白菜型冬油菜返青后生長(zhǎng)特性的比較

曾秀存 許耀照 梁倩倩 宋利茹 謝全剛 鄭天翔 靳慧琴

（1.河西學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院；2.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院；3.甘肅省河西走廊特色資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；4.河西學(xué)院甘肅省應(yīng)用真菌工程實(shí)驗(yàn)室，甘肅 張掖 734000）

低溫對(duì)冬油菜的危害已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨的主要問題之一，因而對(duì)品種抗寒性要求較高，白菜型冬油菜具有抗旱、早熟和抗寒等優(yōu)點(diǎn)［1］，是我國(guó)北方地區(qū)安全越冬的主要類型油料作物.北方種植冬油菜可解決我國(guó)北方農(nóng)耕地植被覆蓋面積問題，而冬油菜無論在產(chǎn)量及產(chǎn)油質(zhì)量上都較春油菜高［2］.冬油菜的枯葉能為地表形成很好的覆蓋保護(hù)［3］，其抗風(fēng)蝕效果好，可有效減少浮沉揚(yáng)沙［4］.白菜型冬油菜北移的研究已取得了重大進(jìn)展，較好地解決了品種的抗寒問題［5］，白菜型冬油菜已經(jīng)成功引入甘肅河西走廊等地，擴(kuò)大了冬油菜的種植范圍［2］.冬油菜可利用冬前低溫階段有限的光熱資源進(jìn)行光合積累，冬前充足的有機(jī)物積累是越冬期根部抵御冬季嚴(yán)寒而安全越冬，以及翌年返青進(jìn)行地上部營(yíng)養(yǎng)體迅速重建的物質(zhì)基礎(chǔ)［6］.冬油菜進(jìn)入越冬期后葉片逐漸干枯，僅存根系在土壤中，返青后地上部重新生長(zhǎng)發(fā)育［7］.北方旱寒區(qū)低溫和干旱并存，不同冬油菜品種間抗寒性和抗旱性差異較大，由于產(chǎn)生了交叉適應(yīng)性，在抵御低溫凍害的同時(shí)提高了對(duì)干旱的適應(yīng)性，因此白菜型冬油菜抗寒性強(qiáng)的品種一般抗旱性也比較強(qiáng)［8］.白菜型冬油菜在北方地區(qū)種植能夠安全越冬的地區(qū)農(nóng)藝性狀均優(yōu)于胡麻和春油菜等同類型的其他油料作物；品種間和年份間變化不明顯，且穩(wěn)定性高［8］.影響冬油菜農(nóng)藝性狀的主要因子是溫度，其次是海拔、緯度和越冬率等，有研究發(fā)現(xiàn)20世紀(jì)80年代以來，由于氣候變暖，冬油菜整個(gè)生育期縮短約17～32d［9］.北方地區(qū)冬季寒冷，極端低溫頻發(fā)、低溫來臨時(shí)間早和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，晝夜溫差大，這些氣候特點(diǎn)決定了冬油菜農(nóng)藝性狀在不同的生態(tài)地區(qū)間差異十分明顯.本試驗(yàn)對(duì)白菜型冬油菜在張掖市返青后的生長(zhǎng)性狀和經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行比較，為白菜型冬油菜在張掖生產(chǎn)提供試驗(yàn)依據(jù).1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

以白菜型冬油菜隴油7 號(hào)（超強(qiáng)抗寒），隴油8號(hào)（強(qiáng)抗寒）和天油4號(hào)（耐寒）為材料，白菜型冬油菜種子均由甘肅省油菜工程技術(shù)研究中心提供.

1.2 試驗(yàn)點(diǎn)溫度及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年8月至2017年7月在河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院教學(xué)科研示范基地進(jìn)行.白菜型冬油菜在張掖于翌年3月中下旬返青，4月上旬開始抽薹，4月中旬進(jìn)入初花期，4月下旬進(jìn)入盛花期，5 月中上旬進(jìn)入終花期，6 月上中旬成熟. 2017 年3 月至7 月試驗(yàn)地溫度變化趨勢(shì)見圖103 月最低溫度由-10℃增加到07 月最低溫度的15℃，4月后，月最低溫度都大于0℃.

