適宜河北省旱寒區的冬油菜品種的篩選

李愛國 李積銘 李和平 劉桂華 宋聰敏 武軍艷

（1. 河北省農林科學院旱作農業研究所 河北省農作物抗旱研究重點實驗室，衡水 053000；2. 甘肅農業大學農學院，蘭州 730070）

河北省低平原區灌溉水70%來源于地下水，每年灌溉用水量遠大于地下水補給量，導致地下水位持續下降［1］，造成大面積區域地下水漏斗和嚴重的地面沉降等生態環境問題，并威脅區域灌溉農業的可持續發展［2］。冬小麥-夏玉米的種植模式是造成地下水位下降的主要原因之一，這種模式耗水量較多，高產麥田平均耗水量在400-525 mm，而黃淮海地區冬小麥生育期內降水量平均在100-180 mm，需要補充灌溉300 mm 左右［3］。因此，現時的國情要求人們不能只追求產出效益而不顧生態環境，必須確立經濟效益和生態效益相協調的新型種植模式及配套栽培措施才能實現河北省農田與農業可持續發展。冬油菜替代小麥種植，不僅可以實現節水，還可以同時兼顧生態效益和經濟效益。油菜是我國最重要的油料作物之一，油菜籽是重要的食用油和蛋白飼料來源［4-5］。油菜又可用作飼料作物、蔬菜作物、綠肥作物、觀賞作物和蜜源作物，是多功能、能重復利用有效的節水作物。但由于河北省低平原區油菜產業的興起時間較短，缺少相關研究，因此，研究不同冬油菜品種在河北省低平原區種植氣候適宜性，對緩解河北省地下水超采，合理調整農作物種植結構具有重要意義。

胡海珍等［6］通過對7 個油菜品種農藝性狀進行綜合比較，篩選出適宜在大別山推廣的品種。李福榮［7］為篩選出適宜江津地區種植的油菜品種，對10 個油菜品種進行了比較試驗，得出了抗逆性好、主要生長性狀和產量均優異的品種。

雖然前人對不同油菜品種的區域適應性作了較多的研究［8-9］，但主要集中在黃土高原、黃淮平原、云貴高原、四川盆地、長江中下游和華南沿海等地，針對河北省低平原區相關研究較少。

本研究通過對16 個油菜品種的農藝性狀進行綜合分析，通過方差分析、相關性分析以及聚類分析，試圖篩選出適宜河北省低平原區種植的冬油菜品種，并闡明各個品種的綜合表現，以及為品種間的改良提出合理化建議。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料共16 個油菜品種，由甘肅農業大學、天水農業科學院、慶陽農業科學院、陜西省雜交油菜研究中心以及河北省農業科學院旱作所提供（表1）。

表116 個油菜品種來源情況

1.2 方法

試驗于2018 年9 月至2019 年5 月進行，采用隨機區組設計，3 次重復，小區長5.6 m，寬3 m，行距20 cm。各指標測定方法參照《北方白菜型冬油菜品種試驗記載規范》標準［10］執行。

數據采用Excel 2013 進行整理，采用SPSS 21.0統計分析軟件進行方差分析、相關性分析和聚類分析。

2 結果

2.1 不同油菜品種的農藝性狀、產量比較

由表2 和表3 可知，16 個油菜品種分枝部位存在差異最為明顯，變異系數為61.82%，JR5 顯著低于天油4 號、冬油8 號和14T×38，與其他品種無顯著差異。其次差異較為明顯的指標是產量和二次分枝數，變異系數分別為26.69%和24.89%，14T×38 產 量 最 高，為2966.55 kg/hm2，且 顯 著高于天油4 號、16RTS309、冬油8 號、天油178、16Q×367、15Q×60、JR5、 天 油142、 隴 油12、16QD-15 和20SY-13；20SY-13 二次分枝數顯著高于天油142 和冬油8 號，7Q×17 顯著大于天油142。

株高、一次分枝數、主花序長度、主花序角果數和角果長度在不同油菜品種間也存在明顯差異，變異系數分別為15.80%、13.52%、17.88%、16.71%和14.25%。天油8 號株高最大，為152.7 cm；20SY-13 一次分枝數最小，為8 個。主花序長度最大和最小的品種分別為冬油8 號和20SY-13，其值分別為58.8 和24.8 cm。主花序角果數和角果長度最大的品種分別為天油142 和14T×38，最小的品種分別為20SY-13 和衡油8 號。

表216 個油菜品種農藝性狀比較

表316 個油菜品種經濟性狀比較

2.2 農藝性狀、產量的相關性分析

由表4 可知，油菜產量與一次分枝數和主花序角果數呈極顯著正相關（P＜0.01），說明一次分枝數和主花序角果數是影響油菜產量形成的主要因素，一次分枝數較多的油菜品種產量較高，主花序角果數較多的油菜品種產量也會相對較高。株高與分枝部位、主花序長度和主花序角果數呈顯著正相關關系，株高越高，分枝部位越高，主花序長度越大，主花序角果數越多，繼而產量越高，因此，適當選擇株高較高的油菜品種會達到高產。一次分枝數與主花序角果數呈顯著正相關（P＜0.05），二次分枝數與主花序角果數呈極顯著負相關，即主花序角果數多的品種一次分枝數較多，二次分枝數較少。

