甘藍(lán)型冬油菜北移種植的適應(yīng)性分析

曹小東 ，劉自剛 ，米文博 ，徐春梅 ，鄒婭 ，徐明霞 ，鄭國(guó)強(qiáng) ，方新玲 ，崔小茹 ，董小云，米超，陳其鮮

（1甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/甘肅省作物遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730070；2甘肅省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，蘭州 730070）

0 引言

【研究意義】食用植物油充足供給是國(guó)家食物安全戰(zhàn)略的核心之一，然而長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)食用植物油自給率僅為35%左右，在國(guó)際關(guān)系風(fēng)云變幻的當(dāng)前，過(guò)度依賴(lài)國(guó)際市場(chǎng)的食用油供給，存在很大隱患[1]。油菜籽是國(guó)產(chǎn)植物油的第一大來(lái)源，提高國(guó)產(chǎn)油菜籽總供應(yīng)量，對(duì)確保國(guó)家食物安全戰(zhàn)略具有重要意義[2]。我國(guó)北緯34°—35°以北廣闊區(qū)域，氣候冷涼、光照充足，有巨大油菜生產(chǎn)潛力[3]。由于冬季低溫限制，僅具有優(yōu)異抗寒性的白菜型冬油菜可以在該區(qū)安全越冬，然而白菜型油菜存在產(chǎn)量低、易倒伏等缺陷，產(chǎn)增效潛力有限[4-5]。甘藍(lán)型油菜具有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗倒伏[6-10]等優(yōu)異性狀，是我國(guó)油菜主要栽培類(lèi)型。如能選育甘藍(lán)型冬油菜強(qiáng)抗寒品種，替代北方白菜型冬油菜，將極大促進(jìn)油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】20世紀(jì)80年代，我國(guó)就提出了甘藍(lán)型冬油菜北移種植的設(shè)想，并組織了一批學(xué)者開(kāi)展了冬油菜北移可行性考察、耐寒品種的引育、配套栽培技術(shù)研發(fā)等系列工作，育成/篩選了秦油3號(hào)、甘白油菜等10余個(gè)較耐寒的甘藍(lán)型油菜品種，研制了“溝播+冬苫”安全越冬栽培技術(shù)，成功將甘藍(lán)型冬油菜從黃淮河、關(guān)中灌區(qū)（北緯35°以南、海拔7 00m以下），北移至陜西洛川（北緯 35°46′、海拔 1 200 m）、山西臨汾（北緯 36°20′）、河北石家莊（北緯 38°00′）等地種植，替代了原來(lái)種植的白菜型冬油菜，產(chǎn)量從750 kg·hm-2大幅提升至 2 250—3 000 kg·hm-2[11-14]。由于“冬苫覆土、溝播壟長(zhǎng)”的栽培技術(shù)過(guò)于繁重，加之20世紀(jì)90年代后我國(guó)農(nóng)村勞動(dòng)力加速轉(zhuǎn)移等，限制了北移集成技術(shù)大面積應(yīng)用。全球氣候變暖，農(nóng)膜技術(shù)[15]廣泛應(yīng)用，更耐寒品種甘雜1號(hào)的育成等綜合因素，促進(jìn)了甘藍(lán)型冬油菜北移技術(shù)的應(yīng)用。目前最耐寒的甘藍(lán)型冬油菜品種在無(wú)任何保護(hù)措施的情況下，只能種植于天水市武山縣以南、以東地區(qū)；天水以北、以西地區(qū)甘藍(lán)型冬油菜不能越冬，這些地區(qū)仍以白菜型冬油菜為主。白菜型冬油菜具有更優(yōu)異的抗寒性，一直是高緯度高海拔地區(qū)油菜種植的主要類(lèi)型[16-19]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】由于白菜型冬油菜產(chǎn)量低、品質(zhì)劣、易倒伏不適宜機(jī)收等原因，種植的比較效益較低，是目前白菜型冬油菜北移技術(shù)應(yīng)用的主要限制因素之一。如能增強(qiáng)甘藍(lán)型油菜抗寒性，選育強(qiáng)抗寒品系，即可大幅提升冬油菜種植效益?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究以甘雜1號(hào)（CK）和通過(guò)種間遠(yuǎn)緣雜交，將白菜型冬油菜抗寒優(yōu)異性狀導(dǎo)入甘藍(lán)型冬油菜，育成18NTS309、16NTS304H1、16NS20H1、16NTS312-2-1等10個(gè)強(qiáng)抗寒、抗倒伏甘藍(lán)型冬油菜品系為主要材料，分析參試材料的越冬率、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)等在試驗(yàn)點(diǎn)間的差異，為甘藍(lán)型冬油菜再次北移替代原有白菜型冬油菜提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 參試材料

