限制油菜高產(chǎn)水平提高的因素解析及解決途徑

王竹云，張耀文*，趙小光，侯君利，關(guān)周博，李殿榮，史文青

(1.陜西省雜交油菜研究中心/國(guó)家油料作物改良中心 陜西油菜分中心，陜西 楊凌 712100；2.陜西省農(nóng)村科技開(kāi)發(fā)中心，陜西 西安 710000)

我國(guó)食用油的需求量以每年100萬(wàn)t的速度剛性增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2025年植物油需求量是現(xiàn)有國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力的3.5～4.0倍[1]，而目前我國(guó)食用油自給率僅為34.2%且還在逐年下降，食用油的安全供給存在著巨大的隱患[1]。油菜作為我國(guó)第一大油料作物,產(chǎn)油量占我國(guó)油料作物總產(chǎn)油量的57.2%，每年還可提供600萬(wàn)t左右的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料，600～700億元的生產(chǎn)收入[1-3]，因此發(fā)展油菜生產(chǎn)對(duì)保障食用油供給安全、農(nóng)民增收具有戰(zhàn)略意義。受多種因素影響，目前我國(guó)油菜產(chǎn)業(yè)的種植面積和產(chǎn)量已連續(xù)多年出現(xiàn)徘徊和下滑，產(chǎn)業(yè)安全度逐年下降。我國(guó)可耕地資源持續(xù)減少，糧油種植面積已進(jìn)入國(guó)家糧食安全的預(yù)警紅線(xiàn)，加上近年來(lái)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、主糧作物種植補(bǔ)貼等因素，通過(guò)繼續(xù)擴(kuò)大油菜種植面積來(lái)增加油菜總產(chǎn)量已經(jīng)不現(xiàn)實(shí)；因此通過(guò)挖掘產(chǎn)量潛力，培育高產(chǎn)品種、改良栽培方法來(lái)提高菜籽產(chǎn)(油)量水平、降低生產(chǎn)成本就成為促進(jìn)我國(guó)油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展、保障食用植物油供給安全的核心舉措。本文在剖析油菜產(chǎn)量水平現(xiàn)狀和限制因素的基礎(chǔ)上，提出多個(gè)發(fā)展建議，以期能夠促進(jìn)我國(guó)油菜高產(chǎn)育種的發(fā)展。

1 多年來(lái)我國(guó)油菜產(chǎn)量水平低而不穩(wěn)

據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO,2016)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示：2010～2014年我國(guó)油菜單產(chǎn)水平在1.47～1.95 t/hm2之間，平均為1.87 t/hm2，比歐洲平均單產(chǎn)低20%～50%[1,4]。各地生產(chǎn)水平不平衡，油菜單產(chǎn)水平差距較大：2008年江蘇省的油菜單產(chǎn)最高達(dá)到2.482 t/hm2，而內(nèi)蒙古只有0.915 t/hm2。近20年來(lái)，我國(guó)油菜單產(chǎn)水平僅提高0.112 t/hm2(5%左右)，遠(yuǎn)低于加拿大、法國(guó)等國(guó)家油菜產(chǎn)量的提高水平，且油菜單產(chǎn)增加趨勢(shì)正在減弱；同時(shí)最近10年來(lái)年際間單產(chǎn)水平波動(dòng)大，油菜生產(chǎn)的不穩(wěn)定性顯著增加[5-7]。由于油菜產(chǎn)量不高，與同期作物相比效益低下，已影響了農(nóng)民種油菜的積極性，制約著油菜產(chǎn)業(yè)的正常發(fā)展。

2 限制油菜產(chǎn)量水平提高的因素分析

2.1 油菜高產(chǎn)育種進(jìn)展緩慢，產(chǎn)量水平提高受限

李殿榮等的研究結(jié)果顯示，在1999～2012年參加黃淮區(qū)國(guó)家試驗(yàn)的179份油菜新品系的年均產(chǎn)量水平在2.40～3.45 t/hm2[7]；據(jù)統(tǒng)計(jì)2001～2016年通過(guò)國(guó)家審定的282個(gè)冬油菜品種的區(qū)試產(chǎn)量水平在2.26～3.75 t/hm2之間，說(shuō)明我國(guó)新審定的油菜品種的產(chǎn)量水平并未突破“七五”期間審定秦油2號(hào)(1983年)3.75 t/hm2的產(chǎn)量水平，遠(yuǎn)低于加拿大的新品種試驗(yàn)(2013～2015年)平均單產(chǎn)為4.06 t/hm2水平[6]。與此相對(duì)照，我國(guó)雜交水稻、小麥新品種的產(chǎn)量水平分別從2000年的10.5 t/hm2、6.75 t/hm2提高到2015年的15 t/hm2、9.75 t/hm2，分別提高42.86%、44.4%。

