孫萬倉　劉海卿　劉自剛　武軍艷　李學(xué)才　方　彥　曾秀存許耀照　張亞宏　董　云

1甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/甘肅省油菜工程與技術(shù)研究中心/甘肅省作物遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/甘肅省干旱生境作物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅蘭州 730070;2河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院,甘肅張掖 734000;3天水農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,甘肅天水 741000;4甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,甘肅蘭州 730070

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北方寒旱區(qū)白菜型冬油菜安全越冬的臨界指標(biāo)分析

孫萬倉1,**劉海卿1,**劉自剛1,*武軍艷1李學(xué)才1方彥1曾秀存2許耀照2張亞宏3董云4

1甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/甘肅省油菜工程與技術(shù)研究中心/甘肅省作物遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/甘肅省干旱生境作物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅蘭州 730070;2河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院,甘肅張掖 734000;3天水農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,甘肅天水 741000;4甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,甘肅蘭州 730070

摘要:利用2011—2014年北方13個(gè)省、市、區(qū)48個(gè)不同生態(tài)點(diǎn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析不同品種在不同生態(tài)點(diǎn)的越冬率、產(chǎn)量變化,越冬率與產(chǎn)量的相關(guān)性,旨在研究白菜型冬油菜在北方不同生態(tài)區(qū)的越冬安全性,確定北方冬油菜通用的安全越冬的越冬率臨界值,明確影響北方冬油菜越冬率的主要因子。結(jié)果表明,不同白菜型冬油菜品種在北方不同生態(tài)地區(qū)越冬率差異較大,產(chǎn)量也差異較大,越冬率變幅為10％～99％,強(qiáng)抗寒品種越冬率>70％。回歸分析表明,越冬率與產(chǎn)量存在明顯的線性正相關(guān),回歸方程符合y = ax+b,當(dāng)越冬率<70％時(shí),產(chǎn)量隨越冬率的增加而增加,當(dāng)越冬率為70％時(shí)單位面積產(chǎn)量基本趨于穩(wěn)定,越冬率大于70％時(shí),越冬率對(duì)產(chǎn)量的影響不明顯。協(xié)方差分析表明,與冬油菜越冬率相關(guān)性最為密切的因子是品種,其次是極端最低氣溫、冬季氣溫、年均氣溫、≤0℃的冬季負(fù)積溫、緯度、經(jīng)度等。因此,70％的越冬率可作為北方地區(qū)冬油菜通用安全越冬的越冬率臨界值,采用強(qiáng)抗寒品種,極端最低氣溫-31.79℃、冬季氣溫-7.20℃、年均氣溫6.38℃、負(fù)積溫-997.57℃,緯度低于44.83°,經(jīng)度高于80.34°是保證冬油菜安全越冬的必要條件。

關(guān)鍵詞:白菜型;冬油菜;北方寒旱區(qū);越冬率;影響因子;回歸分析

本研究由國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31260334,31460356,31560397),國家現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(CARS-13),國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2015CB150206),國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目(2014G10000317)和甘肅省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(14RJZG050)資助。

This study was supported by the Natural Science Foundation of China (31260334,31460356,31560397),the China Agriculture Research System (CARS-13),the National Basic Research Program of China (2015CB150206),the National Agricultural Science and Technology Achievements Transformation Projects (2014G10000317),and the Natural Science Foundation of Gansu Province (14RJZG050).

第一作者聯(lián)系方式:孫萬倉,E-mail:18293121851@163.com,Tel:18293121851;劉海卿,E-mail:1289754164@qq.com,Tel:15117162792

