我国冬油菜北移的现状、问题与对策

2023-08-15 11:14刘自刚魏家萍崔俊美武泽峰方彦董小云郑国强
中国农业科学 2023年15期
关键词:冬油菜甘蓝型种植区

刘自刚,魏家萍,崔俊美,武泽峰,方彦,董小云,郑国强

我国冬油菜北移的现状、问题与对策

刘自刚,魏家萍,崔俊美,武泽峰,方彦,董小云,郑国强

甘肃农业大学/干旱生境作物学国家重点实验室,兰州 730070

20世纪50年代以来,随着甘蓝型冬油菜的引入与推广应用,长江流域各主产区很快完成甘蓝型冬油菜替代白菜型油菜的变革;80年代后期,随着抗寒育种的不断突破,甘蓝型冬油菜种植区不断向北延伸,我国黄淮河流域、渭河流域、渭北旱塬等主产区,也相继完成甘蓝型冬油菜北移替代。我国冬油菜成功北移的实质是甘蓝型冬油菜的北移,即甘蓝型冬油菜抗寒品种替代原产区白菜型冬油菜的过程,甘蓝型冬油菜的替代变革与北移,极大促进和起始了我国冬油菜产业跨越式发展。白菜型冬油菜北移面临截然不同的问题,自1955年开始尝试北移以来,北移被同时期甘蓝型春油菜引种替代变革终止;在之后的尝试北移中,单纯强调了品种抗寒性,而忽视了北移区降水进一步减少、更需耐旱品种的实际情况,冬油菜北移技术分析与研发存在主导方向性偏差,导致技术输出不符合产业实际需求的问题,以至于北移实践开展数十年以来,至今未能在传统产区以外形成稳定冬油菜种植区,近年来,原种植区面积也持续萎缩,半个多世纪的白菜型冬油菜北移成效甚微。在现实生产中以水分限制为主、旱寒叠加逆境是白菜型冬油菜北移面临的难题,比较效益低是产业发展陷入困境的主导因素。近年育成的强抗寒甘蓝型冬油菜可在北方寒旱区稳定越冬,替代原白菜型品种,可大幅提升冬油菜产量、品质、种植效益等,是强冬性区冬油菜突破产业困境的希望。本文回顾了我国冬油菜替代变革与北移历史,对冬油菜北移现状、成就、存在的问题进行了梳理,分析了白菜型冬油菜产业发展与北移困境产生的原因,提出以推动甘蓝型冬油菜替代变革来应对我国强冬性区冬油菜产业发展挑战的建议。

冬油菜;抗旱性;强抗寒性;引种

0 引言

我国冬油菜有甘蓝型冬油菜和白菜型冬油菜2种类型,甘蓝型冬油菜占油菜总面积的90%以上,是我国主要种植类型[1-2];白菜型冬油菜面积约8.67万hm2,主要分布在西北、华北等地区[2-3]。气候环境是农作物分布的决定因素,依据水分、热量等资源时空分布格局,我国冬油菜种植区存在2条大体并行的北界线。甘蓝型冬油菜北界是20世纪50年代以来,甘蓝型冬油菜替代白菜型油菜的更替变革[3-5]及此后历次北移实践的产物[6-12];白菜型冬油菜种植区北界是我国农耕制长期演化的结果,与当地气候生态、耕种和膳食传统等相适配,具有很高的稳定性[3]。虽然在植物分类学中甘蓝型油菜与白菜型油菜分属2个不同物种[13],但在农耕系统内二者却属同一作物类型,甘蓝型油菜北移替代白菜型油菜,并不涉及作物类型变更,对农耕制冲击较小,这也是甘蓝型冬油菜替代变革与历次北移容易取得成功的重要原因之一,而白菜型冬油菜北移不具有类似属性,面临作物类型变更及由此引发的系列严峻挑战。本文对我国冬油菜北移历史、现状、存在的问题及对策等进行了梳理,从中汲取历史经验教训,应对当前产业困境与挑战,为我国北方冬油菜产业发展提供切实可行的思路建议。

1 我国冬、春油菜种植区的分界与面积情况

我国油菜分为冬油菜和春油菜2个种植区,其分界线大抵东起山海关沿长城向西,至贺兰山东麓经六盘山转向西南,穿越横断山向雅鲁藏布江大峡谷至西南国界[14-15]。分界线以北以西为春油菜区,以南以东为冬油菜区,该分界线也是我国冬油菜种植的北界线。春油菜主要分布在青藏高原、蒙新内陆、甘肃局部等年均气温低、无霜期短的区域,面积约66.7万hm2[2];冬油菜主要分布在长江流域、黄淮河流域等广阔区域,面积约609.8万hm2[16]。油菜的3个主要栽培种在我国均有种植[17],其中,甘蓝型油菜种植面积占全国油菜总面积的95%以上,是我国的主栽类型;芥菜型油菜主要分布在北方干旱地区,面积约3.3万hm2[2, 18];白菜型油菜面积约28.7万hm2,其中,白菜型春油菜面积约20万hm2,主要分布在青藏高原高海拔区,白菜型冬油菜面积8.7万hm2,主要分布在甘肃、陕西、河北等北方强冬性区[2, 19]。

2 我国冬油菜的两条并行种植北界

我国冬/春油菜分界线包含明显不同属性的两段。从雅鲁藏布江下游国界处延伸至甘肃天水一带,为冬/春油菜分界线西南段(从白龙江至雅鲁藏布江),也是甘蓝型冬油菜西界;从甘肃陇西经六盘山、贺兰山拐向东至山海关一线,为冬/春油菜分界线的北方段,也是白菜型冬油菜种植北界。在白菜型冬油菜北界以东以南150—300 km的并行线,即为甘蓝型冬油菜种植北界;我国冬油菜北界包含甘蓝型冬油菜和白菜型冬油菜2条大体并行的北界线。