2.2 現(xiàn)有品種的抗逆性較低，產(chǎn)量水平發(fā)揮受限

作物品種的抗逆性直接關(guān)系到作物產(chǎn)量和品質(zhì)的穩(wěn)定性，也是提高產(chǎn)量和品質(zhì)的基礎(chǔ)。生育期內(nèi)溫度、降水量、日照時(shí)數(shù)等都會(huì)對(duì)油菜油菜產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響；同時(shí)(冬)油菜的生育期長(zhǎng)達(dá)200多天，歷經(jīng)秋、冬、春3個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)，氣候變化劇烈，經(jīng)常會(huì)遭受干旱、強(qiáng)光、低溫、高光等逆境脅迫。極端天氣對(duì)油菜單產(chǎn)有顯著負(fù)影響：如2010年干旱導(dǎo)致中國(guó)西南地區(qū)和長(zhǎng)江流域油菜大面積減[8-9]。相關(guān)研究表明：在其他條件不變的情況下，生育期內(nèi)平均溫度每升高1 ℃將導(dǎo)致油菜單產(chǎn)減少0.74%～2.92%，平均降水量每減少10 mm會(huì)導(dǎo)致油菜單產(chǎn)增加1.64%～13.61%[7]。歷史氣候變化對(duì)我國(guó)大部分地區(qū)油菜單產(chǎn)提高不利，未來(lái)氣候變化將會(huì)導(dǎo)致我國(guó)油菜減產(chǎn)1.83萬(wàn)～2.63萬(wàn)t[10-11]。隨著全球氣候變暖，極端天氣，寒冷、干旱、水漬等災(zāi)害頻現(xiàn)，我國(guó)油菜種植區(qū)域“西移北擴(kuò)”生產(chǎn)的格局發(fā)生變化[12]，因氣候變化導(dǎo)致的產(chǎn)量不穩(wěn)定性會(huì)越來(lái)越大，亟需通過(guò)提高品種的抗逆性(抗寒、抗旱、抗?jié)n、耐瘠、耐鹽抗旱)來(lái)穩(wěn)定油菜的產(chǎn)量水平。

2.3 病蟲(chóng)草害嚴(yán)重，嚴(yán)重制約著產(chǎn)量和品質(zhì)的提高

在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)，油菜都會(huì)遭受病、蟲(chóng)害危害，造成油菜減產(chǎn)、品質(zhì)下降。2007～2016年油菜各類(lèi)病蟲(chóng)害年發(fā)生面積在721.18萬(wàn)～881.74萬(wàn)hm2，年均實(shí)際產(chǎn)量損失達(dá)28.09萬(wàn)t[13]。近年來(lái)隨著種植制度的改變、氣候異常、病蟲(chóng)害、抗藥性增強(qiáng)等因素導(dǎo)致我國(guó)油菜病、蟲(chóng)、草害總體處于重發(fā)狀態(tài)：菌核病、霜霉病、病毒病、根腫病、蚜蟲(chóng)、小菜蛾、莖象甲等病、蟲(chóng)害均造成不同程度的危害[13]。目前，對(duì)油菜抗病、蟲(chóng)、草、逆的研究相對(duì)落后，對(duì)菌核病、根腫病、小菜蛾、草害還不能有效控制，抗病、蟲(chóng)、草害的品種選育工作也沒(méi)有得到實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

2.4 品種抗倒性較低，倒伏普遍發(fā)生導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降

倒伏已成為影響油菜產(chǎn)量和品質(zhì)的一個(gè)重要因素：油菜倒伏后的莖葉互相重疊蔭蔽，形成一個(gè)高溫、高濕的空間，抗逆、抗病蟲(chóng)害能力下降；油菜養(yǎng)分的供應(yīng)中心從上部的角果轉(zhuǎn)移到中下部，導(dǎo)致再生出分枝，易引發(fā)貪青晚熟；油菜植株正常的光合作用受到影響，陰角秕粒量增加，有效角果數(shù)減少，產(chǎn)量及品質(zhì)下降；我國(guó)每年因倒伏造成的油菜產(chǎn)量損失為15%～30%，嚴(yán)重年份可高達(dá)50%，含油量比正常油菜低10%～30%[14-16]，增加機(jī)械操作難度，加大損失量，嚴(yán)重影響油菜生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.5 適于全程機(jī)械化生產(chǎn)的品種缺乏，導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下

