《1 前言》

1 前言

作物早熟品种的培育和利用是当前各国研究的热点之一,不同作物都希望培育出既早熟、又高产的作物新品种,以应对气候灾害的影响[1 ~5]。我国南方地处亚热带,属多熟制作物地区,水旱轮作是我国南方以及东亚和南亚一些国家普遍采用的耕作制度[6,7],包括了水旱两熟、水旱三熟等多种模式。关于作物全生育期与产量的关系,现有的报道看法不一,多数认为,生育期越长产量越高或中晚熟品种产量最高[8],但为解决前后作 物季节矛盾,充分利用光温土地资源,必须选育生育期较短并且产量较高的早熟作物品种。 油菜是我国南方主要油料作物,主要与水稻、棉花等作物轮作复种。据统计,我国南方双季稻面积常年约 1 亿多亩(1 亩≈666.67 m2),总产量约 8 000 多万吨,是粮食生产的重要基地[9]。但双季稻收后因缺乏迟播(10 月中下旬播种)早收(4 月中下旬收获)的油菜品种,很多双季稻田为冬闲,据湖南农业大学油料作物研究所 2006 年对湖南省的调查, 双季稻 地区冬 闲田面 积达 82 %, 只有18 %的面积冬种油菜,致使全年 1/3 的光温水土资源没有得到利用。 本研究采取对现有早熟品种分期播种的办法,探索油菜早熟品种的主要生长发育特性。 同时也筛选出适于三熟栽培的早熟油菜品种以供生产利用。

《2 材料与方法》

2 材料与方法

《2.1 参试品种(系)及来源》

2.1 参试品种(系)及来源

参试品种(系)及来源见表 1,其中 16 个冬油菜品种(系) 来源于我国南方各 地,1 个 春油菜品种(系)由青海省农林科学院提供。

《表1》

表1 参试的油菜品种(系)及来源

Table 1 Name and source of the rape materials tested

《2.2 试验设计》

2.2 试验设计

每年选用 10 个品种,设 5 个播期处理,2009—2010 年播期分别为 9 月 30 日,10 月 10 日,10 月 20 日,10 月 30 日,11 月 10 日。 2010—2011 年播期分别为 10 月 5 日,10 月 15 日,10 月 25 日,11 月 5 日,11 月 15 日。 不同处理小区宽 2 m,长 4 m,每区播10 短行,均不设重复,随机排列,折合每亩留苗密度2.5 万株。 每亩施 N ∶P ∶K =12∶5∶8的复合肥 50 kg,另每亩施硼肥 1 kg。 栽培管理同一般大田。

《2.3 观察记载内容》

2.3 观察记载内容

不同的处理方法对应不同的生育期,生育特性,农艺性状考察,种子产量和品质等。 具体方法参考枟油菜种质资源描述规范和数据标准枠一书[10]

《3 结果与分析》

3 结果与分析

《3.1 不同播期、不同品种的全生育期和种子产量》

3.1 不同播期、不同品种的全生育期和种子产量

现将两个试验年度的结果分别列于表 2、表 3。可出看出, 第一个试验年度全生育期为 151.0 ~196.7 d, 第二个试验年度全生育期为 162.7 ~193.3 d。 可以看出随着播种期的推迟,油菜生育期缩短,从 190 多天到 160 d 左右。 即播期相差 50 d,生育期相差 30 ~40 d。 从稻 -稻 -油三熟地区的实际情况看,双季晚稻一般在 10 月中下旬成熟收获,季节限制油菜只能在 10 月中下旬播种;而这一时期播种的种子产量也最高,因此认为早熟油菜品种的全生育期应控制在 180 d 左右。

《表2》

表2 2009—2010 年不同品种、不同播期的全生育期和种子产量

Table 2 The whole growth and seed yield of different varieties and different planting time in 2009—2010

