侯獻(xiàn)飛，周子馨，顧元國(guó)，王娟,，賈東海，李強(qiáng)，陳躍華

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，烏魯木齊 830091；2.新疆生物資源基因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，烏魯木齊 830046)

0 引 言

【研究意義】我國(guó)油菜種植主要為春油菜區(qū)、冬油菜區(qū)兩大產(chǎn)區(qū)，以山東南部、河北南部、山西南部、陜西延安南部、甘肅天水為界，向南為冬油菜區(qū)，向北為春油菜區(qū)，其中長(zhǎng)江流域是主要的冬油菜生產(chǎn)區(qū)域，春油菜產(chǎn)區(qū)主要集中在青海、內(nèi)蒙古、新疆、西藏等省(自治區(qū))[1-5]。新疆春油菜區(qū)主要以芥菜型油菜為主，20世紀(jì)末開始引入甘藍(lán)型春油菜，新疆生態(tài)區(qū)降雨量少，蒸發(fā)量大，光照時(shí)間長(zhǎng)，芥菜型油菜抗性強(qiáng)，在干旱地區(qū)產(chǎn)量明顯高于甘藍(lán)型油菜，但品質(zhì)較差，近年來滴灌技術(shù)的普及，解決了甘藍(lán)型油菜生育期需水問題，顯著提高了甘藍(lán)型春油菜的產(chǎn)量，使得新疆春油菜區(qū)甘藍(lán)型油菜面積逐漸增加[2-4]。研究半冬性甘藍(lán)型油菜在新疆春油菜區(qū)的生態(tài)適應(yīng)性，對(duì)拓寬春油菜種質(zhì)資源、培育新品種具有實(shí)際意義。【前人研究進(jìn)展】官春云[2]提出青海春油菜區(qū)苗期較長(zhǎng)、蕾苔期與開花期較集中的品種作為長(zhǎng)江中下游冬油菜早熟品種應(yīng)用；近年來半冬性甘藍(lán)型冬油菜在西藏春播區(qū)引種成功，宋豐萍等[6]研究表明，選擇光溫鈍感型半冬性甘藍(lán)型油菜品種能夠兼顧早熟和高產(chǎn)的育種目標(biāo)；20世紀(jì)60年代Eberhart提出用穩(wěn)定性參數(shù)測(cè)定新品種的適應(yīng)性[7]，劉天成[8]利用穩(wěn)定性參數(shù)、聯(lián)合方差分析對(duì)甘藍(lán)型油菜新品種豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)及適應(yīng)性進(jìn)行分析，目前許多研究者利用穩(wěn)定性參數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)、變異系數(shù)對(duì)玉米[9]、冬油菜[10]、大豆[11]等作物的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性做出評(píng)價(jià)；利用隸屬函數(shù)法對(duì)品種的抗逆性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，分析結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)際相吻合[12-17]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，長(zhǎng)江中下游甘藍(lán)型油菜在新疆春油菜區(qū)已經(jīng)開始種植推廣，但其適應(yīng)性、豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)情況文獻(xiàn)報(bào)道較少。研究長(zhǎng)江中下游半冬性甘藍(lán)型油菜在新疆春油菜區(qū)的生態(tài)適應(yīng)性?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過在新疆春油菜區(qū)種植長(zhǎng)江中下游甘藍(lán)型半冬性油菜，分析其生育期、主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量進(jìn)行差異性、適應(yīng)性。增加新疆春油菜種質(zhì)資源，拓寬新疆油菜品種的遺傳背景，為實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2011～2015 年在烏魯木齊市新疆農(nóng)科院安寧渠綜合試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行。 2016年部分品種在新疆烏魯木齊、拜城、塔城、昭蘇進(jìn)行多點(diǎn)試驗(yàn)，根據(jù)不同試點(diǎn)于4月10～20日播種，土壤肥力中等、均勻，結(jié)合整地施1.2×104kg/hm2農(nóng)家肥及450 kg/hm2(NH4)2HPO4用作底肥，試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，行距20 cm，株距10 cm，小區(qū)長(zhǎng)5.55 m、寬2 m，小區(qū)面積11.1 m2，人工點(diǎn)播，出苗后及時(shí)間苗，3～5片真葉是定苗，密度2.22×104株/667 m2。列出參試材料來源地主要?dú)庀笠蜃?。?，表2