勞動(dòng)力成本在油菜生產(chǎn)成本中占60%～70%[14-15]，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化速度加快，農(nóng)村勞動(dòng)力日趨緊缺，迫切需要實(shí)現(xiàn)油菜生產(chǎn)的全程機(jī)械化和輕簡(jiǎn)化栽培。傳統(tǒng)的油菜品種的特性：株型高大，莖稈粗壯堅(jiān)硬、分枝數(shù)多且相互交錯(cuò)，成熟度不一致、角果開(kāi)易裂給機(jī)械化收獲造成較大困難，生產(chǎn)中亟需半矮稈、抗倒伏、株型緊湊、抗裂角、成熟期一致性好、耐遲播的適合機(jī)械化作業(yè)的油菜品種[14-15]。而目前我國(guó)油菜機(jī)械化育種剛剛起步，在全國(guó)范圍內(nèi)只審定了陜油28、寧雜27等少數(shù)幾個(gè)品種，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)上對(duì)機(jī)械化品種的實(shí)際需求。

2.6 收獲指數(shù)普遍較低，限制了高產(chǎn)育種的發(fā)展

收獲指數(shù)可反映出作物光合產(chǎn)物從“源”器官轉(zhuǎn)運(yùn)到“庫(kù)”器官的暢通性。目前國(guó)內(nèi)油菜的收獲指數(shù)在0.14～0.45，平均僅為0.25左右，不但低于歐洲油菜0.28～0.50的水平[17-21]；也低于國(guó)內(nèi)水稻、小麥、玉米的0.40～0.60水平[21-24]。小麥、水稻等作物產(chǎn)量的增長(zhǎng)主要得益于收獲指數(shù)的提高[17]，油菜的分枝較多、莖葉量大且生物產(chǎn)量較高，“源”和“庫(kù)”充足，所以收獲指數(shù)較低已成為是制約油菜產(chǎn)量的提高的重要因素。目前，收獲指數(shù)已成為評(píng)價(jià)作物(水稻、小麥和大麥)品種選育效果的重要內(nèi)容[25-26]。前人對(duì)油菜收獲指數(shù)與農(nóng)藝性狀、氮肥效率的關(guān)聯(lián)分析進(jìn)行了研究，但對(duì)于通過(guò)提高收獲指數(shù)來(lái)提高油菜產(chǎn)量水平的研究較少，對(duì)新品種選育指導(dǎo)性不強(qiáng)。因而在保證生物學(xué)產(chǎn)量的前提下，提高油菜高收獲指數(shù)是油菜提高產(chǎn)量的重要突破點(diǎn)。

2.7 群體光能利用效率較低，導(dǎo)致產(chǎn)量水平“瓶頸”難以突破

群體光合性能是作物基因型、光合能力、光合產(chǎn)物合成與消耗的比率等因素綜合影響的結(jié)果，能夠體現(xiàn)田間狀況下作物光合系統(tǒng)的效力高低，油菜產(chǎn)量的提高在很大程度上依賴(lài)群體光合速率的提高[27-28]，目前油菜的實(shí)際光能利用率僅為0.615%～1.056%[29-31]，低于水稻、小麥、大豆等作物。同時(shí)，油菜的品種特性導(dǎo)致群體光合效率較低：葉面積系數(shù)(0.3～0.5)僅為水稻、小麥的一半左右，光截獲能力較低，尤其在生長(zhǎng)前期(苗期和越冬期)光能浪費(fèi)較大；株型分散[(葉片(分枝)角度為40～50°)]，光合器官(葉片、角果)相互遮蔽重疊，有效光合面積?。辉陂_(kāi)花期內(nèi)，冠層上部的黃色花瓣密，吸收或反射掉約80%的入射光，導(dǎo)致此期總體光合效率大大降低；在結(jié)角期內(nèi)，由角果組成厚40～80 cm的結(jié)角層吸收95%左右的入射光，其中上層30 cm左右的結(jié)角層吸收80%以上入射光，約40 cm厚的下層結(jié)角層僅能接受10%左右的有效輻射光，角果層內(nèi)光照分布不均致使結(jié)角層的實(shí)際光合效率只有最大光合潛力值的40%左右，群體光合物質(zhì)合成量比小麥、水稻低80%～100%，轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的效率也僅在15%～30%[27-28]。與其他農(nóng)作物相比，油菜的光合特性復(fù)雜，對(duì)其光合生理研究較少，高光效育種研究剛剛起步，尚沒(méi)有選育出油菜高光效品種，高光效栽培技術(shù)的研究也較少。

