密度下, 延
长共生期, 可增加各生育时期根系干物质累积量。相同共

表 2 共生期和密度对油菜小区产量的影响
Table 2 Plot yield of rapeseed under different symbiotic periods and densities (kg hm–2)
武穴 Wuxue 天门 Tianmen 密度
Density T30 T20 T10 T30 T20 T10
D1 3152.9 b 2491.5 d 1676.1 c 2754.1 c 2479.5 c 1787.3 d
D2 3309.8 a 2789.5 c 2080.9 bc 3278.1 a 2488.5 c 1903.9 c
D3 3131.2 b 2924.4 a 2283.5 b 2975.8 b 2927.7 a 2111.1 ab
D4 2904.3 c 2870.4 ab 2676.1 a 3020.7 b 2775.7 b 2209.3 a
平均值 Average 3124. 6 2768.9 2179.2 3007.2 2667.8 2002.9
FT 958.90** 1776.93**
FD 62.84** 123.27**
FT×D 41.05** 49.04**
D1、D2、D3和 D4分别表示密度 30、45、60和 75万株 hm–2; T30、T20和 T10分别表示棉油共生 30、20和 10 d; 同一列中不
同小写字母表示在 0.05水平差异显著; FT、FD、FT×D分别表示共生期、密度及共生期与密度互作效应; **表示差异在 0.01水平。
D1, D2, D3, and D4 represent density of 30, 45, 60, and 75×104 plants hm–2; T30, T20, and T10 represent symbiotic periods of 30, 20,
and 10 days; Values followed by the different letters within the same column are significant differences at the 0.05 probability level. Each
data represents the mean of three replications; FT, FD, FT×D mean symbiotic period effect, density effect, symbiotic period and density interac-
tion, respectively. ** mean difference at the 0.01 probability level.

表 3 基于油菜产量的棉田套播油菜共生期和密度优化表
Table 3 Fitting equations obtaining the optimal symbiotic periods and densities for maximizing rapeseed yield
回归分析 Regression 种植模式优化 The optimum value
地点
Site 方程
Equation
决定系数
R2
F值
F-value
共生期
Symbiotic period
(d)
密度
Plant density
(×104 plants hm–2)
估计值
Predicted value
(kg hm–2)
标准差
SD
武穴
Wuxue
Y = –1268.7+169.3T+1022.1D–1.5T2
–16.2T×D–87.2D2 0.984 362.2
** 29.8 48.8 3243.0 23.0
天门
Tianmen
Y = –308.6+132.6T+585.2D–1.6T2
–4.8T×D–54.0D2 0.934 84.8
** 29.7 57.6 3082.8 44.2
平均值 Average 29.8 53.2 3162.9
方程中 T、D分别表示共生期(d)、密度(万株 hm–2)。
T, D in the equations represent symbiotic period (d) and plant density (×104 plants hm–2), respectively.
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图 1 共生期和种植密度对油菜根系干重、地上部干重及根冠比的影响
Fig. 1 Effects of symbiotic periods and densities on plant root biomass, aboveground biomass and root-shoot ratio of rapeseed
缩写同表 2。Abbreviations are the same as those given in Table 2.