**同等貢獻(xiàn)(Contributed equally to this work)

我國北方地區(qū)多處于中緯度地帶,具有光能豐富、溫差大、夏季短而酷熱、冬季長而嚴(yán)寒、干旱少雨等特點(diǎn)[1-2]。熱量是該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要限制因子,大部分地區(qū)、大部分作物兩季不足而一季有余,屬傳統(tǒng)一年一熟制區(qū),晚秋到翌年初春大面積土地閑置,而種植白菜型冬油菜對(duì)冬閑田的開發(fā)利用具有重大現(xiàn)實(shí)意義與戰(zhàn)略意義[3]。選用抗寒品種和保證安全越冬是推動(dòng)北方嚴(yán)寒地區(qū)冬油菜進(jìn)一步發(fā)展的保障。如何鑒定品種的抗寒性以及評(píng)價(jià)安全越冬的臨界值就成為北方冬油菜科研與生產(chǎn)必須探討的重大選題。超強(qiáng)抗寒冬油菜品種的選育與應(yīng)用,初步解決了北方地區(qū)冬油菜越冬問題,推動(dòng)了冬油菜種植區(qū)北移,在西北(甘肅天水以西以北)、華北地區(qū)形成了一個(gè)新的冬油菜產(chǎn)區(qū)[4],帶來了兩大效益:一是冬油菜是北方冬、春季覆蓋作物和景觀作物,產(chǎn)生了重大生態(tài)效益[5],二是促進(jìn)了種植制度變革,改革傳統(tǒng)的一年一熟為一年二熟/二年三熟,提高了復(fù)種指數(shù)與單位面積經(jīng)濟(jì)效益[6]。冬油菜北移的初步成功,品種是關(guān)鍵(新品種抗寒性大幅提高)。品種抗寒性鑒定問題,有大量報(bào)道?？购詮?qiáng)的品種在植物學(xué)形態(tài)上表現(xiàn)為葉片匍匐貼地生長,生長點(diǎn)凹陷低于地表,葉色深綠色等[7]。根是北方冬油菜越冬的唯一營養(yǎng)器官,強(qiáng)抗寒品種較弱抗寒品種光合作用強(qiáng),冬前有機(jī)物質(zhì)優(yōu)先分配給根部,建立龐大的根系,為冬油菜安全越冬及冬后營養(yǎng)體的重建提供保障[8],且其枯葉期提前,越冬期延長,籽粒灌漿成熟期延長,使角粒數(shù)和千粒重增加[9]?？购圆煌牟牧显诘蜏叵律硖匦宰兓嬖诓町怺10-14]。許多研究指出,越冬率高低是品種抗寒性強(qiáng)弱和栽培技術(shù)適合度的最客觀反映,也是安全越冬的重要評(píng)價(jià)指標(biāo),凡越冬率高的品種一般適應(yīng)性好[15],可作為北方旱寒區(qū)選擇適宜冬油菜品種和技術(shù)的依據(jù)[16]。從現(xiàn)有關(guān)于北方冬油菜抗寒性研究成果看,越冬率是評(píng)價(jià)品種利用價(jià)值的最重要因子,而且具有直觀、可操作性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。但是利用越冬率判斷北方寒旱區(qū)冬油菜抗寒性和安全越冬問題,尚缺乏一個(gè)可操作性強(qiáng)的科學(xué)的臨界值與標(biāo)準(zhǔn)。越冬率通過影響單位面積返青群體大小進(jìn)而影響農(nóng)藝性狀并決定產(chǎn)量的高低,因此以越冬率和產(chǎn)量的相關(guān)性來確定安全越冬的越冬率臨界值是較適宜的,而越冬率對(duì)產(chǎn)量的直接影響由顯著到不顯著的臨界值(閾值)即可作為安全越冬的臨界值,高于該值,越冬率對(duì)產(chǎn)量的直接影響較小。因此本研究通過多年多點(diǎn)試驗(yàn),研究白菜型冬油菜在北方不同生態(tài)區(qū)的越冬安全性及影響越冬率的主要因子。以期明確北方白菜型冬油菜越冬率對(duì)產(chǎn)量等(重要性狀)的影響,確定安全越冬的越冬率臨界值及影響越冬率的因子,為合理選擇品種與栽培技術(shù),指導(dǎo)冬油菜的安全生產(chǎn)提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

超強(qiáng)抗寒冬油菜品種(隴油6號(hào)、隴油7號(hào))和強(qiáng)抗寒品種(隴油8號(hào)、隴油9號(hào))種子由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)提供。耐寒性品種(天油2號(hào)、天油4號(hào))由甘肅省天水市農(nóng)科所提供。