3 油菜高產(chǎn)育種方法與技術(shù)創(chuàng)新程度較低

3.1 對(duì)油菜產(chǎn)量特性的基礎(chǔ)研究不夠

油菜的產(chǎn)量性狀受農(nóng)藝性狀(株高、主花序長(zhǎng)度、分枝數(shù)、分枝高度)、產(chǎn)量結(jié)構(gòu)(主花序、分枝角果數(shù)、每角果粒數(shù)、千粒重)和環(huán)境因素等共同決定[32]。目前，針對(duì)影響油菜產(chǎn)量特性的相關(guān)基礎(chǔ)研究開(kāi)展的較少，且多數(shù)研究是在特定條件下、針對(duì)少數(shù)特定品種進(jìn)行的，在不同的遺傳材料中或不同的環(huán)境條件下的研究結(jié)論各不相同甚至相互矛盾，對(duì)油菜的高產(chǎn)育種和栽培雖有一定的參考價(jià)值，但以此為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)高產(chǎn)育種還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，亟需加強(qiáng)研究為油菜高產(chǎn)育種提供理論基礎(chǔ)。

3.2 油菜高產(chǎn)育種方法比較簡(jiǎn)單

雜種優(yōu)勢(shì)利用是目前開(kāi)展高產(chǎn)油菜品種的選育的主要途徑，基因工程、分子育種標(biāo)記育種等技術(shù)與方法主要局限在試驗(yàn)階段。油菜高產(chǎn)機(jī)理研究與育種研究結(jié)合不夠緊密，可供育種家利用的緊密連鎖分子標(biāo)記較少，在油菜高產(chǎn)育種中難以應(yīng)用。大多數(shù)育種家僅從表型性狀和自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行比較、篩選，開(kāi)展高產(chǎn)育種盲目性較大，鑒選結(jié)果易受試驗(yàn)條件、環(huán)境因素和研究者的主觀(guān)傾向性的影響，育種效率較低。多數(shù)育種單位尚不能開(kāi)展溫室、異地加代等工作，大多數(shù)育種家主要在田間開(kāi)展油菜組合選配、篩選等工作，每年只能開(kāi)展一季組合選配、篩選工作，新品種的育成普遍需要5～7年時(shí)間，育種周期長(zhǎng)，效率較低。

3.3 可供高產(chǎn)育種的優(yōu)異種質(zhì)資源匱乏

甘藍(lán)型油菜起源于歐洲在我國(guó)沒(méi)有野生種和近緣種，只有300～400年的馴化栽培時(shí)間，20世紀(jì)30年代起開(kāi)始引進(jìn)我國(guó)種植，因此我國(guó)甘藍(lán)型油菜遺傳背景比較狹窄，相似度較高[33-34]。同時(shí)，隨著油菜育種水平的提高，大量的淘汰與篩選使油菜種質(zhì)的近親繁殖現(xiàn)象明顯，種質(zhì)資源日趨同質(zhì)化，致使可供油菜高產(chǎn)育種選擇的種質(zhì)范圍較狹窄[35-36]。同時(shí)，高產(chǎn)育種種質(zhì)的篩選方法過(guò)于注重對(duì)單個(gè)或少數(shù)幾個(gè)產(chǎn)量因子(角果數(shù)、角粒數(shù)、千粒重)、理想株型性狀(分枝數(shù)、分枝長(zhǎng)、冠層結(jié)構(gòu))指標(biāo)的比較、篩選，缺少對(duì)材料的產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等方面整體性的評(píng)價(jià)與比較，導(dǎo)致高產(chǎn)種質(zhì)在育種中的應(yīng)用程度較低。