生期处理下, 随密度降低, 根系干物质累积量增加, 且在
蕾薹期增幅最大。在 T30条件下, 密度对根系干物质累积
量的影响最大。地上部干重在不同共生期和密度下的变化
趋势与根系干物质累积变化趋势基本一致。延长共生期,
根冠比略有增加。在 T30条件下, 油菜越冬期、蕾薹期和
花期根冠比受密度影响显著 , 表现为根冠比在低密度条
件下(D1、D2)高于高密度(D3、D4)。
2.1.3 光合面积、单株产量 共生期和密度通过改变
油菜光合面积影响产量(表4)。同一密度条件下, 随共生期
延长, 越冬期、蕾薹期和花期绿叶数、叶面积指数均增加,
最终导致产量增加。而同一共生期下, 随着密度的增加,
各生育时期绿叶数略有减少, 且在 T30条件下变化较为明
显。T30条件下, LAI随密度的增加呈先增后减的趋势, 在
D3密度时, LAI最大; 在 T20、T10条件下, LAI则随着密
度的增加而增加。同一共生期下, 单株产量则随着密度的
增加显著降低。
第 4期 蒯 婕等: 共生期与种植密度对棉田套播油菜生长及产量的影响 595



596 作 物 学 报 第 42卷


2.2 茎秆倒伏相关性状
2.2.1 倒伏角度 密度及共生期均影响着田间各倒伏
角度, 两试点变化规律基本一致(表 5)。相同密度条件下,
共生期延长, 油菜根倒角度增加, 茎倒角度减小。相同共
生期条件下, 油菜根倒角度随密度增加而减小; 在 T30、
T20 处理下 , 茎倒角度随密度增加呈先降后增趋势 , 在
T10处理下, 则逐渐增加, 两试点均为 T30D3处理小区的
田间总倒伏角度最小。方差分析表明, 共生期与密度处理
对茎倒、根倒及总倒伏角度的影响均达显著水平; 共生期
与密度对茎倒角度的互作效应均达极显著水平 , 对根倒
角度的互作效应不显著。
2.2.2 株高、根颈粗 两试验点株高和根颈粗在不同
共生期和密度下变化趋势一致, 因此, 以天门试验点为例,
如图 2 所示, 延长共生期, 油菜株高、根颈粗增加, 且密
度越低, 影响越大。同一共生期条件下, 随密度增加, 油
菜株高、根颈粗降低。不同生育时期间比较, 株高在生育
后期(花期–成熟期)受密度的影响较大; T20、T30条件下,
根颈粗在花期–成熟期受密度影响最大, 在 T10 条件下,
则在蕾薹期受密度影响最大。
2.2.3 茎秆成分 共生期及密度均影响着油菜茎秆各
成分的含量(表 6)。T30、T20 条件下, 密度增加, 酸不溶
木质素、总木质素、纤维素及半纤维素呈先增后降的趋势;
T10条件下, 密度增加, 酸不溶木质素、总木质素、纤维
素及半纤维素含量逐渐减少。酸溶木质素、可溶性糖在
T30条件下, 随密度增加, 逐渐降低; 在共 T20、T30条件
下, 随密度增加, 含量增加。逐步回归分析结果进一步表
明(表7), 油菜成熟期茎杆各组成成分中 , 武穴试点纤维
素、半纤维素含量显著影响茎秆倒伏角度, 且进入回归方
程, 纤维素含量高, 茎秆倒伏角度小; 而天门试点, 总木
质素、可溶性糖及纤维素含量显著影响油菜茎杆田间倒伏
角度, 同样进入回归方程, 木质素含量、可溶性糖含量、
纤维素含量高, 茎杆倒伏角度小。
3 讨论
长江流域棉油轮作模式中 , 棉花施肥较多 , 土壤肥
沃, 墒情较好, 不仅有利于后茬油菜冬前干物质累积及高
产形成, 可减少棉区冬闲田, 增加农民收入[10]; 且可改善
土壤理化性状, 减少水土流失[11]。近年, 随着劳动力成本
上升, 棉田套栽模式劳动强度高、用工量大、劳动力成本
高的弊端逐渐显现。因此, 棉田套播油菜逐渐取代棉田套
栽模式, 成为长江流域棉区油菜的主要种植模式。该模式
可提前油菜播期、缓解茬口矛盾, 但其播期略迟且与棉花

表 5 共生期和种植密度对田间倒伏角度的影响
Table 5 Effects of symbiotic periods and densities on lodging behavior of rapeseed (°)
武穴 Wuxue 天门 Tianmen
共生期
Symbiotic period
密度
Density
根倒角度
Angle of root
lodging
茎倒角度
Angle of stem
lodging
总倒伏角度
Angle of plant
lodging
根倒角度
Angle of root
lodging
茎倒角度
Angle of stem
lodging
总倒伏角度
Angle of plant
lodging
