绿肥油菜新品种中油肥1 号的选育与应用

秦 璐，廖祥生，郑元本，谢立华，顾炽明，廖 星

（中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室，武汉 430062）

绿肥种植是耕地质量提升的重要措施。在不施或少施肥的栽培条件下，获得高产绿肥生物量并翻压还田（地），达到小肥换大肥的种植效果，是绿肥作物栽培的目的。油菜具有生物量大、养分含量高、生物熏蒸效果好、土壤解磷作用强、种植成本低等特点，是一种优质的用地养地绿肥作物［1］。在农业绿色发展理念的推动下，绿肥油菜应用需求迫切。但是，绿肥油菜专用型品种相对缺乏，多以主栽油菜品种作为绿肥应用［2-5］，而主栽品种需肥量较高，难以满足作为绿肥小肥换大肥的产业目标要求，制约了绿肥油菜的发展。选育耐瘠性强的绿肥油菜新品种，是实现绿肥油菜小肥换大肥产业目标的重要途径。充分发挥油菜作为绿肥的优势，对耕地质量提升、农业绿色健康可持续发展具有重要意义。

中国农业科学院油料作物研究所在广泛收集油菜种质资源、优选肥用综合性状优异种质资源的基础上，以耐瘠（低氮）性状和鲜草产量性状为绿肥油菜选育目标，通过品种间杂交，对杂交后代进行定向筛选，育成了绿肥油菜新品种中油肥1 号。该品种的选育，为油菜肥用功能的推广与应用提供了重要支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

绿肥油菜新品种中油肥1 号选育亲本材料为TR168 和“83169”，均为中国农业科学院油料作物研究所收集的甘蓝型油菜种质资源。区域试验对照油菜品种为阳光2009，是由中国农业科学院油料作物研究所培育的甘蓝型半冬性常规种。

1.2 方法

1.2.1 选育过程 通过对200 余份油菜种质资源越冬期和盛花期的耐低氮能力和综合表现进行鉴定，筛选获得耐低氮能力相对较强的种质资源15 份，其中种质资源TR168 相对耐低氮，养分分析结果显示其植株氮累积量相对较高。在调查种质资源中，编号为“83169”的油菜种质叶片大、生长势强、植株生物量大、综合表现优异。2014 年以“83169”作为母本、TR168 作为父本进行人工杂交，F1 代杂交优势明显。2015 年7 月F2 代在低氮肥投入情况下（基施氮15 kg/hm2）以耐低氮能力和植株生物量为目标性状进行定向筛选，在株系群体中优选10 个单株进行自交转入下一世代。2017 年3 月至F5 代，植株性状趋于稳定，其综合性状表现优异，其中编号为“1033”的株系叶片大、生长势强，同时具备优异的肥用性状，表现为耐低氮能力强、盛花期植株营养体大、养分累积量高等特点，命名为中油肥1 号。

1.2.2 区域试验 为评价中油肥1 号在湖北省不同区域的丰产性、适应性、抗病（逆）性，为绿肥油菜新品种的登记和推广提供科学依据，2017—2019 年度在湖北阳逻、湖北黄冈和湖北新洲布置区域试验，前茬作物均为水稻，土壤肥力中等，采用随机区组排列，3 次重复，小区净面积20 m2。

10 月中下旬播种，播种量为7.5 kg/hm2，播种前划定小区，然后撒施氮肥（纯氮45 kg/hm2）和种子，再开厢沟覆土。各品种生长期间不施肥、不施农药。

各试验点详细调查记载各参试品种肥用性状、抗逆性和产量，具体包括：3 月中下旬油菜作为绿肥应用适宜的翻压时间（盛花期）取样测定生物量及养分含量，计算鲜草产量及养分还田量；5 月收获期测定各小区实际产量。

1.2.3 品质检测 抗病性鉴定检测委托中国油料作物研究所油料作物基因组学与抗病性改良团队；品质检测委托农业农村部油料及制品质量监督检验测试中心进行，主要检测指标包括芥酸、硫苷含量及含油量。

2 结果与分析

2.1 中油肥1 号的特征特性

2.1.1 农艺性状 该品种为半冬性甘蓝型油菜常规种，苗期生长势较强，幼苗半直立，茎叶绿色，有裂叶，叶缘缺刻弱，叶片大，花瓣黄色，侧叠，匀生型分枝类型。低氮肥投入情况下，耐低氮能力强，全生育期平均195 d，平均株高154.0 cm，种子黑褐色，圆形，千粒重3.55 g。