19個(gè)冬油菜品系/種，其中甘藍(lán)型品系/種11個(gè)，白菜型品系/種8個(gè)。材料名稱(chēng)及類(lèi)型見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

適應(yīng)性試驗(yàn)于2018—2019年在甘肅省的天水武山、定西安定和白銀會(huì)寧3個(gè)試點(diǎn)進(jìn)行，各試驗(yàn)點(diǎn)的主要?dú)庀笠蜃右?jiàn)表 2。本研究主要利用 11種甘藍(lán)型冬油菜品種/系、8種白菜型冬油菜品系/種為材料，其中以甘雜1號(hào)作為對(duì)照、8種白菜型冬油菜作為農(nóng)藝性狀對(duì)比材料。于2018年8月30日、8月23日和8月20日分別將上述甘藍(lán)型冬油菜與白菜型冬油菜在3個(gè)試區(qū)進(jìn)行播種，各試驗(yàn)點(diǎn)小區(qū)面積為 12 m2（3 m×4 m），每個(gè)品系重復(fù) 3 次，隨機(jī)區(qū)組排列，管理同大田生產(chǎn)。分別記載各參試材料在3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的生育期天數(shù)，返青后統(tǒng)計(jì)越冬率，成熟期進(jìn)行農(nóng)藝性狀測(cè)定，籽粒收獲干燥后進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定等。

抗倒伏性試驗(yàn)在白銀試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行，以11個(gè)甘藍(lán)型和8個(gè)白菜型冬油菜為材料，成熟期在小區(qū)內(nèi)連續(xù)拔取5株，測(cè)定抗折力，鮮重等，計(jì)算倒伏指數(shù)。

表1 參試材料及類(lèi)型Table 1 Test materials and types

表2 冬油菜適應(yīng)性試驗(yàn)種植區(qū)主要?dú)庀笠蜃覶able 2 Main weather factors for winter rapeseed adaptation test planting area

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 越冬率 分別于冬前和返青后統(tǒng)計(jì)小區(qū)植株數(shù)，越冬率（%）=返青植株數(shù)/冬前植株數(shù)×100%。

1.3.2 農(nóng)藝性狀測(cè)定 于成熟期在小區(qū)內(nèi)部連續(xù)拔取10株，測(cè)定植株高度（PH）、分枝部位（BH）、一次有效分枝數(shù)（NFB）、二次有效分枝數(shù)（NSB）、主花序長(zhǎng)度（LMF）、全株有效角果數(shù)（TSP）、每角粒數(shù)（SPS）、千粒重（SW）等。

1.3.3 籽粒品質(zhì)測(cè)定 采用近紅外分析儀（Foss NIR System）測(cè)定油菜籽粒棕櫚酸（16∶0）、硬脂酸（18∶0）、油酸（18∶1）、亞油酸（18∶2）、亞麻酸（18∶3）、碳烯酸（20∶1）、芥酸（22∶1）、硫苷、蛋白質(zhì)含量和含油量等。