D1 13.88 a 17.72 b 31.60 a 11.30 a 15.24 b 26.54 a
D2 10.68 b 14.75 c 25.43 b 8.64 c 12.23 c 20.87 b
D3 8.82 c 10.57 d 19.39 c 9.10 b 10.27 d 19.37 bc
T30
D4 8.29 c 22.94 a 31.23 a 7.35 d 17.64 a 24.99 a
平均值 Average 10.42 16.50 26.91 9.10 13.85 22.94
D1 9.93 a 18.93 b 28.86 b 10.94 a 18.65 b 29.59 a
D2 7.86 b 14.12 d 21.98 d 7.69 b 13.41 d 21.10 cd
D3 7.86 b 15.86 c 23.72 c 6.43 c 16.44 c 22.87 c
T20
D4 6.00 c 25.71 a 31.71 a 6.21 c 20.43 a 26.64 b
平均值 Average 7.91 18.66 26.57 7.82 17.23 25.05
D1 8.61 a 20.42 c 29.04 a 8.35 a 18.74 c 27.09 b
D2 6.06 b 20.82 c 26.88 c 6.07 b 19.32 c 25.39 c
D3 5.71 c 22.52 b 28.24 ab 5.27 c 21.02 b 26.29 b
T10
D4 4.00 d 24.94 a 28.94 a 5.09 c 26.22 a 31.31 a
平均值 Average 6.10 22.18 28.28 6.20 21.33 27.52
FT * ** * * * **
FD * ** * * * *
FT×FD NS ** * NS ** NS
FT、FD、FT×D分别表示共生期效应、密度效应及共生期与密度互作效应; *和**分别表示差异在 0.05和 0.01水平。NS: 不显著。
其他缩写同表 2。
FT, FD, FT×D mean symbiotic period effect, density effect, symbiotic period and density interaction, respectively. * and ** mean differ-
ence at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. NS: not significant. Other abbreviations are the same as those given in Table 2.
第 4期 蒯 婕等: 共生期与种植密度对棉田套播油菜生长及产量的影响 597



图 2 共生期和种植密度对油菜株高和根颈粗的影响
Fig. 2 Effects of symbiotic period and density on plant height and crown diameter of rapeseed
缩写同表 2。Abbreviations are the same as those given in Table 2.

表 6 共生期和种植密度对油菜茎杆性状的影响
Table 6 Effects of symbiotic periods and densities on stem physiological content of rapeseed (%)
酸不溶木质素
Acid-insoluble
lignin
酸溶木质素
Acid soluble lignin
总木质素
Total lignin
可溶性糖
Soluble sugar
半纤维素
Hemi-cellulose
纤维素
Cellulose
共生期
Sym-
biotic
period
密度
Den-
sity 武穴
Wuxue
天门
Tianmen
武穴
Wuxue
天门
Tianmen
武穴
Wuxue
天门
Tianmen
武穴
Wuxue
天门
Tianmen
武穴
Wuxue
天门
Tianmen
武穴
Wuxue
天门
Tianmen
T30 D1 20.24 c 22.05 c 4.08 a 3.22 a 25.88 c 25.27 b 3.59 a 3.13 a 31.06 c 30.62 c 27.01 c 26.17 c
D2 22.21 b 22.41 c 3.11 b 2.92 b 25.80 c 25.32 b 3.28 ab 2.95 ab 32.21 b 32.11 bc 28.42 b 27.99 b
