浅谈油菜机械化生产及安徽国豪新品种选育推广进程

韩仁长，黄冠，余洪根，郑产宏，朱兴奇，丁龙，陈世春，李豆豆

（安徽国豪农业科技有限公司，安徽合肥 230088）

油菜（Brassica napusL.）又名油白菜，苦菜，为十字花科、芸薹属植物，原产我国，主要分布在安徽、湖北、湖南、四川等地，是我国重要的油料作物，常年种植面积约666.67万公顷，是人们生活中不可或缺的食品原料之一。我国的油菜种植面积和总产量均居世界首位[1]。油菜产业属于劳动密集型产业，而我国劳动生产力成本逐年提高，传统的小农生产模式极大地阻碍了我国油菜走向产业化发展的步伐，油菜生产机械化程度较低已经成了产业化发展的瓶颈[2-3]，因此推动我国油菜生产从劳动密集型向机械化高效生产转变成为了当务之急。机械化生产对油菜特性要求的研究成为我国油菜产业发展重点关注的方向之一。

1 国内外油菜机械化生产现状

1.1 国外

澳大利亚、欧盟、加拿大等发达国家油菜种植已实现全程机械化，油菜机械化收获率几乎达到100%[3-4]。据统计，加拿大油菜产量大约为其消费量的2倍，其出口量约为全世界总出口量的60%[5]，如此巨大的出口量依赖于油菜生产高度机械化。

1.2 我国

我国油菜生产仍属劳动密集型，用工约150～180人/hm2，用工成本占油菜生产总成本的45%以上。造成油菜机械化水平较低的主要原因就是油菜本身具有无限花序、分枝多、且开花和角果成熟时间不一致、成熟时角果易裂开等特点[6]。我国开始实施油菜生产机械化的时间晚，机械化技术发展滞后，机械化作业水平低下[3，7]。据统计，2012年我国油菜机械化联合收割、机械化分段收割及人工与机械化结合分段收获的油菜面积分别占油菜总收获面积的6.7%、4.7%和6.2%；总体机械化收获水平仅达14.5%[4]。

我国油菜主产区油菜收获时气温高，油菜角果易开裂；油菜种植面积大但规模小，地形限制大；长期以来对油菜机械化特性关注度低，忽略了品种对机械化作业的适应性；植株上下分枝角果成熟度不同；机械化用具性能落后、作业效率低下[4，8-10]等因素制约着我国油菜产业机械化进程。

2 机械化生产对油菜品种性状的要求

适合机械化生产的油菜品种在优质、高产的基础上要求具有以下主要性状：株型紧凑、株高适中（160 cm左右）、花期集中、成熟期相对一致、早熟性突出、耐迟播、抗病性好、抗倒伏、籽粒大、耐裂角、主枝结角多和分枝短等[11-14]。

2.1 植株紧凑，株高适中

油菜机械化收割要求油菜品种具有半矮秆，植株高度约160 cm左右。如植株高大，进入收割机内的油菜枝叶秆屑过多，易导致清选筛面堵塞，降低机收效率。目前，油菜机械化收获时清选分离损失率占到了总损失率的20%～30%，这一损失率的高低和油菜植株高矮成正相关。

2.2 花期集中，角果密度大

油菜为无限花序，花期越集中，角果成熟越趋一致。角果层集中度越高，单株成熟一致性越好，机械收获损失率越低。

2.3 成熟期相对一致，早熟性突出

油菜黄熟期至完熟期时成熟度为85%～95%，此时籽粒饱满，种皮色泽好，粒重和含油率较高，且易于脱粒，机械损失小，最适宜机械收获。但机械收获最佳期比人工适宜收获期推迟5～7 d，不利于后茬作物田间安排，因此宜机收油菜品种应具备早熟特性。