冬/春油菜分界线西南段,即甘蓝型冬油菜西界是由于从东向西地理海拔抬升伴随热量减少等,使甘蓝型油菜不能越冬或不能正常成熟,造成甘蓝型冬油菜向甘蓝型春油菜、白菜型春油菜种植带的过渡。分界线的北方段成因是纬度和海拔升高、水分和热量减少等共同作用下形成的种植类型过渡,种植区由甘蓝型冬油菜向白菜型冬油菜、甘蓝型春油菜过渡。

我国的冬油菜历次北移是2条北界线向北向西的推移[6-12],甘蓝型冬油菜北移的实质是甘蓝型冬油菜替代以西以北的白菜型冬油菜,完成更替变革,不涉及农耕学的作物类型变更;而白菜型冬油菜的北移通常是冬油菜移入其传统种植区以外的春播油料作物产区,涉及到当地作物组分的变化。因此,白菜型冬油菜北移面临更复杂的问题。

3 我国冬油菜北移的现状

3.1 冬油菜北移历程

我国冬油菜北移历程可概括为白菜型冬油菜的“两次北移尝试”和甘蓝型冬油菜抗寒性的“三次育种突破”。20世纪50年代,新疆新源县成功试种了白菜型冬油菜[20-21],是我国冬油菜北移尝试的开始;之后二十余年间(1955—1979年),西藏拉萨[22]、辽宁[23-25]、河北[26]、陕北[27-28]、晋中[29]等省(市、区)开展了白菜型冬油菜引种或北移试验,其中,引种的代表品种有“上党”油菜、“汾阳”油菜等。在这一时期,我国长江流域和黄淮河流域等产区基本完成甘蓝型冬油菜引种替代白菜型油菜的物种变更,由此形成甘蓝型冬油菜种植北界,北界线西起陕西渭河以南至河南南部,沿淮豫边界拐向安徽中北部、山东东南部。1993年开始,强抗寒白菜型冬油菜延油2号,被先后引入甘肃兰州、临洮、武威等地[30-31];至2009年我国北方开展了新一轮白菜型冬油菜大规模北移尝试,但由于白菜型冬油菜种植比较效益低等诸多因素限制,开展北移尝试以来至今未在传统产区以外形成稳定北移种植区;而甘蓝型冬油菜的抗寒性经历3次育种突破和北移后,使甘蓝型冬油菜从关中灌区(北纬35°以南、海拔700 m以下)、豫中南部、皖北等地成功北移至渭北旱塬、山西南部、河北南部等[6-7]崂山以南、北纬36°广大地区。

3.2 传统冬油菜产区之外,未形成白菜型冬油菜稳定北移种植区

我国白菜型冬油菜第一次尝试北移,其实质是白菜型冬油菜替代白菜型春油菜,冬油菜在产量、含油量、早熟性等方面均有明显优势。但在同一时期西北、华北等地先后引入产量更高、抗病性更强的甘蓝型春油菜,至1980年各地基本都停止了冬油菜引种试验,我国白菜型冬油菜第一阶段北移西扩尝试随之结束。试图以高产、早熟的白菜型冬油菜在传统产区替代白菜型春油菜,是符合生产条件和需求的,只因此次尝试被产量更高的甘蓝型春油菜替代变革而终止,之后一直未能形成白菜型冬油菜北移区。

白菜型冬油菜北移的第二次尝试,提出的技术思路总体不符合实际生产条件和需求,北移尝试已有二十余年,但至今未形成新的稳定冬油菜北移种植区。在技术研发方面,单纯注重了品种抗寒性,忽视品种耐旱性定向提升;而实践中以水分限制为主,旱寒叠加逆境是白菜型冬油菜北移面临的生境难题,综合比较效益低是产业发展陷入困境的主导因素。

目前,该区天水-陇东冬油菜产区主栽品种为强抗寒冬油菜天油7号、冬油1号、延油2号、甘油202等,其产量低、双高劣质、倒伏严重,种植效益低于小麦、玉米等主要作物,没有竞争优势。另外,冬油菜种植北界以西以北地区,气候更为干燥,干旱成为决定冬油菜种植的关键因素,在品种强抗寒基础上,增强品种耐旱性对冬油菜成功北移至关重要。白菜型冬油菜天水-陇东主产区,冬油菜主要分布在年降水量450—550 mm的区域,年降水量不足450 mm的地区冬油菜很少种植,冬油菜种植北界以北随着降水量进一步减少,油料作物类型过渡为耐旱性较强的亚麻、向日葵等春播油料作物。水分限制成为冬油菜种植的主要气象因子,这一点在天水-陇东白菜型冬油菜主产区最北部的庆阳地区表现得最为明显,庆阳冬油菜主要分布在宁县、镇原、庆城、西峰等中南部降水较多县区,向北到环县、华池等降水减少到400 mm以下地区,冬季旱寒叠加使冬油菜越冬很困难,已基本无油菜播种面积,而耐旱春播油料作物亚麻种植面积增加到1万hm2以上;类似地,在陕北降水较少的地区也以耐旱春播油料作物芥菜型油菜、亚麻等为主。白菜型冬油菜第二次北移尝试中,对品种耐旱性没有给予足够重视。

