付雅麗,梁麗鵬,王海山,宋聚紅,高振賢,張亞宏,高桂珍,周廣英,雷建明,田東良*
(1.石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院,河北 石家莊 050041;2.天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,甘肅 天水 741001;3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所,湖北 武漢 430062)
油菜是我國(guó)四大油料作物之一,面積和產(chǎn)量均居世界首位。長(zhǎng)江流域是我國(guó)油菜的主產(chǎn)區(qū),隨著全球氣候變暖、新品種的育成推廣和油菜栽培技術(shù)的進(jìn)步,冬油菜適應(yīng)種植區(qū)域逐漸北移[1~4]。冬油菜北移對(duì)我國(guó)北方地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局調(diào)整、生態(tài)環(huán)境改善和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有重大的戰(zhàn)略意義[5,6]。
我國(guó)冬油菜的主要栽培類(lèi)型有甘藍(lán)型和白菜型2種,其中,白菜型冬油菜耐寒性和耐旱性較強(qiáng),在北方地區(qū)應(yīng)用面積較大,但產(chǎn)量、抗倒性和機(jī)械化適宜度等方面與甘藍(lán)型油菜相比存在較大差異。近年甘藍(lán)型油菜的種子產(chǎn)量和含油量以及植株抗病性均得到顯著提高[7],在油、菜、花、蜜、飼、肥等方面充分體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)價(jià)值,有著廣泛用途,其中最重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值——菜子油更是占中國(guó)自產(chǎn)植物油的41%以上[8]。近年來(lái)氣候變化特點(diǎn)和油菜花海帶動(dòng)旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)我國(guó)油菜生產(chǎn)區(qū)域產(chǎn)生了一定影響[5,9]。高桂珍等[9]將來(lái)源于國(guó)內(nèi)外不同區(qū)域的48份甘藍(lán)型油菜,在傳統(tǒng)的小麥—玉米一年兩熟制為主的石家莊地區(qū)進(jìn)行試種。袁英良等[10]篩選出2個(gè)適合在半農(nóng)半牧吉林省西部地區(qū)中性土壤、鹽堿地、風(fēng)沙地種植的飼用油菜。前人研究表明不同品種引種過(guò)程中農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量存在顯著差異,非傳統(tǒng)油菜種植地區(qū)引種甘藍(lán)型油菜品種除了需要根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)考慮是選用冬性、半冬性還是選用春性油菜外,還需要根據(jù)土壤質(zhì)地、耕作制度、目的及用途篩選出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)油菜品種進(jìn)行推廣應(yīng)用。將甘藍(lán)型冬油菜從主產(chǎn)區(qū)引種到小麥—玉米一年兩熟制為主的河北時(shí),考慮到地域氣候環(huán)境的變化,首先需要對(duì)油菜品種的耐寒性進(jìn)行篩選鑒定,同時(shí)還要對(duì)其重要農(nóng)藝性狀進(jìn)行評(píng)價(jià),以選育出適合河北省生態(tài)環(huán)境和栽培模式的種質(zhì)資源,為后期培育耐寒、高產(chǎn)、抗病、抗倒等綜合性狀優(yōu)良的甘藍(lán)型冬油菜品種提供優(yōu)質(zhì)資源和技術(shù)支持。
試驗(yàn)油菜種質(zhì)資源共9份,其中引進(jìn)耐寒甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源8份,以當(dāng)?shù)刂髟园撞诵陀筒似贩N天油1358為對(duì)照(表1)。
表1 試驗(yàn)油菜種質(zhì)資源的類(lèi)型及其供種單位Table 1 Types of experimental rape germplasms and their suppliers
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)2021~2022在石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院鹿泉區(qū)試驗(yàn)站進(jìn)行越冬型甘藍(lán)油菜種質(zhì)資源的鑒定篩選試驗(yàn)。設(shè)9個(gè)油菜品種處理,小區(qū)面積4.8 m2,隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù)。油菜均于9月18日條播,行距40 cm,6行/區(qū),行長(zhǎng)2 m。
