徐春,胡權,杜才富,侯艷,趙繼獻
(貴州省油菜研究所,貴陽 550008)
油菜是重要的油料作物,中國是世界上最大的油菜生產國,油菜常年種植面積為667 萬hm2左右,產量為1 200 萬t 左右,種植面積和總產約占世界的三分之一。長江流域冬油菜種植面積占全國90%左右,占世界種植面積的四分之一,是世界上最大的油菜產區。但中國食用油自給率僅為40%,而菜籽油占國產食用油的55%以上,且菜籽油對國產食用植物油的貢獻率近年來在逐年提高,因此,發展油菜生產尤其重要[1-3]。
國家油菜新品種區域試驗是油菜育種過程中不可缺少的環節,是育種和用種的橋梁。區試的主要目的就在于通過多年多點的品種比較試驗,了解新育成品種的產量潛力、品質表現、抗逆性、穩定性及其適應范圍,為新品種評價提供參考。而經濟技術指標、生態類型反應以及在參試期間對不同年份氣候差異的適應情況等是新品種審定、繁殖、推廣的重要依據。育種工作者根據區域試驗和生產示范的技術資料確定階段性的育種目標或育種方向,而區域試驗參試品種的性狀演變,也可為當地育種提供理論指導[4]。咸拴獅等[4]根據2008—2014 年冬油菜區域試驗的匯總資料,對長江上游、中游、下游、黃淮及早熟5 個區組油菜新品種的產量性狀、品質性狀及抗病性狀進行了分析;祝利霞等[5]利用1987—2009 年冬油菜區域試驗的匯總資料,分析了20 年來我國油菜的產量、單株角數、千粒質量、菌核病抗性變化;費錦宗等[6]根據2002—2016 年油菜區域試驗的匯總資料,分析了15 年來我國油菜的產量、單株角果數性狀的變化以及產量與含油量、單株角果數、每角果粒數、千粒質量、單株產量間的相關性;李殿榮等[7]根據2000—2012 年13 個年度國家油菜區域試驗的匯總資料,分析了13 年來我國油菜產量和含油率的變化;李丹等[8]應用2001—2009 年9 個年度國家油菜區域試驗的匯總資料,分析了我國油菜育種授粉控制系統、骨干親本利用情況和產量、含油率的變化;俞琦英等[9]應用2000—2009 年10 個年度國家油菜區域試驗的匯總資料,分析了我國油菜的產量、單株角果數性狀、品質性狀的變化以及雙低油菜品種數量的變化。但沒有利用國家油菜區域試驗的匯總資料對油菜的產油量進行分析的報道。本文利用最近10 個年度國家油菜區域試驗的匯總資料,對我國油菜的產油量變化進行統計分析,以探索我國甘藍型油菜的產油量現狀,為我國油菜育種提供參考。
數據資料來源于10 個年度(2006—2007、2007—2008、2008—2009、2009—2010、2010—2011、2011—2012、2013—2014、2015—2016、2016—2017、2018—2019)的國家冬油菜品種區域試驗匯總資料。10 個年度的參試組合(含對照)共計1 755 個(表1),其中長江上游區441 個,長江中游區470 個,長江下游區485 個,黃淮區209 個,早熟組127 個,云貴高原組23 個。所分析的性狀為參試組合(或品種)的單產和含油量。
試驗數據采用Excel 2003 進行整理,采用DPS V3.0 專業版進行統計分析。
從表1 可看出,各區域參試油菜品種產油量的高低順序為云貴高原>黃淮區>長江下游>長江上游>長江中游>早熟組。云貴高原組油菜品種的產量和產油量均最高,分別為3 271.1 和1 412.7 kg/hm2,含油率平均為43.0%;其次是黃淮區,油菜籽產量和產油量分別為3 053.6 和1 321.7 kg/hm2,含油率平均為43.2%;長江下游區油菜產量為2 621.4 kg/hm2,產油量為1 171.8 kg/hm2,含油率平均為44.7%;早熟組油菜產量和產油量最低,分別2 013.6 和824.3 kg/hm2,含油率也最低,為40.9%。