3.3 形成最具寒旱特色的甘蓝型冬油菜产区

甘蓝型冬油菜经过历次北移后,已形成稳定的北移种植区。早期北移使陕西关中、安徽北部、江苏北部、河南全境等完成甘蓝型冬油菜替代白菜型冬油菜的更替,形成目前黄淮河流域、陕西关中等甘蓝型冬油菜产区[6-7]。甘蓝型冬油菜第二次北移主要发生在陕西、甘肃两地,使冬油菜种植区从关中灌区北移至饶山以南的渭北旱塬和天水浅山河谷区,形成我国最具寒旱特色的甘蓝型冬油菜产区[11],该区域对品种的要求是具有较强抗寒性,目前主栽品种有甘杂1号、单杂1号、天油14号等,其中,甘杂1号在抗寒性、丰产性等方面表现更为突出,最北在陕西洛川、最西到甘肃武山县可稳定越冬。

3.4 强抗寒甘蓝型冬油菜正在逐步替代旱寒区白菜型冬油菜,两类油菜将形成交错分布态势

近年育成的强抗寒甘蓝型冬油菜甘油4号、甘油221、甘油228等,可在甘肃庆阳、平凉、陇西、天水、冀中、山东德州等冬季极端气温不低于-26.5 ℃的地区稳定越冬,与原白菜型冬油菜品种相比,甘蓝型冬油菜产量大幅增加,亩产230 kg以上[12];品质达到国家双低标准,抗倒伏,种植效益1 500元以上,收益高于小麦等作物,与玉米等持平。目前,强抗寒甘蓝型冬油菜正在逐步可替代天水-陇东、延安、河北等原白菜型/芥菜型油菜,形成新的甘蓝型冬油菜种植区;白菜型冬油菜面积逐步减少,但将长期在更高海拔、高纬度地区种植,与甘蓝型冬油菜形成交错分布态势。

4 冬油菜北移存在的问题

4.1 强抗寒甘蓝型冬油菜在北移替代区存在晚熟问题

强抗寒甘蓝型冬油菜比白菜型品种晚熟10—15 d[32-33],在北方水、热条件较少的地区,甘蓝型冬油菜收获后复种,会对后茬作物类型选择和产量形成有较大影响。寒旱区白菜型冬油菜一般5月下旬至6月中下旬成熟[34-35],甘蓝型冬油菜6月中下旬至7月上中旬成熟收获。对比两类油菜生育期进程,发现甘蓝型冬油菜返青期比白菜型冬油菜迟10 d以上,返青后各生育期时长基本一致,“迟返青”是甘蓝型冬油菜晚熟的主要原因。

4.2 甘蓝型冬油菜不耐迟播,前茬作物需较早成熟收获

在北方旱寒区冬油菜适宜播期为8月中下旬,白菜型冬油菜9月上中旬以前播种,一般不会对越冬造成很大影响[36];强抗寒甘蓝型冬油菜8月底之后播种,会造成越冬率下降甚至不能越冬。因此,9月中旬前成熟的作物收获后可复种白菜型冬油菜,例如,在甘肃宁县地膜玉米可在9月中下旬收获后,播种的白菜型冬油菜可安全越冬;而甘蓝型冬油菜只能衔接小麦、西瓜等成熟较早的作物。在白菜型冬油菜种植区小麦、玉米是最主要的作物,小麦收获后轮作冬油菜是传统模式。

4.3 白菜型冬油菜种植效益过低,难以形成优势种植模式融入当地传统耕作制度

白菜型冬油菜产量低、品质劣[37],综合效益低,平均亩产值仅780元左右。白菜型冬油菜成熟期倒伏十分严重,难以机械收获,在当前农村劳动力短缺的情形下,人工割晒脱粒繁重艰辛的体力劳作[38],也是白菜型冬油菜发展的主要阻力。冬油菜北界以西以北地区多为传统一熟制旱作农业区,利用冬油菜为越冬作物组分发展一年两熟或两年三熟种植,水分和热量不足是主要限制因素。在热量条件较好的灌溉区,如在武威冬油菜6月中旬成熟收获,后茬可复种早熟马铃薯,但产量比正茬单季马铃薯下降20%以上,“冬油菜+马铃薯”复种模式总收益与传统单季种植相比仍无明显竞争优势,白菜型冬油菜融入当地耕作制度的难度很大。

4.4 受水分不足等因素限制,传统冬油菜北界以西以北多数地区,不宜发展一年两熟或两年三熟种植

在天水-陇东等传统白菜型冬油菜产区,油菜通常在小麦茬后播种[39],翌年6月中下旬收获后,常选择短生育期作物类型或早熟品种进行复种,“小麦+冬油菜+复种作物”是典型种植模式,其中,小麦全生育期需水约400 mm,冬油菜需水350 mm以上,后茬作物至少需水300 mm以上,这一典型复种模式至少需水1 050 mm以上。白菜型冬油菜传统主产区常年降水量多在500 mm左右,2年降水总量可基本满足复种模式水分需求。但从传统主产区向北向西延伸,降水量逐渐减少[3],在天水-陇东白菜型冬油菜产区以北毗邻地区,常年降水已不足400 mm,远不能满足冬油菜后茬复种的需求。白菜型冬油菜成熟早,收获后剩余热量增多,但由于受水分限制等原因,这些地区仍不适宜发展一年两熟或两年三熟种植。

4.5 我国白菜型冬油菜仍为“双高”劣质品种,接受度普遍低于当地春播油料作物

按照日摄取食用油脂25 g计算,在亚麻酸不低于5%的前提下,饱和脂肪酸含量越低、油酸含量越高,且ω-6与ω-3比例为1—6﹕1的食用植物油是最符合人体营养和健康需求的[40]。优质油菜品种籽粒有益脂肪酸成分油酸含量60%以上,饱和脂肪酸总量7%左右,芥酸含量不超过1%,“双低”菜籽油是最优质的食用植物油[41]。