《表3》

表3 2010—2011 年不同品种、不同播期的全生育期和种子产量

Table 3 The whole growth and seed yield of different varieties and different planting time in 2010—2011

《3.2 不同播期、不同品种的始花期》

3.2 不同播期、不同品种的始花期

2009—2010 年度不同播期、不同品种的始花期见表 4,2010—2011 年度不同播期、不同品种的始花期见表 5。

《表4》

表4 2009—2010 年不同播期、不同品种的始花期

Table 4 The beginning flowering time of different varieties and different planting time in 2009—2010

《表5》

表5 2010—2011 年度不同播期、不同品种的始花期

Table 5 The beginning flowering time of different varieties and different planting time in 2010—2011

从表 4 可以看出,第一期(9 月 27 日) 播种的不同品种始花 期为 12 月 24 日至 2 月 4 日; 第二期(10 月10 日)播种的多数品种始花期为 2 月 14 日至 2 月 15 日,少数品种为 2 月 23 日,2 月 24 日。 第三期(10 月 20 日)播种的品种 2 月 16 日至 3 月5 日始花。 第四期(10 月 30 日) 播种的品种 2 月 26 日至 3 月 11 日始花。 第五期(11 月 10 日) 播种的品种 3 月 2 日至 3 月 20 日始花。 9 月 27 日和 10 月10 日播种的品种均出现早花。

从表 5 可以看出,第一期(10 月 5 日) 播种的不同品种始花期为 12 月 18 日至 2 月 22 日;第二期(10 月 15 日) 播种的 3 个品种始花期为 1 月 10 日至 2 月 17 日,多数品种在 2 月 22 日及以后开花。第三期(10 月 25 日)播种的品种 2 月 14 日至 3 月9 日始花。 第四期(11 月 5 日)播种的品种 3 月 5 日至 3 月 20 日始花。 第五期(11 月 15 日) 播种的品种 3 月 14 日至 3 月 24 日始花。 即 10 月 5 日播种的品种均出现早花,10 月 15 日播种的部分品种出现早花。

3.3 不同品种、不同播期各生育阶段的天数

现仅以 2010—2011 年 4 个品种、不同播期各生育阶段的天数为例加以说明。 从表 6 和图 1 可以看出,3 个冬油菜品种,10 月 5 日、10 月 15 日播种的蕾苔期和花期较长,最长分别可达 79 d 和 58 d,这主要由于早熟品种春性强,现蕾开花很早。 10 月 25 日、11 月 5 日播种的,则苗后期较长,最长可达 60 d,这可能由于所 经历的温 度低于 分化 要求的 温度。11 月15 日播种的,则苗前期最长,这主要因为苗期气温较低植株前期生长缓慢。 从不同播期生育期的变化可以看出,随播种期的推迟苗前期和苗后期愈来愈长,蕾苔期和花期愈来愈短。 而春油菜品种青杂 3 号花期变化最明显,10 月 5 日播种的花期长达 98 d,11 月 15 日播种的花期仅 31 d。

《表6》

表6 2010—2011 年度不同品种、不同播期各生育阶段的天数

Table 6 The days of growth stage of different varieties and different planting time in 2010—2011

                                                                                                                                                                                                                                                                                                     d

《图1》

图1 2010—2011 年度不同品种、不同播期各生育阶段天数的柱形图

Fig.1 The days of growth stage of the different varieties and different planting time in 2010—2011

《3.4 不同播期,不同品种全生育期的活动积温》

3.4 不同播期,不同品种全生育期的活动积温

从表 7 可以看出,3 个早熟品种不同播期的活动积温平均为 1 089.7 ~1 573.3 ℃,随播期的推迟而变小。 从表 8 可以看出,4 个早熟品种不同播期的活动积温为 1 262.3 ~1 639.2 ℃,随播期的推迟而变小。 这些结果表明冬油菜早熟品种在活动积温1 100 ~1 600 ℃均可完成其生命周期,只是产量高低不同。 通常活动积温以 1 500 ℃左右为适宜。