4 油菜高產(chǎn)栽培技術(shù)研究滯后

4.1 傳統(tǒng)的栽培技術(shù)需要革新

作物的產(chǎn)量構(gòu)成因素與生產(chǎn)因素的高效協(xié)調(diào)需要通過(guò)栽培調(diào)控措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。20世紀(jì)70～90年代以來(lái)，油菜生產(chǎn)上主要推廣“育苗移栽、精耕細(xì)作，稀植大株”等的栽培技術(shù)，通過(guò)充分發(fā)揮品種的個(gè)體優(yōu)勢(shì)來(lái)提高產(chǎn)量水平，導(dǎo)致植株高大、莖稈粗壯、分枝多、成熟不一致與油菜的與機(jī)械化大生產(chǎn)難以相互適應(yīng)[31,36]。近年來(lái)油菜生產(chǎn)模式已發(fā)生明顯的變化，免耕、直播逐漸取代了育苗移栽，“稻-油、棉-油、麥-油”等輪作模式也發(fā)生了明顯的變化，種植密度也不斷提高，逐步轉(zhuǎn)為通過(guò)提高品種的群體優(yōu)勢(shì)來(lái)提高產(chǎn)量；種植密度提高后，油菜的株型結(jié)構(gòu)、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量結(jié)構(gòu)都會(huì)發(fā)生顯著改變，迫切需要實(shí)施相配套的栽培技術(shù)措施[22,27]。目前，關(guān)于油菜適于機(jī)械化收獲生產(chǎn)的種植模式、抗逆栽培技術(shù)及其機(jī)理研究相對(duì)滯后，各種應(yīng)對(duì)措施也比較零散不夠系統(tǒng)，油菜栽培管理方式與機(jī)械化生產(chǎn)難以相互適應(yīng)，亟需通過(guò)研究相應(yīng)油菜高產(chǎn)栽培技術(shù)為進(jìn)一步提高油菜高產(chǎn)水平奠定基礎(chǔ)。

4.2 缺乏規(guī)范化的栽培制度

油菜種植遍及全國(guó)各地，自然條件差別很大，播種和收獲期存在很大的不同，栽培制度、栽培技術(shù)、生產(chǎn)手段等都存在較大的差異。除內(nèi)蒙古、新疆、黑龍江等少數(shù)國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)外，絕大部分為一家一戶(hù)分散種植，種植規(guī)模較小，缺乏與現(xiàn)代生產(chǎn)相適應(yīng)的集中成片種植和規(guī)范化管理。因此迫切需要通過(guò)研究篩選先進(jìn)實(shí)用的栽培技術(shù)，制定出適于規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化作業(yè)的油菜生產(chǎn)栽培制度和技術(shù)規(guī)程。

4.3 機(jī)械化、輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)應(yīng)用程度較低

機(jī)械化生產(chǎn)是提高油菜綜合生產(chǎn)力，保障我國(guó)食用油安全的必經(jīng)之路，目前加拿大、澳大利亞、英國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已實(shí)現(xiàn)油菜生產(chǎn)的全程機(jī)械化，部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)甚至向自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展，而我國(guó)油菜生產(chǎn)主要還是采用傳統(tǒng)的人工種植方式，屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高，油菜機(jī)械化生產(chǎn)雖取得了一些可喜的進(jìn)展：機(jī)械耕地整地、開(kāi)溝、施肥、植保等環(huán)節(jié)的機(jī)械化已基本解決，直播和機(jī)械化收獲方面也取得重要突破，但總體而言，我國(guó)油菜機(jī)械化生產(chǎn)研究起步晚，機(jī)械化水平低，尚處于起步階段，機(jī)械化作業(yè)水平遠(yuǎn)低于水稻、小麥和玉米。2013年油菜耕種收機(jī)械化水平只有23%，其中機(jī)耕、機(jī)播、機(jī)收水平分別為4.5%、9.7%、7%[14-15]，且這些機(jī)械化作業(yè)區(qū)主要集中在我國(guó)油菜春播區(qū)的大型農(nóng)場(chǎng)中，在長(zhǎng)江流域的主要生產(chǎn)區(qū)機(jī)械化程度還不高。

5 油菜高產(chǎn)育種的增產(chǎn)潛力

5.1 單產(chǎn)水平的提升潛力

相關(guān)研究也表明，在北方旱作農(nóng)區(qū)、長(zhǎng)江上游地區(qū)、長(zhǎng)江中下游地區(qū)油菜潛在產(chǎn)量分別為1.1、6.4、4.8 t/hm2，而近五年平均的統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量?jī)H為潛在產(chǎn)量的22%、38%、66%[31]，說(shuō)明油菜單產(chǎn)有較大的提升空間。同時(shí)，各地不斷出現(xiàn)的高產(chǎn)典型，如秦優(yōu)7號(hào)、云油雜2號(hào)都曾出現(xiàn)過(guò)產(chǎn)量達(dá)到4.5 t/hm2的高產(chǎn)現(xiàn)象[36]，也表明在充分優(yōu)化品種、栽培技術(shù)的情況下，我國(guó)油菜產(chǎn)量的潛力有較大的提升空間。