1.2試驗(yàn)地點(diǎn)及試區(qū)主要?dú)庀笠蜃?/p>

設(shè)我國北方西藏、新疆、甘肅、青海、寧夏、陜西、山西、內(nèi)蒙古、河北、北京、天津、遼寧、吉林等13個(gè)省、自治區(qū)、直轄市的48個(gè)試點(diǎn)。試區(qū)主要?dú)庀笠蜃尤绫? (數(shù)據(jù)來源于中國氣象數(shù)據(jù)共享網(wǎng)),緯度變化范圍為29°59′ N～ 47°86′ N,跨越18個(gè)緯度,經(jīng)度變化范圍為79°52′ E～ 129°52′ E,跨越50個(gè)經(jīng)度。海拔高度43.6～3650.0 m。最冷月平均氣溫-17.0～1.0℃,極端最低溫度-41.7～ -13.7℃,≤0℃積溫-1623.9～ -18.3℃,年均溫度4.8～13.9℃,冬季氣溫-11.9～2.8℃,最大凍土深度34.0～212.0 cm。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2011—2014年各試點(diǎn)分別按照當(dāng)?shù)剡m宜的播種時(shí)間播種,甘肅、新疆等西部冷涼地區(qū)一般8月中下旬播種,華北地區(qū)一般9月上旬播種,隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),行距15 cm,株距10 cm,播種時(shí)結(jié)合整地施1.2×104kg hm-2農(nóng)家肥和450 kg hm-2(NH4)2HCO3用作底肥,出苗后三葉期間苗,定苗,每公頃留60萬株,11月中旬澆冬水。第二年4月15日至30日澆第一水,終花后,第2次澆水。油菜角果70％左右蠟黃時(shí)收獲。

1.4測定指標(biāo)與方法

1.4.1越冬率調(diào)查統(tǒng)計(jì)每個(gè)品種越冬前和返青后存活苗數(shù)并計(jì)算越冬率。越冬率 = (冬后苗數(shù)/冬前苗數(shù)) × 100％。

1.4.2產(chǎn)量測定于冬油菜成熟期按小區(qū)收獲、脫粒,統(tǒng)計(jì)小區(qū)產(chǎn)量,折算為單位面積產(chǎn)量。

1.4.3安全越冬的臨界值分析通過回歸分析越冬率對(duì)產(chǎn)量的影響由顯著到不顯著時(shí)的閾值為安全越冬的越冬率臨界值,高于此臨界值的越冬率對(duì)產(chǎn)量影響較小,即越冬率與產(chǎn)量的相關(guān)性不顯著,且產(chǎn)量間無明顯差異。

1.5數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003作圖和回歸分析,用SPSS19.0進(jìn)行方差分析和協(xié)方差分析。

2　結(jié)果與分析

2.1白菜型冬油菜在北方不同生態(tài)區(qū)的越冬率變化

根據(jù)連續(xù)變數(shù)的次數(shù)分布統(tǒng)計(jì)方法,以組距為10％ 將6個(gè)品種在48個(gè)不同生態(tài)點(diǎn)的越冬率分為6個(gè)子區(qū)間,通過計(jì)算每個(gè)品種在各區(qū)間的頻率,表明不同品種在不同生態(tài)點(diǎn)的越冬率次數(shù)分布差異較大(圖1)?？购詮?qiáng)的的隴油6號(hào)和隴油7號(hào),無論在任何生態(tài)點(diǎn)越冬率均高于50％,且80％的生態(tài)點(diǎn)越冬率均高于80％?？购灾械鹊碾]油8號(hào)和隴油9號(hào)80％的生態(tài)點(diǎn)越冬率在60％～90％之間。而抗寒性較弱的天油2號(hào)和天油4號(hào)越冬率在40％～80％之間。說明不同抗寒性品種在不同生態(tài)點(diǎn)越冬率差異較大。

圖1　白菜型冬油菜在北方不同生態(tài)區(qū)的越冬率次數(shù)分布Fig.1　Frequency distribution of overwintering rate of winter Brassica rapa in different regions

2.2白菜型冬油菜在北方不同地區(qū)的產(chǎn)量方差分析

6個(gè)不同品種在20個(gè)典型生態(tài)點(diǎn)產(chǎn)量(多年平均)的聯(lián)合方差分析(表2)表明,不同品種間和不同地點(diǎn)間產(chǎn)量差異均極顯著,品種和地點(diǎn)互作也極顯著。說明品種特性和不同生態(tài)點(diǎn)的氣象差異均對(duì)產(chǎn)量影響明顯,要保證冬油菜高產(chǎn)必須選擇合適的品種和適宜的地區(qū)。

表2　白菜型冬油菜在北方不同生態(tài)區(qū)的產(chǎn)量方差分析Table 2　Variance analysis of yield of winter rapeseed in different regions