2.1.2 绿肥性状 中油肥1 号耐低氮能力强，低氮肥投入情况下植株生物量大、养分累积量高。具体表现在：2017—2018 年区域试验结果显示，在低氮肥投入情况下，中油肥1 号10 月中下旬播种，次年3月中下旬盛花期翻压前测定，中油肥1 号地上部生物量鲜重平均为45 400.5 kg/hm2，比对照增加16.55%；2018—2019 年区域试验结果显示，在低氮肥投入情况下，中油肥1 号10 月中旬至11 月初播种，次年3 月中下旬盛花期翻压前测定，中油肥1 号地上部生物量鲜重平均为41 721.0 kg/hm2，比对照增加15.02%。两年三点结果表明，中油肥1 号在低氮肥投入情况下，相对耐瘠，盛花期鲜草产量达43 560.0 kg/hm2，比对照增加15.81%（表1）。

表1 2017—2019 年供试品种盛花期鲜草产量

2017—2018 年区域试验中，3 个点的试验结果（表2）均表明，在低氮肥投入情况下，中油肥1 号盛花期翻压时地上部氮磷钾养分积累量均高于对照品种，其中黄冈试验点中油肥1 号氮磷钾养分累积量的综合优势较为明显。

表2 2017—2018 年供试品种盛花期地上部养分含量及累积量

2018—2019 年区域试验中，3 个点的试验结果均表明，在低氮肥投入情况下，中油肥1 号除了黄冈试验点钾累积量略低于对照品种外，其他点的养分积累量均高于对照品种地上部氮磷钾养分累积量，其中阳逻和新洲两个试验点中油肥1 号氮磷钾养分累积量的综合优势较黄冈点明显（表3）。

表3 2018—2019 年供试品种盛花期地上部养分含量及累积量

综合2017—2019 年两年区域试验结果，在低氮肥投入情况下，中油肥1 号盛花期翻压时地上部氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）养分积累量平均分别为88.20、14.25、119.10 kg/hm2，分别比对照增加21.2%、12.5% 和17.3%（表4）。推算中油肥1 号植株氮、磷、钾累积量相当于施用尿素192.0 kg/hm2、过磷酸钙118.50 kg/hm2g和氯化钾198.00 kg/hm2的养分。

表4 2017—2019 年供试品种盛花期地上部平均氮磷钾养分累积量

2.1.3 肥用效果 2018—2019 年在水稻-绿肥、大豆-绿肥轮作模式的应用结果表明，与对照相比，土壤pH 有所提升，尤其是水田土壤，两种模式下有机质含量分别增加4.57 g/kg 和2.46 g/kg，碱解氮增加13.89% 和14.08%，大豆-绿肥轮作模式下对土壤速效钾有一定提升效果，同时，水稻产量和大豆产量分别增加1.9% 和2.4%（表5）。说明绿肥油菜新品种的应用可有效培肥土壤肥力。

表5 2018—2019 年不同绿肥应用模式下土壤理化性状

2.1.4 产量表现 2017—2019 年区域试验成熟期产量结果显示，在低氮肥投入情况下，中油肥1 号菜子产量平均为1 704.0 kg/hm2，比对照平均增加2.03%（表6）；根据中油肥1 号含油量（45.19%）进行测算，中油肥1 号产油量平均为769.95 kg/hm2，比对照平均增加11.77%。

表6 2017—2019 年区域供试品种成熟期菜子产量（低氮肥投入）

2.1.4 菜子品质 经区域试验抽样，种子品质经农业农村部油料及制品质量监督检验测试中心检验，结果显示中油肥1 号种子芥酸含量0.55%，硫苷含量25.20 μmol/g（饼），含油量45.19%。