表4 油菜品種各指標間相關性分析結果

2.3 聚類分析

由圖1 可知，當歐式距離為5 時，16 個油菜品種可聚為5 大類。

第Ⅰ類為20SY-13，其株高、分枝部位、一次分枝數、主花序長度、主花序角果數、產量處于較低水平，原因可能是20SY-13 耐寒性較差，越冬能力不足導致。因此，這類材料不適合作為越冬型油菜在當地種植。

第Ⅱ類包括衡油8 號和JR5，其株高、分枝部位、主花序長度、主花序角果數、單株有效角果數和角果長度均處于較低水平，這6 個農藝性狀指標均有待改善。因此，此類品種的產量還有較大潛力可以提高。

第Ⅲ類聚集了天油178、15Q×60、冬油8 號、16RTS309 和天油142，它們的分枝部位和主花序長度處于較高水平，一次分枝數、角粒數、產量處于中等水平，而主花序角果數處于中等偏上水平。增加這類材料的一次分枝數和角粒數可成為未來育種目標。

第Ⅳ類有14T×38 和16T×50，其特點是主花序角果數、單株有效角果數和產量處于較高水平，一次分枝數和角果長度處于中等偏上水平，株高、二次分枝數、主花序長度和角粒數處于中等水平。對于這類材料，以減少二次分枝數，增加主花序長度和角粒數作為未來育種目標。

第Ⅴ類 包 含 天 油4 號、16Q×367、JR6、16QD15、隴油12 和7Q×17，其農藝性狀中二次分枝數、角粒數處于較高水平，一次分枝數、主花序角果數處于中等偏上水平，而產量處于中等水平。對于這類材料，以減少二次分枝數，增加一次分枝數和主花序角果數作為未來育種目標。

3 討論

通過農藝性狀間的相關性分析，可以得出其關聯程度的緊密情況［11］。本研究通過對16 個油菜品種的10 個性狀指標進行相關性分析得出，油菜產量與一次分枝數和主花序角果數呈極顯著正相關關系，因此，如想在本地實現高產油菜種植，應選擇一次分枝數和主花序角果數較多的品種。主花序角果數與株高呈極顯著正相關關系，二次分枝數與主花序角果數呈極顯著負相關，說明油菜品種的株高和二次分枝數間接影響油菜產量，選擇株高較高、二次分枝數較少的品種有助于實現油菜豐產。

農藝性狀表現可以為評價油菜引種適應性提供依據，同一油菜品種在不同生態氣候區的表現可能會有差異，為此，前人針對油菜引種適應性作了相關的研究。孫定紅等［9］通過對引進的5 個油菜品種進行試驗比較，篩選出了適宜廬江縣種植的高產、優質及適應性強的早熟油菜新品種。李福榮［7］為篩選出適宜江津地區種植的油菜品種，比較了10 個不同油菜品種農藝性狀，得到產量優異品種。本研究結果表明，參試品種中產量較高的品種有14T×38、16T×50 和7Q×17，說明這4 個品種在本地區或者與本地區農業氣候條件一致的其他地區種植可獲得高產。株高較高的品種包含了16Q×367、天油4號、15Q×60、冬油8 號和天油178，范圍在146.1-152.7 cm；株高較低的品種為和JR5，分別為101.7和104.3 cm，因此，可根據不同株高選擇適合當地生態觀賞的油菜品種。天油4 號、隴油12 和JR5 一次分枝數較多，在14.5-14.9，天油142、14T×38和15Q×60 主花序角果數較多，且一次分枝數、主花序角果數均和產量呈極顯著正相關，因此，一次分枝數、主花序角果數較多的品種可以成為當地育種者培育高產油菜品種的理想材料。

聚類分析可以對試驗品種進行綜合分析，對品種的評判也比較全面，前人利用聚類分析進行了較多研究［12-14］。本研究通過對16 個油菜品種的株高、分枝部位、一次分枝數、二次分枝數等指標進行聚類分析，將16 個品種分為5 類。并對這5 類品種的未來育種目標提出了合理化建議。衡油8 號和JR5可通過改善多種農藝性狀較大潛力提高產量；天油178、15Q×60、冬油8 號、16RTS309 和天油142 應當將增加一次分枝數和角粒數作為未來育種目標；14T×38 和16T×50 油菜品種可通過減少二次分枝數，增加主花序長度和角粒數作為未來育種目標；天油4 號、16Q×367、JR6 和隴油12 應當把減少二次分枝數，增加一次分枝數和主花序角果數作為未來育種目標。

圖1 不同油菜品種的聚類分析結果

4 結論

在河北省低平原區，選擇種植株高較高、一次分枝數和主花序角果數較多、二次分枝數較少且可以正常越冬的油菜品種，可以獲得較高的產量。參試品種中產量較高的品種有14T×38、16T×50 和7Q×17，這4 個品種適宜在本地區及氣候條件相似地區種植。20SY-13 在本地區種植時需注意安全越冬。