2.3越冬率和產(chǎn)量回歸分析

圖2 (A、B、C、D)表明越冬率與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),即隨著越冬率的增加產(chǎn)量增加,回歸方程符合y = ax+b。但當(dāng)越冬率小于70％時(shí),隨著越冬率的增加產(chǎn)量明顯增加,當(dāng)越冬率為70％時(shí)產(chǎn)量為3500 kg hm-2左右,產(chǎn)量基本達(dá)到最高,趨于穩(wěn)定,當(dāng)越冬率大于70％時(shí),隨著越冬率的增加產(chǎn)量增加不明顯,年份間變化趨勢(shì)一致。說明70％的越冬率是影響產(chǎn)量的臨界越冬率,越冬率大于70％時(shí)對(duì)產(chǎn)量影響不明顯。

2.4影響越冬率的因子分析

2.4.1越冬率與影響因子協(xié)方差和回歸分析表3表明影響越冬率的主要因子是品種,差異極顯著。除此之外極端最低氣溫、冬季氣溫、年均溫度、≤0℃冬季負(fù)積溫對(duì)越冬率的影響也極顯著。而海拔、最冷月平均氣溫、最大凍土深度、緯度、經(jīng)度對(duì)越冬率無明顯的影響。說明越冬率的高低主要受品種抗寒性和種植地區(qū)冬季低溫的影響,保證安全越冬品種是關(guān)鍵。圖3表明,越冬率與緯度、海拔呈負(fù)相關(guān),隨著緯度和海拔的升高越冬率降低,方程為y = -ax+b。越冬率與極端最低氣溫、冬季氣溫、年均氣溫、≤0℃冬季負(fù)積溫、最冷月平均氣溫、經(jīng)度呈正相關(guān),即隨著溫度的升高越冬率增加,方程為y = -ax+b。通過回歸方程可知,要使越冬率大于70％,該地區(qū)極端最低氣溫、冬季氣溫、年均氣溫、≤0℃冬季負(fù)積溫、最冷月平均氣溫必須分別大于-31.79℃、-7.20℃、6.38℃、-997.57℃、-12.04℃,緯度低于44.83°,經(jīng)度高于80.34°。

2.4.2不同品種越冬率與溫度因子回歸分析協(xié)方差分析表明,影響越冬率的主要因子是品種,其次是極端最低氣溫(x1)、冬季氣溫(x2)、年均氣溫(x3)和≤0℃冬季負(fù)積溫(x4)。通過不同品種越冬率與極端最低氣溫、冬季氣溫、年均氣溫、≤0℃的冬季負(fù)積溫的回歸分析表明,不同品種的越冬率與極端最低氣溫、冬季氣溫、年均氣溫存在一定的線性關(guān)系,回歸方程符合y = ax1+bx2+cx3+d,回歸方程顯示,不同的品種適應(yīng)的生態(tài)地區(qū)不同(表4)。

圖2　2011-2014年越冬率與產(chǎn)量回歸分析Fig.2　Regression analysis of over-wintering rate and yield in 2011-2014

表3　越冬率與影響因子協(xié)方差分析Table 3　Covariance analysis of over-wintering rate and impact factors

表4　不同品種越冬率與氣象因子回歸分析Table 4　Regression analysis of over-wintering rate and meteorological factors in different varieties

3　討論

3.1以越冬率作為冬油菜抗寒性評(píng)價(jià)的科學(xué)性與可行性

評(píng)價(jià)抗寒性有多種途徑與方法,不同作物或植物抗寒性評(píng)價(jià)的途徑和方法不同,如冬小麥、苜?？购栽u(píng)價(jià),包括生理生化性狀評(píng)價(jià),植物學(xué)特征特性和生長發(fā)育特性等[17-18]。且均提出越冬率是評(píng)價(jià)其抗寒性較為準(zhǔn)確的指標(biāo)[19-21]?？购栽u(píng)價(jià)是北方地區(qū)評(píng)價(jià)每一項(xiàng)大田冬季農(nóng)業(yè)技術(shù)適宜性的必要環(huán)節(jié),包括栽培技術(shù)、品種等,無一例外。北方寒旱區(qū)由于緯度高,海拔高,氣候嚴(yán)寒,冬季漫長,晚冬初春常受寒潮侵襲,冬油菜整個(gè)生育過程均處在嚴(yán)酷的氣候條件之下,保收率低,只有強(qiáng)抗寒品種才能越冬,越冬率是品種抗寒性的客觀反映,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上評(píng)價(jià)冬油菜品種抗寒性及栽培技術(shù)適應(yīng)性的有效、直觀指標(biāo),品種抗寒性優(yōu)異,則越冬率高;反之則低[22]。孫萬倉等[4]以極端低溫為-24～ -28℃條件下的越冬率為判斷參試品種(系)抗寒性強(qiáng)弱的依據(jù):認(rèn)為越冬率90％～100％為超強(qiáng)抗寒性品種;越冬率80％～89％為強(qiáng)抗寒性品種;越冬率70％～79％為抗寒品種;越冬率<50％為耐寒性品種。同時(shí)發(fā)現(xiàn),超強(qiáng)抗寒品種和強(qiáng)抗寒品種在北方地區(qū)越冬率均大于70％,安全越冬是有保障的。本研究表明越冬率與產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀之間存在極顯著的相關(guān)性,在一定的越冬率范圍內(nèi),越冬率越高則產(chǎn)量越高、農(nóng)藝性狀越優(yōu)良。因此,以越冬率評(píng)價(jià)抗寒性是可行的。