表1 不同區域油菜籽的產量、產油量和含油率比較Table 1 Comparison of yield,oil yield and oil content of rapeseed in different regions
所有參試組合油菜籽(含對照)產量平均為2 584.4 kg/hm2,變幅為1 271.0~4 089.2 kg/hm2,變異系數為15.2%;產油量平均為1 115.0 kg/hm2,變幅為503.9~1 850.0 kg/hm2,變異系數為16.9%;含油率平均為43.1%,變幅為34.7%~51.6%,變異系數為5.7%。
長江流域(上、中、下游)油菜籽加權平均產量為2 554.7 kg/hm2,產油量為1 106.0 kg/hm2,含油率為43.3%,產油量比黃淮區(1 321.7 kg/hm2)低16.4%,比云貴高原組低21.7%,比早熟組高34.1%。
從表2 中可看出,10 個年度中長江流域(長江上、中、下游)產油量最高的為2012 年,達1 284.6 kg/hm2,含油量平均為43.1%;其次是2007 年,產油量達1 217.7 kg/hm2,含油率平均為43.9%;產油量最低的是2009 年度(2008—2009 年),為1 035.5 kg/hm2,含油率平均為43.3%;黃淮區產油量最高的是2019 年度(2018—2019 年),達1 582.4 kg/hm2,含油率平均為44.2%;其次是2016 年,產油量達1 513.1 kg/hm2,含油率平均為45.6%;產油量最低的是2010 年度(2009—2010 年),為1 089.9 kg/hm2,含油率平均為41.5%。不同年度間,產量和產油量變化大,含油率變化小。2008 年起增設早熟組(由國家農業農村部品種管理處確定),2016 年后增設云貴高原組,對年度平均產油量有影響。

表2 不同年度間油菜產量、產油量的變化Table 2 The changes in production and oil production of rapeseed in different years
從表3 可看出,提高含油率對提高產油量的效應較大,含油率48%以上的組合,平均含油率為48.8%,平均產油量為1 272.2 kg/hm2,平均產量為2 606.7 kg/hm2,所占比例為2.4%;含油率45%~48%的組合,平均含油率為46.5%,平均產油量為1 240.2 kg/hm2,平均產量為2 666.9 kg/hm2,所占比例為19.0%;含油率40%~45%的組合,平均含油率為42.8%,平均產油量為1 094.7 kg/hm2,平均產量為2 575.5 kg/hm2,所占比例為70.3%;含油率40%以下的組合,平均含油率為38.3%,平均產油量為930.8 kg/hm2,平均產量為2 427.8 kg/hm2,所占比例為8.3%。含油率45%以上的組合所占比例為21.4%,平均含油率為46.5%,平均產油量為1 231.2 kg/hm2,平均產量為2 650.2 kg/hm2。以上結果表明,含油率為48.0%以上的品種,平均產量為2 606.7 kg/hm2,低于含油率為47.0%~48.0%的組合產量平均值,因此有待進一步提高高含油率品種的產量,進而提高產油量。

表3 油菜品種不同含油率下產油量變化Table 3 The changes in oil production under different oil contents
從表4 可看出,產量為3 750 kg/hm2以上的組合,平均產量為3 868.5 kg/hm2,平均含油率為44.8%,平均產油量可達1 731.9 kg/hm2,但所占比例僅為0.6%;產量為3 000 kg/hm2以上的組合,平均產量為3 279.2 kg/hm2,平均含油率為43.6%,平均產油量達1 429.8 kg/hm2,所占比例為11.6%;產量為2 250~3 000 kg/hm2的組合,平均產量為2 598.3 kg/hm2,平均含油率為43.2%,平均產油量達1 122.3 kg/hm2,所占比例為73.7%;產量為2 250 kg/hm2以下的組合,平均產量為1 970.7 kg/hm2,平均含油率為42.2%,平均產油量僅為832.4 kg/hm2,所占比例為14.8%。分析表明,高產(3 000 kg/hm2)的條件下油菜籽的平均含油率為43.6%,還有較大的提升空間(含油率達50%)。

表4 不同產量下的油菜品種產油量Table 4 The oil production under different yields
從表5 可看出,產油量要達1 500 kg/hm2以上,平均含油率達44.9%,平均產量要達3 584.3 kg/hm2。在現有的試驗和生產條件下,高產均出現在黃淮區和云貴高原區(表1)。每公頃產油量為900~1 350 kg 的油菜品種所占比例較大,達80.6%,平均含油率43.2%,平均產量2 594.1 kg/hm2,平均產油量1 119.0 kg/hm2。因此要通過產量的增加來提高產油量,難度是非常大的。

表5 油菜品種產油量的變化Table 5 Changes in oil production

續表5
從表6 可看出,產油量與含油率、產量間的相關性均達到極顯著水平,產量與含油率間的相關性達到極顯著水平。在育種中關注含油率的提高不會導致產量降低,相反能夠促進產量的提高。