但我国白菜型冬油菜产区主栽品种均为高芥酸、高硫苷“双高”劣质品种[42-43],在天水-陇东主产区,主栽品种籽粒硫苷含量通常为70—130 μmol·g-1,芥酸含量均在30%以上,油酸为10%—20%,亚油酸为12%—16%(ω-6),亚麻酸为10%—12%(ω-3),对人体有益的不饱和脂肪酸总量仅40%左右(表1)。目前,北方白菜型冬油菜在品质方面存在的突出问题是:芥酸含量过高,油酸含量过低,长期食用不利于人体健康,在北方菜籽油的接受喜爱度远低于亚麻油、紫苏油等春播油料作物。

表1 北方白菜型冬油菜主栽品种的籽粒品质

5 我国冬油菜北移启示与建议

从我国甘蓝型冬油菜历次北移实践[6-12, 44-47],可获得如下经验。一是甘蓝型油菜替代白菜型油菜的变革,对传统耕作制度冲击小,甘蓝型油菜易融入当地传统农作制度中。二是甘蓝型冬油菜主要分布在年降水量600 mm以上的湿润地区,年降水量能满足甘蓝型冬油菜生育需求,不存在水分限制问题。三是甘蓝型冬油菜北移的主要限制因素是品种抗寒性与当地冬季低温,品种稳定越冬具有成功北移的决定性。四是甘蓝型冬油菜高产、优质、抗病性等优异表现,可成功替代白菜型冬油菜,大幅提高油菜种植效益,种植面积迅速扩大,形成稳定的甘蓝型油菜北移替代种植区。五是甘蓝型冬油菜晚熟、不耐迟播问题,可通过选育早中熟品种加以解决。

我国白菜型冬油菜北移不成功的原因:一是白菜型冬油菜种植区以北以西地区,旱寒叠加限制了冬油菜种植,而水分是主导因素。白菜型冬油菜后茬复种一年两熟或两年三熟模式,需水至少600 mm(1年)或1 050 mm(2年累积),白菜型冬油菜种植北界以西以北地区80%以上是年降水不足的旱作区,水分供给不能支持多熟种植。白菜型冬油菜北移实践中过多强调了品种抗寒性,对水分限制考虑不够。二是白菜型冬油菜产量低、品质劣、易倒伏,比较效益低,在西北川水灌区与其他农作物相比不具有竞争优势。三是亚麻、紫苏等春播油料作物食用油脂,比白菜型冬油菜更受北方群众认可与喜爱。

北移实践与理论分析均表明,目前,白菜型冬油菜不具有北移条件,单从品种技术层面分析,现有品种比较效益太低,如无品种等技术的巨大突破,白菜型冬油菜北移西扩难度很大。现阶段应加强推动强抗寒甘蓝型冬油菜北移种植,替代白菜型冬油菜,实现产量、品质等的跨越发展。

6 展望

强抗寒甘蓝型冬油菜抗-26.5 ℃极端低温,在白菜型冬油菜天水-陇东主产区全境均可稳定越冬,在产量、品质、抗病性等方面具有明显优势,种植效益大幅提高[12]。甘蓝型冬油菜替代白菜型冬油菜的变革,仍然是在传统冬油菜种植区内进行,甘蓝型冬油菜种植与传统耕作制度兼容性高,也符合当地食用菜籽油的传统,北移替代种植具有很强内生驱动力与潜力。在北方降水、热量充沛的两年三熟区,强抗寒甘蓝型冬油菜甘油221等比春小麦早熟10 d左右,比冬小麦早熟7 d左右。小麦成熟收获后可复种大豆、豌豆、荞麦、紫苏等作物。甘蓝型冬油菜属低耗水养地作物[24-25],成熟收获后复种大豆、荞麦等,比传统小麦后茬复种模式增产10%以上。另外,北移区甘蓝型冬油菜平均亩产在230 kg以上[12],普遍比同地区小麦收益高200—300元。总体而言,“甘蓝型冬油菜+”种植模式整体技术要优于传统“小麦+”模式,甘蓝型冬油菜融入当地耕作制度并不困难,这也是甘蓝型冬油菜在解决品种技术问题后能够迅速形成稳定北移种植区的重要原因。

甘蓝型冬油菜北移进入传统白菜型产区后,白菜型冬油菜规模集中种植区将被取代,我国北方将迅速形成强冬性甘蓝型冬油菜种植区,冬油菜产量将翻一番,成为我国油菜高产区,综合比较效益将与玉米持平,超过小麦等主要农作物,强冬性区冬油菜种植面积将明显增加,扭转冬油菜面积连续快速下滑的产业颓势。未来强冬性区甘蓝型冬油菜须在强抗寒基础上,加强品种耐旱性定向选育,继续替代降水量较少区域的白菜型冬油菜;培育早熟、耐迟播等品种,解决甘蓝型冬油菜种植前后茬选择限制问题;研发甘蓝型冬油菜安全越冬栽培技术措施,保障冬油菜在遇到冬季极端气候时可稳定越冬。我国油菜育种技术成熟,如杂优利用、分子育种等现代育种技术将被引入利用,明显提高强冬性区冬油菜育种水平与效率,可以预见在技术创新驱动下强冬性区甘蓝型冬油菜产业会加速发展。而白菜型冬油菜将长期在一些特定区域小面积种植。

值得一提的是,近年来,我国华北等地下水超采、水位下降问题十分严重,是南水北调东线、中线工程的主要受水区,在国家受水先节水原则指导下,河北、山东等地减少了小麦等高耗水作物种植面积,同时,在国家增油料政策和当地旅游观花等需求驱动下,近年冬油菜面积有较快增长。华北发展冬油菜潜力很大,除政策等措施引导之外,根本措施是选育比较效益较高的品种类型,较高的种植收益是冬油菜能够长期稳定增长的根本保障。

[1] 傅廷栋, 杨光圣, 涂金星, 马朝芝. 中国油菜生产的现状与展望. 中国油脂, 2003, 28(1): 11-13.

