适宜氮水平下冬油菜苗期不同叶位叶片光合氮分配特征

【目的】探讨适宜氮水平下冬油菜苗期不同叶位叶片的光合速率及其内部光合氮素利用特征,并分析氮素营养影响光合氮利用效率的限制因子,为合理施用氮肥提供理论依据。【方法】采用田间试验,设置4个施氮水平(0、45、180和360 kg·hm~(-2),分别用N_0、N_(45)、N_(180)和N_(360)表示),测定苗期干物质积累及成熟期产量。选取N_0(对照)和N_(180)(适宜氮水平)处理,将植株绿叶从上而下平均分为上部、中部和下部,测定不同叶位叶片最大净光合速率(P_n max)、氮含量(N_A)、叶绿素含量(Cc)以及可溶性蛋白氮含量(N_S)等相关生理、光合参数,并计算叶片氮素在光合组织系统(羧化系统、生物力能学组分和捕光系统)的分配比例,分析叶片氮素利用特征。【结果】施氮对冬油菜增产效果显著,N_(45)、N_(180)和N_(360)较N_0处理增产幅度分别达170.0%、505.6%和604.1%,其中,N_(180)与N_(360)处理产量差异不显著;苗期干物质积累与产量表现一致。与N_0处理相比,N_(180)处理冬油菜不同叶位叶片N_A、Cc和P_n max均显著升高,上部和中部叶片光合氮利用效率(P_NUE)有所下降。光合组织系统氮分配结果表明,N_(180)处理上部、中部叶片,氮素在光合组织系统中羧化系统(P_C)、生物力能学组分(P_B)及捕光系统(P_L)的分配比例均低于N_0处理,但各组分氮含量较N_0处理平均增加幅度分别达到20.6%、11.8%和28.8%。施氮与否对相同叶位叶片可溶性蛋白氮(N_S)与非可溶性蛋白氮(N_(non-S))的比例影响不大,但显著影响光合组织系统在N_S和N_(non-S)中的分配,其中N_0处理各部叶片的羧化系统氮含量(NC)占N_S的比例平均为83.4%,N_(180)处理比例为60.3%。基于边界线分析法定量各光合组织系统分配对P_NUE的影响结果表明,P_C和P_B对P_NUE的影响大小分别为26.8%和42.6%,显著高于P_L的影响。氮素营养对P_NUE的影响以P_C和P_B限制为主,平均所占比例达77.8%。上部叶P_NUE主要受P_C限制,所占比例达83.3%;而下部叶片P_NUE主要受P_B和P_L限制。【结论】施氮对冬油菜增产效果显著,施氮量为180 kg·hm~(-2)时较为适宜。缺氮条件下,植株将有限的氮尽可能地向光合器官中分配,且下部叶片光合氮素较早发生降解,而适宜氮水平下能维持光合蛋白在各自蛋白类型内的分配比例。氮素营养限制光合氮素利用效率提高的主要因子是羧化系统和生物力能学组分氮分配;随着叶位的降低光合氮素利用效率的主要限制因子由羧化系统氮分配逐渐转变为捕光系统及生物力能学组分氮分配。     

冬油菜主产区近40年土壤基本理化性质变化特征

【目的】探究近40年长江流域冬油菜主产区土壤基本理化性质的变化,明确冬油菜种植区耕地土壤综合肥力变化特征,以期为长江流域中低产田保育和土壤肥力改良提供科学依据。【方法】通过收集整理近40年国内外公开发表的文献及硕士、博士论文数据,分析长江流域冬油菜种植区土壤基础性质的时序变化特征,评估土壤综合肥力变化及其与土壤基础理化性质的相关性。【结果】1981—1990年长江流域冬油菜主产区耕层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH均值分别为18.54 g·kg^-1、1.16 g·kg^-1、8.60 mg·kg^-1、42.90 mg·kg^-1和6.26,2016—2020年这些指标的均值分别为25.60 g·kg^-1、1.41 g·kg^-1、18.66 mg·kg^-1、108.98 mg·kg^-1和6.31,40年来长江流域冬油菜区土壤基础理化性质得到很大程度的改善。其中土壤有机质、全氮年均增幅分别为1.2%和0.7%,土壤有效磷、速效钾含量年均增幅达3.0%和4.0%,土壤pH则在近40年内保持稳定（不同时段平均值范围6.21—6.45）。基于改进的内梅罗指数法评估表明,IFI（土壤综合肥力指数）值逐年上升,其中2001—2020年IFI均值较1981—2000年显著提高14.8%—30.4%。土壤有机质、pH、全氮、有效磷、速效钾与IFI呈极显著正相关性,通径分析表明土壤速效钾是影响冬油菜区IFI最大的指标,其次是土壤全氮和有效磷。【结论】近40年来长江流域冬油菜主产区的土壤基础理化性质和综合肥力显著提高。发展油菜种植有利于提高长江流域农田土壤生产力,是长江流域中低产田地力提升的有效途径。     

