冬油菜在西北旱寒区的适应性和北移的可行性研究

 【目的】对不同冬油菜类型和品种在西北旱寒区的越冬抗寒性、适应性进行分析比较，研究冬油菜北移的可行性。【方法】在张掖、酒泉等不同生态条件下，对55份不同类型和来源的冬油菜品种（系）的抗寒性、经济性状、生育期、含油率、产量表现等进行了研究分析。【结果】在西北旱寒区海拔1 477～2 300 m、极端最低气温-22.7～-31.6℃、年平均气温5.9～8.7℃、年平均降水量92.0～630 mm、无霜期150～172 d的地区，甘蓝型和白菜型两种类型的冬油菜，仅白菜型冬油菜能够越冬，越冬率最高达到100.00%，生长发育正常，且表现出良好的适应性和农艺性状，生育期275～295 d，含油率40.84%～44.15%，产量1 500.0～4 400.3 kg•ha-1。不同白菜型冬油菜品种（系）抗寒性和适应性存在巨大差异，越冬率0～100%。根据越冬率与抗寒性，可将参试白菜型冬油菜品种（系）划分为超强抗寒性、强抗寒性、抗寒性和弱抗寒性品种（系）4种类型。在乌稍岭以东地区，一般抗寒品种（系）均能越冬，但在河西走廊，只有超强抗寒性品种（系）和强抗寒性品种（系）才能越冬，【结论】在西北旱寒区，发展白菜型冬油菜生产是可行的，从而使冬油菜栽培种植北界向北向西延伸1 000多公里，海拔由1 000 m提高到2 300 m左右，纬度由35°30′提高到39°46′。冬油菜北移进入中国西北旱寒区种植能够有效地增加该区冬春季植被覆盖度，同时为该区发展一年二熟耕作制创造了条件，具有显著的经济效益和生态效益，对促进北方寒区冬油菜生产和农业的可持续发展、生态环境建设具有十分重要的意义。     

新疆旱寒区种植冬性甘蓝型和白菜型油菜的可行性

结合新疆地区情况,对不同冬油菜品种(系)在新疆旱寒区的越冬抗寒性、经济性状、生育期、含油率、产量表现,适应性等进行研究。结果表明,在新疆旱寒区甘蓝型、白菜型冬油菜均能越冬,且表现出良好的适应性和农艺性状,生育期239~302 d,含油率36.77%~41.53%,产量2 307.44~3 010.07 kg/hm2。     

新疆旱寒区不同施氮量、密度对冬油菜叶面积及干物质积累动态变化的影响

[目的]探索冬油菜在新疆早寒区密度与施氮量的最佳组合,完善高产配套技术.[方法]在油菜各生育期调查不同密度和氮肥施用条件下冬油菜的越冬率,并对不同密度和氮肥施用条件下冬油菜的干物质积累动态和叶面积指数、产量和经济性状等进行测定.[结果]不同密度与氮肥用量水平对冬油菜越冬率、叶面积指数、干物质积累动态及产量构成都有着一定影响,适宜的栽培密度和施氮水平下冬油菜越冬率、叶面积指数、干物质积累动态及产量构成与低密度、不施氮(CK)相比都有相应的增长.[结论]在新疆旱寒区冬油菜密度应控制在60×104株/hm2,施氮量控制在200 kg/hm2能获得相对最农艺性状和最高产量水平.     