1.3.4 倒伏指數(shù)測(cè)定 參照許鳳英等[10]的方法，在植株根莖處及向莖上部30 cm處各選取1個(gè)支點(diǎn)，于2個(gè)支點(diǎn)中心位置，用自動(dòng)記錄拉力測(cè)定器緩緩施加拉力，直至莖稈折斷，記錄折斷時(shí)最大推拉力，即為莖稈抗折力（N）；植株長(zhǎng)度為地上部植株的長(zhǎng)度；植株鮮重為地上部植株鮮重。

彎曲力矩=植株長(zhǎng)度（cm）×植株鮮重（kg）；倒伏指數(shù)=彎曲力矩/抗折力×100。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用 SPSS 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果

2.1 甘藍(lán)型冬油菜在不同生態(tài)區(qū)的越冬率

甘藍(lán)型冬油菜品系/種北移種植后其越冬率明顯降低。天水試點(diǎn)參試品系平均越冬率最高，為92.82%；而定西試點(diǎn)平均越冬率最低，為71.82%。同一試驗(yàn)點(diǎn)不同參試品系的越冬率也存在明顯差異，例如在白銀試驗(yàn)點(diǎn)16NTS312-2-1、18NTS309的越冬率均為94%，而甘雜1號(hào)越冬率僅為43%，前者是后者的 2.18倍。另外，在 3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)上，甘雜1號(hào)越冬率均明顯低于其他甘藍(lán)型冬油菜（表3）。

2.2 不同生態(tài)區(qū)甘藍(lán)型冬油菜生育期變化

甘藍(lán)型冬油菜北移后其生育期明顯延長(zhǎng)，天水試驗(yàn)點(diǎn)參試品系生育期在269—277 d，北移至定西試點(diǎn)后，參試品系生育期延長(zhǎng)52—61 d；其中，參試品系 16NTS312-2-1生育期延長(zhǎng)最長(zhǎng)，18NTS309X1延長(zhǎng)最短。北移至白銀后，參試品系生育期延長(zhǎng)62—70 d，其中參試品系 16NS20H1、16NTS312-2-9生育期延長(zhǎng)最長(zhǎng)，18NTS309X1生育期延長(zhǎng)最短（表 3）。

2.3 甘藍(lán)型冬油菜北移種植的產(chǎn)量表現(xiàn)

與生產(chǎn)上種植的冬油菜相比，新育成的甘藍(lán)型冬油菜產(chǎn)量均發(fā)生增加。甘藍(lán)型冬油菜在定西試驗(yàn)點(diǎn)變化最大，產(chǎn)量在 1 960.35—3 392.85 kg·hm-2，較白菜型增加 61.75%；天水地區(qū)產(chǎn)量在 3 255.90—4 472.25 kg·hm-2，增加 48.91%；白銀地區(qū)增長(zhǎng)最小，產(chǎn)量在 3 400.50—5 170.80 kg·hm-2，增加 23.00%。方差分析表明，3個(gè)參試區(qū)甘藍(lán)型冬油菜產(chǎn)量顯著增加?？傮w而言，甘藍(lán)型冬油菜具有很好的高產(chǎn)潛力（表4）。

表3 參試品系越冬率和生育期Table 3 Wintering rate and growth period of the test product

與原種植區(qū)相比，甘藍(lán)型冬油菜北移至白銀種植后，各參試品系產(chǎn)量增減幅度在-11.05%—44.78%，其中4個(gè)參試品系比原種植區(qū)顯著增產(chǎn)，16NTS312-2-1增產(chǎn)幅度最大（44.78%），產(chǎn)量達(dá)到 5 170.80 kg·hm-2；3個(gè)參試品系顯著減產(chǎn)，甘雜 1號(hào)減產(chǎn)幅度最大（52.71%）；4個(gè)參試品系產(chǎn)量無(wú)顯著變化。甘藍(lán)型冬油菜北移至定西種植后，各參試品系產(chǎn)量均有明顯降低，產(chǎn)量降幅在-7.02%—-51.57%；值得注意的是，2個(gè)強(qiáng)抗寒參試品系16NS20H1、16NTS304H1產(chǎn)量分別為 3 392.85 kg·hm-2和 3 131.85 kg·hm-2，仍保持了較高產(chǎn)量水平（表4）。

