大庆地区蓖麻新品种引进与适应性差异比较研究

张翼飞，于崧，张鹏飞，朱丹丹，张春雨，孙梓筌，冯胜杰，张继峰，谭德云，杨克军

（1.黑龙江八一农垦大学农学院/寒地作物种质改良与栽培重点实验室，大庆163319；2.淄博市农业科学研究院）

大庆地区蓖麻新品种引进与适应性差异比较研究

张翼飞1，于崧1，张鹏飞1，朱丹丹1，张春雨1，孙梓筌1，冯胜杰1，张继峰1，谭德云2，杨克军1

（1.黑龙江八一农垦大学农学院/寒地作物种质改良与栽培重点实验室，大庆163319；2.淄博市农业科学研究院）

为引进和筛选适于黑龙江省大庆地区栽培的蓖麻优良品种，在常规栽培和覆膜栽培条件下，开展了蓖麻不同品种的适应性研究。结果表明，在大庆地区供试蓖麻品种分别表现为中晚（淄蓖麻6号）及晚熟（淄蓖麻5号和淄蓖麻8号）特性，3个品种均可正常生长发育、开花结实，且具良好的抗倒伏、抗病虫能力。覆膜栽培可提早出苗，加快生育进程，改善茎秆生长、分枝能力、穗部性状和结果能力等生长发育性状，显著提高蓖麻产量31.58%～42.81%，其中淄蓖麻5号和6号产量分别为3 048.70 kg·hm-2和2 849.61 kg·hm-2，显著高于淄蓖麻8号（2 431.33 kg·hm-2）。中晚熟品种淄蓖麻6号可通过研究与应用密植技术，进一步提升其主穗和一级穗的数量，充分发挥产量潜力；针对晚熟品种淄蓖麻5号和8号，可研究应用适时早播和促熟技术，延长生长周期，提高籽粒成熟度与产量。

蓖麻；品种；大庆地区；适应性；覆膜栽培

面对化石能源逐渐枯竭、使用过程中造成一系列严重的环境问题［1］，各国对化石能源的争夺日益激烈，能源危机难以避免［2］，开发利用新能源成为一种必然的趋势。按照国家发改委制定的能源发展规划，我国到2020年可再生能源将占总能源的10%左右，而目前仅实现1%左右。生物质能与传统能源有着本质的区别，在整个能源体系中占据重要地位，可为我国能源结构多元化发展作出巨大贡献［3］，如何获得充足的生物油脂和燃料乙醇原料是生物质能产业急需解决的重大问题。目前制约我国生物能发展的最大瓶颈是原材料供应不足，然而与土地资源丰富的国家不同，我国地少人多，人均占有耕地面积不足1.5亩，发展生物质能产业还应当紧密结合这一国情，必须遵循“不与粮争地、不与人争食用油、不与牲畜争饲料”的原则［4］。

蓖麻（Ricinus communis L.）具有适应性广、抗性强的特点，可在盐碱及贫瘠的土地生长，在我国已有1 500多年的种植历史，种植面积常年保持在27万hm2以上［5］。作为世界上十大油料作物之一，蓖麻油可作为重要的化工原料，生产润滑油、油漆、表面活性剂等3 000多种化学衍生物，广泛应用于国防、航空、化工医药和机械等行业，而且其有可再生性，并被称为可再生“绿色石油”［6］。已有研究表明，蓖麻作为耐盐碱作物，在中低盐碱地种植蓖麻较种植其他作物有更好的经济效益［7］。

黑龙江省大庆、安达、肇州、肇源、杜蒙、林甸、龙江和泰来等西部市县为盐碱地集中分布区［8］，其中大庆市辖区总面积2.2万hm2，耕地面积64万hm2，轻盐碱土面积占60%以上［9］。近年来，我国新疆［10］、浙江［11］、内蒙古［12］等地区的蓖麻引种试验取得了较好的效果，虽然大庆地区尚无规模化的蓖麻种植，但随着地方经济的发展，种植业结构调整力度逐年加大，以及对盐碱地的利用、开发与改良已经被摆到日程议题，结合非粮生物质能源作物蓖麻的生长发育特性，开展蓖麻品种选择及栽培技术试验示范，一方面利于缓解耕地危机与生物质能发展的双重矛盾，另一方面在一定程度上可以缓解生物质能发展过程中原材料供应不足的问题，为丰富油城产业结构、实现大庆石化产业的可持续发展积累战略技术储备；此外，大量盐碱地和边际性土地资源的有效利用，对于提高土地利用价值、帮助农民增收和改善盐碱地生态环境等方面也具有不可估量的作用。为此，研究基于黑龙江省西部特别是大庆盐碱地区的自然环境及生产条件，有针对性的选择蓖麻品种开展引种试验，以期在探索当地蓖麻引种规律的同时，为构建寒地蓖麻高产高效栽培技术体系提供科学的理论依据和实践参考。