北方旱寒区白菜型冬油菜品种抗寒性与适应性分析

为了进一步研究白菜型冬油菜品种在北方寒旱区的抗寒性和适应性,筛选出适应于大面积种植的优良抗寒冬油菜品种。本研究采用多点试验,对白菜型冬油菜在北方地区的越冬率、产量、经济性状及生育期进行比较,分析其抗寒性和适应性。结果在北方旱寒区纬度29°36′~43°55′、海拔35~3 650m、极端最低气温-16.5~-41.5℃、年平均气温6.5~11.5℃、年平均降水量42~700mm、无霜期110~200d的地区,不同品种的越冬率和产量存在较大差异,且同一品种在不同试点的越冬率和产量也不相同,但12个品种(系)在各试验点均可表现出强的特殊适应性,越冬品种在不同试点均能正常生长,具有良好的经济性状,并且收获期集中在6月中下旬,适合倒茬,能够提高复种指数。综合分析表明:在12份供试材料中,陇油6号、陇油7号、07兰MXW-1-3由于具有越冬安全性(越冬率82.73%~89.13%),增产明显(产量2 574.76~2 709.11kg·hm-2),经济性状优良,生育期适中,是最适合在甘肃、新疆、西藏、山西、北京、辽宁等北方寒区种植的白菜型冬油菜品种(系)。     

临夏州冬油菜引种观察试验初报

对10个不同品种冬油菜在临夏地区的越冬抗寒性、生育期、主要农艺性状、产量等进行了比较,结果显示,C1405、C1407在临夏地区不能安全越冬;C1404比对照增产显著,适应性较好。     

新疆绿洲生态区冬油菜适应性分析

【目的】研究冬油菜在新疆绿洲生态区的适应性,筛选出适应于大面积种植的优良抗寒冬油菜品种,挖掘新疆冬油菜发展潜力。【方法】采用多点试验,对冬油菜在新疆不同地区的越冬率、生育期及主要农艺性状进行比较分析。【结果】白菜型冬油菜越冬率明显高于甘蓝型冬油菜,不同试点越冬率差异显著。经过主成分分析,白菜型冬油菜陇油9号在参试试点的综合得分排名均为第1;甘蓝型冬油菜DWKL-4排名均为第2。【结论】参试品种中白菜型冬油菜陇油9号、甘蓝型冬油菜DWKL-4生态适应性较强。新疆绿洲区冬季有稳定积雪覆盖的试点,冬油菜越冬率较高,主要农艺性状优良,生态适应性较强。     

播期对冬油菜鲜、干重净增量及产量性状的影响

[目的]探索冬油菜在西北旱寒区的最佳播期,完善高产配套技术.[方法]采用随机区组设计研究不同播期对冬油菜越冬率、鲜干重净增量、产量性状的影响.[结果]随播种期的推迟,冬油菜越冬率、单株鲜重净增量、单株干重净增量、根冠比均逐渐降低;株高、茎粗、全株有效角果数和主序有效角果数都相应减少;不同播期处理间株高、一次分枝、二次分枝、主序有效长度、主序有效角果数、千粒重均达到极显著水平,茎粗、角果长均达到显著水平;单株产量和单株总有效角果数存在一定关系,不同播种期间产量存在差异.[结论]在乌鲁木齐及其周边地区冬油菜适宜播期在9月5～15日.     

甘蓝型冬油菜北移种植的适应性分析

【目的】探讨育成强抗寒新品种/系在高海拔高纬度种植的生态适应性和甘蓝型冬油菜北移的可行性,实现劣质低效白菜型冬油菜品种替代、农田生态改善和产业提升。【方法】以新育成的10个强抗寒甘蓝型冬油菜品系为材料,选择甘蓝型冬油菜原种植区和典型北移生态区为试点,研究了甘蓝型冬油菜强抗寒品种在高纬度、高海拔冷凉区越冬,其生育期、产量、品质、株型等性状的变化。【结果】在原种植区（天水）甘蓝型冬油菜均能安全越冬,北移种植后甘蓝型冬油菜越冬率明显降低。对照品种（甘杂1号）在北移区（白银、定西）种植不能正常越冬;10个强抗寒品种在白银试点均能安全越冬,其越冬率在81%—94%之间;在定西试点越冬率在51%—88%之间,其中6个强抗寒品系可在定西安全越冬（≥75%）。甘蓝型冬油菜北移后生育期延长52—70 d;北移至白银,强抗寒品系产量变幅在-11.05%—44.67%,产量最高达5 170.80 kg·hm^-2,定西试点各参试品系产量均明显降低,产量最高为3 392.85 kg·hm^-2。北移种植后参试品种株高、分枝部位降低,二次分枝增加,株型变差;全株角果数降低,角粒数、千粒重增加,角粒性状变优。北移后甘蓝型冬油菜含油量、硫苷含量降低,芥酸含量增加。参试品系/种中1个为双低优质强抗寒品系（16NS20H1）,1个为低芥酸抗寒品种（甘杂1号）。相关性分析表明,越冬率、产量、株高、分枝部位、主花序长度、含油量、硫苷含量与海拔、纬度显著负相关,与年平均温度、年降水量、无霜期天数、最冷月温度显著正相关;而生育期、二次分枝变化相反。在北移区甘蓝型冬油菜抗倒伏性显著优于白菜型。【结论】育成的强抗寒甘蓝型冬油菜新品系抗寒性比对照（甘杂1号）明显增强,可以在北纬36°12′、海拔2 248 m的地区安全越冬;可通过选择高产优质强抗寒甘蓝型冬油菜品系,提升北方强冬性区冬油菜产量水平和品质营养价值。     