2.4 甘藍(lán)型冬油菜品系性狀與種植區(qū)生態(tài)因子間的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析表明（表5），甘藍(lán)型冬油菜越冬率、生育期和產(chǎn)量與種植區(qū)生態(tài)因子間存在顯著相關(guān)性，且不同性狀與生態(tài)因子相關(guān)性程度和方向明顯不同。越冬率、產(chǎn)量與緯度顯著負(fù)相關(guān)，與最冷月平均氣溫、最冷月平均最低氣溫、年均溫度、無(wú)霜期天數(shù)、極端低溫呈顯著正相關(guān)；生育期則正好相反。表明北移至高緯度、低氣溫試驗(yàn)區(qū)將發(fā)生甘藍(lán)型冬油菜生育期延長(zhǎng)和越冬率、產(chǎn)量下降等變化。

表4 冬油菜產(chǎn)量變化Table 4 Yield change of winter rape

表5 甘藍(lán)型冬油菜越冬率、生育期和產(chǎn)量與生態(tài)因子相關(guān)系數(shù)Table 5 Correlation coefficient between main characters and ecological factors of Brassica napus L.

2.5 甘藍(lán)型冬油菜在不同生態(tài)區(qū)農(nóng)藝性狀的變化

與種植的白菜型冬油菜相比，新育成的甘藍(lán)型冬油菜的農(nóng)藝性狀更具有優(yōu)勢(shì)，總體表現(xiàn)為柱形變好，有利于機(jī)械收獲。11個(gè)甘藍(lán)型冬油菜品系的不同農(nóng)藝性狀較白菜型冬油菜均發(fā)生了變化，株高、分枝部位、一次分枝、角粒數(shù)、千粒重明顯增加；二次分枝、主花序長(zhǎng)度、角果數(shù)發(fā)生下降。在不同農(nóng)藝性狀中，發(fā)生變化最大的為分枝部位，增加了91.72%，其次為千粒重，增加了24.73%，表明甘藍(lán)型冬油菜的農(nóng)藝性狀優(yōu)于白菜型油菜（表6）。

甘藍(lán)型冬油菜北移種植后農(nóng)藝性狀總體表現(xiàn)為株高變矮、分枝變低、主花序變短、角果數(shù)減少、二次分枝增加、角粒數(shù)增多、籽粒增重。其中，北移后甘藍(lán)型冬油菜二次分枝數(shù)增加11倍以上，是農(nóng)藝性狀中增量最大的；角粒數(shù)和千粒重分別增加了 4.28%和6.37%（表7）。植株分枝部位在試驗(yàn)點(diǎn)間的差異最大，其變異系數(shù)為0.7637；千粒重的差異最小，變異系數(shù)為0.0342（表8）。

相關(guān)分析表明，甘藍(lán)型冬油菜株高、分枝部位、主花序長(zhǎng)度與海拔、緯度呈顯著負(fù)相關(guān)，與年平均溫度、年降水量、無(wú)霜期天數(shù)、最冷月溫度呈顯著正相關(guān)；二次分枝數(shù)與海拔、溫度呈顯著正相關(guān)，與年平均溫度、年降水量、無(wú)霜期天數(shù)、最冷月溫度呈顯著負(fù)相關(guān)（表9）。

2.6 不同生態(tài)區(qū)種植甘藍(lán)型冬油菜籽粒品質(zhì)性狀變化

2.6.1 含油量變化 與原種植區(qū)天水試驗(yàn)點(diǎn)相比，北移至白銀種植后，甘藍(lán)型冬油菜含油量未見(jiàn)顯著變化；北移至定西后，各參試品系/種含油量均有所下降，下降幅度因品種而異，16NS20H1、16NTS304H1、18NTS309下降幅度較小，含油量與天水試驗(yàn)點(diǎn)在同一水平，其余品系/種與天水試驗(yàn)點(diǎn)間差異均達(dá)到顯著水平（表10）。