1　材料与方法

1.1试验区自然概括

试验在黑龙江八一农垦大学试验实习基地（46° 37′N 125°11′E，海拔150 m）进行，试验区极端最低气温-39.2℃，最热月平均气温23.3℃，极端最高气温39.8℃，年均无霜期143 d。年降水为427.5 mm，年蒸发量1 635 mm，年干燥度为1.2，大陆度为78.9。试验地土壤为碱化草甸土，0～20 cm土层土壤基础肥力为：有机质25.95 g·kg-1，全氮1.72 g·kg-1，碱解氮157.37 mg·kg-1，速效磷19.30 mg·kg-1，速效钾143.81 mg·kg-1，pH 8.20。

1.2供试材料

供试品种为淄蓖麻5号、淄蓖麻6号和淄蓖麻8号，均由淄博市农业科学研究院提供。

1.3试验设计

试验采用裂区设计，主区因子为覆膜栽培（A1）与常规不覆膜栽培（A2）2个不同栽培方式处理，副区因子为3个不同品种（B1：淄蓖麻5号；B2：淄蓖麻6号；B3：淄蓖麻8号），共6个处理，每个处理3次重复，总计18个小区。小区5行，行距1.1 m，行长15 m，小区面积5.5 m×15 m=82.5 m2，试验区周围设保护行。于5月14日播种，密度为9 000穴·hm-2。施肥量按纯N 225 kg·hm-2、P2O5100 kg·hm-2、K2O 150 kg·hm-2施用，肥料为尿素（N≥46%）、磷酸二铵（N≥18%；P2O5≥46%）和硫酸钾（K2O≥50%），其中40%氮肥和全部磷钾肥随整地起垄以底肥形式施用，剩余60%氮肥于主茎果穗形成与第二分枝穗现蕾期追施。8月26日开始人工分批采收。

1.4测定项目及方法

在蓖麻生长期内进行物候期和农艺性状调查，方法按蓖麻种质资源描述规范和数据标准进行［13］。参考丘小军等［14］方法进行抗倒伏、抗病虫害等抗性调查。蓖麻收获结束后，待果穗风干进行考种、计产。

1.5数据分析与处理

利用SPSS 13.0进行数据处理与统计分析，显著性检验采用Duncan's新复极差法。

2　结果与分析

2.1不同栽培方式下蓖麻品种间生育期差异比较

由表1可知，覆膜栽培条件下，蓖麻在播种后11～14 d出苗，不覆膜处理则在播种后16～19 d出苗。淄蓖麻5号、6号和8号在覆膜条件下，出苗至现蕾期分别为41 d、40 d和43 d，现蕾至初花期为8 d、 8 d和10 d，初花至花果期为8 d、8 d和9 d，花果至成熟期为41 d、38 d和44 d，分别比不覆膜处理少6～8 d、1～2 d、2～3 d和3～4 d。在大庆地区常规栽培条件下，淄蓖麻5号、6号和8号生育期分别为131 d、124 d和142 d，淄蓖麻6号表现为中晚熟，淄蓖麻5号和8号表现为晚熟特性。覆膜栽培可使各蓖麻品种从出苗到主穗成熟提早15～18 d。

表1　不同栽培方式下蓖麻品种的物候期调查Table 1Comparison of phenophase among different castor varieties under two cultivation patterns

2.2不同栽培方式下蓖麻品种间主要农艺性状差异比较

2.2.1茎秆生长能力

由表2可知，供试蓖麻品种属中秆品种，不同栽培条件下，淄蓖麻6号株高均最高，分别为221.08 cm和210.19 cm，淄蓖麻5号株高均最矮，分别为194.82 cm和180.67 cm，淄蓖麻6号株高显著（P＜0.05）高于淄蓖麻5号和8号，覆膜处理可显著增加株高5.19%～7.80%。不同品种间茎粗变化不明显，但覆膜栽培下蓖麻茎秆生长粗壮。主茎节数、主穗位节数、主穗位高度均表现为淄蓖麻6号＞淄蓖麻8号＞淄蓖麻5号，相比于常规栽培，覆膜栽培淄蓖麻6号和8号主茎节数分别显著（P＜0.05）增加1～2节，淄蓖麻5号、6号和8号主穗位高度分别提升10.96 cm、11.39 cm和10.81 cm，但主穗位节数无明显变化。

