關(guān)周博 董育紅 田建華
(陜西省雜交油菜研究中心,楊凌 712100)
油菜屬于蕓薹屬十字花科作物,被廣泛種植,是世界上主要的油料作物之一。在我國(guó)油菜種植面積超過(guò)667 萬(wàn)hm2,產(chǎn)油量占到我國(guó)植物食用油生產(chǎn)的一半以上,是我國(guó)重要的油料作物。但因我國(guó)是植物油消費(fèi)大國(guó),年消費(fèi)植物油超過(guò)300 億kg,但自給率僅有100 億kg,對(duì)外依存度高達(dá)70%,油料的短缺已成為限制人民對(duì)美好生活需求的短板,擴(kuò)油增產(chǎn),提質(zhì)增效,保障食用油供給安全迫在眉睫[1-3]。黃淮區(qū)是我國(guó)油菜生產(chǎn)的優(yōu)生區(qū),因其溫度相對(duì)冷涼,生育時(shí)期相對(duì)較長(zhǎng),油菜生產(chǎn)具有產(chǎn)量高、含油量高、成熟度好、品質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)。但黃淮區(qū)多是玉米-小麥輪作或玉米-油菜輪作,秋播種植時(shí)油菜和小麥屬于同季競(jìng)爭(zhēng)性作物,因作物特征特性的差異,小麥全程機(jī)械化普及率高,而油菜的全程機(jī)械化普及率相對(duì)較低,特別是收獲時(shí)油菜機(jī)收率不足30%,致使黃淮區(qū)油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展受限[4-6]。同時(shí)隨著城鎮(zhèn)化的加速發(fā)展、區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和工業(yè)化布局的發(fā)展,優(yōu)質(zhì)可耕地資源持續(xù)減少,從事農(nóng)業(yè)種植的人也越來(lái)越少,油菜種植面積下滑嚴(yán)重,危及我國(guó)油料供給安全。
為扭轉(zhuǎn)科研育種與市場(chǎng)需求脫節(jié)、現(xiàn)有品種不能滿足耕作需求的現(xiàn)狀,立足當(dāng)前油菜的生產(chǎn)實(shí)際和黃淮地區(qū)生態(tài)氣候特點(diǎn),圍繞擴(kuò)油增產(chǎn)、提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展的硬實(shí)力、保障食用油供給安全的總目標(biāo)進(jìn)行布置。國(guó)家“十三五”期間,將黃淮區(qū)油菜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適宜機(jī)械化新品種培育納入國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃之內(nèi),通過(guò)江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、陜西省雜交油菜研究中心、安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、西北農(nóng)林科技大學(xué)等多個(gè)單位的協(xié)同攻關(guān),以選育當(dāng)前生產(chǎn)應(yīng)用急需的適宜機(jī)械化耕作的品種為抓手,解決油菜機(jī)械化收獲的關(guān)鍵因素(抗倒伏、豐產(chǎn)、高油、優(yōu)質(zhì)),培育適宜機(jī)收的強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交油菜新品種并進(jìn)行大面積推廣應(yīng)用。