D3 24.77 a 26.14 a 2.52 c 1.73 c 28.60 a 27.87 a 2.78 c 2.59 c 33.43 a 32.48 b 29.27 a 28.76 a
D4 22.43 b 23.74 b 2.09 d 1.82 c 26.42 b 25.56 b 3.44 a 2.80 b 33.63 a 33.56 a 26.86 c 25.89 d
平均值 Average 22.41 23.59 2.60 2.42 25.01 26.00 2.44 2.87 28.45 32.19 22.79 27.20
T20 D1 18.59 c 19.37 b 2.88 c 2.15 c 21.93 c 21.52 c 4.53 c 4.35 ab 31.99 bc 31.46 b 23.29 b 22.41 b
D2 19.47 b 19.90 b 2.64 c 2.53 bc 23.09 b 22.43 bc 4.28 cd 3.79 c 32.19 b 31.61 b 26.34 a 25.71 a
D3 20.62 a 21.79 a 3.14 b 2.75 b 25.15 a 24.53 a 5.06 ab 4.21 ab 33.13 a 32.50 a 22.46 c 22.36 b
D4 18.12 d 19.83 b 3.91 a 3.11 a 23.08 b 22.94 b 5.32 a 4.81 a 32.27 b 31.78 b 20.97 d 20.50 c
平均值 Average 19.20 20.22 2.76 2.64 21.96 22.86 3.78 4.29 28.51 31.84 21.79 22.75
T10 D1 17.26 a 18.81 a 3.36 c 2.89 c 21.79 a 21.71 a 5.64 c 5.57 c 28.93 ab 28.48 a 19.37 a 19.27 a
D2 16.60 b 17.49 b 3.98 ab 3.15 ab 20.70 b 20.65 b 6.82 b 5.90 b 29.26 a 28.43 a 16.92 b 16.87 b
D3 13.24 c 14.88 c 3.78 b 3.33 a 18.95 c 18.22 c 7.24 a 6.28 a 27.66 c 26.80 b 14.97 c 14.94 c
D4 11.27 d 11.79 d 4.21 a 3.38 a 15.95 d 15.16 d 7.48 a 6.49 a 26.11 d 25.85 c 14.93 c 14.19 d
平均值 Average 14.59 15.74 3.59 3.19 18.19 18.94 5.76 6.06 24.63 27.39 14.34 16.32
同一列中不同小写字母表示在 0.05水平差异显著。缩写同表 2。
Values followed by the different letters within the same column are significant differences at the 0.05 probability level. Each data repre-
sents the mean of three replications. Abbreviations are the same as those given in Table 2.
598 作 物 学 报 第 42卷


表 7 茎杆倒伏角度与其组成成分的逐步回归分析
Table 7 Stepwise regression analysis on the angle of stem lodging of rapeseed
地点 Site 回归方程 Regression equation 决定系数 R2 F值 F-value
武穴 Wuxue Y = 10.67+1.29X4–1.29X3 0.854 26.32**
天门 Tianmen Y = 93.4–0.6X1–5.1X2–1.83X3 0.907 25.20**
Y: 茎秆倒伏角度; X1: 总木质素含量; X2: 可溶性糖含量; X3: 纤维素含量; X4: 半纤维素含量。
Y: angle of stem lodging; X1: total lignin; X2: soluble sugar; X3: cellulose content; X4: hemi-cellulose content.