試驗(yàn)材料于2016年8月中旬播種，完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，開溝條播，每個(gè)冬油菜品種種植小區(qū)面積為20m2（4×5m），3次重復(fù)，株距0.1m，行距0.15m.每穴兩粒種子.播種后，間苗定苗后田間常規(guī)管理.

圖1 試驗(yàn)期溫度變化Fig.1 Temperature Variation at test field

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 返青數(shù)、抽薹數(shù)、開花數(shù)和葉片數(shù)記載

定期記錄各小區(qū)冬油菜的返青數(shù)、抽薹數(shù)和開花數(shù)；隨機(jī)確定5株白菜型冬油菜，定期調(diào)查記錄葉片數(shù)的變化.

1.3.2 返青期、初花期、終花期生長(zhǎng)性狀的測(cè)定

每個(gè)階段各小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取3株白菜型冬油菜，在盡量不損失根系的情況下挖出植株，并用水浸泡洗凈并晾干，將冬油菜植株分成地上部分和地下部分.用直尺測(cè)量主根長(zhǎng)，游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗；統(tǒng)計(jì)側(cè)根數(shù)和葉片數(shù)；用排水法測(cè)定根系的體積；在測(cè)定地上部分和地下部分的鮮重后，用烘干法測(cè)定其相應(yīng)的干重.

1.3.3 盛花期生長(zhǎng)性狀的測(cè)定

各小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取5株白菜型冬油菜，用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗；用卷尺測(cè)量株高；統(tǒng)計(jì)分枝數(shù)和葉片數(shù)；用直尺測(cè)量每株冬油菜第五位葉和第六位葉的葉長(zhǎng)和葉寬.

1.3.4 葉綠素含量的測(cè)定

于2017 年4 月23 日和5 月17 日隨機(jī)選取同一小區(qū)內(nèi)冬油菜植株3 葉片并洗凈晾干，將葉片剪成0.20cm左右的細(xì)絲或小塊混合均勻后，稱取0.20g，放入試管中.在試管中加入80%乙醇溶液10mL，并仔細(xì)將黏附在瓶壁邊緣的葉片碎末洗到乙醇溶液中去，用封口膜封口，室溫下置暗處浸提過夜，次日取出，觀察葉組織已全部變白時(shí)，進(jìn)行比色測(cè)定.把葉綠體色素提取液倒入光徑1cm的比色杯內(nèi)，用分光光度計(jì)分別在波長(zhǎng)470nm、646nm和663nm下測(cè)定吸光度，用80%乙醇為對(duì)照，3次重復(fù)，并計(jì)算葉綠素含量.

1.3.5 冬油菜室內(nèi)考種

冬油菜角果70%左右為蠟黃時(shí)收獲，各小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取5株進(jìn)行考種［10］，測(cè)定株高（cm）、第一次有效分枝高（cm）、全株有效分支數(shù)（個(gè)）、全株無效分枝數(shù)（個(gè)）、主花序長(zhǎng)度（cm）、主花序有效角果數(shù)（個(gè)）、單株有效角果數(shù)（個(gè)）、主花序角果長(zhǎng)度（cm）、主花序角果粒數(shù)（個(gè)）、主花序產(chǎn)量（g/株）和主花序千粒重（g）等.

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

用Excel 2010和DPS 9.05軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理.