在課題實(shí)施過(guò)程中通過(guò)整合基礎(chǔ)研究等相關(guān)成果,明確品種選育方向,最終將“十三五”期間黃淮區(qū)市場(chǎng)所急需的油菜品種特征聚合到適宜機(jī)械化的強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交種秦優(yōu)1618 中,該品種在示范推廣中現(xiàn)場(chǎng)機(jī)收每667m2產(chǎn)量313.12kg,創(chuàng)陜西乃至黃淮區(qū)油菜機(jī)收高產(chǎn)紀(jì)錄,該品種也被科技部推薦列入“進(jìn)園入縣”成果需求名單;秦優(yōu)1618 的成功培育,解決了黃淮地區(qū)宜機(jī)化油菜品種缺乏的難題,作為重大品種在課題績(jī)效評(píng)價(jià)中被專家所認(rèn)可。秦優(yōu)1618 與黃淮區(qū)同期品種和“十二五”期間黃淮區(qū)品種相比,具有抗倒性強(qiáng)、豐產(chǎn)、耐密植、適宜機(jī)收、成果轉(zhuǎn)化推廣快等特點(diǎn),符合當(dāng)前油菜生產(chǎn)的需求,具有較大的市場(chǎng)應(yīng)用前景,對(duì)黃淮區(qū)油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展和提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益有重大意義。
1.1 育種材料的來(lái)源秦優(yōu)1618 品種選育所使用的育種材料均來(lái)源于陜西省雜交油菜研究中心種質(zhì)資源庫(kù),是具有抗旱、抗寒、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、株型緊湊等特性的甘藍(lán)型油菜親本資源。
1.2 優(yōu)異親本的創(chuàng)制方法多基因聚合法 選用遺傳穩(wěn)定、遺傳親緣關(guān)系遠(yuǎn)、優(yōu)異性狀突出的甘藍(lán)型油菜種質(zhì)資源為基礎(chǔ),通過(guò)聚合雜交,建立基礎(chǔ)分離選擇群體。
生態(tài)穿梭育種法 利用冬油菜區(qū)和春油菜區(qū)不同的氣候特征和光溫條件作為外界選擇壓,兩個(gè)生態(tài)區(qū)交叉種植,進(jìn)行目標(biāo)性狀定向選擇。具體做法為:將基礎(chǔ)分離選擇群體9 月下旬秋播種植在陜西省大荔縣育種基地(冬油菜區(qū)),同年12 月初將大荔育種基地種植的育種材料移栽至日光玻璃溫室(地點(diǎn)大荔縣)進(jìn)行育種加代工作,采取加溫補(bǔ)光措施加速油菜生長(zhǎng),待次年3 月日光玻璃溫室油菜成熟后盡快收獲,為春油菜區(qū)播種做好準(zhǔn)備;將溫室收獲的育種材料經(jīng)過(guò)篩選于4 月初春播種植在甘肅省張掖市育種基地(春油菜區(qū)),兩個(gè)生態(tài)區(qū)穿梭種植。冬油菜區(qū)以田間抗旱性、抗寒性、抗病性、抗倒性、豐產(chǎn)性為主要選育目標(biāo),春油菜區(qū)以早熟性和高油特性為主要選育目標(biāo),選育的方法和流程如圖1所示。
圖1 生態(tài)穿梭育種技術(shù)選育優(yōu)異親本
1.3 育種路線采用“雜種優(yōu)勢(shì)+優(yōu)質(zhì)+高油+高產(chǎn)+早熟+多抗+廣適+適宜機(jī)收”為目標(biāo)的生態(tài)穿梭育種技術(shù)路線,培育優(yōu)良親本,配制高產(chǎn)雜種組合;通過(guò)品比試驗(yàn)、省級(jí)區(qū)域試驗(yàn)、國(guó)家區(qū)域試驗(yàn),并進(jìn)行多年、多點(diǎn)的試驗(yàn)和示范。
1.4 母本的選育通過(guò)對(duì)編號(hào)為Hy489 的高油、抗倒、晚熟育種材料在冬春不同生態(tài)區(qū)穿梭選育,育成編號(hào)為H035 的優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗倒、熟期中等、具有穩(wěn)定遺傳表現(xiàn)的優(yōu)異親本;利用陜西省雜交油菜研究中心自主研發(fā)的新型化學(xué)誘導(dǎo)殺雄劑將H035 誘導(dǎo)為雄性不育系,定名為H04A。