《表7》

表7 2009—2010 年杂 1613、杂 1358、G-7 3 个品种各播期全生育期的活动积温

Table 7 The whole growth accumulative temperature of each seeding time for three varieties in 2009—2010

                                                                                          ℃

《表8》

表8 2010—2011 年杂 1613、杂 1358、G -7、青杂3 号 4 个品种各播期全生育期的活动积温

Table 8 The whole growth accumulative temperature of each seeding time four varieties in 2010—2011

                                                                                                ℃

《3.5 不同生育期与成熟期的相关》

3.5 不同生育期与成熟期的相关

出苗至各生育阶段的天数与出苗至成熟天数的相关性见表 9 ~表 12。

从表 9 ~表 12 可以看出,4 个早熟品种出苗-花芽分化天数与出苗-成熟天数的相关系数为-0.83 ~0.95,出苗 -现蕾天数与出苗-成熟天数的相关系数为 -0.85 ~0.93,出苗 -始花天数与出苗-成熟天数的相关系数为 -0.91 ~0.64,出苗-终花天数与出苗-成熟天数的相关系数为 0.84 ~0.99。可见出苗 -终花天数与出苗 -成熟天数的相关系数最大。

《表9》

表9 杂1613 出苗至各生育阶段的天数与出苗至成熟天数的相关性

Table 9 The relativity between the days of seedling to various growing stage and whole growth of Za1613

《表10》

表10 1358 出苗至各生育阶段的天数与出苗至成熟天数的相关性

Table 10 The relativity between the days of seedling to various growing stage and whole growth of 1358

《表11》

表11 G -7 出苗至各生育阶段的天数与出苗至成熟天数的相关性

Table 11 The relativity between the days of seedling to various growing stage and whole growth of G -7

《表12》

表12 青杂 3 号出苗至各生育阶段的天数与出苗至成熟天数的相关性

Table 12 The relativity between the days of seedling to various growing stage and whole growth of Qingza 3

《4 讨论》

4 讨论

《4.1 不同早熟品种对光温的反应特性》

4.1 不同早熟品种对光温的反应特性

笔者的研究曾指出,不同品种在不同播期中出苗至花芽分化的天数最短一期所经历的日平均气温,可以认为是该品件通过发育的最适条件[5]。 笔者在此基础上提出感温指数的概念“d /℃”,即对低温感应较强的品种(跃进油菜、胜利油莱等) 感温指数在 6 以上;对感 温中等的品 种( 宁油 7 号、甘油5 号等)感温指数为 4 ~4.4;对感温较弱的品种(云油 31、沪州 5 号等) 其感温指数在 2.7 以下。 这三类品种依次为冬性、半冬性和春性。 现将本次参试的品种的感温指数列于表 13、表 14,可以看出它们均属弱感温品种,但在程度上有所不同。

《表13》

表13 2009—2010 油菜早熟品种的感温指数

Table 13 The temperature index of early maturity rapeseed varieties 2009—2010

                                                                                                                                                                                                                                                                                              d/℃

《表14》

表14 2010—2011 油菜早熟品种的感温指数

Table 14 The temperature index of early maturity rapeseed varieties 2010—2011

                                                                                                                                                                                                                                                                                              d/℃

另外,根据不同品种在不同播期下最长全生育期与最短全生育期的差值大小( 见表 15),也可看出不同品种对光温反应是不同的,即差值大的为敏感,差值小的为不敏感。两年资料表明, 杂 1613、1358、G -7 等是对光温不敏感的类型。

《表15》

表15 油菜早熟品种对不同光温条件的反应

Table 15 Early maturity rapeseed varieties reaction to different light and temperature conditions