甘蓝型冬油菜北移种植的适应性分析

【目的】探讨育成强抗寒新品种/系在高海拔高纬度种植的生态适应性和甘蓝型冬油菜北移的可行性,实现劣质低效白菜型冬油菜品种替代、农田生态改善和产业提升。【方法】以新育成的10个强抗寒甘蓝型冬油菜品系为材料,选择甘蓝型冬油菜原种植区和典型北移生态区为试点,研究了甘蓝型冬油菜强抗寒品种在高纬度、高海拔冷凉区越冬,其生育期、产量、品质、株型等性状的变化。【结果】在原种植区(天水)甘蓝型冬油菜均能安全越冬,北移种植后甘蓝型冬油菜越冬率明显降低。对照品种(甘杂1号)在北移区(白银、定西)种植不能正常越冬;10个强抗寒品种在白银试点均能安全越冬,其越冬率在81%—94%之间;在定西试点越冬率在51%—88%之间,其中6个强抗寒品系可在定西安全越冬(≥75%)。甘蓝型冬油菜北移后生育期延长52—70 d;北移至白银,强抗寒品系产量变幅在-11.05%—44.67%,产量最高达5 170.80 kg·hm-2,定西试点各参试品系产量均明显降低,产量最高为3 392.85 kg·hm-2。北移种植后参试品种株高、分枝部位降低,二次分枝增加,株型变差;全株角果数降低,角粒数、千粒重增加,角粒性状变优。北移后甘蓝型冬油菜含油量、硫苷含量降低,芥酸含量增加。参试品系/种中1个为双低优质强抗寒品系(16NS20H1),1个为低芥酸抗寒品种(甘杂1号)。相关性分析表明,越冬率、产量、株高、分枝部位、主花序长度、含油量、硫苷含量与海拔、纬度显著负相关,与年平均温度、年降水量、无霜期天数、最冷月温度显著正相关;而生育期、二次分枝变化相反。在北移区甘蓝型冬油菜抗倒伏性显著优于白菜型。【结论】育成的强抗寒甘蓝型冬油菜新品系抗寒性比对照(甘杂1号)明显增强,可以在北纬36°12′、海拔2 248 m的地区安全越冬;可通过选择高产优质强抗寒甘蓝型冬油菜品系,提升北方强冬性区冬油菜产量水平和品质营养价值。     

高旱寒地区冬油菜越冬研究初报

[目的]研究冬油菜在高寒地区最佳适宜播种期,实现阿勒泰地区农作物多熟制.[方法]采用随机区组试验,研究不同播种期对冬油菜越冬、生育期、农艺性状及产量的影响.[结果]不同播种期对冬油菜越冬率、生育期影响差异不显著;株高、分枝部位、一次分枝、二次分枝、主序有效长度、有效角果数、单株产量均随着播期的推迟而呈现减小的趋势.不同播期株高、主序有效长度、有效角果数、角果长度和单株产量指标达到显著水平.不同播种期冬油菜产量存在差异.[结论]9月5日为阿勒泰地区冬油菜最佳播种期,其越冬率高,生育期短,产量高.     