2.2.2分枝能力

供试品种中，单株有效分枝数、单株有效穗数均表现为淄蓖麻8号＞淄蓖麻5号＞淄蓖麻6号，淄蓖麻8号分枝能力强，淄蓖麻6号分枝能力中等（如表2）。相比于淄蓖麻6号，覆膜条件下淄蓖麻5号和8号单株有效分枝数多1～2个，淄蓖麻8号单株有效穗数多1个；常规栽培下淄蓖麻8号单株有效分枝数比淄蓖麻6号多1个，而各品种间单株有效穗数差异不显著。

2.2.3穗部性状与结果能力

如表3所示，淄蓖麻5号的主穗最长，其次为淄蓖麻6号和8号，常规栽培下，各品种间差异均未达显著水平；覆膜条件下，淄蓖麻5号主穗较淄蓖麻8号明显（P＜0.05）长8.54 cm，淄蓖麻6号和8号间仍无显著差异；相比于常规栽培，覆膜处理可促进各品种蓖麻植株主穗长度增加14.91%～26.53%。各蓖麻品种的百粒重介于33.69～37.08 g之间，均属中小粒品种，且覆膜处理对蓖麻百粒重影响不大。

供试蓖麻品种主穗和各级分枝穗着生蒴果数量见图1，尽管在同种栽培方式下，不同蓖麻品种间的单株总蒴果数变化不明显，但在各级分枝穗的蒴果数上差异显著。其中，主穗蒴果数由多到少排列顺序依次为淄蓖麻8号、淄蓖麻5号、淄蓖麻6号。常规与覆膜栽培下，淄蓖麻8号主穗蒴果数明显（P＜0.05）多于淄蓖麻6号10个和13个；淄蓖麻6号的1级分枝穗蒴果数均最多，分别显著多于淄蓖麻8号27个和32个；其他分枝穗蒴果数表现为淄蓖麻5号＞淄蓖麻8号＞淄蓖麻6号，除淄蓖麻6号和8号在常规栽培下差异不明显以外，各品种间差异均达显著水平（P＜0.05）。

覆膜栽培下，淄蓖麻5号和6号单株粒重较高，分别为346.49 g和320.90 g，显著高于淄蓖麻8号（274.98 g），而常规栽培下，各品种单株粒重无明显差异（图2A）。在各品种单株粒重组成中，以1级分枝穗粒重比例最大，其中淄蓖麻5号和6号在覆膜处理下显著高于淄蓖麻8号46.74%和54.74%，而在常规栽培下，仅淄蓖麻5号与8号差异明显；其次为主穗粒重，但各品种间差异不大；其他分枝穗粒重比例最小，且淄蓖麻5号和8号优势较大。

从图2B可知，不同栽培方式下，各品种主穗、1级分枝穗单果粒数相差较少（2.71～2.96和2.55～ 2.71），但其他分枝穗单果粒数差异较大，以淄蓖麻6号最多（覆膜栽培2.58和常规栽培2.48），显著高出淄蓖麻5号和8号7.05%～13.24%和11.69%～22.17%。总体来看，覆膜栽培可有效提高各蓖麻品种主穗长度、各级分枝着生蒴果数和粒重以及其他分枝穗单果粒数，从而使单株总粒重显著增加。

表2　不同栽培方式下蓖麻品种主要农艺性状比较ⅠTable 2Comparison of main agronomic traits among different castor varieties under two cultivation patterns（part Ⅰ）

表3　不同栽培方式下蓖麻品种主要农艺性状比较ⅡTable 3Comparison of main agronomic traits among different castor varieties under two cultivation patterns（part Ⅱ）

图1　不同栽培方式下蓖麻品种间各级分枝穗蒴果数Fig.1Capsule number of ear at every branch among different castor varieties under two cultivation patterns

图2　不同栽培方式下蓖麻品种间各级分枝果穗粒重与单果粒数Fig. 2Seed weight and one capsule seed number of ear at every branch among different castor varieties under two cultivation patterns

2.3不同栽培方式下蓖麻品种间抗性差异比较

由表4可知，不同栽培条件下淄蓖麻5号、6号和8号的抗虫、抗病性表现良好，调查中未发现蓖麻枯萎病、灰霉病、黑斑病、夜蛾、金龟子、灰象甲、蚜虫等病虫害发生现象。3个蓖麻品种中，淄蓖麻5号和8号的抗倒伏性很强，而淄蓖麻6号为株高在210 cm以上的中高杆品种，抗倒伏性中等。尽管覆膜处理促使淄蓖麻6号茎秆变粗，但增幅有限且株高也随之提升，因此淄蓖麻6号始终表现为中等抗倒伏性。