有一定的共生期, 油菜易线苗、个体素质差、成苗率低, 成
熟期群体密度不足, 导致产量低而不稳。长江流域双季稻
区, 采用稻田套播油菜, 可有效缓解晚稻腾茬迟, 下茬作
物难以获得高产, 由此产生大量冬闲田的矛盾。晚稻后期
适期适量(10月15日播种, 共生期10 d, 播种量9 kg hm–2)
套播油菜, 油菜产量可达2435.0 kg hm–2[4]。本试验结果显
示, 各处理条件下, 延长共生期, 因播期提前, 出苗及苗
期生长温度相对适宜, 利于根系及地上部干物质累积, 冬
前生长量充足, 个体素质好, 单株产量增加, 这与郑伟等
研究结果一致[12]。适宜群体结构是作物高产的基础。套
播模式下, 因播期较迟, 且有一定共生期, 油菜个体生产
能力较正常播期差, 故栽培策略上应走群体增产途径。但
套播油菜最适群体密度随共生期变化而变化。本试验两试
点结果均显示, 棉田套播油菜模式可显著增加油菜产量,
且在棉油共生30 d、密度45万株 hm–2的条件下产量最高,
在棉油共生20 d、10 d条件下, 小区产量分别在密度60、75
万株 hm–2时最高。可见, 棉田套播油菜模式下, 个体生产
能力强, 则可适量稀植以发挥个体增产潜力; 个体生产能
力差, 应适当密植发挥群体优势。目前生产中棉田套播油
菜栽培模式多采用共生期15 d左右, 播量在15.0~22.5万株
hm–2, 这导致秧苗年前生长量不足、个体素质差, 加上播种
量偏低、群体密度不足, 油菜产量低而不稳。因此棉花油
菜套作栽培模式应选择适宜共生期与播种量, 确保较理想
个体素质与足够的群体密度。回归分析表明, 共生期29.7 d
及57.6万株 hm–2的种植密度为天门试点棉田套播油菜的最
佳配置模式, 理论上可获得3082.8 kg hm–2的产量; 共生期
29.8 d及48.8万株 hm–2的种植密度为武穴试点棉田套播油菜
的最佳配置模式, 理论上可获得3243.0 kg hm–2的产量。
共生期及种植密度通过影响套播油菜各生育时期生
长状况而影响产量。延长共生期, 播期相对适宜, 温度光
照能较好的满足油菜出苗及生长 , 有利于冬前干物质累
积, 为生殖生长储备养分。延长共生期或减小密度, 植株
绿叶数增加, 单株光合作用加强, 提高了角果密度, 促进
了根系和地上部干物质累积, 且改变了干物质的分配, 由
根冠比的变化可知, 延长共生期或降低密度, 促进了干物
质向根系的分配, 且以共生期的效果更显著。根系生长改
善后, 加强了植株对土壤水分和养分的吸收, 有利于地上
部各器官的生长。绿叶数变化趋势与单株产量变化趋势基
本一致 , 表明油菜单株光合面积的改变是共生期和密度
影响单株产量的主要因素。合理的群体结构是作物高产的
基础。蕾薹期、花期是影响角果生长发育的重要阶段。本
研究显示, 在角果期、花期, T30、T20和T10共生期下, 叶
面积指数分别在D2–D3、D3–D4、D4最大, 此时小区产量
亦最高。刘巽浩等[13]研究套作玉米与麦后复播玉米对光
能的利用情况 , 其结果显示套作玉米不仅获得了更多的
光照时间, 而且也增加了麦–玉系统在小麦生长后期的群
体叶面积, 起到了充分利用光能的作用, 从而提高了光合
产物并最终提高了单位土地的粮食产出。以上表明, 棉田
套播油菜群体叶面积指数是影响最终产量的关键因素。方
差分析表明 , 不同的共生期和种植密度处理极显著影响
棉田套播油菜籽粒产量 , 且共生期与种植密度间存在显
著的互作效应。在棉油套播模式下, 存在共生期与种植密
度的最佳配置模式 , 各处理中 , 以T30D2小区产量最高 ,
此时根冠比最大, 植株长势好。
油菜抗倒伏能力与产量密切相关。抗倒能力强, 冠层
通风透光, 成熟期植株结角层光照、CO2充足, 物质生产
能力强, 利于产量形成; 抗倒能力弱, 冠层荫蔽, 不利于
角果光合, 此外, 还阻碍了茎秆、叶片积累的光合产物向
角果的输出, 造成产量下降, 机械收获受阻。油菜抗倒伏
性状可通过测定植株倒伏角度和植株根颈相关形态指标
来反映[14-16]。本研究显示, 棉田套播油菜栽培模式下, 茎
秆倒伏是田间倒伏的主要原因 , 共生期和密度对田间倒
伏具有一定的调控作用。延长共生期, 植株个体发育较好,
株高增加, 同时根颈粗增加, 增加了茎秆抗倒伏性, 减小
了田间倒伏发生危害。相同共生期条件下, 在T30、T20
处理下, 茎倒角度随密度增加呈先降后增趋势, 表明共生
期适宜, 密度在60万株 hm–2时, 可协调个体和群体生长,
有效缓解茎秆倒伏发生 ; 群体过大(密度在75万株 hm–2
时), 种内和种间生长竞争激烈, 种间关系成为影响整体
生产力的主要矛盾[17], 加重了低位作物茎倒发生。在T10
处理下, 由于播期过迟, 个体发育严重受阻, 此时, 增加
密度, 加剧了个体间的竞争, 不利于植株生长, 因此茎秆
倒伏角度随密度增加而增加。茎秆组成成分是影响茎秆倒
伏的内在因素。综合两试点逐步回归分析结果, 成熟期油
菜茎秆各组成成分中 , 纤维素含量是影响茎秆倒伏的主