FU T D, YANG G S, TU J X, MA C Z. The present and future of rapeseed production in China. China Oils and Fats, 2003, 28(1): 11-13. (in Chinese)

[2] 杜德志, 肖麓, 赵志, 柳海东, 姚艳梅, 星晓蓉, 徐亮, 李开祥, 王瑞生, 李钧, 付忠, 赵志刚, 唐国永. 我国春油菜遗传育种研究进展. 中国油料作物学报, 2018, 40(5): 633-639.

DU D Z, XIAO L, ZHAO Z, LIU H D, YAO Y M, XING X R, XU L, LI K X, WANG R S, LI J, FU Z, ZHAO Z G, TANG G Y. Advances in genetic breeding of spring rapeseed in China. Chinese Journal of Oil Crop Sciences, 2018, 40(5): 633-639. (in Chinese)

[3] 刘后利. 油菜遗传育种学. 北京: 中国农业大学出版社, 2000.

LIU H L. Rapeseed genetics and breeding. Beijing: china agricultural university press, 2000. (in Chinese)

[4] 刘后利. 油菜遗传育种研究的新成就和新进展(续). 中国农学通报, 1993, 9(5): 5-10.

LIU H L. New acheivements and new advances on the studies of genetics and breeding in rapeseeds. Chinese Agricultural Science Bulletin, 1993, 9(5): 5-10. (in Chinese)

[5] 张树杰, 张春雷. 气候变化对我国油菜生产的影响. 农业环境科学学报, 2011, 30(9): 1749-1754.

ZHANG S J, ZHANG C L. Influences of climate changes on oilseed rape production in China. Journal of Agro-Environment Science, 2011, 30(9): 1749-1754. (in Chinese)

[6] 黄继英. 甘蓝型冬油菜北移可行性初探. 中国油料, 1992, 14(4): 41-44.

HUANG J Y. Preliminary study on the feasibility of winter rape moving northward. Chinese Journal of Oil Crop Sciences, 1992, 14(4): 41-44. (in Chinese)

[7] 王拴全, 刘冬梅. 渭北旱原甘蓝型油菜北移的实践与认识. 干旱地区农业研究, 1994, 12(3): 74-78.

WANG S Q, LIU D M. The practice and acknowledgement of northward movement of rapeseed () on Weibei Plateau. Agricultural Reseach in the Arid Areas, 1994, 12(3): 74-78. (in Chinese)

[8] 王栓全, 刘冬梅. 甘蓝型油菜北移的栽培技术. 作物杂志, 1995(1): 20-21.

WANG S Q, LIU D M. Cultivation techniques ofmoving northward. Crops, 1995(1): 20-21. (in Chinese)

[9] 关韫瑞, 郑立魁, 张合记, 陈爱萍. 甘蓝型油菜北移晋南. 农业科技信息, 1994(7): 21-22.

GUAN Y R, ZHENG L K, ZHANG H J, CHEN A P.moved northward to southern Shanxi. Agricultural Science and Technology Information, 1994(7): 21-22. (in Chinese)

[10] 岳增良. 甘蓝型油菜北移栽培技术. 河北农业科学, 1993(2): 38.

YUE Z L. Cultivation techniques ofmoving northward. Journal of Hebei Agricultural Sciences, 1993(2): 38. (in Chinese)

[11] 王晨光, 李思训. 陕西省甘蓝型油菜再次北移的探讨. 陕西农业科学(自然科学版), 2000, 46(3): 32-33, 46.

WANG C G, LI S X. Discussion on the northward movement ofin Shaanxi Province again. Shaanxi Journal of Agricultural Sciences, 2000, 46(3): 32-33, 46. (in Chinese)

[12] 曹小东, 刘自刚, 米文博, 徐春梅, 邹娅, 徐明霞, 郑国强, 方新玲, 崔小茹, 董小云, 米超, 陈其鲜. 甘蓝型冬油菜北移种植的适应性分析. 中国农业科学, 2020, 53(20): 4164-4176.

CAO X D, LIU Z G, MI W B, XU C M, ZOU Y, XU M X, ZHENG G Q, FANG X L, CUI X R, DONG X Y, MI C, CHEN Q X. Analysis on the adaptability of northward planting of. Scientia Agricultura Sinica, 2020, 53(20): 4164-4176. (in Chinese)

[13] 傅廷栋. 油菜的品种改良. 作物研究, 2007, 21(3): 159-162.

FU T D. Variety improvement of rape. Crop Research, 2007, 21(3): 159-162. (in Chinese)

[14] 刘后利. 油菜的遗传和育种. 上海: 上海科学技术出版社, 1985.

LIU H L. Inheritance and breeding of rape. Shanghai: Shanghai Scientific & Technical Publishers, 1985. (in Chinese)

[15] 张树杰, 王汉中. 我国油菜生产应对气候变化的对策和措施分析. 中国油料作物学报, 2012, 34(1): 114-122.