表6 冬油菜農(nóng)藝性狀比較Table 6 Comparison of agronomic characters of winter rape

表7 甘藍(lán)型冬油菜北移區(qū)種植后農(nóng)藝性狀變化Table 7 Differences in agronomic traits between the northern transfer area of Brassica napus L. and the original planting area

表8 甘藍(lán)型冬油菜在不同生態(tài)區(qū)農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)Table 8 Coefficient of variation of agronomic traits in Brassica napus L. in different ecological regions

表9 甘藍(lán)型冬油菜性狀與生態(tài)因子相關(guān)系數(shù)Table 9 Correlation coefficient between main characters and ecological factors of Brassica napus L.

表10 甘藍(lán)型冬油菜在不同生態(tài)區(qū)的含油量變化Table 10 Change in oil content of Brassica napus L. in different ecological regions (%)

2.6.2 參試品系芥酸、硫苷含量變化 與原種植區(qū)相比，北移種植后甘藍(lán)型冬油菜芥酸含量均未發(fā)生顯著變化；除18NTS309硫苷含量升高外，其余參試品系硫苷含量比原種植區(qū)均有不同程度地降低，其中8個(gè)參試品系/種北移后硫苷含量顯著降低，2個(gè)品系硫苷含量試驗(yàn)點(diǎn)間無(wú)顯著差異。同一試驗(yàn)點(diǎn)甘藍(lán)型冬油菜不同參試品系間芥酸、硫苷存在顯著差異，例如在原種植區(qū)天水試點(diǎn)，16NTS304H1的芥酸最高（36.96%），16NS20H1的芥酸最低（0.72%）；甘雜一號(hào)的硫苷最高（113.14%），16NS20H1的硫苷含量最低（26.62）（表11）。

相關(guān)分析表明（表12），甘藍(lán)型冬油菜主要品質(zhì)性狀同生態(tài)因子間存在明顯相關(guān)性。含油量、硫苷與最冷月平均氣溫、最冷月平均最低氣溫、無(wú)霜期天數(shù)呈正相關(guān)，與緯度呈負(fù)相關(guān)；而不同生態(tài)因子與芥酸不存在相關(guān)性。表明北移之后，溫度的變化是多數(shù)品質(zhì)含量變化的主要因素。

表11 不同生態(tài)種植區(qū)芥酸、硫苷含量變化Table 11 Changes in erucic acid and glucosinolate content in different ecological planting areas (%)

表12 甘藍(lán)型冬油菜品系主要性狀與生態(tài)因子相關(guān)系數(shù)Table 12 Correlation coefficient between main characters and ecological factors of Brassica napus L.

2.7 抗倒指數(shù)評(píng)價(jià)冬油菜抗倒伏性

白銀試驗(yàn)點(diǎn)原種植的白菜型冬油菜品種在成熟期植株倒伏較為嚴(yán)重；該區(qū)種植的甘藍(lán)型冬油菜品種成熟時(shí)莖稈直立，表現(xiàn)優(yōu)異抗倒伏性。11個(gè)甘藍(lán)型冬油菜參試品系莖稈抗折力在28.17—65.33N，明顯高于白菜型冬油菜，表明甘藍(lán)型冬油菜莖稈強(qiáng)度明顯高于白菜型冬油菜。白菜型冬油菜參試品系莖稈倒伏指數(shù)在0.1078—0.3611，甘藍(lán)型冬油菜11個(gè)參試品系的倒伏指數(shù)在 0.0373—0.0896，明顯低于白菜型冬油菜，表明甘藍(lán)型冬油菜莖稈抗倒性明顯優(yōu)于白菜型冬油菜（表13）。