油菜播種后確保水分充足,保證出苗整齊。3~4葉期間苗,株距10 cm;5~6片葉期(幼苗生長(zhǎng)旺盛期)控水,促進(jìn)根系生長(zhǎng)。適時(shí)葉面噴施防蟲(chóng)藥劑,防止菜青蟲(chóng)等害蟲(chóng)采食葉片。冬前晝消夜凍時(shí)澆1次凍水,利于油菜安全越冬。其他管理措施同大田常規(guī)。
1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.2.2.1 生育期。油菜播種后,田間記錄油菜出苗期、五葉期、枯葉期、返青期、抽薹期、初花期、盛花期、成熟期的時(shí)間。
1.2.2.2 越冬率。油菜出現(xiàn)明顯返青時(shí),采用隨機(jī)取樣法每小區(qū)選擇30~50株,調(diào)查成活株數(shù),計(jì)算越冬率(春后成活株數(shù)/冬前調(diào)查總株數(shù))×100%。
1.2.2.3 子粒產(chǎn)量。各油菜種質(zhì)資源正常成熟后,及時(shí)收獲。每小區(qū)均選擇4行收獲,脫粒晾干后稱(chēng)重測(cè)產(chǎn),折算產(chǎn)量(理論產(chǎn)量×85%)。
越冬前,9個(gè)參試材料的生育進(jìn)程差異不大,均在播種后30~32 d進(jìn)入五葉期;從枯葉期開(kāi)始,不同資源類(lèi)型的油菜生育期出現(xiàn)差異,整體上看甘藍(lán)型油菜的各主要生育期均晚于白菜型油菜(表2)。
表2 參試油菜種質(zhì)資源的生育期 (月-日)Table 2 Growth period of rape germplasms tested
8個(gè)甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源中,除天油2255冬季全部?jī)鏊?、春季無(wú)返青苗外,其他材料均于3月20日返青,但不同材料返青后的生育進(jìn)程略有差異。天油14號(hào)生長(zhǎng)發(fā)育最快,抽薹、開(kāi)花和成熟均為最早,6月5日成熟;Elena生長(zhǎng)發(fā)育較快,成熟期較早,6月8日成熟;Baltia、Edita、Rapso和Mickey各生育期雖有所差異,但均在6月12日成熟;Santana成熟最晚,6月14日成熟。
8個(gè)甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源的越冬率為0~93.7%,均<CK,且不同材料的越冬率差異較大(表3)。天油2255冬季全部?jī)鏊?,在石家莊露地條件下不能越冬,不適宜種植。天油14號(hào)和Elena的越冬率均>90%;其次是Baltia,越冬率為74.7%;Edita和Santana的越冬率也較高,達(dá)到65%左右。
表3 參試油菜種質(zhì)資源的越冬率Table 3 Overwintering rate of rapegermplasms tested(%)
7個(gè)正常返青甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源的子粒產(chǎn)量為1 638.0~3 541.5 kg/hm2,其中Elena、Santana、Mickey和天油14號(hào)的子粒產(chǎn)量>CK,增產(chǎn)率分別為25.0%、16.9%、14.4%和5.6%(表4)。僅從產(chǎn)量指標(biāo)看,認(rèn)為Elena、Santana、Mickey和天油14號(hào)適宜在石家莊地區(qū)種植,其中Elena最好。
表4 參試油菜種質(zhì)資源的子粒產(chǎn)量Table 4 Grain yield of rape germplasms tested
種植早熟油菜品種有利于緩解茬口緊張問(wèn)題,提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益[11]。本研究中,對(duì)8個(gè)引進(jìn)甘藍(lán)型冬油菜種質(zhì)資源的主要生育期進(jìn)行比較,結(jié)果顯示,不同材料越冬前的生育進(jìn)程差異不大,均于播種后30~32 d進(jìn)入幼苗快速生長(zhǎng)期;但返青后的主要生育期存在較大差異,其中天油14號(hào)和Elena各生育期均較早,更符合河北省二季作區(qū)耕作特點(diǎn),是選育早熟甘藍(lán)型油菜的優(yōu)勢(shì)資源。根據(jù)國(guó)家冬油菜品種區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果對(duì)我國(guó)三熟制早熟油菜品種的產(chǎn)量構(gòu)成特點(diǎn)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),早熟油菜的有效分枝數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān),且影響最大[12]。