ZHANG S J, WANG H Z. Policies and strategies analyses of rapeseed production response to climate change in China. Chinese Journal of Oil Crop Sciences, 2012, 34(1): 114-122. (in Chinese)

[16] 王汉中. 中国油料产业发展的现状、问题与对策. 中国油料作物学报, 2005, 27(4): 100-105.

WANG H Z. Present situation, problems and countermeasures of oil industry development in China. Chinese Journal of Oil Crop Sciences, 2005, 27(4): 100-105. (in Chinese)

[17] 刘后利. 几种芸薹属油菜的起源和进化. 作物学报, 1984, 10(1): 9-18.

LIU H L. Origin and evolution of rapeseeds. Acta Agronomica Sinica, 1984, 10(1): 9-18. (in Chinese)

[18] 刘后利. 我国油菜育种研究的进展. 中国农学通报, 1988, 4(5): 18-22.

LIU H L. Research progress of rapeseed breeding in China. Chinese Agricultural Science Bulletin, 1988, 4(5): 18-22. (in Chinese)

[19] 杜德志, 刘青元, 王宁惠, 李秀萍, 安风云. 白菜型油菜杂种优势利用研究进展. 青海农林科技, 1995(1): 1-4.

DU D Z, LIU Q Y, WANG N H, LI X P, AN F Y. Research progress on utilization of heterosis in Chinese cabbage rape. Science and Technology of Qinghai Agriculture and Forestry, 1995(1): 1-4. (in Chinese)

[20] 杨淑铭. 新疆新源县冬播油菜产量高. 农业科学通讯, 1957(9): 530.

YANG S M. The yield of winter sowing rape in Xinyuan County, Xinjiang is high. Scientia Agricultura Sinica, 1957(9): 530. (in Chinese)

[21] 严毅. 冬油菜的播种及冬前苗期管理技术. 新疆农业科学, 1961(6): 213-206.

YAN Y. Sowing of winter rape and management techniques of seedling stage before winter. Xinjiang Agricultural Sciences, 1961(6): 213-206. (in Chinese)

[22] 西藏自治区农牧科学院. 冬播油菜初步试种成功. 西藏农业科技, 1978(2): 44.

Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences. The planting successful of winter rapeseed. Tibet Agricultural Science and Technology, 1978(2): 44. (in Chinese)

[23] 梁纲, 尤丰. 适于我省复、套种的新作物: 油菜. 辽宁农业科技, 1973(5): 10-16.

LIANG G, YOU F. A new crop suitable for multiple cropping and intercropping in our province: rapeseed. Liaoning Agricultural Sciences, 1973(5): 10-16. (in Chinese)

[24] 陈庆南. 试种越冬油菜. 新农业, 1977(14): 5-6.

CHEN Q N. Try planting overwintering rape. New Agriculture, 1977(14): 5-6. (in Chinese)

[25] 陈庆南, 姜克滨. 冬油菜获丰收. 新农业, 1978(14): 15-16.

CHEN Q N, JIANG K B. Harvest of winter rape. New Agriculture, 1978(14): 15-16. (in Chinese)

[26] 河北省农业局经济作物处. 管好冬油菜的几项技术. 河北农业科技, 1979(1): 11-12.

The Cash Crop Office of the Hebei Provincial Agriculture Bureau. Several techniques of managing winter rape well. Hebei Agricultural Science and Technology, 1979(1): 11-12. (in Chinese)

[27] 延安地区农科所洛川试验站, 陕西省农科院冯家村大队蹲点组. 延安地区冬油菜死苗及防止措施. 陕西农业科学, 1976, 22(8): 29-31.

Luochuan Experimental Station of Yan'an Institute of Agricultural Sciences, Research Group of Shaanxi Academy of Agricultural Sciences. Dead seedlings of winter rape in Yan 'an area and preventive measures. Shaanxi Journal of Agricultural Sciences, 1976, 22(8): 29-31. (in Chinese)

[28] 陕西省延安地区农科所洛川试验站. 宽窄行种油菜是防冻害的好办法. 农业科技通讯, 1978(7): 7.

Luochuan Experimental Station of Yan’an Institute of Agricultural Sciences. Planting rape in wide and narrow rows is a good way to prevent freezing injury. Bulletin of Agricultural Science and Technology, 1978(7): 7. (in Chinese)

[29] 刘聚宝. 油菜覆土防止死苗. 山西农业科学, 1979, 7(1): 47.

LIU J B. Covering rape with soil to prevent seedling death. Journal of Shanxi Agricultural Sciences, 1979, 7(1): 47. (in Chinese)

[30] 雷建明, 庞进平, 郭天顺. 白菜型冬油菜良种延油2号. 甘肃农业科技, 1999(5): 46.

LEI J M, PANG J P, GUO T S. Yanyou No.2, a Chinese cabbage winter rape variety. Gansu Agricultural Science and Technology, 1999(5): 46. (in Chinese)

[31] 张建荣. 4个白菜型冬油菜品种在静宁县旱地梯田的引种初报. 甘肃农业科技, 2015(3): 50-52.

ZHANG J R. Preliminary report on the introduction of four winter rape varieties of Chinese cabbage in dry land terraces in Jingning County. Gansu Agricultural Science and Technology, 2015(3): 50-52. (in Chinese)

[32] LIU Z G, ZOU Y, DONG X Y, WEI J P, XU C M, MI W B, XU M X, FANG X L, CAO X D, ZHENG G Q, MI C. Germinating seed can sense low temperature for the floral transition and vernalization of winter rapeseed (). plant science, 2021, 307: 110900.