表13 冬油菜倒伏指數(shù)比較Table 13 Comparison of winter rapeseed lodging index

3 討論

3.1 強(qiáng)抗寒甘藍(lán)型冬油菜品種/系北移區(qū)越冬性

目前，我國(guó)北方冬油菜產(chǎn)區(qū)主要有 2種油菜類(lèi)型，即白菜型冬油菜和甘藍(lán)型冬油菜[20]。甘藍(lán)型冬油菜具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗倒伏適宜機(jī)械化等優(yōu)良表現(xiàn)，由于冬季低溫和越冬等限制，甘藍(lán)型冬油菜主要分布在較低維度、低海拔地區(qū)（北緯34°33′以南、海拔1 100 m）。白菜型冬油菜具有早熟、強(qiáng)抗寒等優(yōu)異性狀，主要分布在高海拔、高緯度冷涼區(qū)域[21-22]。

目前，最耐寒的甘藍(lán)型冬油菜在無(wú)任何保護(hù)措施下最北只能種植于天水市武山縣地區(qū)，在天水以西、以北地區(qū)仍沒(méi)有可安全越冬的甘藍(lán)型冬油菜。我們采用種間雜交、群體后代抗寒性定向選擇等方法，于2017年在甘藍(lán)型冬油菜抗寒性定向改良方面取得突破，育成甘藍(lán)型強(qiáng)抗寒品系 16NTS309、16NTS312-2-1、16NTS304、16NS20H1等，在甘肅白銀（當(dāng)年冬季極端低溫-24.3℃）無(wú)冬苫覆土等冬季保暖措施情況下安全越冬，越冬率在 82%—91.5%。在對(duì)甘藍(lán)型冬油菜北移區(qū)種植的適應(yīng)性分析試驗(yàn)中，在甘肅定西（冬季極端低溫-25.6℃）6個(gè)強(qiáng)抗寒品系越冬率在75%以上，在甘肅白銀（極端低溫-23.5℃）10個(gè)強(qiáng)抗寒品系越冬率均在 80%以上，其中16NTS312-2-1、18NTS309的越冬率更是高達(dá) 94%。甘藍(lán)型冬油菜在北移區(qū)安全越冬，說(shuō)明甘藍(lán)型冬油菜逐漸突破了越冬的限制，大大提高了甘藍(lán)型冬油菜北移種植的可行性。

3.2 甘藍(lán)型冬油菜北移種植區(qū)產(chǎn)量水平變化

我國(guó)北方地區(qū)生產(chǎn)上主栽品種為白菜型冬油菜，但白菜型冬油菜存在產(chǎn)量低等缺陷。北方產(chǎn)區(qū)白菜型冬油菜平均產(chǎn)量為 1 800—2 700 kg·hm-2；同區(qū)域甘藍(lán)型春油菜平均產(chǎn)量 4 500 kg·hm-2，高產(chǎn)田塊可到 6 750 kg·hm-2，是白菜型冬油菜產(chǎn)量的 2 倍以上[23]。20世紀(jì)80年代末至90年代初，黃繼英等[15]和胡勝武等[23]篩選了秦油3號(hào)、甘白油菜等10余個(gè)較耐寒的甘藍(lán)型油菜品種，并研發(fā)了配套栽培技術(shù)，將甘藍(lán)型冬油菜從黃淮河灌區(qū)、關(guān)中灌區(qū)成功引到陜西洛川、甘肅慶陽(yáng)、山西臨汾、河北石家莊等地種植，使甘藍(lán)型冬油菜最北移至北緯38°，海拔1 200 m以下，冬季極端低溫-23℃左右的地區(qū)種植，替代當(dāng)?shù)卦邪撞诵投筒?，使單產(chǎn)從原來(lái)的750 kg·hm-2大幅提高至 2 250—3 000 kg·hm-2[24-25]。1997 年育成的甘藍(lán)型冬油菜“三系”雜交種 “甘雜1號(hào)”，在冬季有覆蓋的情況下，可在甘肅慶陽(yáng)、平?jīng)龅鹊胤N植，單產(chǎn)提高到 3 300 kg·hm-2以上。我們育成的甘藍(lán)型冬油菜品系，在參試區(qū)表現(xiàn)為高產(chǎn)，天水地區(qū)平均產(chǎn)量為 3 709.05 kg·hm-2，北移種植后在種植區(qū)的產(chǎn)量均優(yōu)于當(dāng)?shù)刂髟缘陌撞诵陀筒?。定西試區(qū)平均產(chǎn)量2 584.65 kg·hm-2，其中 2 個(gè)強(qiáng)抗寒參試品系16NS20H1、16NTS304H1，在定西試點(diǎn)種植產(chǎn)量分別為 3 392.85 kg·hm-2和 3 131.85 kg·hm-2，保持較高產(chǎn)量水平；白銀試區(qū)平均產(chǎn)量為 3 884.85 kg·hm-2，16NTS312-2-1 的產(chǎn)量更是高達(dá) 5 170.80 kg·hm-2。