2 結(jié)果與分析

2.1 白菜型冬油菜返青數(shù)和葉片數(shù)的比較

圖2 白菜型冬油菜返青數(shù)變化Fig.2 Variations of turns green number of winter turnip rape（Brassica rapa L.）

圖3 白菜型冬油菜葉片數(shù)變化Fig.3 Variation of leaf number of winter turnip rape（Brassica rapa L.）

隨著溫度上升，白菜型冬油菜的返青數(shù)和葉片數(shù)都增加.由圖2可知，返青數(shù)表現(xiàn)為隴油8號(hào)＞隴油7號(hào)＞天油4號(hào).3月16日與3月7日相比，隴油8號(hào)返青數(shù)達(dá)到130個(gè)，增加了101個(gè)；隴油7號(hào)返青數(shù)達(dá)到82個(gè)，增加了72個(gè)；天油4號(hào)的返青數(shù)達(dá)到58個(gè)，增加了48個(gè).隴油7號(hào)和隴油8號(hào)的返青數(shù)呈現(xiàn)出先快速增加后緩慢增加，而天油4號(hào)一直緩慢增加.由圖3可知，白菜型冬油菜的葉片數(shù)相差不明顯且不斷增加，4月11日都達(dá)到15片以上.隴油7號(hào)的葉片數(shù)較3月31日增加了5片，隴油8號(hào)和天油4號(hào)的葉片數(shù)較03月31日增加了4片.

2.2 白菜型冬油菜抽薹數(shù)和開花數(shù)的比較

由圖4 可知，冬油菜抽薹數(shù)表現(xiàn)為隴油8 號(hào)＞天油4 號(hào)＞隴油7 號(hào)，隴油8 號(hào)先快速增加后緩慢增加，隴油7號(hào)先緩慢增加后快速增加.4月11日與3月31日相比，隴油8號(hào)的抽薹數(shù)增加了120個(gè)，天油4號(hào)的抽薹數(shù)增加了56個(gè)，隴油7號(hào)的抽薹數(shù)增加了28個(gè).在4月11日左右白菜型冬油菜開花，由表1可知，隴油8號(hào)的開花數(shù)最多，天油4號(hào)和隴油7號(hào)最少.

表1 白菜型冬油菜開花數(shù)變化Table 1 Variation of flowering number of winter turnip rape（Brassica rapa L.）

圖4 白菜型冬油菜抽薹數(shù)變化Fig.4 Variation of bolting number of winter turnip rape（Brassica rapa L.）

2.3 白菜型冬油菜返青期生長(zhǎng)性狀的比較

由表2可知，在返青期白菜型冬油菜主根長(zhǎng)表現(xiàn)為隴油8號(hào)＞天油4號(hào)＞隴油7號(hào)，主根長(zhǎng)為5.6cm～8cm之間.白菜型冬油菜莖粗表現(xiàn)為隴油7號(hào)＞天油4號(hào)＞隴油8號(hào).白菜型冬油菜側(cè)根數(shù)表現(xiàn)為天油4號(hào)＞隴油8號(hào)＞隴油7號(hào)，天油4號(hào)的側(cè)根數(shù)為17條，隴油8號(hào)與隴油7號(hào)的側(cè)根數(shù)差異不大且分別為13條和14條.白菜型冬油菜根系體積表現(xiàn)為隴油8號(hào)＞天油4號(hào)＞隴油7號(hào)，根系體積分別為44.67cm3、31.33cm3和25.67cm3.白菜型冬油菜葉片數(shù)表現(xiàn)為天油4號(hào)＞隴油7號(hào)＞隴油8號(hào).白菜型冬油菜地下部鮮重表現(xiàn)為隴油8號(hào)＞天油4號(hào)＞隴油7號(hào).白菜型冬油菜地上部鮮重表現(xiàn)為隴油7號(hào)＞天油4號(hào)＞隴油8號(hào).白菜型冬油菜地下部干重表現(xiàn)為隴油8號(hào)＞天油4號(hào)＞隴油7號(hào).白菜型冬油菜地上部干重表現(xiàn)為隴油7號(hào)＞天油4號(hào)＞隴油8號(hào).白菜型冬油菜干重根冠比表現(xiàn)為隴油8號(hào)＞天油4號(hào)＞隴油7號(hào)，表明返青期隴油8號(hào)地上部生長(zhǎng)較慢，而隴油7號(hào)地上部分生長(zhǎng)較快.