北方冬油菜抗寒性的形态与生理机制

【目的】低温是影响中国北方冬油菜生长的重要因素之一,冬油菜抗寒机制研究至关重要。从形态、生理、解剖等水平对冬油菜抗寒特性进行研究,探讨各相关指标与冬油菜抗寒性之间的关系,筛选可靠的抗寒鉴定指标,建立冬油菜抗寒性评价数学模型,为中国北方冬油菜抗寒种质筛选及品种抗寒性鉴定提供依据。【方法】对7个不同抗寒性代表性冬油菜品种幼苗进行低温处理,观察其生长习性和叶片解剖特征,测定叶片的生理生化指标、根颈直径及根部干重,采用主成分分析、回归分析、聚类分析和通径分析等方法,对抗寒性进行分析并建立抗寒性评价模型。【结果】研究结果表明,冬油菜低温半致死温度（LT50）与越冬率、5-0℃的POD活性变化、0--5℃的CAT活性变化、10-5℃的游离脯氨酸变化量（X1）、5-0℃的可溶性蛋白变化量（X2）、生长习性（X5）、根颈直径及地下部干重（X6）呈显著负相关,与0--5℃的POD变化量、栅海比（X3）、栅栏组织厚度、叶片厚度和气孔面积（X4）呈显著正相关。【结论】主成分分析得到7个品种抗寒性排序与田间越冬率一致;以回归分析筛选出6个指标建立冬油菜抗寒性评价数学模型：Y=-7.58-0.018X1-0.542X2+3.903X3-0.002X4+0.195X5-0.066X6,（R2=1.000）;聚类分析将7个品种按抗寒性强弱分为5类,抗寒性强的类型中冬油菜苗期表现匍匐生长,栅海比小,气孔面积小,地下部干重大,Pro活性和SP含量随温度降低增加量大,与之前所做抗寒性排序一致,通径分析表明可溶性蛋白的含量变化是影响冬油菜抗寒性的直接因素。     

北方旱寒区冬油菜种植气候适宜性研究

【目的】分析北方旱寒区冬油菜种植分布和气候条件之间的关系,确定影响冬油菜种植分布的主要气候因子,在区域尺度上划分冬油菜种植气候适宜性区域,为改进冬油菜生产布局,合理调整农业生产结构和种植布局提供参考依据。【方法】利用多年不同油菜品种地理分期播种试验数据和长序列气候数据,筛选影响冬油菜种植分布的潜在气候因子,采用基于DEM的小网格推算法建立潜在气象因子空间数据库,并在此基础上利用MaxEnt模型分析北方旱寒区冬油菜种植分布与气候条件的关系,确定影响北方旱寒区冬油菜种植分布的主要气象因子,模拟北方旱寒区冬油菜的潜在空间分布概率,并划分北方旱寒区冬油菜种植气候适宜性区域。【结果】潜在气象因子对冬油菜种植分布的总贡献率达到0.89,按贡献率大小确定影响北方旱寒区冬油菜种植分布的主要气候因子包括：年平均温度、负积温、极端低温、最冷月最低温度、最冷月平均温度;冬油菜在北方旱寒区潜在分布概率为0-0.84,按其分布概率将北方旱寒区冬油菜种植区域划分为4个等级：不适宜种植区域、次适宜种植区域、适宜种植区域和最适宜种植区域;冬油菜种植北界,大抵以吉林南部、内蒙古南部、新疆南部为界限,与传统冬油菜种植北界相比较,向北推进了1 200 km,纬度由39°N提升到45°N。【结论】北方旱寒区超过50%的地区都可以种植冬油菜,冬油菜种植区北移是可行的,且具有很大的扩展潜力,冬油菜将成为北方旱寒区重要的油料作物。这将突破原有传统的冬油菜种植区划,改变冬油菜生产的布局结构。     