表4　不同栽培方式下蓖麻品种的抗性情况Table 4Resistance level of different castor varieties under two cultivation patterns

图3　不同栽培方式下蓖麻品种的产量与出仁率Fig. 3Seed yield and shelling percentage among different castor varieties under two cultivation patterns

2.4不同栽培方式下蓖麻品种间产量与出仁率差异比较

供试3个蓖麻品种的产量总体表现为：淄蓖麻5号＞淄蓖麻6号＞淄蓖麻8号（图3A），常规栽培条件下，淄蓖麻5号产量显著（P＜0.05）高于淄蓖麻8号287.02 kg，而淄蓖麻5号与6号、淄蓖麻6号与8号之间产量差异未达显著水平。覆膜条件下，淄蓖麻5号和6号产量差异不大，但都明显优于淄蓖麻8号。与常规栽培相比，覆膜栽培下各蓖麻品种产量均显著增加，增幅达31.58%～42.81%。常规栽培下，淄蓖麻8号出仁率最低，为67.00%，分别比淄蓖麻5号和6号低了8.27%和9.67%；覆膜条件下，淄蓖麻5号出仁率最高，且显著高出淄蓖麻8号8.81%，而淄蓖麻6号与其他2个品种间出仁率差异不明显（图3B）。

3　讨论

盐碱地是重要的土地资源，全世界盐碱地面积约为9.55×108hm2，中国约有9.91×107hm2，广泛分布在长江以北的辽阔内陆地区以及辽东半岛、渤海湾和苏北滨海狭长地带，浙江、福建、广东等省份沿海，台湾省和南海诸岛的沿岸也有零星分布［15］。由于土壤盐碱化造成了土壤的板结、肥力下降等问题，土地逐渐退化，严重阻碍农业土地资源的高效利用。目前围绕盐碱地的生态环境改良和利用研究如火如荼，尤其是盐碱土壤如何农业高效利用成为研究热点。我国东北地区松嫩平原现有盐碱地面积174.4万hm2，约占松嫩平原总面积的14%［16］。其中大庆地区地处松嫩平原腹地，冬季受大陆冷高压控制影响，盛行偏北风，寒冷少雪，热量严重匮乏；春季土壤干旱，蒸发量大，土壤上升水流加强，可溶性盐分汇集地表；夏季受副热带海洋气团影响，盛行偏南风，前期干热，后期降水集中且变率大，时有旱涝，地表区域水流聚集于低平洼地，形成了局部的积水内涝，使地下水位升高；秋季多寒潮，降温急剧，这种气候特点为本区土壤盐渍化的发生提供了条件［17］。因此，在大庆地区引进栽培并推广蓖麻种植产业意义重大，有利于该地区种植结构的产业调整，带动地方经济特别是石油工业的可持续发展。

适宜的生态环境条件是作物充分发挥其产量潜力的重要前提和保障［18］。研究引进栽培的3个蓖麻品种淄蓖麻5号、6号和8号，在大庆地区栽培均可正常生长发育、开花结实，且具良好的抗病虫能力，常规栽培下各品种熟性在124～142 d，表现为中晚（淄蓖麻6号）及晚熟（淄蓖麻5号和8号）特性，适宜在无霜期为143 d以上的大庆地区种植。研究结果表明，参试品种均属中秆品种，其中淄蓖麻6号的株高、主茎节数、主穗位节数、主穗位高均显著高于淄蓖麻5号和8号。淄蓖麻5号和8号的单株有效分枝数占优势，而茎粗、主穗长度、单株有效穗数和百粒重在品种间变化不明显。抗倒伏能力方面，淄蓖麻5号和8号较强，淄蓖麻6号则表现中等，其原因可能由于其地上部株高较高，茎秆倾斜角度略大于其他品种。李清泉［19］研究发现，北方高寒区地膜覆盖栽培蓖麻可增温提墒，保持和调节土壤水分，抗旱保苗，提前出苗10～15 d，提早成熟5～20 d。研究中，覆膜栽培比常规栽培提早5 d出苗，从出苗到主穗成熟提早15～18 d。同时，覆膜处理对蓖麻的株高、茎粗、主茎节数、主穗位高、主穗长度、单株有效穗数都有明显的促进作用。