表2 白菜型冬油菜返青期生長(zhǎng)性狀比較Table 2 Comparison of growth characters of winter turnip rape（Brassica rapa L.）in returning green stage

2.4 白菜型冬油菜初花期生長(zhǎng)性狀的比較

由表3可知，在初花期隴油品種的生長(zhǎng)性狀優(yōu)于天油品種.白菜型冬油菜主根長(zhǎng)表現(xiàn)為隴油8號(hào)＞隴油7號(hào)＞天油4號(hào)，主根長(zhǎng)為18.83cm～19.50cm之間.白菜型冬油菜莖粗表現(xiàn)為隴油8號(hào)＞隴油7號(hào)＞天油4號(hào). 隴油8 號(hào)的側(cè)根數(shù)最多，隴油7 號(hào)與天油4 號(hào)的側(cè)根數(shù)基本一致. 隴油8 號(hào)的根系體積最大，為50cm3，天油4號(hào)的根系體積最小僅17cm3，隴油7號(hào)、隴油8號(hào)與天油4號(hào)具有顯著性差異.白菜型冬油菜葉片數(shù)表現(xiàn)為隴油8 號(hào)＞隴油7 號(hào)＞天油4 號(hào).初花期隴油8 號(hào)與天油4 號(hào)干重根冠比較返青期降低了85.2%和86.7%，而隴油7號(hào)的根冠比較返青期增長(zhǎng)了91.5%，表明隴油8號(hào)與天油4號(hào)的干物質(zhì)開始側(cè)重向地上部分積累，而隴油7號(hào)的干物質(zhì)仍側(cè)重向地下部分積累.隴油7號(hào)、天油4號(hào)的地上部鮮重與隴油8號(hào)具有顯著性差異，隴油7號(hào)的地下部干重與天油4號(hào)具有顯著性差異.

表3 白菜型冬油菜初花期生長(zhǎng)性狀的比較Table 3 Comparison of growth characteristics of winter turnip rape（Brassica rapa L.）at the initial flower stage

2.5 白菜型冬油菜盛花期生長(zhǎng)性狀的比較

由表4可知，在盛花期天油4號(hào)的株高最高為104.1cm，而隴油7號(hào)和隴油8號(hào)的株高為96.54cm和90.08cm；白菜型冬油菜莖粗表現(xiàn)為天油4號(hào)＞隴油7號(hào)＞隴油8號(hào)，莖粗為0.95cm～1.13cm之間；白菜型冬油菜葉片數(shù)表現(xiàn)為天油品種多于隴油品種，隴油7號(hào)葉片數(shù)最少為38片，天油4號(hào)葉片數(shù)最多為49片.白菜型冬油菜葉長(zhǎng)表現(xiàn)為隴油8號(hào)＞隴油7號(hào)＞天油4號(hào)，白菜型冬油菜葉寬表現(xiàn)為天油4號(hào)＞隴油7號(hào)＞隴油8號(hào)，表明天油4號(hào)的葉片數(shù)較多且葉面積較大；各品種間的分枝數(shù)沒有太大差異，隴油8號(hào)的分枝數(shù)最多為12.6個(gè)，隴油7號(hào)的分枝數(shù)最少為9.8個(gè).

