北方春播甘藍(lán)型油菜生育期 產(chǎn)量及品質(zhì)的初步研究

高桂珍，李 浩，陳碧云，邢東海，李占軍，付雅麗*，伍曉明*

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所，農(nóng)業(yè)部油料作物生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室，湖北 武漢 430062；2.石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，河北 石家莊 050041）

油菜是我國具有傳統(tǒng)優(yōu)勢的重要油料作物，其種植面積和產(chǎn)量是繼水稻、小麥、玉米和大豆之后的第五大農(nóng)作物，在調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和提高人民生活水平方面占居重要地位，在農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟中發(fā)揮著重要作用[1]。根據(jù)地理位置和生長習(xí)性的不同，可將我國油菜產(chǎn)區(qū)劃分為春播區(qū)和冬播區(qū)2個生態(tài)區(qū)[2]。春播區(qū)油菜較冬播區(qū)油菜具有生育期短，可以增加復(fù)種指數(shù)，提高土地利用率[3]的優(yōu)勢。

河北省是我國重要的糧棉油集中產(chǎn)區(qū)，油料作物是該省的五大經(jīng)濟作物之一。石家莊市地處河北省中南部，秋冬季節(jié)寒冷干燥、日照偏少，常年以小麥種植為主，也有一部分油菜種植，但這些油菜產(chǎn)區(qū)以冬油菜種植為主，有關(guān)春油菜的種植鮮有報道。近年來受極端天氣變化頻繁的影響，冬油菜在生長期內(nèi)容易遭受嚴(yán)重的凍害和干旱，導(dǎo)致部分油菜品種不能越冬，產(chǎn)量低[4]。春播油菜具有生育期短、省工省肥、成本低、凍害威脅小、病害輕、較穩(wěn)產(chǎn)等特點，因地制宜利用冬閑田發(fā)展春播油菜，是緩解勞動力矛盾、增加油料作物產(chǎn)量的新途徑[5]。種植春播油菜，將該區(qū)種植制度由冬小麥－玉米一年兩熟制轉(zhuǎn)變?yōu)橛筒?玉米輪作，一方面，可以縮小高耗水量的冬小麥播種面積，有助于北方缺水地區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整；另一方面，油菜花?？梢晕慰陀^賞，促進旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。另外，春播油菜除了其籽實可以作為食用油的原料外，其植株還可以作為早春的綠葉蔬菜或者加工成青飼料，能夠有效緩解北方早春蔬菜和青飼料的緊缺狀況。在石家莊地區(qū)，以48個甘藍(lán)型油菜品種為試材進行春播試驗，通過油菜生育期、籽實產(chǎn)量、千粒重和含油量等全面評價甘藍(lán)型油菜的生長狀況，旨為冀中南地區(qū)甘藍(lán)型油菜春播種植和推廣提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2017年在河北省石家莊市趙縣試驗農(nóng)場進行。該農(nóng)場位于石家莊市區(qū)東南40km，一年四季分明，春秋兩季時間短，夏冬兩季時間長，屬東部季風(fēng)氣候區(qū)暖溫帶半濕潤地區(qū)；土壤類型為褐土，光熱充足，地下水豐富，環(huán)境條件適宜多種溫帶農(nóng)作物生長。

1.2 試驗材料

參試甘藍(lán)型油菜品種共48份（表1），其中30份材料來自國內(nèi)、18份材料來自國外，均保存在國家油料作物中期種質(zhì)庫中。

表1 參試油菜品種的名稱與來源Table 1 Name and origin of the tested rape materials

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計 3月10日播種油菜，行距0.4 m；播種后噴灌2次，出苗后先疏苗1次，然后間苗、定苗。參試油菜品種種植密度均設(shè)25萬、50萬和75萬株/hm2計3個處理，密度由株距調(diào)節(jié)，其中，75萬株/hm2密度處理不間苗，50萬株/hm2密度處理間苗后株距為5 cm左右，25萬株/hm2密度處理間苗后株距為10 cm左右。試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積6.4 m2（行長4.0 m，行距0.4 m，4行/區(qū)）。其他田間管理同常規(guī)。