基于连续统去除和偏最小二乘回归的油菜SPAD高光谱估算

【目的】探讨油菜叶绿素含量的高光谱估算方法,为实现油菜叶片叶绿素含量的高效、无损、大面积监测提供理论依据。【方法】以陕西省关中地区油菜叶片为研究对象,分别测定苗期、蕾薹期、开花期及角果期的叶片高光谱数据和SPAD值,提取各生育期连续统去除光谱和7类光谱吸收特征参数,分析原始光谱、连续统去除光谱、光谱吸收特征参数与SPAD值之间的相关关系,构建基于原始光谱特征波段、连续统去除光谱特征波段、光谱吸收特征参数的SPAD估算模型,并对模型精度进行验证。【结果】在可见光范围,光谱反射率由蕾薹期、开花期、苗期到角果期依次递增,最大吸收深度和吸收谷面积逐渐增大。利用连续统去除光谱特征波段与吸收特征参数,分别建立的油菜各生育期叶片SPAD估算模型均优于原始光谱。运用连续统去除光谱特征波段结合最优吸收特征参数构建的偏最小二乘回归估算模型,是进行油菜叶片SPAD估算的最优模型。【结论】连续统去除法对不同生育期油菜叶片叶绿素相对含量具有较好的预测能力,是估算油菜叶片SPAD值的一种实时高效方法。     

缺硫条件下油菜对镉毒害的敏感性

研究了不同浓度 (0 ,10 ,2 0 ,30和 4 0 μmol·L-1)镉对油菜油研 8号在缺硫和供硫状态下的毒害作用。结果表明 :镉促进油菜对硫的吸收 ,缺硫则加重镉对植株的毒害 ;缺硫处理阻碍了镉向地上部的运输 ,而使根部镉的积累量增加 ;在地上部和根部 ,镉均以蛋白质结合态占优势 ,缺硫处理可增加地上部和根部蛋白质结合态镉的量。     

收割期对油菜产量和含油量的影响

以丰油730、湘杂油7号和中油杂2号为试验材料,研究了收割期对油菜种子的产量和含油量的影响。结果发现,收割期对油菜菜籽产量以及菜籽含油量具有较明显的影响。在保证菜籽产量不受较大影响的前提下,适期的晚收对于提高菜籽含油量具有一定的作用。试验结果指出,长沙地区油菜以5月初收割为宜。     