表6 含油率、產量、產油量間的相關系數Table 6 The correlation analysis between the oil content,yield and oil production
產油量與含油率、產量的回歸關系:
Y=-1 092.909 2+25.535 5X1+0.428 6X2
(n=1 755,r=0.998 65;F=324 645.007 9;P=0.000 0)
產量與含油率的回歸關系:
Y(產量)=1 474.683 2+25.758 1X1(含油率)
含油率每提高1 百分點,產量增加25.8 kg/hm2。
產量與產油量的回歸關系:
Y(產油量)=-59.209 0+0.454 3X2(產量)
每公頃產量每提高1 kg,產油量增加0.5 kg。
含油率與產油量的回歸關系:
Y(產油量)=-460.820 1+36.576 1X1(含油率)
含油率每提高1 百分點,產油量增加36.6 kg/hm2。
分析表明,產量與產油量間呈極顯著正相關(r=0.943 5??),每公頃產量每增加1 kg,產油量增加0.5 kg。平均產量以黃淮區最高,達3 053.6 kg/hm2,黃淮區是特殊生態區,面積不大,且要求品種抗凍性較強。區試資料中最高單產是云貴高原組的利油雜168,達4 089.2 kg/hm2。油菜主產區長江流域(上、中、下游)平均產量為2 554.8 kg/hm2,平均含油率為43.3%,平均產油量為1 105.5 kg/hm2,說明產量還有較大的提升空間[11]。
含油率與產油量呈極顯著正相關(r=0.474 9??),含油率每提高1 百分點,產油量增加36.6 kg/hm2,說明提高含油率對提高產油量的作用非常明顯。參試組合中含油率最高達51.6%。目前生產上有含油率為48%以上的品種(滬油19[12]、中雙11[13]、滬油25[14]、浙油50[15]、全油6 號[16]、農科08[17]、大地199[18]、中油雜19[19])在進行推廣[10]。據統計,油菜含油量提高1%,相當于菜籽增產2.3~2.5 百分點[20]。選育和推廣含油率達50%以上的品種,對于提高油菜種植經濟效益和提高油菜的國際競爭力具有非常重要的戰略意義。含油率需從現有的平均值(區試平均含油率43.1%)提高到50%,還有較大的提升空間。在現有的區試產量水平下,提高含油率對提高產油量的效應較大。
含油率與產量間呈極顯著正相關(r=0.161 0??),與已有研究報道[6]一致。本研究表明,含油率48%以上的樣本,平均產量為2 606.7 kg/hm2,平均產油量為1 272.2 kg/hm2,均較低,且比例僅為2.4%。因此選育含油率達50%,產量為2 700 kg/hm2的品種,產油量可達1 350 kg/hm2,比現有平均產油量(1 115.0 kg/hm2)可提高21.1%,效果非常顯著。綜上所述,油菜科研的永恒主題是高產和高含油率,兩者同步提高,產油量高,經濟效益顯著。本研究和已有的研究[6]均表明,需長期關注菜籽含油量的提高,促進油菜產量的增加。
提高含油量是提高單位面積產油量的關鍵措施之一,菜籽油是油菜的主要加工產品,大約80%的油菜價值通過菜籽油體現。產油量為含油率和產量的乘積,含油率[21,22]和產量[23-25]均為數量性狀遺傳,除受遺傳因素影響外,也受環境因素的影響,并存在基因型與環境的互作。對油菜種子含油量的遺傳研究認為,種子含油量主要受母體基因型控制,受父本影響較小,含油量主要由遺傳因素決定,控制含油量的基因具有加性和顯性作用,同時也受環境因素的影響,并存在基因型與環境的互作[21,22]。本研究和已有的研究表明,含油率與產量呈極顯著正相關,品種選育中關注含油率的提高,對產量增加有促進作用[6]。要獲得較高的產油量,必須關注兩者同步提高,并遵循數量性狀的選育方法。
我國甘藍型油菜平均含油率為43.1%,平均產油量為1 115.0 kg/hm2,平均產量為2 584.4 kg/hm2。產油量的高低順序為云貴高原品種、黃淮區品種、長江下游品種、長江上游品種、長江中游品種、早熟組品種。產油量與含油率、產量間均呈極顯著正相關,每公頃產量每提高1 kg,產油量增加0.5 kg;含油率每增加1%,每公頃產油量增加36.6 kg。選育含油率達50%,產量3 000 kg/hm2以上的品種,是提高產油量的有效途徑,能大幅度提高經濟效益。