倒伏是制约油菜单产提高的重要因素,探讨油菜倒伏机理,找到提高油菜产量以及抗倒性的栽培措施是目前油菜研究的重要课题。本研究于2013-2015两年度在华中农业大学试验田设置三个试验:试验一以华油杂62为试验材料,三个氮肥用量分别为120kg hm–2、240kg hm–2、360kg hm–2,三个密度分别为15×104株hm-2,30×104株hm-2,45×104株hm-2;试验二以华油杂62与沣油520为试验材料,两个硅肥施用时期即苗期和蕾薹初期,三个不同硅肥施用浓度为0.047g L-1、0.093 g L-1以及0.140 g L-1;试验三以华油杂62与沣油520为试验材料,设置直播与移栽不同栽培方式,四个不同种植密度分别为15×104株hm-2,30×104株hm-2,45×104株hm-2,60×104株hm-2。通过测定油菜产量及产量构成、干物质积累、光合关键指标以及光能利用率,主要农艺性状、倒伏角度与茎秆倒伏指数,木质素及其合成关键基因等指标,研究施氮量与种植密度,硅肥施用时期和用量及直播与移栽下不同种植密度对油菜产量及抗倒性影响机理,为油菜高产条件下适应机械化生产提供理论依据。本研究主要结果如下:1.(1)增施氮肥,群体光合叶(角果皮)面积指数[LAI(SAI)]以及光照拦截率(LIR)增加,对蕾薹期影响最为显著,各生育时期光能利用率(RUE)增加,干物质积累起始期(t1)提前,终止期(t2)延后,干物质积累持续时间(△t)增加;增加密度,增加苗期群体LAI及LIR,各生育时期RUE增加,t2延后,△t延长。LIR及LAI在蕾薹期与产量的相关性最大,RUE在终花至成熟期相关性最大。因此,油菜栽培中应重视花前LAI以及LIR的增加以及花后RUE的提高。(2)增施氮肥,倒伏角度增加,基部倒伏指数(LIL)和上部倒伏指数(LIU)均增加,植株整体倒伏风险加重;密度增加,倒伏角度下降,LIL增加,而LIU降低,降低主茎上部茎秆的倒伏风险。氮肥与密度还通过影响木质素代谢而影响倒伏:增施氮肥,茎秆上部酸不溶木质素含量降低,抗倒性下降;密度增加,酸不溶木质素含量增加,抗倒性增强。在与木质素合成相关的三个基因(PAL,4CL,CCR1)中,增加密度,相对表达量均增加,而增加氮肥变化规律不显著。中氮水平下各关键基因表达较大,说明中氮处理有利于木质素合成关键基因的表达。(3)综合本试验结果,各处理中,N2D3处理与N3D1相比,小区产量差异不显著,且均达到较大值,而N2D3处理下茎秆倒伏指数明显小于N3D1。因此,适当减少施氮量,增加种植密度可获得较高产量,同时可降低倒伏风险,满足机械化收获要求。2.(1)苗期(T1)和蕾薹初期(T2)施用硅肥后,每角果粒数降低,而单株角果数与千粒重均增加,以分枝角果数增加最为明显,使得产量增加。华油杂62增产幅度高于沣油520,两品种均在T2期喷施0.093g L-1产量最大。(2)对照下,华油杂62抗倒性及抗裂角性均强于沣油520,与主茎和角果皮中SiO2与木质素含量较高有关。增施硅肥后,油菜抗倒性及抗裂角性增强。随硅肥施用浓度增加,茎秆SiO2及木质素含量增加,根颈粗、根冠比及抗折力增加、株高降低、倒伏指数与倒伏角度降低,其中根冠比与倒伏角度相关性最大,相关系数为-0.962**,可见硅肥主要通过增加根冠比提高抗倒性;施用硅肥增加了角果中SiO2及木质素含量、角果长宽、角果皮面积、角果干鲜重及角果含水量,降低裂角指数,其中角果干重与裂角指数的相关性最大,相关系数为-0.909**,因此硅肥主要通过增加角果干物质来提高角果抗裂性。(3)综合产量与机械收获性状,两品种在T2期(薹高为8~12cm)喷施浓度为为0.093gL-1的液态硅肥最佳,既可显著增强油菜的抗倒与抗裂角能力,又能够提高产量,满足机械化生产需求。3.(1)直播和移栽条件下,油菜获得高产所需种植密度存在差异。直播条件下,华油杂62和沣油520分别在45×104株hm-2(D3)、30×104株hm-2(D2)下产量最高;移栽条件下,两品种获得最高产时密度分别较直播减小15×104株hm-2。因此,直播油菜较移栽油菜来说更适宜密植。(2)各密度处理下,直播油菜倒伏指数显著小于移栽油菜,品种间变化趋势一致。密度增加后,油菜株高及地上部干重等农艺性状降低,倒伏发生风险减小。随着密度的增加,主茎倒伏发生部位下移,且在直播条件下表现更为明显。说明在直播水平下,增加种植密度能够降低油菜主茎上部倒伏风险。(3)结合产量及抗倒性,直播油菜在较高密度即30×104株hm-2、45×104株hm-2下能够获得高产,同时具有较好抗倒性,而移栽油菜在低密度下即15×104株hm-2、30×104株hm-2获得高产,但抗倒性较弱,因此,直播高密度种植表现为产量与抗倒性均较好,是适宜高产机械化收获的较好栽培方式。