华中区域直播冬油菜临界氮浓度稀释曲线的建立与应用

【目的】明确华中区域直播冬油菜的氮素稀释曲线模型及其适用性,探讨以氮素营养指数评价油菜氮素营养状况的可行性。【方法】通过2015—2016和2016—2017两个年度设置的不同氮肥用量（2015—2016年度氮肥用量为0、60、120、180和240 kg N·hm ^-2,2016—2017年度氮肥用量为0、60、120、180、240、300和360 kg N·hm ^-2）的田间试验,研究不同氮肥用量下从苗期到花期油菜各生育时期地上部生物量和植株氮素含量变化,建立直播冬油菜地上部临界氮素浓度稀释曲线模型。并利用该模型和植株氮素含量计算氮素营养指数,明确氮肥用量对油菜植株各个时期氮素营养指数的影响,探究油菜产量和氮素营养指数的关系,确定各时期适宜的氮素营养指数。 【结果】氮肥施用显著增加油菜地上部生物量和氮素含量,不同氮肥处理间差异显著。直播冬油菜地上部临界氮素浓度和地上部生物量符合幂指数的关系（Ncnc=3.49DM ^-0.26）。该模型可以将独立的两个试验的氮限制和非氮限制组数据区分开,模型拟合的氮素浓度和植株实际氮素浓度线性相关,RMSE和n-RMSE分别为0.37和13%,模型具有较好的稳定性。在试验氮肥用量范围内,各点不同时期氮素营养指数随氮肥用量的增加而增加,且氮素营养指数对氮肥用量的响应与产量相似。氮肥施用显著增加油菜产量,尽管不同试验点直播冬油菜产量对氮肥用量的响应存在差异,但各点相对产量和不同时期的氮素营养指数均呈一元二次曲线关系,各生育时期氮素营养指数可以准确地反映油菜氮素营养状况。直播冬油菜相对产量为1时,越冬期、薹期和花期的氮素营养指数分别为1.35、1.26和1.03。 【结论】油菜氮素稀释曲线模型Ncnc=3.49DM ^-0.26和氮营养指数能够评价华中区域直播冬油菜氮素营养状况,用于植株氮素诊断。     

野芥菜向抗除草剂转基因油菜基因流动的研究

采用人工授粉的方法,分别以转基因抗草丁膦和抗草甘膦油菜为母本,野芥菜为父本,研究野芥菜的基因流动到转基因油菜中的可能性。结果表明,野芥菜和抗草丁膦及抗草甘膦油菜的亲和性指数明显低于其自交授粉的亲和性指数,只有0.44和0.54。经除草剂筛选和PCR检测证明,所有F1都携带了相应的抗性基因并表现出对相应除草剂的抗性。对F1的适合度研究表明,两种F1种子萌发率及营养生长情况和野芥菜没有明显差异,但结实明显下降,携带抗草丁膦基因的F1和携带抗草甘膦基因的F1每个角果饱满种子粒数分别是0.50和0.61。分别以两种F1为母本,野芥菜为父本进行回交,结实仍然很低,携带抗草丁膦基因的F1和携带抗草甘膦基因的F1与野芥菜回交每个角果饱满种子粒数分别只有0.35和0.33。上述结果表明,野芥菜基因流动到两种抗性油菜的可能性均比较小。     

我国油菜黑胫病危害风险性分析及预防策略

为了加强油菜黑胫病的认识,提高防控和检疫意识,控制病害的扩散、流行和危害,保护中国油菜安全生产,促进油菜产业健康发展。本文通过油菜黑胫病菌的国内外分布状况、经济危害性、入侵可能性、防控难度等方面的分析,结合油菜经济效益、生态效益和社会效益的重要性,参照国际有害生物风险性分析方法对油菜黑胫病危害风险性进行了综合分析评估。结果表明,中国油菜黑胫病L. maculans菌风险值为2.59,属特别危险风险等级。病原菌的入侵将会给中国油菜产业带来巨大威胁,应加强油菜籽进口检验检疫,病原菌监测工作,做好病害防治和抗病育种研究。     

Assessment of genetic effects on important breeding traits in reciprocal DH populations of winter oilseed rape (Brassica napus L.)

Here we present a study on the genetic effects of agronomic and seed quality traits in double haploid (DH) populations, which were developed by microspore culture from reciprocal F₁ hybrids produced between cultivar Californium and DH W-15. Each of the populations consisted of 25 DH lines. The field experiments were conducted in a randomized complete block design with three replications during three growing seasons. Field observations were recorded on seed yield and its structure: the number of branches and pods per plant, the number of seeds per pod, the 1000-seed weight, the content of fat in the seeds, and three unsaturated fatty acids (oleic, linoleic, linolenic) in the seed oil. In order to investigate the influence of cross direction on the studied traits, parental effects were evaluated on the basis of differences between reciprocal DH populations. The maternal effect was revealed on the number of seeds per pod and the effect of the paternal form on linolenic acid content. The occurrence of transgression effects also depended on the direction of crossing and this was particularly noticeable in terms of the number of seeds per pod. The use of multivariate statistical methods allowed for the simultaneous characterization and grouping of tested lines in terms of several traits. Graphic images of the distribution of DH lines in the space of the two first canonical variates showed a great variation between the two reciprocal populations, both in terms of yield and its components, as well as fat and those unsaturated fatty acids.     