3.3 甘藍(lán)型冬油菜北移種植改善強(qiáng)冬性區(qū)油菜品質(zhì)

我國(guó)是白菜型油菜的起源地之一，白菜型油菜有著悠久的栽培歷史[26-27]。北方冬油菜產(chǎn)區(qū)北緯 34°及以北、甘肅天水及以西地區(qū)，白菜型冬油菜仍為主要栽培類(lèi)型。北方白菜型冬油菜主栽品種均為“雙高”品種，即高芥酸、高硫苷品種。這些品種籽粒中對(duì)人體健康不利的脂肪酸含量過(guò)高[28]，油品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低[29]，如芥酸含量35%—45%，是優(yōu)質(zhì)油菜籽含量的5—8倍；而對(duì)人體健康有益的油酸含量?jī)H為 20%—25%，僅為優(yōu)質(zhì)油菜籽含量的 1/3左右。北方白菜型冬油菜主栽品種籽粒硫苷含量60 μmol·g-1以上，有些品種甚至超過(guò)了100 μmol·g-1，是優(yōu)質(zhì)菜籽硫苷含量的2倍以上，北方產(chǎn)區(qū)白菜型冬油菜劣質(zhì)品質(zhì)一直為行業(yè)所詬病。為改良冬油菜品質(zhì)，從國(guó)外引入了白菜型冬油菜雙低種質(zhì)材料，由于該材料在產(chǎn)量等重要經(jīng)濟(jì)性狀方面存在嚴(yán)重缺陷，以及基于表型對(duì)籽粒芥酸、硫苷含量選擇的低效性等，使白菜型冬油菜品質(zhì)改良育種一直未能實(shí)現(xiàn)突破[30]。甘藍(lán)型冬油菜優(yōu)質(zhì)種質(zhì)材料豐富，在優(yōu)質(zhì)抗寒甘藍(lán)型冬油菜選育方面更易突破。本試驗(yàn)中參試的優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)型冬油菜強(qiáng)抗寒品系16NS20H1，在白銀、定西等地區(qū)可安全越冬，其籽粒芥酸含量在天水、定西、白銀 3個(gè)參試驗(yàn)區(qū)分別為0.72%、0.74%、0.63%，硫苷含量分別為 26.62%、24.31%、27.83，符合雙低標(biāo)準(zhǔn)。甘藍(lán)型冬油菜優(yōu)質(zhì)品種的大面積應(yīng)用，對(duì)改善北移種植區(qū)油菜品質(zhì)，提高菜籽油營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等具有重要意義。