圖3　越冬率與氣象因子回歸分析Fig.3　Regression analysis between overwintering rate and meteorological factors

3.2冬油菜安全越冬的越冬率臨界值

關(guān)于安全越冬率的臨界越冬率無論對(duì)冬小麥、苜蓿、還是冬油菜,均未見報(bào)道。楊芳萍等[23]認(rèn)為,甘肅地區(qū)冬小麥的越冬率達(dá)到70％即為安全越冬,邢麗萍等[24]研究認(rèn)為,苜蓿的越冬率達(dá)到70％即可安全越冬。本研究結(jié)果表明,越冬率與產(chǎn)量之間存在明顯的正相關(guān),回歸方程為y = ax+b,當(dāng)越冬率小于70％時(shí),隨著越冬率的增加產(chǎn)量增加。由于隨著越冬率的升高單位面積群體增大,單位面積的角果數(shù)增加。而越冬率大于70％時(shí),產(chǎn)量反而降低或增加不明顯,說明此時(shí)影響產(chǎn)量的主要因素不再是越冬率,主要是由于越冬率通過影響冬油菜返青后的群體大小最終來影響產(chǎn)量,當(dāng)越冬率達(dá)到70％時(shí),基本能保證田間群體,單位面積角果數(shù)也達(dá)到最大,且個(gè)體得到充分發(fā)育,單株角果數(shù)、角粒數(shù)和千粒重也較優(yōu),能保持產(chǎn)量總體穩(wěn)定,而當(dāng)越冬率再增加時(shí),由于群體較大,光熱資源不足,個(gè)體得不到充分發(fā)育,單位面積角果數(shù)明顯較越冬率為70％時(shí)降低,對(duì)產(chǎn)量造成不利影響,產(chǎn)量較越冬率為70％時(shí)并無明顯差異。越冬率小于70％時(shí)越冬率對(duì)產(chǎn)量的影響極顯著,而越冬率大于70％時(shí),越冬率對(duì)產(chǎn)量的影響不顯著,因此可認(rèn)為70％的越冬率是衡量安全越冬的臨界值。