5.2 光能利用效率潛力

目前油菜的實(shí)際光能利用率僅為0.615%～1.056%，遠(yuǎn)低于水稻、小麥、大豆等作物，而油菜的光能利用潛力可達(dá)92.2%，若油菜光能利用率提高0.1個(gè)百分點(diǎn)，產(chǎn)量可提高20%～25%甚至更多。從光能利用率角度可估算出油菜的生物學(xué)產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量可高達(dá)16.440、9.57 t/hm2；以3%的光能利用率為準(zhǔn)可估算出我國(guó)油菜產(chǎn)量潛力是目前大面積生產(chǎn)產(chǎn)量的2～3倍[31,37-38]。

5.3 收獲指數(shù)潛力

收獲指數(shù)與產(chǎn)量之間具有顯著的正相關(guān)關(guān)系，提升收獲指數(shù)可顯著提高產(chǎn)量。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，禾谷類(lèi)作物(小麥、水稻)收獲指數(shù)的提高使產(chǎn)量水平顯著提高。在過(guò)去20多年的時(shí)間里，我國(guó)主要禾谷類(lèi)作物(小麥、水稻、玉米)的收獲指數(shù)有了顯著提高，增幅達(dá)11%～20%，而油菜收獲指數(shù)的增幅僅為4%；目前油菜的收獲指數(shù)平均僅為0.25左右[17-21]，有很大的提升空間。因此提高收獲指數(shù)是提高油菜產(chǎn)量水平的重要途徑和方法。

6 提高油菜產(chǎn)量水平的方法和策略

6.1 加強(qiáng)油菜產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究

通過(guò)研究不同環(huán)境條件下、種植區(qū)域油菜的生產(chǎn)潛力、產(chǎn)量提升的限制因子，尋求縮小實(shí)際產(chǎn)量與潛在產(chǎn)量差距的技術(shù)與方法。開(kāi)展油菜產(chǎn)量相關(guān)性狀遺傳規(guī)律，油菜基因型、環(huán)境、管理措施及其互作效應(yīng)對(duì)油菜產(chǎn)量和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)影響的研究，為構(gòu)建合理的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)、改良和提高收獲指數(shù)提供科學(xué)依據(jù)。利用化學(xué)控制、機(jī)械整枝塑形等研究手段，結(jié)合油菜群體的形成和發(fā)展規(guī)律，構(gòu)建油菜高產(chǎn)群體冠層結(jié)構(gòu)指標(biāo)，以用于指導(dǎo)油菜高產(chǎn)育種。通過(guò)研究親本性狀的遺傳、強(qiáng)化親本性狀的改良，制定出遺傳改良方案和組合選配方案；利用親本之間的配合力，選擇配合力較好的雜交組合，加強(qiáng)對(duì)雜種后代產(chǎn)量性狀表現(xiàn)的篩選，充分發(fā)揮雜種優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的目標(biāo)。

6.2 拓寬甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源

遺傳多樣性是進(jìn)行作物遺傳改良的基礎(chǔ)，育種工作的成敗在很大程度上取決于對(duì)育種材料(種質(zhì)資源)的占有量和研究利用的廣度與深度。利用基因工程、分子生物學(xué)等技術(shù)，通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交、基因漸滲、轉(zhuǎn)基因重組等手段人工合成甘藍(lán)型種質(zhì)。利用甘藍(lán)型油菜原始親本(白菜、甘藍(lán))及近緣種(白菜型油菜、芥菜及芥菜型油菜)中存在的廣泛變異和特異性資源進(jìn)行甘白、甘芥雜交、回交創(chuàng)建優(yōu)異的種質(zhì)資源。利用冬春加代、多點(diǎn)、錯(cuò)時(shí)、生態(tài)穿梭選育的方法，利用環(huán)境與基因型間的互作，打破固定地域的性狀遺傳特點(diǎn)，用環(huán)境變異的手段挖掘植物本身隱藏的基因優(yōu)勢(shì)，使油菜材料的性狀表達(dá)豐富多樣，擴(kuò)大表型變異的范圍；利用雙單倍體(DH)育種方法進(jìn)行材料創(chuàng)造，加大材料的變異選擇范圍以及加快材料穩(wěn)定純和的速度。按照高產(chǎn)育種目標(biāo)和最適應(yīng)于當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件為選育壓來(lái)選擇株系，使優(yōu)異資源和育種目標(biāo)的基因得以表達(dá)和聚合，加速種質(zhì)篩選進(jìn)程。通過(guò)對(duì)種質(zhì)資源大量篩選，構(gòu)建高產(chǎn)育種的核心或?yàn)槲⒑诵姆N質(zhì)資源，加速油菜高產(chǎn)育種進(jìn)程和育種效率。