3.4 甘藍(lán)型冬油菜北移對(duì)種植區(qū)冬油菜倒伏問(wèn)題的解決

北方強(qiáng)冬性區(qū)原種植冬油菜類(lèi)型為白菜型冬油菜[31]，白菜型冬油菜植株易倒伏[10]，特別是年降水量400 mm以上的地區(qū)，例如在甘肅慶陽(yáng)等地由于倒伏原因，冬油菜成熟期冠層高度僅有30 cm左右，很難機(jī)械收獲，在當(dāng)前農(nóng)村勞動(dòng)力狀況下，采用人工收獲種植成本會(huì)大為增加；另外，角層期倒伏[8]易造成群體內(nèi)部弱光郁閉，對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)[5]都有不利影響，限制了北方強(qiáng)冬性區(qū)冬油菜發(fā)展。本試驗(yàn)中甘藍(lán)型冬油菜抗倒伏性表現(xiàn)優(yōu)異，其莖稈強(qiáng)度是白菜型油菜的52.47%，倒伏指數(shù)較白菜型油菜降低35.88%。甘藍(lán)型冬油菜莖稈強(qiáng)度強(qiáng)，在生育期內(nèi)莖稈無(wú)倒伏，一直處于直立狀態(tài)；另外，北移種植后甘藍(lán)型冬油菜分枝數(shù)增加，而花序長(zhǎng)度減低，角粒成熟度更為一致，對(duì)機(jī)械收獲的適宜度更高。解決北方冬油菜產(chǎn)區(qū)機(jī)械化收獲問(wèn)題，可極大促進(jìn)該區(qū)油菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3.5 甘藍(lán)型冬油菜北移種植的意義

我國(guó)北方地區(qū)氣候冷涼、日照充足、晝夜溫差大，氣候特征與油菜喜冷涼的生物學(xué)特性十分契合[32-34]。然而，由于北方強(qiáng)冬性區(qū)主要栽培類(lèi)型為白菜型冬油菜，品質(zhì)劣、產(chǎn)量低、易倒伏。我們培育的甘藍(lán)型冬油菜新品系，北移至白銀最高產(chǎn)量可達(dá) 5 166.0 kg·hm-2，比當(dāng)?shù)刂鬏d白菜型冬油菜平均產(chǎn)量提高近一倍。甘藍(lán)型冬油菜北移后，替代原有白菜型冬油菜，甘藍(lán)型品種抗倒伏適宜機(jī)械化收獲，可極大提高冬油菜種植效益。優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)型冬油菜強(qiáng)抗寒品系16NS20H1，將對(duì)人體有害的芥酸降至1%以下，飽和脂肪酸總量降低16—20個(gè)百分點(diǎn)；人體健康有益脂肪酸從20%左右提高至60%以上；ω-6與ω-3比值1.83—2.80之間，是最符合人體健康和營(yíng)養(yǎng)需求的食用植物油，優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)型冬油菜北移替代劣質(zhì)白菜型冬油菜品種，對(duì)提高種植區(qū)人民健康水平具有積極意義[28]。另外，甘藍(lán)型冬油菜冬前綠體期比白菜型冬油菜長(zhǎng)約 15 d左右，地上部分營(yíng)養(yǎng)體更為龐大，在冬季、翌年春季對(duì)地面有良好覆蓋效果[35]。

4 結(jié)論

新育成甘藍(lán)型冬油菜品系可在高海拔、高緯度地區(qū)（北緯 36°12′、海拔 2 248 m）安全越冬；北移種植后生育期延長(zhǎng)，株高、分枝部位降低，二次分枝增加，株型變差；甘藍(lán)型冬油菜抗倒性明顯強(qiáng)于原種植的白菜型冬油菜，適應(yīng)機(jī)械化收獲；北移種植后可通過(guò)篩選適宜的甘藍(lán)型冬油菜品種，提升北方強(qiáng)冬性區(qū)冬油菜產(chǎn)量水平和品質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。因此甘藍(lán)型冬油菜向高緯度、高海拔區(qū)域北移種植，并替代原有白菜型冬油菜品種是可行的。