表1 參試品種及來源Table 1 Names and sources of test varieties

表2 參試材料來源地主要?dú)庀笠蜃覶able 2 The main meteorological factors of the source of tested varieties

1.2 方 法

1.2.1 參試品種生育期、主要農(nóng)藝性狀及品質(zhì)的測(cè)定

參照伍曉明等《油菜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》記錄參試品種生育時(shí)期，成熟后每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取10株，考察其株高(X1)、根頸直徑(X2)、有效分枝高度(X3)、一次有效分枝(X4)、主花序有效長(zhǎng)度(X5)、主花序有效角果數(shù)(X6)、全株有效角果數(shù)(X7)、每角果粒數(shù)(X8)、千粒重(X9)、單株產(chǎn)量(X10)等農(nóng)藝性狀指標(biāo)，測(cè)定小區(qū)產(chǎn)量。

1.2.2 感溫指數(shù)

油菜出苗至花芽分化的天數(shù)最短一期所經(jīng)歷的日平均氣溫，是該品種通過發(fā)育的最適條件，感溫指數(shù)=出苗至現(xiàn)蕾的天數(shù)/日平均氣溫，即對(duì)低溫感應(yīng)較強(qiáng)的品種感溫指數(shù)在6以上，為冬性品種；對(duì)感溫中等的品種感溫指數(shù)為4～4.4，為半冬性品種，對(duì)感溫較弱的品種，其感溫指數(shù)在2.7以下為春性品種[2]。

1.2.3 變異系數(shù)

變異系數(shù)(CVi)的計(jì)算公式為:CVi=(Si/Xi)×100%.

式中Xi為第i個(gè)品種某個(gè)性狀的平均值，Si分別為第i品種(系)的某個(gè)性狀的標(biāo)準(zhǔn)差。變異系數(shù)CVi越小，表明i品種的該性狀越穩(wěn)定[5-9]。

1.2.4 適定性參數(shù)

適定性參數(shù)法以ai表示，ai=xi/x.

式中的xi為第i個(gè)品種的標(biāo)準(zhǔn)差，x為所有品種的平均標(biāo)準(zhǔn)差。ai小于1，表明i品種的該性狀比較穩(wěn)定[5-9]。

1.2.5 高穩(wěn)系數(shù)

高穩(wěn)系數(shù)是反映品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性情況，以HSCi表示，

HSCi=[1-(Xi-Si) /1.10XCK]×100%.

式中HSCi為第i個(gè)參試品種的高穩(wěn)系數(shù)，其值越小，表明該品種(系)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好，Xi和Si分別為第i品種(系)的平均產(chǎn)量和標(biāo)準(zhǔn)差，XCK為對(duì)照品種的平均產(chǎn)量。

1.2.6 隸屬函數(shù)法

與產(chǎn)量呈正相關(guān)的指標(biāo):

Uijk=(XijkXjmin) / (XjmaxXjmin).

式中Uij表示i種類j指標(biāo)的抗寒隸屬函數(shù)值；Xij表示i種類j指標(biāo)的測(cè)定值；Xjmin表示所有種類j指標(biāo)的最小值；Xjmax表示所有種類j指標(biāo)的最大值；i表示某個(gè)品種；j表示某項(xiàng)指標(biāo)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)利用Excel 2010 和SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試品種生育期表現(xiàn)

研究表明，不同參試品種生育期差異較大，其中中雙11號(hào)生育期最長(zhǎng)，為119 d，較對(duì)照晚15 d；來自湖南的灃油系列全生育期112 d，較對(duì)照晚8 d；來自上海、浙江的滬油15、浙油50全生育期分別為117、112 d，較對(duì)照分別晚 13、8 d。對(duì)照品種新油17號(hào)感溫指數(shù)為1.91，中雙11號(hào)感溫指數(shù)為2.85，其他參試品種的感溫指數(shù)均在2.7以下，長(zhǎng)江中下游參試冬油菜品種在新疆春油菜區(qū)均表現(xiàn)為春性品種。表3