我国冬油菜典型种植区域土壤养分现状分析

【目的】明确当前生产条件下我国长江流域冬油菜典型种植区域土壤肥力现状,尤其是土壤中微量元素养分含量,以期为冬油菜合理施肥提供参考。【方法】于2018年4—5月在我国长江流域14个省(市)冬油菜典型种植区域采集油菜收获后耕层土壤样品430个,测定土壤基础理化性质(土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾和pH)以及中微量元素(有效钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌和硼)含量,参考第二次全国土壤普查以及油菜种植土壤速效磷、速效钾和有效硼的分级指标,明确我国长江流域冬油菜主产区油菜种植土壤养分现状,并分析了不同区域(长江上游、中游和下游)、种植制度(水旱轮作油菜和旱地油菜)和产量水平(<2 000 kg·hm^-2、2 000—3 000 kg·hm^-2和>3 000 kg·hm^-2)下油菜种植土壤的养分分布特征。【结果】长江流域冬油菜典型种植区域耕层土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、pH、有效钙、有效镁、有效硫、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌和有效硼平均含量分别为25.9 g·kg^-1、1.47 g·kg     

油菜不同人工合成系后代材料的霜霉病抗性

采用油菜子叶孢子喷雾接种法,在室内控制条件下,对不同来源的人工油菜杂交合成后代选系的抗霜霉病特性进行了苗期抗性评价,供试38个材料的霜霉病抗性可以划分为高抗、抗、中抗、低感、中感和高感6个类型,其中HP2306-1、HZ2011-1、HL2101、HY2501、HP2304-3和HP1202等6个合成系的发病严重度为1.77~2.12,表现为抗-高抗霜霉病,可以进一步应用于抗病品种的选育。     

氮肥施用对直播冬油菜产量及氮肥利用率的影响

为探明安徽省直播冬油菜种植中适宜的氮肥用量、氮肥种类和施氮方式,通过田间小区试验,研究尿素不同用量及等氮量尿素和控释尿素不同施用方式对直播冬油菜产量、氮肥累积量及氮肥利用率的影响。结果表明：施氮水平和施氮方式对直播冬油菜产量具有显著影响,成株率与产量之间呈显著正相关,施氮量180 kg N·hm^-2条件下,尿素分次施用处理（N180）和控释尿素一次性施用处理（CRU180）在生育中后期能有效提高直播冬油菜密度。施氮量240 kg N·hm^-2、尿素分次施用处理（N240）角壳和茎秆氮素累积量分配比例增加,籽粒分配比例减少,氮肥表观利用率、氮肥农学效率、氮肥生理效率和氮肥偏生产力显著降低,籽粒产量不增反降,较CRU180和N180分别降低2.87%和9.67%。各施氮处理中,N180处理产量最高,较其他施氮处理显著增产7.53%~82.15%。施氮量180 kg N·hm^-2条件下,相比尿素一次性施用处理（U180）,CRU180和N180显著增产8.53%和16.69%,籽粒氮素累积量显著增加8.80%和16.02%,氮肥表观利用率显著增加11.68%和14.30%,氮素农学效率显著增加12.53%和24.46%,氮素生理效率增加0.74%和9.13%,氮肥偏生产力显著增加8.59%和16.76%。综合本试验直播冬油菜产量、氮素累积量和氮肥利用率结果来看,合理的氮肥用量和氮肥品种可以有效增加直播冬油菜的成株率和氮素累积量,进而增加产量、提高氮肥利用率。安徽省直播冬油菜施氮量180 kg N·hm^-2,尿素分次施用和控释尿素一次性施用,均能达到产量和氮肥利用率的双向提升。考虑到直播冬油菜轻简化发展大趋势,建议采用控释尿素一次性基施。     

