綠肥油菜新品種中油肥1 號的選育與應用

秦 璐，廖祥生，鄭元本，謝立華，顧熾明，廖 星

（中國農業科學院油料作物研究所/農業農村部油料作物生物學與遺傳育種重點實驗室，武漢 430062）

綠肥種植是耕地質量提升的重要措施。在不施或少施肥的栽培條件下，獲得高產綠肥生物量并翻壓還田（地），達到小肥換大肥的種植效果，是綠肥作物栽培的目的。油菜具有生物量大、養分含量高、生物熏蒸效果好、土壤解磷作用強、種植成本低等特點，是一種優質的用地養地綠肥作物［1］。在農業綠色發展理念的推動下，綠肥油菜應用需求迫切。但是，綠肥油菜專用型品種相對缺乏，多以主栽油菜品種作為綠肥應用［2-5］，而主栽品種需肥量較高，難以滿足作為綠肥小肥換大肥的產業目標要求，制約了綠肥油菜的發展。選育耐瘠性強的綠肥油菜新品種，是實現綠肥油菜小肥換大肥產業目標的重要途徑。充分發揮油菜作為綠肥的優勢，對耕地質量提升、農業綠色健康可持續發展具有重要意義。

中國農業科學院油料作物研究所在廣泛收集油菜種質資源、優選肥用綜合性狀優異種質資源的基礎上，以耐瘠（低氮）性狀和鮮草產量性狀為綠肥油菜選育目標，通過品種間雜交，對雜交后代進行定向篩選，育成了綠肥油菜新品種中油肥1 號。該品種的選育，為油菜肥用功能的推廣與應用提供了重要支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

綠肥油菜新品種中油肥1 號選育親本材料為TR168 和“83169”，均為中國農業科學院油料作物研究所收集的甘藍型油菜種質資源。區域試驗對照油菜品種為陽光2009，是由中國農業科學院油料作物研究所培育的甘藍型半冬性常規種。

1.2 方法

1.2.1 選育過程 通過對200 余份油菜種質資源越冬期和盛花期的耐低氮能力和綜合表現進行鑒定，篩選獲得耐低氮能力相對較強的種質資源15 份，其中種質資源TR168 相對耐低氮，養分分析結果顯示其植株氮累積量相對較高。在調查種質資源中，編號為“83169”的油菜種質葉片大、生長勢強、植株生物量大、綜合表現優異。2014 年以“83169”作為母本、TR168 作為父本進行人工雜交，F1 代雜交優勢明顯。2015 年7 月F2 代在低氮肥投入情況下（基施氮15 kg/hm2）以耐低氮能力和植株生物量為目標性狀進行定向篩選，在株系群體中優選10 個單株進行自交轉入下一世代。2017 年3 月至F5 代，植株性狀趨于穩定，其綜合性狀表現優異，其中編號為“1033”的株系葉片大、生長勢強，同時具備優異的肥用性狀，表現為耐低氮能力強、盛花期植株營養體大、養分累積量高等特點，命名為中油肥1 號。

1.2.2 區域試驗 為評價中油肥1 號在湖北省不同區域的豐產性、適應性、抗病（逆）性，為綠肥油菜新品種的登記和推廣提供科學依據，2017—2019 年度在湖北陽邏、湖北黃岡和湖北新洲布置區域試驗，前茬作物均為水稻，土壤肥力中等，采用隨機區組排列，3 次重復，小區凈面積20 m2。

10 月中下旬播種，播種量為7.5 kg/hm2，播種前劃定小區，然后撒施氮肥（純氮45 kg/hm2）和種子，再開廂溝覆土。各品種生長期間不施肥、不施農藥。

各試驗點詳細調查記載各參試品種肥用性狀、抗逆性和產量，具體包括：3 月中下旬油菜作為綠肥應用適宜的翻壓時間（盛花期）取樣測定生物量及養分含量，計算鮮草產量及養分還田量；5 月收獲期測定各小區實際產量。

1.2.3 品質檢測 抗病性鑒定檢測委托中國油料作物研究所油料作物基因組學與抗病性改良團隊；品質檢測委托農業農村部油料及制品質量監督檢驗測試中心進行，主要檢測指標包括芥酸、硫苷含量及含油量。