2.2 參試品種主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

研究表明，不同品種主要農(nóng)藝性狀差異較大。參試品種株高均高于對(duì)照新油17號(hào)，中油158、華油雜76、華油雜73、浙油50植株高度較高，平均株高分別為184.33、172.33、182.33和171.20 cm，除滬油17號(hào)、灃油520、浙油50、J22適定性參數(shù)大于1，分別為1.25、1.00、2.27、2.13，其他參試品種適定性參數(shù)均小于1，且華油雜73適定性參數(shù)、變異系數(shù)最小，分別為0.23、0.84%。參試品種J22與中油158根頸直徑差異較大，平均分別為10.00和13.00 mm，對(duì)照新油17號(hào)為10.36，其余參試品種之間根頸直徑差異較小。浙油50有效分枝高度最高，平均為86.20 cm，適定性參數(shù)、變異系數(shù)分別為1.19、8.93%，其他參試品種有效分枝高度均高于對(duì)照品種新油17號(hào)(48.37 cm)。主花序有效長(zhǎng)度表現(xiàn)為灃油520最短平均為40.13 cm，其次新油17號(hào)為44.97 cm，華油雜76 最長(zhǎng)，平均為69.33 cm，適定性參數(shù)、變異系數(shù)分別為2.05、23.14%。參試品種主花序有效角果數(shù)差異較小，其中灃油730F1、華油雜62、華油雜73、中油158適定性參數(shù)小于1。參試品種之間全株有效角果數(shù)(X8)差異較大，且變化幅度較大，其中華油雜76全株有效平均數(shù)為(294.33± 50.41)，變異系數(shù)為257.88%，中雙11號(hào)全株有效平均數(shù)為(270.40±37.54)，變異系數(shù)為192.03%；滬油17號(hào)全株有效平均數(shù)為(151.25±17.16)，變異系數(shù)為87.79%，其余參試品種變異均小于50%。產(chǎn)量方面，參試品種的千粒重2.77～3.68 g，對(duì)照品種新油17號(hào)千粒重最低2.77 g，滬油17號(hào)最高3.68 g，適定性參數(shù)為0.04，J22千粒重為2.83 g，適定性參數(shù)為0.09；灃油系列與華油系列適定性參數(shù)均大于1。表4

2.3 利用隸屬函數(shù)法對(duì)參試品種主要農(nóng)藝性狀綜合評(píng)價(jià)

研究表明，參試品種主要農(nóng)藝性狀隸屬函數(shù)值差異較大，其中中油158主要農(nóng)藝性狀隸屬函數(shù)值最高，主要農(nóng)藝性狀的綜合排名第一，綜合排名第二的是華油雜73，平均隸屬函數(shù)值為0.564；華油雜76主花序有效長(zhǎng)度(X5)、主花序有效角果數(shù)(X6)、每角果粒數(shù)(X8)隸屬函數(shù)值分別為0.702、0.673、0.634，排名第一，綜合隸屬函數(shù)值排名第三；浙油50有效分枝高度(X3)隸屬函數(shù)值0.476，排名第一，一次有效分枝(X4)、全株有效角果數(shù)(X7)隸屬函數(shù)值為分別為0.362、0.813，排名第二，綜合排名第四；中雙11號(hào)根頸直徑(X2)、有效分枝高度(X3)、單株產(chǎn)量(X9)隸屬函數(shù)函數(shù)值分別為0.553、0.449、0.659，主要農(nóng)藝性狀綜合隸屬函數(shù)值0.425，排名第五；參試品種的主要農(nóng)藝性狀綜合排名均高于對(duì)照。表5

表3 參試品種生育期及感溫指數(shù)Table 3 The growth period and temperature index of tested varieties

表4 參試品種農(nóng)藝性狀差異性Table 4 Analysis of differences in agronomic traits of the varieties tested