[33] ZHENG G Q, DONG X Y, WEI J P, LIU Z G, ASLAM A, CUI J M, LI H, WANG Y, TIAN H Y, CAO X D. Integrated methylome and transcriptome analysis unravel the cold tolerance mechanism in winter rapeseed (L.). BMC plant biology, 2022, 22(1): 414

[34] 刘自刚, 孙万仓, 方彦, 李学才, 杨宁宁, 武军艳, 曾秀存, 王月. 夜间低温对白菜型冬油菜光合机构的影响. 中国农业科学, 2015, 48(4): 672-682.

LIU Z G, SUN W C, FANG Y, LI X C, YANG N N, WU J Y, ZENG X C, WANG Y. Effects of low nocturnal temperature on photosynthetic apparatus of winter rapeseed (L.). Scientia Agricultura Sinica, 2015, 48(4): 672-682. (in Chinese)

[35] 徐春梅, 邹娅, 刘自刚, 米文博, 徐明霞, 董小云, 曹小东, 郑国强, 方新玲. 白菜型冬油菜萌动种子低温春化的生理生化特征. 中国农业科学, 2020, 53(5): 929-941.

XU C M, ZOU Y, LIU Z G, MI W B, XU M X, DONG X Y, CAO X D, ZHENG G Q, FANG X L. Physiological and biochemical characteristics of low temperature vernalization of germinating seeds of. Scientia Agricultura Sinica, 2020, 53(5): 929-941. (in Chinese)

[36] LIU Z G, DONG X Y, CAO X D, XU C M, WEI J P, ZHEN G Q, WANG J X, LI H, FANG X L, WANG Y, YAN H, MI C, ZHAO C X, MI W B. QTL mapping for cold tolerance and higher overwintering survival rate in winter rapeseed (). Journal of Plant Physiology, 2022, 275: 153735.

[37] 米文博, 方园, 刘自刚, 徐春梅, 刘高阳, 邹娅, 徐明霞, 郑国强, 曹小东, 方新玲. 白菜型冬油菜温敏不育系PK3-12S育性转换的差异蛋白质组学分析. 作物学报, 2020, 46(10): 1507-1516.

MI W B, FANG Y, LIU Z G, XU C M, LIU G Y, ZOU Y, XU M X, ZHENG G Q, CAO X D, FANG X L. Differential proteomics analysis of fertility transformation of the winter rape thermo-sensitive sterile line PK3-12S (L.). Acta Agronomica Sinica, 2020, 46(10): 1507-1516. (in Chinese)

[38] 郑国强, 刘自刚, 魏家萍, 李诚德, 曹小东, 方新玲, 董小云, 李辉, 米文博, 徐春梅, 徐明霞, 邹娅. 北方强冬性区白菜型冬油菜临界安全越冬率及产量补偿效应分析. 干旱地区农业研究, 2021, 39(5): 19-28.

ZHENG G Q, LIU Z G, WEI J P, LI C D, CAO X D, FANG X L, DONG X Y, LI H, MI W B, XU C M, XU M X, ZOU Y. The critical safe overwintering and yield compensation effect of winter Rapeseed (L.) in strong winter region of North China. Agricultural Research in the Arid Areas, 2021, 39(5): 19-28. (in Chinese)

[39] WEI J P, SHEN Y Z, DONG X Y, ZHU Y J, CUI J M, LI H, ZHENG G Q, TIAN H Y, WANG Y, LIU Z G. DNA methylation affects freezing tolerance in winter rapeseed by mediating the expression of genes related to JA and CK pathways. Frontiers in genetics, 2022, 13: 968494.

[40] ATTAMAN J A, TOTH T L, FURTADO J, CAMPOS H, HAUSER R, CHAVARRO J E. Dietary fat and semen quality among men attending a fertility clinic. Human Reproduction, 2012, 27(5): 1466-1474.

[41] 熊秋芳, 张效明, 文静, 李兴华, 傅廷栋, 沈金雄. 菜籽油与不同食用植物油营养品质的比较: 兼论油菜品质的遗传改良. 中国粮油学报, 2014, 29(6): 122-128.

XIONG Q F, ZHANG X M, WEN J, LI X H, FU T D, SHEN J X. Comparation of nutritional values between rapeseed oil and several other edible vegetable oils: discussion of rapeseed quality genetic improvement. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association, 2014, 29(6): 122-128. (in Chinese)

[42] 郑国强, 郭敏明, 魏家萍, 米文博, 徐春梅, 徐明霞, 邹娅, 曹小东, 方新玲, 崔小茹, 董小云, 米超, 陈其鲜, 刘自刚. 强冬性区白菜型冬油菜品质和产量相关性状变异分析. 种子, 2020, 39(10): 23-31.

ZHENG G Q, GUO M M, WEI J P, MI W B, XU C M, XU M X, ZOU Y, CAO X D, FANG X L, CUI X R, DONG X Y, MI C, CHEN Q X, LIU Z G. Variation analysis of quality and yield-related characters of cabbage-type winter rapeseed (L.) in strong winter region. Seed, 2020, 39(10): 23-31. (in Chinese)

[43] 刘自刚, 孙万仓, 杨宁宁, 武军艳, 方彦, 李学才, 曾秀存, 王月. 不同生态条件下白菜型冬油菜性状差异分析. 干旱地区农业研究, 2015, 33(4): 49-58.

LIU Z G, SUN W C, YANG N N, WU J Y, FANG Y, LI X C, ZENG X C, WANG Y. Variations in quality and agronomic traits of winter rapeseed (L.) grown in different ecological regions. Agricultural Research in the Arid Areas, 2015, 33(4): 49-58. (in Chinese)

[44] 杨俊龙. 杂交油菜新组合: 单杂1号. 农业科技通讯, 1993(4): 33.