鐘麗[13]研究發(fā)現(xiàn),千粒重和有效分枝數(shù)是廣西生態(tài)區(qū)油菜產(chǎn)量構(gòu)成的關(guān)鍵性狀。我們?cè)诒狙芯恐邪l(fā)現(xiàn),Elena和天油14號(hào)同屬早熟品種,且具有相似的越冬率,但Elena的子粒產(chǎn)量明顯高于天油14號(hào)。今后繼續(xù)對(duì)二者的產(chǎn)量構(gòu)成進(jìn)行試驗(yàn),從種植密度或肥料等方面加以調(diào)控,為更好地應(yīng)用這2個(gè)種質(zhì)資源奠定基礎(chǔ)。
越冬率是評(píng)價(jià)品種利用價(jià)值的重要因子[1],高越冬率是北方地區(qū)對(duì)冬油菜的基本要求[14]。品種的抗寒性是保證冬油菜安全越冬和獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的先決條件[15],在田間試驗(yàn)中越冬率70%是衡量安全越冬的臨界值[16]。品種抗寒性鑒定是選擇強(qiáng)抗寒品種的基礎(chǔ)。本研究條件下,8個(gè)引進(jìn)甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源的抗寒性差異較大,越冬率超過(guò)70%的材料有3個(gè),分別是天油14、Elena和Baltia,越冬率分別為93.7%、91.9%和74.7%,三者均可以作為北方甘藍(lán)型油菜品種選育的抗寒親本資源;Edita和Santana的越冬率達(dá)到65%左右,可以作為抗寒貯備資源進(jìn)一步馴化選擇。天油2255冬季全部?jī)鏊溃诤颖笔∈仪f地區(qū)自然條件下不能越冬,不適宜種植。根據(jù)生長(zhǎng)和開(kāi)花習(xí)性,將甘藍(lán)型油菜分為春性、冬性和半冬性3種生態(tài)型[17],其中春性油菜因營(yíng)養(yǎng)體發(fā)育較快,綠葉面積高于半冬性[18],因此不利于越冬。這就提示我們,在引種過(guò)程中要明確品種的冬春性,以提高篩選效率。
高產(chǎn)是生產(chǎn)的必然需求,也是育種者的永恒追求。沒(méi)有一定的產(chǎn)量水平,品種推廣就沒(méi)有意義。7個(gè)正常返青甘藍(lán)型冬油菜種質(zhì)資源的子粒產(chǎn)量存在較大差異,其中Elena、Santana、Mickey和天油14號(hào)的子粒產(chǎn)量>CK,增產(chǎn)率分別為25.0%、16.9%、14.4%和5.6%。但從越冬率和子粒產(chǎn)量2個(gè)方面看,越冬率與子粒產(chǎn)量并不完全呈正相關(guān),越冬率最高(93.7%)的天油14號(hào)僅較CK增產(chǎn)5.6%,而越冬率只有44.5%的Mickey較CK增產(chǎn)幅度達(dá)到14.4%,這可能與材料的分枝習(xí)性和結(jié)莢特性有關(guān)。Mickey越冬率較低,可能使得其單株生長(zhǎng)空間變大,單產(chǎn)較高,最終呈現(xiàn)群體產(chǎn)量較高的現(xiàn)象。合理的種植密度、施肥和灌溉,有助于充分發(fā)揮品種的生產(chǎn)潛力,提高產(chǎn)量。前人研究表明,不同地區(qū)、不同品種獲得高產(chǎn)的播種密度相差懸殊,如,湖南瀏陽(yáng)地區(qū)播種灃油737與河南原陽(yáng)地區(qū)播種豐油10號(hào)達(dá)到最高產(chǎn)量時(shí)的播種密度相差18萬(wàn)株/hm2[19,20]。在肥料方面,增施氮肥至180 kg/hm2可以延長(zhǎng)油菜花期,還可顯著增加油菜的分枝數(shù)和單株角果數(shù),提高子粒產(chǎn)量[19,21]。我國(guó)北方地區(qū)干旱缺水,種植油菜時(shí)采用微噴和覆膜方式可有效提高水分利用效率和產(chǎn)量[22~24]。
本研究條件下,以當(dāng)?shù)刂髟园撞诵陀筒似贩N天油1358為CK,對(duì)8個(gè)引進(jìn)甘藍(lán)型冬油菜種質(zhì)資源的主要生育期、越冬率和子粒產(chǎn)量進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示,Elena成熟期較早、抗寒性好,具有較高的產(chǎn)量潛力,是北方耐寒、早熟、高產(chǎn)甘藍(lán)型冬油菜品種選育的優(yōu)質(zhì)資源;天油14號(hào)成熟期早、抗寒性好,是耐寒、早熟甘藍(lán)型冬油菜品種選育的優(yōu)質(zhì)資源;Santana在抗寒性和產(chǎn)量潛力方面也具有較好優(yōu)勢(shì);Mickey在越冬率較低的情況下獲得了較高產(chǎn)量,可以在分枝習(xí)性和結(jié)莢特性上加以利用。