2 結果與分析

2.1 中油肥1 號的特征特性

2.1.1 農藝性狀 該品種為半冬性甘藍型油菜常規種，苗期生長勢較強，幼苗半直立，莖葉綠色，有裂葉，葉緣缺刻弱，葉片大，花瓣黃色，側疊，勻生型分枝類型。低氮肥投入情況下，耐低氮能力強，全生育期平均195 d，平均株高154.0 cm，種子黑褐色，圓形，千粒重3.55 g。

2.1.2 綠肥性狀 中油肥1 號耐低氮能力強，低氮肥投入情況下植株生物量大、養分累積量高。具體表現在：2017—2018 年區域試驗結果顯示，在低氮肥投入情況下，中油肥1 號10 月中下旬播種，次年3月中下旬盛花期翻壓前測定，中油肥1 號地上部生物量鮮重平均為45 400.5 kg/hm2，比對照增加16.55%；2018—2019 年區域試驗結果顯示，在低氮肥投入情況下，中油肥1 號10 月中旬至11 月初播種，次年3 月中下旬盛花期翻壓前測定，中油肥1 號地上部生物量鮮重平均為41 721.0 kg/hm2，比對照增加15.02%。兩年三點結果表明，中油肥1 號在低氮肥投入情況下，相對耐瘠，盛花期鮮草產量達43 560.0 kg/hm2，比對照增加15.81%（表1）。

表1 2017—2019 年供試品種盛花期鮮草產量

2017—2018 年區域試驗中，3 個點的試驗結果（表2）均表明，在低氮肥投入情況下，中油肥1 號盛花期翻壓時地上部氮磷鉀養分積累量均高于對照品種，其中黃岡試驗點中油肥1 號氮磷鉀養分累積量的綜合優勢較為明顯。

表2 2017—2018 年供試品種盛花期地上部養分含量及累積量

2018—2019 年區域試驗中，3 個點的試驗結果均表明，在低氮肥投入情況下，中油肥1 號除了黃岡試驗點鉀累積量略低于對照品種外，其他點的養分積累量均高于對照品種地上部氮磷鉀養分累積量，其中陽邏和新洲兩個試驗點中油肥1 號氮磷鉀養分累積量的綜合優勢較黃岡點明顯（表3）。

表3 2018—2019 年供試品種盛花期地上部養分含量及累積量

綜合2017—2019 年兩年區域試驗結果，在低氮肥投入情況下，中油肥1 號盛花期翻壓時地上部氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）養分積累量平均分別為88.20、14.25、119.10 kg/hm2，分別比對照增加21.2%、12.5% 和17.3%（表4）。推算中油肥1 號植株氮、磷、鉀累積量相當于施用尿素192.0 kg/hm2、過磷酸鈣118.50 kg/hm2g和氯化鉀198.00 kg/hm2的養分。

表4 2017—2019 年供試品種盛花期地上部平均氮磷鉀養分累積量

2.1.3 肥用效果 2018—2019 年在水稻-綠肥、大豆-綠肥輪作模式的應用結果表明，與對照相比，土壤pH 有所提升，尤其是水田土壤，兩種模式下有機質含量分別增加4.57 g/kg 和2.46 g/kg，堿解氮增加13.89% 和14.08%，大豆-綠肥輪作模式下對土壤速效鉀有一定提升效果，同時，水稻產量和大豆產量分別增加1.9% 和2.4%（表5）。說明綠肥油菜新品種的應用可有效培肥土壤肥力。

表5 2018—2019 年不同綠肥應用模式下土壤理化性狀

2.1.4 產量表現 2017—2019 年區域試驗成熟期產量結果顯示，在低氮肥投入情況下，中油肥1 號菜子產量平均為1 704.0 kg/hm2，比對照平均增加2.03%（表6）；根據中油肥1 號含油量（45.19%）進行測算，中油肥1 號產油量平均為769.95 kg/hm2，比對照平均增加11.77%。

表6 2017—2019 年區域供試品種成熟期菜子產量（低氮肥投入）

2.1.4 菜子品質 經區域試驗抽樣，種子品質經農業農村部油料及制品質量監督檢驗測試中心檢驗，結果顯示中油肥1 號種子芥酸含量0.55%，硫苷含量25.20 μmol/g（餅），含油量45.19%。