北方寒旱区白菜型冬油菜抗寒性与抗旱性评价及其关系

【目的】研究冬油菜的抗寒性和抗旱性,探讨抗寒与抗旱之间的关系,为中国北方白菜型冬油菜的改良及抗寒性和抗旱性的综合评价提供可借鉴的方法和理论依据。【方法】分别通过自然降温处理（15℃--5℃）和人工控制水分的方法（干旱胁迫4、7和10 d）分别对6份不同抗寒等级冬油菜摸拟低温和干旱胁迫,分析其形态、生理生化和生长指标的变化,采用隶属函数法、相关性分析法、聚类分析法、主成分分析法对不同品种的抗寒性和抗旱性进行综合评价。【结果】6份冬油菜品种越冬率相差很大（20.1%-94.7%）。抗寒性强的品种植物学形态特征表现为幼苗匍匐贴地生长、生长点洼陷低于地表、叶色深绿色、真叶刺毛多。且低温胁迫之后抗寒生理生化指标变化明显,相对电导率和MDA（丙二醛）含量增加,且抗寒性强的品种增加幅度小;SOD、POD、CAT酶活性升高,可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸等调节性物质含量明显增加,且抗寒性强的品种变化明显,差异显著。随着干旱胁迫时间延长,膜结构首先遭到破坏,相对电导率和MDA含量升高,细胞失水,叶片相对含水量、束缚水/自由水、叶绿素含量降低（光合作用降低）,幼苗苗长、叶片和根鲜干重降低,直到幼苗萎蔫,且抗旱性强的品种变化幅度小,同时抗旱性强的品种叶片保水能力强、土壤耗水少、萎蔫系数小。通过主成分分析,6份冬油菜的抗寒性强弱依次为陇油7号＞陇油6号＞陇油9号＞延油2号＞天油2号＞Vision,而抗旱性强弱依次为陇油6号＞陇油7号＞陇油9号＞延油2号＞Vision＞天油2号。【结论】中国北方寒旱区低温、干旱并存,不同冬油菜品种间抗寒性和抗旱性差异较大,由于产生了交叉适应性,在抵御低温冻害的同时提高了对干旱胁迫的适应性,因此,白菜型冬油菜抗寒性强的品种一般抗旱性也比较强。     

不同冬季灌溉条件下冬油菜产量、经济性状及经济效益的分析研究

[目的]研究不同冬季灌溉条件下新疆冬油菜越冬率、各生育期叶片数、叶面积指数、干物质积累以及根冠比,以分析不同冬灌条件下,对冬油菜越冬率、生育特性、产量及经济性状的影响,为冬油菜栽培技术提供科学依据.[方法]调查不同冬季灌溉条件下冬油菜的越冬率,并对不同冬灌条件下冬油菜的鲜干重、各生育期叶片数、叶面积指数、根冠比、产量和经济性状进行测定.[结果]不同冬季灌溉对冬油菜越冬率、各生育期叶片数、叶面积指数、干物质积累、根冠比、产量和经济性状有着一定影响.正常冬季灌溉量、1/2冬季灌溉量、1/3冬季灌溉量、1/4冬季灌溉量、不冬灌5个处理中,1/2冬季灌溉量处理单株干物质重、叶面积指数、根冠比相对较高,正常冬灌处理越冬率、叶片数相对较高,而不冬灌处理(CK)各项指标都最低.[结论]适宜的冬季灌溉量能保证冬油菜越冬率提高,对后期冬油菜的一些生育特性及最终的产量和经济性状的奠定基础.新疆地区冬油菜适宜冬季灌溉量在450～900 m3/hm2.     