用于修复土壤超积累镉的油菜品种筛选

以锌、镉超积累植物印度芥菜为对照 ,通过镉处理水培试验 ,从 2 2个芥菜型油菜品种中筛选出了 3个修复能力较高的品种。通过模拟镉污染土壤的土培试验 ,研究 3个上述品种的累积镉特征及对镉污染土壤的修复效率。结果表明 :在土壤镉含量为 4 0mg·kg-1条件下 ,油菜川油Ⅱ 10的地上部生物量、相对生物量、地上部吸镉量及对土壤的净化率均高于对照植物印度芥菜和其他筛选出的油菜品种 ;当土壤镉含量为 80mg·kg-1时 ,油菜川油Ⅱ- 10的地上部镉含量达 12 0mg·kg-1以上 ,显著高于印度芥菜 ,具有明显的镉超积累特征和修复镉污染土壤的能力。     

西藏拉萨地区白菜型冬油莱栽培密度试验研究

群体密度对冬油菜壮苗和越冬有很大影响。密度太大,往往影响个体发育,形成弱苗,导致冬油菜越冬率降低;密度过小,虽有利于个体生长发育,但容易造成地力、光、热、水等自然资源浪费,同时容易造成苗势,营养体过大,形成旺苗,易受病虫害危害,反而不利于越冬。因此,合理的群体密度是提高壮苗率,保障冬油菜安全过冬的必要条件。通过研究表明,在西藏拉萨地区,当冬油菜密度在4—6万株/亩的情况,能得到较高产量。     

油菜角果质量与分枝数的关系

通过分析油菜超高产条件下植株一次分枝数和二次分枝数的多少对各部位角果质量的影响,得出如下结果①各枝序的角果数一般都随一次、二次分枝数的增加而增加;而每角粒数和千粒重随一次、二次分枝数的增加呈先增后减的趋势.②主序和一次分枝的角果质量随分枝数的增减而变化的幅度较小;二次分枝的角果质量随分枝数的增减而变化的幅度较大.③油菜超高产条件下,单株最适宜利用的一次和二次分枝数分别为11～12个和10～15个,过多过少都不利于群体角果质量的提高.     

江苏油菜科学技术发展50年

对江苏省近50年(1959~2009)油菜品种改良、栽培技术发展进行了总结。江苏油菜栽培技术发展,从总结群众经验起步,逐步研究建立了以"看苗诊断(施肥、管理实践)"为核心的"油菜‘三发’栽培技术"、以"小群体、壮个体、高积累"为路线的"油菜群体质量栽培技术"和以"降低成本、提高效益"为目标的"油菜保优、轻型、简化、高效栽培技术"等技术体系,并在生产上推广应用。江苏油菜品种改良经历了"甘蓝型油菜品种替代白菜型油菜品种"、"优质品种替代非优质品种"和"杂交油菜替代常规油菜"3个阶段。每一次品种更替的结果都是产量和品质的提升。是品种和栽培技术的发展引导油菜从"小作物"走向"大作物",推动了油菜产业的持续发展。     

基于Web of Science近10年油菜研究态势分析

基于2004-2013年间Web of Science的SCI|EXPANDED数据库收录的油菜相关论文（以油菜为主题词）,分析了这一领域发文量年度变化趋势,以及影响力较高的国家/地区、科研机构、期刊、高被引论文等;根据Essential Science Indicators数据库,总结油菜研究前沿;并根据模糊综合评判方法,采用3种不同的权重,对文献计量学指标进行综合排序。结果表明：全世界对油菜研究的重视度在不断提高。总体看,美国、加拿大及德国、英国、法国等欧洲国家在油菜研究方面处于世界领先水平。加拿大、美国和中国科研机构发文量较大,但欧洲科研机构发文普遍质量较高,影响力较大;刊载油菜研究相关论文的优秀期刊和高被引论文均多来自欧洲国家和美国;油菜相关研究多集中在甘蓝型油菜、菜籽油、生物柴油和基因表达等方面。