1.3.2 測定項目與方法

1.3.2.1 生育期。依據(jù)《油菜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[12]，對油菜的出苗期、抽薹期、初花期、盛花期、終花期、成熟期和收獲期進行記載。生育期為出苗到成熟的天數(shù)。

1.3.2.2 籽實產(chǎn)量和品質(zhì)。成熟后，按小區(qū)實收，種子經(jīng)后熟脫粒后自然干燥，測定每個小區(qū)的油菜籽粒產(chǎn)量和千粒重，并利用Foss NIR Systems 5000近紅外光譜儀測定種子的含油量和蛋白質(zhì)含量。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析 利用Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)分析和做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 北方春播油菜生育期內(nèi)氣溫的變化

油菜生育期，氣溫呈升高趨勢，其中，3～5月的最高溫度、最低溫度、月平均溫度和日平均溫度均升高迅速，而6月與5月相比4個指標(biāo)變化均相對平緩（表2）。從3～6月的日平均氣溫看，指標(biāo)值呈逐步升高趨勢（圖1）。春油菜3月10號播種，出苗期間的日平均溫度為4.5～14.5℃，經(jīng)過2次噴灌后，所有材料均于3月23號前后完成出苗；4月油菜進入營養(yǎng)生長期，期間溫度回升迅速，日平均氣溫達(dá)到10.0～27.5℃，十分適合油菜的生長；進入夏季（5～6月）后，溫度基本穩(wěn)定，日平均氣溫達(dá)到19.0～30.0℃。油菜為喜冷涼或較溫暖的作物，正常生長發(fā)育的溫度為3～30℃。由此可見，在石家莊地區(qū)，溫度比較適合春播油菜的生長。

表2 油菜生育期內(nèi)溫度的變化 (℃)Table 2 Temperature change during the growth period of rape

圖1 石家莊春播油菜全生育期日平均溫度的變化Fig.1 Daily mean temperature variations during the whole growth period of spring sowing rape in Shijiazhuang

2.2 北方春播甘藍(lán)型油菜的生育期

春播油菜生長較為迅速，參試材料的生育期為68～96 d，品種之間差異較大，其中，營養(yǎng)生長天數(shù)為41～58 d，開花天數(shù)為12～22 d，角果成熟天數(shù)為12～28 d（表3）。油菜播種后及時噴灌，確保了土壤濕度適宜，使得各材料的出苗時間保持一致。自抽薹期開始，參試材料的生育時期出現(xiàn)差異。抽薹期除9-RPI、Excel和M133為5月2～3日外，其他材料均在4月完成抽薹。5月上中旬所有材料均進入初花期，其中，06QHK-36開花最早（5月3日），Excel開花最晚（5月20日）。6月絕大部分材料進入成熟期，其中，06QHK-36成熟最早（5月30日），Excel成熟最晚（6月27日），二者相差28 d。

表3 春播甘藍(lán)型油菜的生育時期Table 3 Growth period of spring sowing cabbage type rape

2.3 北方春播甘藍(lán)型油菜的產(chǎn)量性狀

2.3.1 種植密度對油菜產(chǎn)量和千粒重的影響 參試油菜的千粒重為1.58～4.16 g，受種植密度影響不顯著；籽粒產(chǎn)量為687.5～3 500.0 kg/hm2，受種植密度影響明顯（表4）。隨著密度的增大，參試油菜的平均產(chǎn)量逐漸提高，其中，75萬株/hm2密度處理的平均產(chǎn)量（2 207.7 kg/hm2）顯著高于25萬株/hm2密度處理（1 895.2 kg/hm2），但二者與50萬株/hm2密度處理（2 106.1 kg/hm2）差異均不顯著。