新疆与国内冬小麦主栽品种(系)产量的比较研究

[目的]鉴定引进国内冬小麦主栽品种和新品系的产量潜力与适应性,比较新疆冬小麦主栽品种与引进国内冬小麦主栽品种和新品系的产量和产量构成因素的差异,明确新疆冬小麦品种产量进一步提高的主攻方向.[方法]选用引进国内冬小麦品种33份、新疆冬小麦主栽品种7份,采用间比法试验设计,进行产量和产量构成因素间差异的分析.[结果](1)参试品种较对照(新冬18号和新冬22号)增产的有35个,其中增产25;以上的引进品种有5个,分别是Yl19、邯5316、观35、衡5229和济麦22号;河北品种平均产量最高,产量为528.04 kg/667 m2,穗数为37.50×104穗/667 m2,穗粒数为35.10粒,千粒重为43.90 g;山东品种平均产量居第二,产量为513.11 kg/667 m2,穗数为40.49×104穗/667 m2,穗粒数为33.90粒,千粒重为43.73 g;新疆品种平均产量较低,产量为458.37 kg/667 m2,穗数为40.81×104穗/667 m2,穗粒数为33.20粒,千粒重为42.69 g.(2)引进品种中,穗粒数产生正向影响(0.4497),而穗数(-0.0811)和千粒重(0.214)起负作用;新疆品种中,穗数(0.9238)对产量直接作用最大,穗粒数(0.9031)对产量的间接作用最大.[结论]新疆现有主栽品种产量低的主要原因是穗粒数较少,与国内主要麦区冬小麦品种的产量构成因素比较,提高穗粒数育种可能是未来提高新疆小麦产量的有效途径.     

冬、春小麦冬前播种对干物质积累与产量的影响

【目的】研究冬、春小麦冬前播种对干物质积累与产量的影响,为北疆晚熟作物倒茬高产栽培技术提供指导。【方法】以冬小麦新冬41号、春小麦新春29号为材料,采用裂区设计,研究冬、春小麦冬前播种(10月25日和11月5日较适宜播期晚25~30 d左右)对干物质积累及产量的影响。【结果】冬前播种的冬小麦与春小麦生育期相差2~5 d,10月25日播种的冬小麦叶面积指数高于春小麦,而11月5日播种的冬小麦叶面积指数小于春小麦。冬小麦越晚播越不利于干物质的积累,而冬前播种的春小麦(10月25日以后播种)对干物质积累的影响不大。【结论】11月5日后播种的春小麦(5 483.6 kg/hm²)的产量高于冬小麦(4 562.7 kg/hm²),临冬前(11月5日)播种的春小麦比冬小麦更利于高产。     

中国不同区域油菜氮磷钾肥增产效果

【目的】研究中国油菜氮、磷、钾肥增产效果,明确不同区域油菜施肥效果概况和区域特点,为区域推荐施肥提供理论基础。【方法】总结2005—2010年中国2 106个油菜田间试验数据,通过计算获得最高产量时氮、磷、钾肥的增产量、增产率和农学利用率,分析各油菜区域施用化肥的增产效果。【结果】中国油菜施用氮肥增产量和增产率均值分别为1 044 kg•hm-2和87.4%,主要分布在500—1 500 kg•hm-2和5%—100%范围内,99%的试验有增产效果;磷肥增产量和增产率均值分别为634 kg•hm-2和39.9%,主要分布在200—1 000 kg•hm-2和5%—40%范围内,94%的试验有增产效果;钾肥增产量和增产率均值分别为420 kg•hm-2和22.9%,主要分布在100—600 kg•hm-2和10%—40%范围内,88%的试验有增产效果。每千克氮肥（N）、磷肥（P2O5）、钾肥（K2O）平均增收油菜籽6.2、7.8和5.4 kg。长江下游冬油菜区氮、磷肥的增产效果最好,增产率均值分别为128.8%和51.3%,长江中游冬油菜区钾肥增产效果最好,增产率均值为24.6%,春油菜区氮磷钾肥施用增产效果较低,增产率均值分别为42.6%、31.6%和21.3%。【结论】中国油菜施用化肥增产效果显著,具体表现为氮肥＞磷肥＞钾肥,氮素是影响油菜产量的主要养分因素。春油菜区氮磷钾肥增产效果较差,长江下游冬油菜区氮、磷肥增产效果最好,长江中游冬油菜区钾肥增产效果最好。部分试验施用肥料不增产或肥料用量不合理,需要进一步改进施肥量,实现油菜施肥高产高效。