1.5 父本的選育對(duì)成熟期較晚、具有多種抗性、編號(hào)為Hc002 的育種材料,利用基因與環(huán)境互作作用,以選育成熟期早、莖稈木質(zhì)化程度高、抗倒性強(qiáng)、含油量較高的株系為目標(biāo),經(jīng)多年冬、春不同生態(tài)區(qū)穿梭選育和目標(biāo)性狀定向選擇,育成綜合性狀優(yōu)良,符合選育豐產(chǎn)、高油、多抗、宜機(jī)收品種要求的優(yōu)異親本資源DC2R。
1.6 組合的配制以化學(xué)誘導(dǎo)雄性不育系H04A為母本、DC2R 為父本,配制雜交組合H04A/DC2R,該組合在品種預(yù)試圃中越冬性、豐產(chǎn)性、抗倒性等方面表現(xiàn)突出。將雜交組合H04A/DC2R 定名為秦優(yōu)1618,參加2016-2018 年2 個(gè)年度我國(guó)冬油菜品種黃淮區(qū)區(qū)域試驗(yàn),2019 年通過(guò)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部非主要農(nóng)作物品種登記,登記號(hào):GPD 油菜(2019)610072,適宜在江蘇和安徽兩省淮河以北以及河南、陜西關(guān)中、山西運(yùn)城、甘肅隴南的冬油菜區(qū)秋播種植。
2.1 豐產(chǎn)性強(qiáng)、含油量高秦優(yōu)1618 在黃淮區(qū)區(qū)域試驗(yàn)中每667m2平均產(chǎn)量231.25kg,21 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)次中20 個(gè)點(diǎn)次增產(chǎn),1 個(gè)點(diǎn)次減產(chǎn),比對(duì)照品種秦優(yōu)7 號(hào)增產(chǎn)8.5%;平均含油量46.76%,增油16.73%,達(dá)極顯著水平;品質(zhì)達(dá)到國(guó)家雙低優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 綜合性狀優(yōu)良、宜機(jī)收抗倒伏能力強(qiáng),2 年度黃淮區(qū)區(qū)域試驗(yàn)中21 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)次均抗倒;株高適中,大田平均植株高度160cm;熟期適中,較對(duì)照品種秦優(yōu)7 號(hào)早熟1d;千粒重4.22g;在黃淮區(qū)最佳密度為37.5 萬(wàn)~45.0 萬(wàn)株/hm2,較耐密植;在冬油菜區(qū)可比正常播期推遲7~10d 播種,較耐遲播,可有效解決茬口銜接問(wèn)題,在晚播的情況下,增加種植密度,達(dá)到以密增產(chǎn)的目的。
黃淮區(qū)9 月中、下旬直播,播種量3kg/hm2左右。留苗密度30 萬(wàn)株/hm2左右,旱、薄地和晚播田適當(dāng)增加密度。施足底肥,增施磷鉀肥,施好硼肥。油菜屬喜磷作物,缺硼又會(huì)導(dǎo)致花而不實(shí)現(xiàn)象,所以一定要重視磷肥和硼肥的施用。注意防治病蟲害,尤其注意早春莖象甲為害。
4.1 品種成果轉(zhuǎn)化秦優(yōu)1618 成果轉(zhuǎn)化速度快,參加區(qū)域試驗(yàn)時(shí),在組織的科企聯(lián)合考察中,因田間表現(xiàn)突出,選育單位就與陜西榮華農(nóng)業(yè)科技有限公司達(dá)成初步成果轉(zhuǎn)化意向,并同步進(jìn)行試驗(yàn)示范和制種技術(shù)研究。區(qū)域試驗(yàn)完成后,在第二十五屆中國(guó)楊凌農(nóng)業(yè)高新科技成果博覽會(huì)上,將秦優(yōu)1618 的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)權(quán)轉(zhuǎn)讓給陜西榮華農(nóng)業(yè)科技有限公司,簽訂了轉(zhuǎn)讓協(xié)議,生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)權(quán)轉(zhuǎn)讓采用“首次付費(fèi)+逐年技術(shù)提成”的方式,使新品種得到快速的推廣應(yīng)用。