續(xù)表 表4 參試品種農(nóng)藝性狀差異性Table 4 Analysis of differences in agronomic traits of the varieties tested

注(Note)：M: 平均值,mean; RV: 變化范圍,range of variation; AP: 適應(yīng)性參數(shù),adaptive parameter; CV: 變異系數(shù),coefficient of variation

表5 參試品種農(nóng)藝性狀隸屬函數(shù)Table 5 Subordinate function analysis of agronomic traits in the tested varieties

注(Note)：U: 隸屬度,membership; P:位次,precedence; X:隸屬值,fuzzy mathematics value

2.4 參試品種產(chǎn)量方差

聯(lián)合方差分析表明，不同試點(diǎn)、品種之間存在極顯著差異(P<0.01)，品種×試點(diǎn)未達(dá)到顯著差異(P=0.57)；不同試點(diǎn)參試品種產(chǎn)量方差分析表明，滬油17號(hào)、中雙11號(hào)、浙油50、灃油737 F1、灃油520品種在新疆塔城試點(diǎn)小區(qū)評(píng)價(jià)產(chǎn)量較高，其次是昭蘇，烏魯木齊試點(diǎn)與拜城試點(diǎn)差異不顯著，華油雜73、76、中油158在昭蘇試點(diǎn)小區(qū)平均產(chǎn)量最高，其次是塔城。華油雜76折合單產(chǎn)最高(252.707±0.035) kg/667m2，其次是灃油737 F1(228.157±0.247) kg/667 m2，中油158最低(201.410±0.218) kg/667 m2。但高穩(wěn)系數(shù)排名發(fā)現(xiàn)中雙11號(hào)的高穩(wěn)系數(shù)最高86.11，其在新疆試點(diǎn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)情況高于其他品種，而單產(chǎn)最高的華油雜76高穩(wěn)系數(shù)79.35，位居第二。表6，表7

表6 參試品種小區(qū)產(chǎn)量聯(lián)合方差分析Table 6 Analysis of community avariance of the variety yield of tested varieties

注(Note)：df: 自由度,degree of freedom;SS: 方差,Stdev square;MS: 均方差,mean square;F: F=MS1/MS2;P: 顯著性水平，當(dāng)P<0.05時(shí)，存在顯著性相關(guān)

表7 不同試點(diǎn)參試品種產(chǎn)量表現(xiàn)Table 7 Yield performance of different varieties

注：HSC: 參試品種的高穩(wěn)系數(shù)
Note: high stable coefficient of tested varieties

3 討 論

3.1 長(zhǎng)江中下游冬油菜在新疆春油菜區(qū)種植是可行的

新疆春油菜區(qū)無(wú)霜期150～220 d，有效活動(dòng)積溫3 000～5 399 ℃，播種期在4月中旬，晝夜溫差大，日最低氣溫在5℃，日平均氣溫在10 ℃，而長(zhǎng)江中下游地區(qū)最冷月日平均氣溫在3～4℃，研究表明長(zhǎng)江中下游地區(qū)半冬性甘藍(lán)型冬油菜在該區(qū)自然資源、栽培條件下能夠通過春化正常生長(zhǎng)發(fā)育，且參試品種生育期均長(zhǎng)于對(duì)照品種新油17號(hào)，收獲期晚4～15 d，根據(jù)感溫指數(shù)計(jì)算發(fā)現(xiàn)中雙11號(hào)感溫指數(shù)比官春云院士提出的春性品種感溫指數(shù)(2.7)高出0.1，其他參試品種均在2.7以下，說明長(zhǎng)江中下游早熟甘藍(lán)型冬油菜品種在新疆春油菜區(qū)能夠完全成熟；宋豐萍等[6]研究發(fā)現(xiàn)春播區(qū)光溫因子與半冬性甘藍(lán)型油菜的產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀均有顯著典型相關(guān)關(guān)系，且不同發(fā)育時(shí)期影響油菜的光溫因子不同，日極端溫差對(duì)單株有效角果數(shù)、千粒重影響較大；研究通過隸屬函數(shù)對(duì)參試品種主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，中油158、華油雜73、華油雜76、浙油50、中雙11號(hào)綜合排名位居前五，其他品種均優(yōu)于對(duì)照品種新油17號(hào)，利用高穩(wěn)系數(shù)法對(duì)參試品種在新疆各個(gè)試點(diǎn)產(chǎn)量進(jìn)行分析，中雙11號(hào)、華油雜76、灃油737 F1、滬油17號(hào)均高于對(duì)照，選擇合適的長(zhǎng)江中下游冬油菜在新疆春油菜區(qū)種植是完全可行，且具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)拓寬了新疆春油菜種質(zhì)資源。