2.1.5 抗性表现 中油肥1 号菌核病病辅诱发鉴定结果为低感。

2.2 中油肥1 号应用技术要点

2.2.1 肥用栽培技术要点 秋冬播时，可根据前茬作物收获时间适时适墒撒播或飞播播种，如果在10月中下旬播种，适宜播种量为7.50 kg /hm2，如果时间推迟，可以适当增加播种量；春播（2 月下旬或3 月上旬）播种量以7.50~11.25 kg/hm2为宜。为实现小肥换大肥的目的，播种时基施纯N 45~75 kg/hm2，即基施尿素163.50 kg/hm2或使用纯氮含量相同的复合肥。为降低田间渍水对油菜出苗和生长的影响，播种前开好三沟，沟沟相通，确保排水通畅。根据农时茬口需要做到绿肥适时翻压，适宜翻压期为3 月中旬至4 月上旬（盛花期或终花期），适时翻压，更利于后茬作物播种和生长。

2.2.2 油用栽培技术要点 中油肥1 号在正常施肥条件下可作为兼收菜子型油菜品种进行菜子生产，其含油量达45%，同时符合国家双低油菜标准。秋播时，直播油菜适宜播种时间为9 月下旬至10 月上中旬，直播密度宜在30.0 万株~37.5 万株/hm2。做到科学合理施肥，施用纯N 180~210 kg/hm2，80%作为底肥，20%作为追肥（腊肥）；P2O5和K2O各60~90 kg/hm2，硼肥15 kg/hm2，作为底肥施用。同样，为降低田间渍水对油菜出苗和生长的影响，播种前开好三沟，沟沟相通，确保排水通畅。苗期注意防治跳甲，花期注意防治菌核病。

3 讨论

油菜肥用是指通过栽培，获得油菜生物体并翻压还田土壤，旨在培肥土壤的生产过程。油菜肥用的作物优势明显，提高土壤养分含量、培肥土壤地力、改善土壤物理性状、促进后茬作物产量品质、防治病虫害等［1］。湖北是油菜种植大省，水稻-油菜轮作是湖北省最主要的种植制度。水稻、油菜常年播种面积分别在233 万hm2和100 万hm2左右。然而，全省仍有超过一半的水田处于冬闲状况。利用丰富的冬闲田光、温、水、土资源，在发展冬油菜绿色高效生产、保障食用植物油供给能力的同时，充分发挥好油菜肥用的作物优势，进一步突显湖北省油菜种植的产业地位，是湖北省油菜产业发展的重要课题。在不与油争地、不与地争油的前提下，充分利用茬口紧的冬闲田，大力发展轻简肥用油菜的种植生产，以油菜肥用作为轮作休耕的主要途径，实现藏粮于地、藏粮于技国家战略；同时拉动菜花观赏、菜薹食用等产业的发展，对推动湖北省用地与养地结合的油菜产业进步具有重要意义。

在农业绿色发展理念的推动下，中国绿肥油菜应用需求迫切。但是，绿肥专用型油菜品种相对缺乏，大多仍以主栽油菜品种作为绿肥应用［2-5］，而油菜主栽品种需肥量高［6］，追求单位面积菜子产量的油菜生产及主栽品种营养需求特征决定其需要较高的推荐施肥水平，不能满足作为绿肥小肥换大肥的产业目标要求，制约了绿肥油菜的发展，因此，选育耐低氮能力强的绿肥油菜新品种，是实现绿肥油菜小肥换大肥产业目标的重要技术途径。油菜不同基因型在氮素吸收利用方面存在较大的差异［7-9］，这为筛选氮高效或耐低氮油菜基因型以及培育氮营养高效（耐低氮）的油菜品种提供了可能途径。根据绿肥油菜应用的基本要求，其肥料投入量偏低，中油肥1号的选育目标为在低氮肥投入情况下（基施45 kg/hm2

纯氮）耐低氮能力强，地上部生物量及养分累积量均优于常规主栽油菜品种。在亲本的选择时，充分利用了前期筛选的耐低氮油菜种质资源，为耐低氮绿肥油菜新品种的选育提供了基础。

中油肥1 号在低氮肥投入情况下，耐性相对较强，肥用性状较好，在应用时需注意做好田间管理工作，确保获得较高的鲜草产量。绿肥油菜虽然相比油用油菜来说管理较为轻简粗放，但是该品种耐渍性中等，秋播时油菜容易遭受渍害等逆境胁迫［10，11］，仍需做好开沟降渍工作，排水通畅，确保绿肥油菜一播全苗。同时，在绿肥油菜的改良育种工作中，应注重抗逆性状的挖掘，为培育适应轻简高效绿肥生产模式所需的适应性广、抗逆性强、肥用性状优的绿肥油菜新品种改良提供支撑。