蓖麻产量的高低与品种的优劣存在明显的相关关系，张宝贤等［20］认为除环境条件适应性以外，丰产性和稳定性是衡量一个品种在生产上能否被利用或利用程度的重要性状。本研究中，参试品种单位面积产量总体表现为淄蓖麻5号＞淄蓖麻6号＞淄蓖麻8号，在覆膜条件下，淄蓖麻5号和6号产量分别为3 033.70 kg·hm-2和2 814.61 kg·hm-2，显著高于淄蓖麻8号（2 431.33 kg·hm-2）。相比于常规栽培，覆膜处理可显著增加各品种籽粒产量31.58%～42.81%。王芳等［21］利用25个蓖麻杂交种的14个主要农艺性状与单株产量的资料进行相关分析和通径分析表明，一级分枝粒重、单株粒数、茎粗是蓖麻增产的重要因素；赵婧辛等［22］报道认为，蓖麻单株粒数对单株产量的直接贡献最大，主茎果穗数对单株产量的直接贡献次之。研究中，各蓖麻品种的单株粒重在常规栽培条件下差异不大，但各级果穗的单果粒数总体表现为淄蓖麻6号＞淄蓖麻5号＞淄蓖麻8号，其中淄蓖麻6号显著的高于其他品种，这说明在大庆地区表现中晚熟特性的淄蓖麻6号，在常规条件下蒴果饱满度较好，而晚熟品种特别是淄蓖麻8号尽管一级以上分枝成穗潜力大，主穗与其他分枝蒴果数较多，但由于积温不足导致蒴果发育不良，种子延迟成熟，秕粒多，单果粒数和单株粒重明显下降；但覆膜处理后可显著增加蓖麻主穗和各级分枝的蒴果数和单株总蒴果数，同时也显著提高了二级以上分枝的单果粒数和单株总粒重，从而有效提升各蓖麻品种的出仁率和单位面积产量。

4　结论

结合试验结果，建议供试蓖麻品种在大庆地区应采用覆膜栽培模式，其中中晚熟品种淄蓖麻6号可通过研究应用密植技术，进一步提升其主穗和一级穗的数量，充分发挥产量潜力；针对晚熟品种淄蓖麻5号和8号，可研究应用适时早播和促熟技术，适当延长生长周期，提高籽粒成熟度和产量。由于研究结果为1年1点数据，每个参试品种的综合性状还有待进一步试验示范证实。

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Introduction and Environmental Adaptability Comparison of New Castor Varieties in Daqing Region

Zhang Yifei1，Yu Song1，Zhang Pengfei1，Zhu Dandan1，Zhang Chunyu1，Sun Ziquan1，Feng Shengjie1，Zhang Jifeng1，Tan Deyun2，Yang Kejun1
（1.College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University/Key Laboratory of Crop Germplasm Improvement and Cultivation in Cold Regions of Heilongjiang Province，Daqing 163319；2.Zibo Academy of Agriculture Science）

In order to screen suitable castor varieties for Daqing region in Heilongjiang Province，comparative experiment for environmental adaptability of three castor varieties under the conditions of conventional and plastic film mulching cultivation was carried out.The results showed that Zibima No.6 had feature of mid-late maturity，Zibima No.5 and Zibima No.8 exhibited late maturity feature respectively.Three castor varieties could normal growth and development，flowering and fruiting，and had good resistance to lodging，diseases and insect pests in Daqing region.Based on the film mulching cultivation，speed of emergence，growing process，stem growth，branching capability，ear characteristic and capsule productivity were promoted，seed yield were significantly increased by 31.58～42.81 percentage points.Seed yields of Zibima No.5 and Zibima No.6 were 3 048.70 kg·hm-2and 2 849.61 kg·hm-2respectively，which are obviously higher than that of Zibima No.8.For the mid-late maturing variety，Zibima No.6，high density cultivation technique should be studied and applied to fully exert its potential of seed yield by increase spike numbers on main stem and primary shoots.While for late maturing varieties，Zibima No.5 and Zibima No.8，techniques of early sowing at an appropriate time and accelerating fruit maturity should be developed and used to prolong the growth period，increase seed maturity and yields.

castor；varieties；Daqing region；environmental adaptability；film mulching cultivation

S565.6；S322.1

A

1002-2090（2016）02-0022-06

10.3969/j.issn.1002-2090.2016.02.005

2015-03-12

国家公益性行业（农业）专项（201303007）；大庆市指导性科技计划项目（szdfy-2015-16）；高校引进人才科研启动基金项目（XYB2014-03）。

张翼飞（1985-），男，讲师，东北农业大学毕业，现主要从事作物高产栽培理论与技术、作物栽培生理与分子生态学等方面的研究工作。

杨克军，男，教授，博士研究生导师，E-mail：byndykj@163.com。