湖南省肥用油菜品種選育及應用

周興 鄧力超 劉新紅 李莓

綠肥作為我國幾千年農耕文化的寶貴遺產，其種植利用對我國農業(yè)的發(fā)展有著不可替代的地位和意義。20世紀80年代以前，綠肥一直是我國農業(yè)生產中氮素、有機肥料和飼料的重要來源之一，對保障我國糧食生產起到了重要作用。長期以來，湖南省十分重視耕地土壤培肥，綠肥作物一直是湖南省農業(yè)生產的重要有機肥源。曾經，湖南省綠肥種植面積歷來居全國之首，最高年份播種面積近2 000萬hm2，這一時期也是湖南省綠肥發(fā)展乃至全國綠肥發(fā)展的鼎盛時期[1]。

20世紀80年代后，隨著我國種植業(yè)結構調整，化肥的大量使用以及農村勞動力轉移，綠肥作為農作物主要養(yǎng)分來源的作用逐漸被化肥取代，加之綠肥本身經濟效益不高，綠肥種植面積急劇下降[2，3]。 據統(tǒng)計，湖南全省綠肥作物種植面積回落至30萬hm2左右[4]。進入21世紀，隨著農業(yè)土壤污染等生態(tài)問題凸顯，政府高度重視農業(yè)綠色發(fā)展，農民改土培肥意識增強，綠肥種植面積逐步恢復并趨于穩(wěn)定，目前湖南省綠肥種植面積穩(wěn)定在60萬hm2左右。

油肥1號

1 十字花科綠肥發(fā)展

我國綠肥種植利用有2 000多a歷史。在元代以前，綠肥以豆科作物為主，到了明清時代，綠肥逐漸拓展到多種作物，如十字花科的蘿卜、油菜等。清代《撫郡農產考略》中記載的“蘿卜大小兩種，大者為蔬菜，小者專為肥田之用”及“蘿卜與豬骨灰拌種下之，畝田需豬骨一斤”指出綠肥需磷肥，以小肥換大肥的道理[5]。

20世紀六七十年代，在全國綠肥網組織的科普培訓引導下，人們逐步明確十字花科蕓薹屬綠肥因其根系發(fā)達，通過富集和解磷作用，能較好地利用土壤難溶性磷酸鹽。隨著現(xiàn)代科技發(fā)展和研究深入，十字花科作物油菜等根系利用土壤磷的生理和分子機理，涉及磷的吸收與轉運、轉錄調節(jié)及信號傳導等生物學過程，逐漸被剖析揭示[6]。但是，由于化肥的大量使用和人們對十字花科作物肥用價值的忽視，十字花科綠肥如油菜作當家綠肥仍是一個嶄新的課題，還需深入研究。

2 油菜肥用優(yōu)勢

據官方統(tǒng)計，2018年湖南全省水稻種植面積270萬hm2左右，旱地作物約82萬hm2[7]。除去冬季作物油用油菜、蔬菜用地，據統(tǒng)計，全省綠肥種植面積可以發(fā)展到 150萬～250萬 hm2，因此，湖南綠肥種植仍有較大的發(fā)展?jié)摿Α６F(xiàn)代農業(yè)對綠肥發(fā)展提出了新的要求：抗逆性強，適應性廣，功能性用途寬，經濟效益好，種子、肥料及管理投入少等[8]。紫云英等傳統(tǒng)豆科綠肥雖有天然的固氮優(yōu)勢，但是其存在抗逆性差、適應性窄、種子繁殖率低等問題，尤其是紫云英功能性窄 （除肥用外，其他功能性弱）、經濟效益低下，且投入種子、用工成本也較高，已經不適應現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的新要求。

油菜綠肥相比紫云英綠肥有著適應性強、用途廣、經濟價值高、發(fā)展?jié)摿Υ蟮葮O其明顯的優(yōu)勢，并且油菜綠肥扎根深，吸收利用土壤難溶性磷與鉀能力遠高于其他綠肥作物，可為后茬作物平衡養(yǎng)分、高產提供保障，尤其兼具苗薹作蔬菜、花期美化環(huán)境多用途，在現(xiàn)代農業(yè)生產中有著超越其他綠肥的潛力[9，10]。

3 油菜綠肥專用品種選育與應用

雖然油菜作綠肥有著其他綠肥不具備的優(yōu)勢，但是一般油用常規(guī)品種由于生物量大、生育期長、株型高大、莖稈粗壯堅硬，存在作綠肥存在腐解慢、翻壓難度大等問題。針對此，湖南省作物研究所在全國率先選育出油菜綠肥專用品種——油肥1號、油肥2號。