2.1.5 抗性表現 中油肥1 號菌核病病輔誘發鑒定結果為低感。

2.2 中油肥1 號應用技術要點

2.2.1 肥用栽培技術要點 秋冬播時，可根據前茬作物收獲時間適時適墑撒播或飛播播種，如果在10月中下旬播種，適宜播種量為7.50 kg /hm2，如果時間推遲，可以適當增加播種量；春播（2 月下旬或3 月上旬）播種量以7.50~11.25 kg/hm2為宜。為實現小肥換大肥的目的，播種時基施純N 45~75 kg/hm2，即基施尿素163.50 kg/hm2或使用純氮含量相同的復合肥。為降低田間漬水對油菜出苗和生長的影響，播種前開好三溝，溝溝相通，確保排水通暢。根據農時茬口需要做到綠肥適時翻壓，適宜翻壓期為3 月中旬至4 月上旬（盛花期或終花期），適時翻壓，更利于后茬作物播種和生長。

2.2.2 油用栽培技術要點 中油肥1 號在正常施肥條件下可作為兼收菜子型油菜品種進行菜子生產，其含油量達45%，同時符合國家雙低油菜標準。秋播時，直播油菜適宜播種時間為9 月下旬至10 月上中旬，直播密度宜在30.0 萬株~37.5 萬株/hm2。做到科學合理施肥，施用純N 180~210 kg/hm2，80%作為底肥，20%作為追肥（臘肥）；P2O5和K2O各60~90 kg/hm2，硼肥15 kg/hm2，作為底肥施用。同樣，為降低田間漬水對油菜出苗和生長的影響，播種前開好三溝，溝溝相通，確保排水通暢。苗期注意防治跳甲，花期注意防治菌核病。

3 討論

油菜肥用是指通過栽培，獲得油菜生物體并翻壓還田土壤，旨在培肥土壤的生產過程。油菜肥用的作物優勢明顯，提高土壤養分含量、培肥土壤地力、改善土壤物理性狀、促進后茬作物產量品質、防治病蟲害等［1］。湖北是油菜種植大省，水稻-油菜輪作是湖北省最主要的種植制度。水稻、油菜常年播種面積分別在233 萬hm2和100 萬hm2左右。然而，全省仍有超過一半的水田處于冬閑狀況。利用豐富的冬閑田光、溫、水、土資源，在發展冬油菜綠色高效生產、保障食用植物油供給能力的同時，充分發揮好油菜肥用的作物優勢，進一步突顯湖北省油菜種植的產業地位，是湖北省油菜產業發展的重要課題。在不與油爭地、不與地爭油的前提下，充分利用茬口緊的冬閑田，大力發展輕簡肥用油菜的種植生產，以油菜肥用作為輪作休耕的主要途徑，實現藏糧于地、藏糧于技國家戰略；同時拉動菜花觀賞、菜薹食用等產業的發展，對推動湖北省用地與養地結合的油菜產業進步具有重要意義。

在農業綠色發展理念的推動下，中國綠肥油菜應用需求迫切。但是，綠肥專用型油菜品種相對缺乏，大多仍以主栽油菜品種作為綠肥應用［2-5］，而油菜主栽品種需肥量高［6］，追求單位面積菜子產量的油菜生產及主栽品種營養需求特征決定其需要較高的推薦施肥水平，不能滿足作為綠肥小肥換大肥的產業目標要求，制約了綠肥油菜的發展，因此，選育耐低氮能力強的綠肥油菜新品種，是實現綠肥油菜小肥換大肥產業目標的重要技術途徑。油菜不同基因型在氮素吸收利用方面存在較大的差異［7-9］，這為篩選氮高效或耐低氮油菜基因型以及培育氮營養高效（耐低氮）的油菜品種提供了可能途徑。根據綠肥油菜應用的基本要求，其肥料投入量偏低，中油肥1號的選育目標為在低氮肥投入情況下（基施45 kg/hm2

純氮）耐低氮能力強，地上部生物量及養分累積量均優于常規主栽油菜品種。在親本的選擇時，充分利用了前期篩選的耐低氮油菜種質資源，為耐低氮綠肥油菜新品種的選育提供了基礎。

中油肥1 號在低氮肥投入情況下，耐性相對較強，肥用性狀較好，在應用時需注意做好田間管理工作，確保獲得較高的鮮草產量。綠肥油菜雖然相比油用油菜來說管理較為輕簡粗放，但是該品種耐漬性中等，秋播時油菜容易遭受漬害等逆境脅迫［10，11］，仍需做好開溝降漬工作，排水通暢，確保綠肥油菜一播全苗。同時，在綠肥油菜的改良育種工作中，應注重抗逆性狀的挖掘，為培育適應輕簡高效綠肥生產模式所需的適應性廣、抗逆性強、肥用性狀優的綠肥油菜新品種改良提供支撐。