3.2 長(zhǎng)江中下游冬油菜在新疆春油菜區(qū)易發(fā)生倒伏

新疆春油菜區(qū)主要以滴灌為主，長(zhǎng)江中下游冬油菜在該區(qū)栽培技術(shù)下在灌漿期發(fā)生倒伏，主要是根倒，參試品種中中油158主要農(nóng)藝性狀優(yōu)良，但最終由于發(fā)生倒伏，導(dǎo)致后期產(chǎn)量降低，折合單產(chǎn)僅有201.41 kg/667 m2，高穩(wěn)系數(shù)法排名最后，而中雙11號(hào)主要農(nóng)藝性狀相對(duì)中油158較弱，但在滴灌技術(shù)下，未發(fā)生根倒，折合單產(chǎn)高達(dá)225.13 kg/667 m2，高穩(wěn)系數(shù)法排名第一；華油雜76折合單產(chǎn)高達(dá)252.71 kg/667 m2，高穩(wěn)系數(shù)法排名第二。選擇長(zhǎng)江中下游甘藍(lán)性冬油菜在新疆春油菜區(qū)種植，主要考慮其抗倒伏性，高抗倒伏品種在該區(qū)具有重大的發(fā)展?jié)摿?；且有關(guān)新疆滴灌條件下，油菜發(fā)生倒伏的主要原因、預(yù)防措施研究鮮見報(bào)道，通過長(zhǎng)江中下游甘藍(lán)性冬油菜引種，利用新疆的特殊灌溉農(nóng)業(yè)，有效的鑒定其倒伏性，為油菜抗倒伏研究提高一定的品系材料以及鑒定平臺(tái)。

4 結(jié) 論

長(zhǎng)江中下游地區(qū)半冬性甘藍(lán)型冬油菜在該區(qū)自然資源、栽培條件下能夠通過春化正常生長(zhǎng)發(fā)育，且參試品種生育期均長(zhǎng)于對(duì)照品種新油17號(hào)，收獲期晚4～15 d，通過隸屬函數(shù)對(duì)參試品種主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，中油158、華油雜73、華油雜76、浙油50、中雙11號(hào)綜合排名位居前五，其他品種均優(yōu)于對(duì)照品種新油17號(hào)，利用高穩(wěn)系數(shù)法對(duì)參試品種在新疆各個(gè)試點(diǎn)產(chǎn)量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)中雙11號(hào)、華油雜76、灃油737 F1、滬油17號(hào)均高于對(duì)照。參試品種中油158主要農(nóng)藝性狀優(yōu)良，但最終由于發(fā)生倒伏，導(dǎo)致后期產(chǎn)量降低，折合單產(chǎn)僅有201.41 kg/667 m2，高穩(wěn)系數(shù)法排名最后，而中雙11號(hào)主要農(nóng)藝性狀相對(duì)中油158較弱，但在滴灌技術(shù)下，未發(fā)生根倒，折合單產(chǎn)高達(dá)225.13 kg/667 m2，高穩(wěn)系數(shù)法排名第一；華油雜76折合單產(chǎn)高達(dá)252.71 kg/667 m2，高穩(wěn)系數(shù)法排名第二；選擇高抗倒伏品種在新疆春油菜區(qū)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，有重大的發(fā)展?jié)摿Γ瑫r(shí)拓寬了新疆春油菜種質(zhì)資源。