6.3 提高收獲指數(shù)

不同于小麥、玉米、水稻等禾本科作物，油菜沒(méi)有經(jīng)過(guò)提高收獲指數(shù)(矮化育種)的過(guò)程就直接進(jìn)入了雜種優(yōu)勢(shì)利用階段，因此油菜收獲指數(shù)普遍較低。油菜資源中存在較大的收獲指數(shù)差異，為提高油菜收獲指數(shù)提供了可能。在育種中可通過(guò)降低株高、增加密度等措施提高收獲指數(shù)；也可在維持油菜適度的株高的基礎(chǔ)上，通過(guò)提高莖稈抗性和根系能力、調(diào)節(jié)光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)運(yùn)分配提高油菜收獲指數(shù)實(shí)現(xiàn)油菜產(chǎn)量的突破。

6.4 多途徑利用雜種優(yōu)勢(shì)選育高產(chǎn)品種

品種革新是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)變革的根本措施和手段。通過(guò)研究油菜親本產(chǎn)量性狀的遺傳，環(huán)境和基因型的互作效應(yīng)，強(qiáng)化親本性狀的改良以及對(duì)雜種后代性狀表現(xiàn)的篩選，為選育不同環(huán)境選育適宜的油菜高產(chǎn)品種鑒定基礎(chǔ)。將常規(guī)育種技術(shù)、輪回選擇、回交、系統(tǒng)育種、生態(tài)育種、分子輔助育種等多種育種方法和雜種優(yōu)勢(shì)利用相結(jié)合進(jìn)行育種方法技術(shù)體系的創(chuàng)新。以?xún)?yōu)質(zhì)高產(chǎn)為核心，統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性之間的矛盾，合理利用性狀間的雜種優(yōu)勢(shì)和配合力；以選育三系雜種為重點(diǎn)，利用雄性不育系(細(xì)胞質(zhì)不育CMS、細(xì)胞核不育)、化學(xué)誘導(dǎo)型不育系多途徑開(kāi)展油菜高產(chǎn)雜交組合配置。

6.5 加快高抗、適于機(jī)械化生產(chǎn)品種選育研究

在保證油菜產(chǎn)量和品質(zhì)情況下，以適于機(jī)械化生產(chǎn)為目標(biāo)，從油菜株型、農(nóng)藝性狀、成熟一致性、角果抗裂性、適收期和生長(zhǎng)期等方面在現(xiàn)有的油菜品種和材料中篩選出具有適合于機(jī)械化收獲潛質(zhì)的油菜種質(zhì)資源，通過(guò)利用雜種優(yōu)勢(shì)途徑，篩選出具有半矮稈、抗倒伏、株型緊湊、抗裂角、成熟期一致性好、耐遲播的適合機(jī)械化作業(yè)的油菜品種，選育出適應(yīng)于不同生態(tài)條件的抗性強(qiáng)(特別是抗旱、抗寒、抗極端高低溫力強(qiáng))、高產(chǎn)(比現(xiàn)有品種增產(chǎn)15%以上具有高光效想株型的雜交品種)、優(yōu)質(zhì)(含油量45%以上，油酸含量80%左右)且適于機(jī)械栽培的油菜新品種。

6.6 加強(qiáng)高光效機(jī)理和高光效育種研究

利用遺傳學(xué)和分子生物學(xué)研究手段，開(kāi)展不同地域、不同栽培條件、整個(gè)生長(zhǎng)期油菜光合規(guī)律的研究，制定不同件下高光效育種的目標(biāo)和方法。通過(guò)創(chuàng)制、創(chuàng)新種質(zhì)資源，拓寬油菜高光效種質(zhì)的篩選范圍，利用綜合鑒定指標(biāo)體系進(jìn)行鑒定和定向改良，選育出光合功能顯著改善，產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性同步提高的高光效種質(zhì)，建立快速、高效的油菜高光效雜交育種方法體系，通過(guò)“高光效+雜種優(yōu)勢(shì)”途徑來(lái)選育出符合現(xiàn)代育種目標(biāo)的“高光效、高產(chǎn)、高效”新品種。