要因子, 纤维素含量高, 油菜茎秆机械能力强, 茎秆倒伏
角度减轻。田间总倒伏角度的变化趋势与茎秆倒伏角度变
化趋势一致, 两试点均为T30D3处理小区倒伏发生最轻,
降低了产量损失。
References
[1] 王菊芬, 吴伯志. 间套作系统中土壤水分研究进展. 云南农业
第 4期 蒯 婕等: 共生期与种植密度对棉田套播油菜生长及产量的影响 599


大学学报, 2009, 24: 286–291
Wang J F, Wu B Z. Advance in studies on soil moisture in inter-
cropping system. J Yunnan Agric Univ, 2009, 24: 286–291 (in
Chinese with English abstract)
[2] 逄焕成, 宋吉作, 刘光亮. 小麦玉米套种共生期的气候生态效
应与小麦边际效应分析. 耕作与栽培, 1994, (4): 15–16
Pang H C, Song J Z, Liu G L. Analysis of the ecological effect of
climate and the marginal effect of wheat under wheat–maize in-
terplanting. Gengzuo Yu Zaipei, 1994, (4): 15–16 (in Chinese with
English abstract)
[3] 李银水, 鲁剑巍, 邹娟, 张耀学, 王友珠. 棉田免耕套栽油菜
施肥效果及肥料适宜用量研究. 中国油料作物学报, 2009, 31:
349–354
Li Y S, Lu J W, Zou J, Zhang Y X, Wang Y Z. Effect of NPK fer-
tilization on rapeseed and optimal rate of fertilizer for interplant-
ing rapeseed of no-tillage cotton-rapeseed rotation system. Chin J
Oil Crop Sci, 2009, 31: 349–354 (in Chinese with English ab-
stract)
[4] 雷海霞, 陈爱武, 张长生, 罗凯世, 陈新国, 夏起昕, 周广生,
吴江生, 田新初. 共生期与播种量对水稻套播油菜生长及产
量的影响. 作物学报, 2011, 37: 1449−1456
Lei H X, Chen A W, Zhang C S, Luo K S, Chen X G, Xia Q X,
Zhou G S, Wu J S, Tian X C. Effect of symbiosis period and
seeding amount on growth and yield of rapeseed under sowing
rice. Acta Agron Sin, 2011, 37: 1449−1456 (in Chinese with Eng-
lish abstract)
[5] 曹卫星. 作物栽培和耕作学. 北京: 科学出版社, 2011. p 150
Cao W X. Crop Cultivation and Farming System. Beijing: Sci-
ence Press, 2011. p 150 (in Chinese)
[6] 黄秀芳, 孙敬东, 沙安勤, 陈俊才, 俞晓玲, 王洁. 棉田套播
油菜生育特点及高产配套技术 . 江苏农业科学 , 2005, (5):
27–29
Huang X F, Sun J D, Sha A Q, Chen J C, Yu X L, Wang J. The
growth characteristics and the high yield cultivation technology
of rapeseed under-sowed in cotton field. Jiangsu Agric Sci, 2005,
(5): 27–29 (in Chinese)
[7] 梅少华, 殷少华, 熊飞, 陶玉池, 梅金安, 范端阳, 夏起昕, 刘
文革, 肖齐圣. 棉田套播油菜产量表现及高产栽培技术. 湖北
农业科学, 2012, 51: 3682–3683
Mei S H, Yin S H, Xiong F, Tao Y C, Mei J A, Fan D Y, Xia Q X,
Liu W G, Xiao Q S. Study on the yield performance of rapeseed
under-sowed in cotton field and the high yield cultivation tech-
nology. Hubei Agric Sci, 2012, 51: 3682–3683 (in Chinese with
English abstract)
[8] 刘后利. 实用油菜栽培学. 上海: 上海科学技术出版社, 1987.