3.3影響冬油菜越冬率的主要因子

影響冬油菜越冬的主要因子包括兩方面,一是品種抗寒性,二是氣候條件[25-26]。本研究結(jié)果表明,影響冬油菜越冬的主要因子是品種,在同一生態(tài)點(diǎn),品種抗寒性強(qiáng)則越冬率高。在一個(gè)地區(qū)能否安全越冬是以選用強(qiáng)抗寒品種為支撐條件的[27],在一個(gè)能夠安全越冬的地區(qū)如果選用抗寒性差的品種仍然不能保證安全越冬。不同生態(tài)區(qū),由于溫度差異較大,越冬率差異較大,隨著冬油菜種植區(qū)向北向西推移,年均溫度逐漸降低,冬季有效積溫逐漸降低,極端低溫低,持續(xù)時(shí)間長,越冬率逐漸降低。冬油菜由原種植北界天水附近北移至蘭州、秦川、武威、張掖、酒泉后,越冬率逐漸降低,在天水、蘭州,隴油系列和天油系列品種均能安全越冬;在秦川、武威,天油系列品種不能安全越冬,隴油系列品種隴油6號(hào)、隴油7號(hào)、隴油8號(hào)、隴油9號(hào)均能安全越冬;在張掖地區(qū),只有隴油6號(hào)、隴油7號(hào)、隴油8號(hào)才能安全越冬;酒泉?jiǎng)t只有超強(qiáng)抗寒隴油6號(hào)、隴油7號(hào)才能安全越冬。在華北,如祁縣、天津等地冬季氣溫較高,均能安全越冬。保證安全越冬的措施是選擇抗寒性強(qiáng)的品種和采用科學(xué)的栽培技術(shù),地區(qū)間越冬率差異較大,但抗寒性強(qiáng)的品種在不同生態(tài)區(qū)均能保持較高越冬率。因此北方冬油菜越冬的關(guān)鍵是選用品種。協(xié)方差分析表明,影響冬油菜越冬率的主要?dú)庀笠蜃訛闃O端低溫、冬季氣溫、年均氣溫、≤0℃冬季負(fù)積溫等。冬前生長期所需積溫基本可通過人為調(diào)節(jié)播種期來滿足,冬后積溫則決定冬后生長期的長短和成熟期早與遲,積溫高則成熟早,否則成熟晚。而冬季的負(fù)積溫、極端低溫和最冷月溫度等因子則決定冬油菜能否安全越冬。因此,對(duì)北方冬油菜來說,影響其越冬率的最關(guān)鍵氣象因子是極端最低氣溫、冬季氣溫、≤0℃的冬季負(fù)積溫,國內(nèi)外[28-29]研究也得到相似的結(jié)果,因此冬油菜能否安全越冬,在選擇強(qiáng)抗寒品種的前提下要選擇適宜的種植區(qū)。

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Critical Index Analysis of Safe Over-wintering Rate of Winter Rapeseed (Brassica rapa) in Cold and Arid Region in North China

SUN Wan-Cang1,**,LIU Hai-Qing1,**,LIU Zi-Gang1,*,WU Jun-Yan1,LI Xue-Cai1,FANG Yan1,ZENG Xiu-Cun2,XU Yao-Zhao2,ZHANG Ya-Hong3,and DONG Yun41College of Agronomy,Gansu Agricultural University/Gansu Engineering Research Center of Rapeseed,Gansu Key Laboratory of Crop Improvement and Germplasm Enhancement,Gansu Provincial Key Laboratory of Arid Land Crop Science,Lanzhou 730070,China;2College of Agronomy and Biotechnology,Hexi University,Zhangye 734000,China;3Tianshui Institute of Agriculture,Tianshui 741000,China;4Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou 730070,China

Abstract:To research the safe over-wintering rate of winter rapeseed (Brassica rapa) in different ecological areas in North China,to confirm the critical value of over-wintering rate,and to clarify the main factors affecting over-wintering rate,we collected the data of long term multi-location field experiments at 48 ecological sites in 13 provinces and cities and areas in 2011-2014 with winter rapeseed variety Longyou 7,Longyou 6,Longyou 8,Longyou 9,Tianyou 4,Tianyou 2 to analyze the over-wintering rate and yield and the correlations between them.The results indicated that there were significant differences of over-wintering rate in different ecological areas,which ranged from 10％ to 99％ and the yield also had significant difference in different locations.The over-wintering rates of varieties with strong cold resistance were over 70％.Regression analysis showed a significant linear correlation between over-wintering rate and yield,with the regression equation of y = ax+b.The yield increased with the increase ofbook=610,ebook=149over-wintering rate when the over-wintering rate <70％,and tended to stable when the over-wintering rate was 70％,but didn’t had significant influence on yield when >70％.In conclusion,variety is one of the key factors affecting the over-wintering rate of winter rapeseed.The critical value of safe over-wintering rate in north China is 70％,and the corresponding planting conditions are the strong cold resistant varieties,the extreme lowest temperature -31.79°C,the temperature of winter -7.20°C,annual average temperature 6.38°C,negative cumulative temperatures in winter -997.57°C in planting areas,latitude below 44.83° and longitude over 80.34°.

Keywords:Brassica rapa.;Winter rapeseed;Cold and arid region in the north of China;Over-wintering rate;Affecting factor;Regression analysis

收稿日期Received():2015-09-07;Accepted(接受日期):2016-01-11;Published online(網(wǎng)絡(luò)出版日期):2016-01-19.

*通訊作者(

Corresponding author):劉自剛,E-mail:lzgworking@163.com,Tel:13919812415

DOI:10.3724/SP.J.1006.2016.00609