2.3.2 種植密度對不同油菜品種產(chǎn)量的影響 不同材料對種植密度變化的產(chǎn)量響應(yīng)不同。其中，有19份材料產(chǎn)量隨密度的增大而提高，如H165、青油四號、矮選36、早熟勝利油菜、福油1號和Bronowski等；有4份材料產(chǎn)量在25萬株/hm2密度處理下最高，如云花油早熟1號、Consnl、Excel和油菜-08；其他材料產(chǎn)量均表現(xiàn)為50萬株/hm2密度處理下最高、25萬株/hm2密度處理下最低，如中雙12號、花油8號和云油雜10號等?？梢钥闯?，不同材料適宜高產(chǎn)的種植密度不同，除一小部分材料偏好稀植外，大部分材料適宜密植栽培。

表4 不同種植密度下油菜的產(chǎn)量性狀Table 4 Yield traits of rape under different planting density

2.4 北方春播甘藍(lán)型油菜的品質(zhì)性狀

參試油菜籽粒的含油量為26.0%～37.4%，受種植密度影響不顯著；蛋白質(zhì)含量為26.2%～31.4%，受種植密度影響明顯（表6）。隨著密度的增大，參試油菜的平均蛋白質(zhì)含量逐漸提高，其中，50萬株/hm2與75萬株/hm2密度處理差異不顯著，但二者均顯著高于25萬株/hm2密度處理。僅從油菜籽的品質(zhì)看，北方春播甘藍(lán)型油菜適宜的種植密度為50萬～75萬株/hm2。

3 結(jié)論與討論

甘藍(lán)型油菜遺傳多樣性豐富，具有豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病性強等特點[6]。本研究條件下，參試甘藍(lán)型油菜在石家莊地區(qū)春播時的生育期在68～96 d之間，僅需3個月甚至更短的時間即可收獲油菜籽。

種植密度直接影響油菜的個體生長和群體結(jié)構(gòu)，從而影響植株的光合作用以及光合產(chǎn)物的分配，最終影響作物產(chǎn)量[8]。同一種植密度下不同油菜品種的產(chǎn)量差異較大，一方面說明不同來源的材料遺傳變異豐富，另一方面也說明了其對環(huán)境適應(yīng)性的差異。不同種植密度下，參試油菜的平均產(chǎn)量隨著種植密度的增加而提高。但是，不同油菜品種對種植密度的產(chǎn)量響應(yīng)存在差異，說明適宜的種植密度是作物獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵條件[8]。李繼強等[9]研究表明，春油菜栽培中可以通過適當(dāng)增加種植密度和減少施肥量達(dá)到以密補肥的目的，這樣不僅有助于提高產(chǎn)量，降低投入成本，還能有效緩解因過量施肥而造成的土壤板結(jié)問題，確保耕地的可持續(xù)利用。

表6 不同種植密度下油菜籽的品質(zhì)性狀Table 6 Quality of rapeseed under different planting density

種子含油量是判斷油菜品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。油菜籽的含油量除了受遺傳因素影響外，還受栽培條件和環(huán)境氣候等因素的影響[10]。油菜籽中的蛋白質(zhì)可作為優(yōu)質(zhì)蛋白源，為畜禽提供高品質(zhì)的飼料。本研究中，不同油菜品種的含油量和蛋白質(zhì)含量差異較大，但種植密度對油菜籽含油量的影響不明顯，對蛋白質(zhì)含量影響較大。各地可以根據(jù)市場需求，選擇適宜的油菜品種和種植密度提升油菜籽的產(chǎn)量與品質(zhì)。

在石家莊地區(qū)，對來自國內(nèi)外的48份甘藍(lán)型油菜進行了春播試驗，從播期、籽實產(chǎn)量和品質(zhì)結(jié)果看，在冀中南區(qū)域春播種植油菜是可行的。近年來，隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革和人們生活水平的提高，油菜除了籽實用于榨油外，還開發(fā)出了其他新用途，如菜用、飼用、肥用和觀賞等[11]。春播甘藍(lán)型油菜如果作為蔬菜或飼料使用，生長周期會更短。因此，加強對春播油菜新品種的引進，開展種植試驗，篩選出適合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)專用油菜品種，對于拓寬河北省種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整范圍，探索新的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長方式和增加農(nóng)民收入具有十分重要的意義。