p 500
Liu H L. Practical Rapeseed cultivation. Shanghai: Shanghai
Scientific and Technical Publishers, 1987. p 500 (in Chinese)
[9] Sluiter A, Hames B, Ruiz R, Scarlata C, Sluiter J, Templeton D.
Determination of structural carbohydrates and lignin in biomass.
NREL/TP-510-42618. National Renewable Energy Laboratory,
Golden, CO. 2008
[10] 吴安平, 殷少华, 熊飞, 阮祥金, 夏起昕, 胡海珍. “双低”优质
油菜棉林套播高产栽培技术 . 湖北农业科学 , 2010, 49:
533–534
Wu A P, Yin S H, Xiong F, Ruan X J, Xia Q X, Hu H Z.
High-yield cultivation techniques of sowing canola rapeseed in
cotton fields. Hubei Agric Sci, 2010, 49: 533–534 (in Chinese
with English abstract)
[11] 曾凡仕, 李凤江. 双季晚稻田套播紫云英高产栽培技术. 湖南
农业科学, 2010, (3): 20–21
Zeng F S, Li F J. High-yield cultivation techniques of sowing the
milk vetch in paddy fields. Hunan Agric Sci, 2010, (3): 20–21 (in
Chinese)
[12] 郑伟, 肖国滨, 陈明, 李钟平, 黄天宝, 肖小军, 李亚贞, 刘小
三, 张昆, 叶川. 谷林套播下不同共生期对稻田三熟制油菜生
长规律和产量的影响. 中国农学通报, 2014, 30(18): 156–160
Zheng W, Xiao G B, Chen M, Li Z P, Huang T B, Xiao X J, Li Y
Z, Liu X S, Zhang K, Ye C. Effect of symbiosis period on growth
and yield of rapeseed under sowing rice. Chin Agric Sci Bull,
2014, 30(18): 156–160 (in Chinese)
[13] 刘巽浩 , 牟正国 . 中国耕作制度 . 北京: 中国农业出版社 ,
1993. pp 151–158
Liu X H, Mou Z G. Chinese Farming System. Beijing: China
Agriculture Press, 1993. pp 151–158 (in Chinese)
[14] 张喜娟, 李红娇, 李伟娟, 徐正进, 陈温福, 张文忠, 王嘉宇.
北方直立穗型粳稻抗倒性的研究. 中国农业科学, 2009, 42:
2305–2313
Zhang X J, Li H Q, Li W J, Xu Z J, Chen W F, Zhang W Z, Wang
J Y. The lodging resistance of erect panicle japonica rice in
northern China. Sci Agric Sin, 2009, 42: 2305–2313 (in Chinese
with English abstract)
[15] Baker C J, Berry P M, Spink J H, Sylvester Bradley R, Griffin J
M, Scott R K, Clare R W. A method for the assessment of the risk
of wheat lodging. Theor Biol, 1998, 194: 587–603
[16] Sterling M, Baker C J, Berry P M, Wadec A. An experimental in-
vestigation of the lodging of wheat. Agric For Meteorol, 2003,
119: 149–165
[17] Chatterjee N, Mandai B K. Prensent trends in research on inter-
cropping. Indian J Agric Sci, 1992, 62: 507–518