6.7 加快分子設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系建設(shè)

通過(guò)應(yīng)用DNA分子標(biāo)記技術(shù)、QTL定位、全基因組關(guān)聯(lián)分析等方法，對(duì)油菜產(chǎn)量構(gòu)成(單株角果數(shù)、角粒數(shù)、千粒重)、冠層結(jié)構(gòu)(株高、分枝起點(diǎn)、結(jié)角密度，有效分枝部、結(jié)角高度和角果層厚度)、株型(主花序長(zhǎng)度、分枝角度)性狀開(kāi)展研究，發(fā)掘相關(guān)性狀優(yōu)良等位變異，解析關(guān)鍵性狀(產(chǎn)量、含油量、品質(zhì)及抗病和抗逆)等主效的QTL及其網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的分子機(jī)制，確定與關(guān)鍵性狀關(guān)聯(lián)的候選基因，構(gòu)建單分子模塊基礎(chǔ)材料，通過(guò)組裝光合性狀與產(chǎn)量、品質(zhì)協(xié)調(diào)分子模塊新品系，實(shí)現(xiàn)在基因水平上對(duì)農(nóng)藝性狀的精確調(diào)控，解決傳統(tǒng)育種易受不良基因連鎖影響的難題,大幅度提高育種效率、縮短育種周期。

6.8 建立油菜高效栽培技術(shù)體系

在總結(jié)和利用現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，綜合考慮各地區(qū)的氣候特點(diǎn)、種植方式、耕作制度，在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，研發(fā)應(yīng)對(duì)氣候變化的方法技術(shù)，開(kāi)展逆境下光合特性促進(jìn)油菜光合效能的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)揮的研究，整合油菜機(jī)械化、輕簡(jiǎn)化技術(shù)，建立適合不同區(qū)域的油菜高效栽培技術(shù)體系，研究制定規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化和適合機(jī)械化作業(yè)的油菜機(jī)械化生產(chǎn)農(nóng)藝技術(shù)規(guī)程，提高農(nóng)藝技術(shù)與農(nóng)機(jī)的適應(yīng)性。

6.9 加強(qiáng)油菜的標(biāo)準(zhǔn)化和機(jī)械化栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要標(biāo)志是實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。只有規(guī)模化才能夠大量使用機(jī)械，并大幅提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，只有標(biāo)準(zhǔn)化才能保證油菜增產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)及其產(chǎn)品安全。機(jī)械化也是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的前提，在機(jī)械化的基礎(chǔ)上結(jié)合信息技術(shù)、電子技術(shù)等逐步實(shí)現(xiàn)油菜的精準(zhǔn)栽培，GPS定位、導(dǎo)航、在線(xiàn)測(cè)產(chǎn)等技術(shù)在收獲機(jī)械上的應(yīng)用有力地推動(dòng)了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。從油菜高產(chǎn)生理研究、超高產(chǎn)育種、雜交種生產(chǎn)、栽培技術(shù)研究、試驗(yàn)推廣等方面進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)的油菜高產(chǎn)綜合研究。通過(guò)已建立的各級(jí)農(nóng)技推廣組織體系，在生產(chǎn)中進(jìn)行大面積推廣油菜高產(chǎn)新品種和栽培技術(shù)，達(dá)到“增產(chǎn)、增收、增效”的效果，促進(jìn)油菜產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

7 結(jié)束語(yǔ)

在保證優(yōu)質(zhì)的前提下，充分挖掘產(chǎn)量潛力、培育高產(chǎn)品種、改良栽培方法是提高菜產(chǎn)(油)量水平、降低生產(chǎn)成本核心舉措。油菜實(shí)際產(chǎn)量取決于很多因素，在現(xiàn)有成熟育種技術(shù)的基礎(chǔ)上，拓寬高產(chǎn)育種種質(zhì)資源，多途徑利用雜種優(yōu)勢(shì)選育高產(chǎn)品種，加快高抗、適于機(jī)械化生產(chǎn)品種選育，加強(qiáng)高光效機(jī)理和高光效育種研究，加快分子設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系建設(shè)，建立完善的超高產(chǎn)栽培技術(shù)體系,開(kāi)展大規(guī)模的集成示范推廣，從而最終改善和提高油菜的產(chǎn)量水平。