①油肥1號 為通過甘藍型油菜與白菜型油菜雜交育成的綠肥專用超短生育期油菜品種。該品種融合了早熟白菜型親本營養(yǎng)生長期短、發(fā)苗快和甘藍型親本生物量大、抗病性強、品質好等優(yōu)勢。油肥1號在40～50 d即可開花 （平均氣溫15℃以上）、100～120 d 即可終花結角，不需低溫春化即可完成生殖轉化發(fā)育且抗寒能力強，即使遭遇冬季0℃以下低溫，已進入階段發(fā)育的植株不落蕾、不落角，已受精的胚胎表現(xiàn)為秕籽或空角，待氣溫回升后，生殖發(fā)育仍可迅速恢復正常。其終花后結角期株高1 m左右、分枝數4～5個，每667 m2地上部生物量2 000 kg以上，N、P、K 含量分別達到 3.01%、0.34%、2.81%（干物質），高于同期翻耕其他綠肥作物（含沒有成角的其他油菜）。

油肥1號既適合秋播冬翻也適于春后壓青，而且其生物學產量與干物質積累明顯高于其他綠肥作物，是與單季稻、雙季稻或其他農作物于冬閑期實現(xiàn)茬口搭配的理想綠肥資源[11]。

油菜綠肥

②油肥2號 為適宜機械壓青的矮稈、偏遲熟綠肥專用油菜品種，在生育期上與油肥1號形成互補。該品種播期彈性大，可在9月至次年1月底播種，3月下旬或4月上旬達到適宜翻壓期（盛花期）。其盛花期時，株高 0.9 m，分枝數 4～6個，667 m2地上部生物量2 300 kg左右，N、P、K 含 量 分 別 達 1.66% 、0.37%、2.53%（干物質）。油肥 2號不僅株型較矮、抗倒能力強，且適于機械翻壓，同時具有較強抗寒性、抗病性等抗逆特性[12]。

目前，油肥系列品種以稻—稻—油菜綠肥、中稻或一季晚稻—油菜綠肥模式在湖南省水田推廣應用面積在66.67 hm2以上，旱地作物—油菜綠肥、果茶園—油菜綠肥應用面積在33.33 hm2以上，初步實現(xiàn)了油菜綠肥生產應用模式規(guī)?；醪秸故玖擞筒司G肥的生產潛力和應用前景，為油菜綠肥普及應用提供了可靠的技術支撐。

油肥機械翻壓利用

油肥機械翻壓后

4 展望

雖然油菜綠肥在湖南省實現(xiàn)了初步推廣應用，但湖南省季節(jié)性、結構性閑置耕地居多，加上農業(yè)生產大戶、農業(yè)合作社的增加，加劇了耕地種植集約化以及果茶經濟林面積迅速擴大，為綠肥發(fā)展提供了較大空間。油菜綠肥作為適應現(xiàn)代農業(yè)生產的優(yōu)勢綠肥作物，仍需從以下幾個方面著手改進。

4.1 種質資源開發(fā)與創(chuàng)新

油菜綠肥專用品種僅有油肥1、2號，雖一般油菜也可作綠肥，但綠肥壓青有其特殊要求。因此還需選育并創(chuàng)新適于不同應用區(qū)域、土壤以及栽培模式的優(yōu)質肥用油菜種質資源，定向選育高效養(yǎng)分截獲、多功能、抗逆、適于機械化生產等的品種，并建立配套高產高效栽培技術體系。

4.2 油菜綠肥綠色生產應用模式

油菜綠肥大面積推廣應用，可從綠肥—主作物資源競爭機制、化肥減施、病蟲害防治與基于綠肥的病蟲害阻斷技術等角度，從優(yōu)構建油菜綠肥—果（茶）復種、油菜綠肥—水稻輪作等綠色種植模式，以促進油菜綠肥健康發(fā)展。

4.3 油菜綠肥供肥與培肥機制

綠肥供肥與培肥技術及其機制得到了一定挖掘，但油菜綠肥利用下土壤養(yǎng)分循環(huán)及調控機制仍是新課題，還需從土壤物理、化學、生物性狀角度探索影響油菜綠肥利用的機制及其調控手段，構建油菜綠肥培肥土壤的指標體系及預測模型。

4.4 油菜肥用兼多用途模式

油菜綠肥僅以肥用這一單一用途難以提高農民、種植大戶、農業(yè)企業(yè)的種植積極性，基于油菜綠肥利用的清潔農產品產業(yè)、油菜肥用+菜用+蜜用+景觀用等綜合利用模式角度出發(fā)，挖掘與提升油菜綜合價值，可促進油菜綠肥穩(wěn)定發(fā)展。