《4.2 南方冬油莱早熟品种的适宜播种期》

4.2 南方冬油莱早熟品种的适宜播种期

甘蓝型油菜开花的适宜温度为 12 ~20 ℃,最适为 14 ~18 ℃,从长沙气象资料( 见图 2) 可以看出,凡 3 月以前开花的品种都会遇到 10 ℃以下的气温,影响开花结实。 冬前 或冬季早花的油菜经过冬季10 ℃以下低温会导致幼蕾、花器、幼小角果受冻,死亡脱落,到次年春后气温在 10 ℃以上重新开的花才能正常结实,每株能收籽的角果数仅为正常油菜的1 /3 左右,因此早熟品种冬前早花会严重影响油菜产量形成。 据以往研究和生产实践,长江中游地区半冬性油菜的安全始花期在 3 月上中旬,而油菜早熟品种的安全始花期在 2 月下旬。 从表 4 和表 5 可以看出,在近两年试验中油菜早熟品种凡 9 月底、10 月上旬播种的均出现早花(仅少数品种未出现早花)。 10 月 20 日左右或 10 月 20 日以后播种的则均未出现早花。 从考虑防止早花出发,笔者认为现有冬油菜早熟品种的适宜播种期应在 10 月中下旬为宜。

《图2》

图2 长沙 2009—2010、2010—2011 各旬气象资料

Fig.2 The ten-day meteorological data of Changsha in 2009—2010 and 2010—2011

《4.3 早熟品种各生育期的长短与半冬性中熟品种的差异》

4.3 早熟品种各生育期的长短与半冬性中熟品种的差异

与中熟品种生育期有较大不同,现以杂 1613 适宜播种期(10 月 15 日)与同年同一丘块湘油 15 适宜播种期(10 月 5 日) 进行比较( 见表 16),可以看出湘油 15 苗前期 60 d,苗后期 61 d,蕾苔期 31 d,开花期 33 d,成熟期 33 d。 而杂 1613 苗前期 17 d,苗后期 25 d,蕾苔期 73 d,开花期 42 d,成熟期 31 d。表现出早熟品种苗前期和苗后期短,而蕾苔期和开花期长,成熟期差异不大。

《表16》

表16 早熟品种各生育阶段的长短与中熟品种的差异

Table 16 The length of the growth stage comparison of early maturity varieties and medium variety

                                                                                                                                                                                                                                                                                                    d

《4.4 冬油菜早熟品种的早期选择》

4.4 冬油菜早熟品种的早期选择

冬油菜早熟品种若能进行早期选择在育种上则将有重要意义。 国内外选育早熟品种时,通常将重点放在花期的选择上[11 ,12]。 1979 年高永同也曾提出选终花期早的材料一般都表现早熟,因为不同甘蓝型油菜品种终花至成熟大约为 1 个月。 本文通过对不同品种各生育期与成熟期的相关分析更进一步证明以终花期早晚来进行熟期早期鉴定的科学性。

《4.5 我国青海春油菜作冬油菜早熟品种种植的可能性》

4.5 我国青海春油菜作冬油菜早熟品种种植的可能性

根据笔者的研究,将加拿大春油菜品种 Oro 等在长沙秋播种植,因其属于强感光品种( 花前每天需16 h日长),而我国冬油菜为弱感光性(在长沙花前经历的日长不足 12 h),致使 Oro 等成熟期比本地中迟熟品种还迟。我国青海的春油菜品种属特早熟品种,是对日长不敏感的类型[2],此外在甘蓝型不育系和恢复系选育中都与我国冬油菜进行了杂交选育,如青杂 3 号是利用甘蓝 型油菜品种中双 3 号、901400 等作母本与白菜型油菜品种门源小油菜作父本进行种间杂交,F1 自由授粉,F2 ~F3 选偏甘蓝型单株自交,选育出的早熟甘蓝型油菜品种,再与波里马细胞质雄性不育测交育成的三系杂交油菜[13,14]。但在利用青海春油莱品种作冬油菜早熟品种时,应选择现蕾开花较迟,且开花较集中的品种。