4.2 品種應(yīng)用潛力秦優(yōu)1618 具有適應(yīng)性廣、豐產(chǎn)性好、含油量高、抗倒性強(qiáng)、適宜機(jī)械化生產(chǎn)等特點(diǎn),其選育和推廣對(duì)促進(jìn)相關(guān)區(qū)域油菜生產(chǎn)全程機(jī)械化和品種升級(jí)換代具有重要意義,對(duì)促進(jìn)油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展和保障我國(guó)食用油供給安全具有重要意義。2020 年在岐山棗林鎮(zhèn)范家塬村進(jìn)行秦優(yōu)1618 高產(chǎn)示范,現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行機(jī)收測(cè)產(chǎn),每667m2產(chǎn)量313.12kg,是當(dāng)前黃淮區(qū)油菜機(jī)收所報(bào)道的最高產(chǎn)量,機(jī)收產(chǎn)量在黃淮區(qū)處于領(lǐng)先水平,人民日?qǐng)?bào)、科技日?qǐng)?bào)、農(nóng)業(yè)科技報(bào)、陜西衛(wèi)視、農(nóng)林衛(wèi)視等媒體進(jìn)行了報(bào)道,引起了強(qiáng)烈的社會(huì)反響。
4.3 品種示范推廣模式秦優(yōu)1618 的示范推廣通過(guò)推行“優(yōu)良品種+全程機(jī)械化技術(shù)+規(guī)?;N植+產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”的“四結(jié)合”綠色高效油菜示范推廣模式和“三全高效”模式示范推廣油菜新品種、種植新技術(shù)、產(chǎn)業(yè)新模式,在促進(jìn)農(nóng)民增收、帶動(dòng)地區(qū)油菜產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效方面發(fā)揮了重要作用。
在黃淮區(qū),小麥和油菜在多地都是同季作物,小麥因其主糧地位,種植面積一直處于高位,但黃淮區(qū)春季多發(fā)干旱,特別是陜西關(guān)中西部地區(qū),春季干旱導(dǎo)致小麥絕收或者減產(chǎn)嚴(yán)重。通過(guò)高產(chǎn)示范點(diǎn)建設(shè)及試驗(yàn)示范工作的推進(jìn),在示范推廣之初,選擇小麥主產(chǎn)區(qū)岐山縣棗林鎮(zhèn)范家塬村,通過(guò)在該地小麥和油菜的比較種植,單位面積產(chǎn)量收益差別明顯;以2019 年為例,陜西省岐山縣因春季干旱,小麥關(guān)鍵發(fā)育期受影響,最終小麥每667m2產(chǎn)量為250kg 左右,在配套相應(yīng)機(jī)械栽培技術(shù)下,同地點(diǎn)種植的秦優(yōu)1618 機(jī)收產(chǎn)量為230kg,比較種植效益明顯;到同年秋播,油菜面積迅速擴(kuò)大,也提升了示范點(diǎn)周邊地區(qū)農(nóng)戶種植油菜的積極性。在2020年油菜種植面積擴(kuò)展到千畝;同時(shí)千畝油菜田也成了油菜花觀賞的最佳地點(diǎn),地區(qū)旅游業(yè)得到了發(fā)展,范家塬村的合作社建起了油坊,從種植到觀賞,再到食用油,延長(zhǎng)了村級(jí)油菜產(chǎn)業(yè)鏈,提高了農(nóng)戶收益。
在秦優(yōu)1618 的推廣過(guò)程中,通過(guò)示范點(diǎn)建設(shè)、功能開發(fā)、科技支撐、利益鏈接機(jī)制的協(xié)調(diào)發(fā)展,提升了范家塬油菜價(jià)值鏈、產(chǎn)業(yè)鏈,全面提高了產(chǎn)業(yè)效益,形成了“范家塬模式”,讓油菜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展紅利更多惠及農(nóng)民,助力鄉(xiāng)村全面振興。