表4 白菜型冬油菜盛花期生長(zhǎng)性狀比較Table 4 Comparison of growth characters of winter turnip rape（Brassica rapa L.）at flowering stage

2.6 白菜型冬油菜終花期生長(zhǎng)性狀的比較

由表5可知，白菜型冬油菜隴油8號(hào)的主根長(zhǎng)和莖粗最大，分別為18.6cm和1.60cm，天油4號(hào)的主根長(zhǎng)和莖粗最小，分別為16.30cm 和1.33cm.白菜型冬油菜側(cè)根數(shù)表現(xiàn)為天油4號(hào)＞隴油8號(hào)＞隴油7號(hào).隴油8號(hào)的根系體積最大為49cm3，而天油4號(hào)與隴油7號(hào)的根系體積較小且差異不大；隴油品種的葉片數(shù)多于天油4號(hào).白菜型冬油菜干重根冠比表現(xiàn)為天油4號(hào)＞隴油8號(hào)＞隴油7號(hào)，終花期隴油7號(hào)的干重根冠比較返青期降低了92.4%，隴油8號(hào)降低了97.3%，而天油4號(hào)降低了95.8%，表明終花期各品種的干物質(zhì)地上部分較地下部分積累得多.

表5 白菜型冬油菜終花期生長(zhǎng)性狀比較Table 5 Comparison of growth characters of winter turnip rape（Brassica rapa L.）at the end flowering stage

2.7 白菜型冬油菜葉綠素含量的比較

由圖5可知，白菜型冬油菜盛花期葉綠素含量表現(xiàn)為隴油7號(hào)＞隴油8號(hào)＞天油4號(hào)，白菜型冬油菜終花期葉綠素含量表現(xiàn)為隴油7號(hào)＞天油4號(hào)＞隴油8號(hào).從盛花期到終花期白菜型冬油菜葉綠素含量逐漸降低，且隴油7號(hào)和隴油8號(hào)降低速率較天油4號(hào)快.天油4號(hào)在終花期的葉綠素含量較盛花期降低了13.1%，隴油7號(hào)在終花期的葉綠素含量較盛花期降低了26.6%，隴油8號(hào)在終花期的葉綠素含量較盛花期降低了33.4%.

2.8 白菜型冬油菜經(jīng)濟(jì)性狀的比較

由表6可知，天油4號(hào)的株高及第一次有效分枝高最大，隴油7號(hào)的有效分枝數(shù)最多，各品種的無效分枝數(shù)沒有明顯差異.主花序角果對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)較大，主花序長(zhǎng)度越長(zhǎng)，主花序角果數(shù)越多，對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)也越大.隴油8號(hào)的主花序長(zhǎng)度和主花序有效角果數(shù)最大，所以對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)較大.單株角果數(shù)、角粒數(shù)和千粒重是主要的產(chǎn)量構(gòu)成因素，隴油8號(hào)的全株有效角果數(shù)最多即407個(gè)，3個(gè)品種的角果長(zhǎng)度和角果粒數(shù)差別不明顯，角果長(zhǎng)度為7.08cm～7.61cm，角果粒數(shù)為21～23粒.隴油7號(hào)的主花序產(chǎn)量高于天油4號(hào)和隴油8號(hào)，而天油4號(hào)的千粒重略大于隴油品種.天油4號(hào)與隴油7號(hào)的第一次有效分枝高具有顯著性差異.

圖5 白菜型冬油菜葉綠素含量變化Fig.5 Changes of chlorophyll content of winter turnip rape（Brassica rapa L.）

表6 白菜型冬油菜經(jīng)濟(jì)性狀的比較Table 6 Comparison of economic characters of winter turnip rape（Brassica rapa L.）

表7 主花序產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)性狀的相關(guān)性分析Table 7 Correlation analysis of main inflorescence yield and economic characters

2.9 白菜型冬油菜主花序產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)性狀的相關(guān)性分析

由表7可知，白菜型冬油菜隴油7號(hào)的主花序產(chǎn)量與主花序千粒重呈極顯著的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.75，與主花序有效角果數(shù)呈顯著的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.61，與主花序長(zhǎng)度、株高、主花序角粒數(shù)、主花序角果長(zhǎng)度呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)性未達(dá)到顯著性水平.隴油8號(hào)的主花序產(chǎn)量與主花序千粒重、主花序有效角果數(shù)、主花序長(zhǎng)度、株高呈正相關(guān)，與主花序角粒數(shù)、主花序角果長(zhǎng)度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系.天油4 號(hào)的主花序產(chǎn)量與主花序千粒重、主花序有效角果數(shù)、株高呈正相關(guān)，與主花序長(zhǎng)度、主花序角粒數(shù)、主花序角果長(zhǎng)度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系.