YANG J L. Danza No.1, a new hybrid rape combination. Bulletin of Agricultural Science and Technology, 1993(4): 33. (in Chinese)

[45] 董振生, 景军胜, 刘创社, 冉隆贵, 张修森, 刘绚侠, 董军刚. 高产、优质甘蓝型油菜杂交种甘杂1号的选育. 陕西农业科学, 1998, 44(3): 15-17.

DONG Z S, JING J S, LIU C S, RAN L G, ZHANG X S, LIU X X, DONG J G. Breeding of high-yield and good-quality Brassica napus hybrid Ganza No.1. Shaanxi Journal of Agricultural Sciences, 1998, 44(3): 15-17. (in Chinese)

[46] WEI J P, ZHENG G Q, YU X W, LIU S S, DONG X Y, CAO X D, FANG X L, LI H, JIN J J, MI W B, LIU Z G. Comparative transcriptomics, proteomics, physiological and biochemical analysis of leaves freezing tolerance in winter rapeseed. Frontiers in Plant Science, 2021, 12: 664311.

[47] LIU Z G, DONG X Y, ZHENG G Q, XU C M, WEI J P, CUI J M, CAO X D, LI H, FANG X L, WANG Y, TIAN H Y. Integrate QTL mapping and transcription profiles reveal candidate genes regulating flowering time in. Frontiers in plant science, 2022, 13: 904198.

Status, Existing Problems and Strategy Discussion on Northward Expansion of Winter Rapeseed in China

Liu Zigang, Wei Jiaping, Cui Junmei, Wu Zefeng, Fang Yan, Dong Xiaoyun, Zheng Guoqiang

Gansu Agricultural University/State Key Laboratory of Aridland Crop Sciences, Lanzhou 730070

Since the 1950s, with the introduction and application of winter rapeseed () in China, it has led to the rapid transformation, i.e., replacing winter turnip rape by winter oil rape, in the Yangtze River Basin being the main production areas of winter rapeseed in China. In the late 1980s, with the continuous breakthroughs in cold tolerance breeding, the planting area of winter oil rapeseed continued to extend northward. Winter oil rapeseed had replaced winter turnip rapeseed in the main production areas in China, such as the HuangHuai River Basin, Weihe River Basin, and Weibei Dry Plateau. In recent years, strong cold resistant cabbage type winter oil glycerol 4 and other varieties have been developed, which can replace winter turnip rapeseed in arid and cold regions of northern China, achieving doubled yield of winter rapeseed, “double low” quality, and suitable machine harvesting for lodging resistance. The essence of the successful northward migration of winter rapeseed was the northward migration of winter oil rapeseed in China, namely cold resistant varieties of winter oil rapeseed replaced winter turnip rapeseed in the original production area, which have greatly promoted the development of winter rapeseed industry. Nevertheless, the northward migration of winter turnip rapeseed faces completely different difficulties. Since 1955, the northward migration trial of winter turnip rapeseed has been terminated by the introduction of spring oil rapeseed into the planting regions of spring turnip rapeseed at the same time. In the subsequent trial, there is a deviation in the research direction on techlonogies of the northward migration, i.e., solely paying close attention to the cold resistance, while ignoring drought tolerace of varieties which have been migrated into the northward migration area with further reduction in precipitation. There was resulting in technology output not meeting the actual needs of the industry. As a result, the northward migration practice has been carried out for decades and has not yet formed a stable winter rapeseed planting area outside of traditional production areas. In recent years, the original planting area has also continued to shrink, and the northward migration of winter turnip rapeseed has had little effect. In practical condition, the main challenge faced by the northward migration of winter turnip rapeseed is water limitation and the combination of drought and cold stress. The low comparative efficiency is the leading factor in the predicament of industrial development. In recent years, the strong cold-tolerant varieties of winter oil rapeseed developed can stably overwinter in northern cold and arid regions, replacing the varieties of winter turnip rapeseed, significantly improving yield, quality, planting efficiency of winter rapeseed, etc., which is the hope for winter rapeseed in strong winter regions to break through industrial difficulties. We have reviewed the history of winter rape northward-extension in China, achievements and existing problems. The reasons for the dilemma of northward extension were analyzes, and suggestions were made. The revolution of replacing winter turnip rape with winter oilseed rape should be promoted to meet the challenges in winter rape industry development in north China.

winter rapeseed; drought tolerance; strong cold tolerance; introduction

10.3864/j.issn.0578-1752.2023.15.002

2023-02-13;

2023-05-26

甘肃省科技重大专项(22ZD6NA009)、甘肃省重点人才项目(2023RCXM003)、甘肃省自然科学基金重点项目(23JRRA1408)、甘肃省教育厅产业支撑计划(2021CYZC-46)、中央引导地方科技专项资金(ZCYD2023-2-1)、甘肃省教育厅青年博士基金(2021QB-035)

通信作者刘自刚,E-mail:lzgworking@163.com

(责任编辑 李莉)

猜你喜欢
冬油菜甘蓝型种植区
冬油菜返青后这样管
重庆拟增种冬油菜40万亩
C市主要草莓种植区土壤重金属镉、铅现状调查
不同种植区陇东苜蓿营养价值的比较研究
早熟甘蓝型春油菜‘年河18号’选育及栽培技术
2016-2017甘蓝型油菜新品种(系)比较试验
草莓种植区土壤中典型有机氮化合物的分布及来源
甘蓝型油菜新品种“京华165”选育和栽培技术
西藏白菜型冬油菜科学施肥技术研究
室内水淹和田间模拟湿害对甘蓝型油菜耐湿性鉴定