3 討論與結(jié)論

由于冬油菜在我國(guó)食用油供給方面有著重要的意義，將品種進(jìn)行比較試驗(yàn)，看是否適應(yīng)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和應(yīng)用價(jià)值［11］.冬油菜返青后，隨著溫度的上升，各品種開始快速生長(zhǎng).白菜型冬油菜的返青株數(shù)表現(xiàn)為隴油8號(hào)＞隴油7號(hào)＞天油4號(hào)，白菜型冬油菜開花數(shù)表現(xiàn)為隴油8號(hào)＞天油4號(hào)＞隴油7號(hào)，抽薹株數(shù)表現(xiàn)為隴油8號(hào)＞天油4號(hào)＞隴油7號(hào).從返青期到終花期，各品種的主根長(zhǎng)、莖粗、根系體積、葉片數(shù)等逐漸增加，終花期主根長(zhǎng)為16.3cm～18.6cm之間，莖粗為1.33cm～1.60cm之間，葉片數(shù)為60片～74片之間，側(cè)根數(shù)為12 條～16 條之間，根系體積為35cm3～49cm3之間，成熟期各品種株高達(dá)到119.9cm～125.7cm之間.相比而言，隴油品種生長(zhǎng)較快，這是因?yàn)閺?qiáng)抗寒性的品種返青后根含水量高，恢復(fù)生長(zhǎng)較快.不同發(fā)育時(shí)期根冠比快速減小，地上干物質(zhì)快速積累，此結(jié)果與本試驗(yàn)一致.強(qiáng)抗寒白菜型冬油菜品種的光合產(chǎn)物較多地被運(yùn)輸?shù)降叵?，供根部生長(zhǎng)并積累，使其根部干物質(zhì)量顯著高于弱抗寒品種，充足的干物質(zhì)積累是其安全越冬以及翌年迅速返青和營(yíng)養(yǎng)體重建的物質(zhì)保障［12］.從返青期到終花期，整體表現(xiàn)為隴油7號(hào)的生長(zhǎng)性狀優(yōu)于天油4號(hào)［8］，此結(jié)果與本試驗(yàn)一致.

葉綠素是捕獲光能的主要色素，白菜型冬油菜的葉綠素含量從盛花期到終花期逐漸降低，天油4號(hào)在終花期的葉綠素含量較盛花期降低了13.10%，隴油7 號(hào)在終花期的葉綠素含量較盛花期降低了26.60%，隴油8 號(hào)在終花期的葉綠素含量較盛花期降低了33.40%.考種數(shù)表明隴油8 號(hào)的主花序長(zhǎng)度、主花序有效角果數(shù)和全株有效角果數(shù)最多，隴油7號(hào)的主花序產(chǎn)量最高，河西走廊氣候嚴(yán)寒，極端低溫低，天油號(hào)系列品種抗寒性差，越冬率低，導(dǎo)致收獲群體小和產(chǎn)量低；而隴油系列品種抗寒性強(qiáng)，越冬率高，收獲群體大，產(chǎn)量也高于天油系列［13］.隴油7號(hào)的主花序產(chǎn)量與主花序千粒重呈極顯著的正相關(guān)，與主花序有效角果數(shù)呈顯著的正相關(guān)，隴油8號(hào)與天油4號(hào)的主花序產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)性狀無顯著相關(guān)性.

綜上，隴油品種生長(zhǎng)快，生長(zhǎng)性狀好，其中隴油7號(hào)主花序產(chǎn)量表現(xiàn)為最高.