2.4 耐迟播

同一品种在一定的播期内适当晚播，相对抗病、抗倒性会增强，而且植株株高会相对降低，更加适合机械化收割。

2.5 抗病、抗倒伏

机械化种植密度大，田间通风透光性差，增加了发病概率，由于感病植株早黄熟，角果易炸裂，增加了机械收获时的损失率。

油菜如出现倒伏，不但会影响机收效率，而且由于下层油菜光照差成熟时间晚，使上下层油菜成熟不一致，增加机收不利因素。

2.6 角果籽粒数多、不易裂角

在同样条件下角果粒数每增加1粒，油菜产量增加5%，机械化收获实践也证明角粒数多的油菜品种，机械损失率较低。角果的易开裂程度影响着收获时的损失率。易裂果的油菜品种在机械化收获时，由于机械外力拉扯、震动等因素导致角果破裂，洒落要比耐裂果的油菜品种高。因此易裂果的油菜品种机械收获损失率大于耐裂果的油菜品种。

2.7 主枝结角多、分枝短

适合机械收获的油菜品种须分枝短、分枝上挺，这样就能减少油菜相互间的缠绕和交叉，减少收获时由于相互拉扯而造成的损失。

油菜在直播及密植栽培模式下，植株分枝数减少，分枝长度变短。从多年实践看，适合油菜机械化收割的种植方式为直播，密度要求70～85株/m2。这就要求适合机械收获的油菜品种必须适合直播。在高密度种植情况下产量有保障，不会出现抗倒性、抗病性变差的情况。据多年研究和种植观察，角果密度大的油菜品种具备耐直播、耐密植的特性。

3 油菜适应机械化生产的特性的研究进展

3.1 株型

在油菜株型方面，中国农业科学院油料作物研究所王汉中研究员团队等[15]通过60kSNP芯片分析了333份材料的株高、初分枝高度及分枝数等性状，共得到34292个SNP标记，分别筛选出了7、4和5个控制株高、初分枝高度和分枝数的位点；认为A02染色体上的BnRGA和BnFT是控制株高的主要候选基因；A07染色体上的BnLOF2和BnCUC3对于分枝数有着重要影响。结合SNP芯片及RNA-seq技术。西南大学钱伟等[16]利用327份材料获得了在C03染色体上控制分枝数的新位点，并认为BnaC03g63480D为分枝数的关键候选基因。该研究为油菜理想株型的选育提供重要参考。

3.2 抗病性

近年来由菌核（Sclerotinia sclerotiorum）和根肿菌（Plasmodiophora brassicae）引起的菌核病、根肿病的蔓延严重影响了油菜生产。加拿大曼尼托巴大学（University of Manitoba）的 Arvind H．Hirani等[17]首次报道了在不同的群体中存在共同的抗菌核病的QTL。种间杂交是改良作物的一种有效方式，尤其对获得种群内缺失的性状有重要价值。我国甘蓝型油菜中缺少根肿病有效的抗原，张椿雨等[18]通过远缘杂交技术，结合回交等手段获得了农艺性状良好的具有抗根肿病的BC2株系并通过GISH、BAC-FISH和AFLP等技术分析了回交后代的遗传特征，为我国的抗根肿病育种提供了优良种质材料。

3.3 角果籽粒数

角果籽粒数是影响产量的另一个重要的农艺性状。不同的油菜种质之间在角果籽粒数方面有着较大变异。中国农业科学院油料作物研究所王汉中研究员等[19]首次系统分析了角果籽粒数自然变异的遗传及细胞学基础。结果表明，角果籽粒数自然变异主要是受母体效应控制，通过对F1代的分析，得知角果籽粒数主要由父母本的一般配合力决定。该研究为进一步了解相关的角果籽粒数自然变异的机制奠定了坚实的基础，也利于油菜高产品种的培育。

3.4 油菜机械化品种的选育成果

岳绪国[20]等选用亲缘关系远、地理相距大、目标性状突出且优缺点互补的材料为亲本，进行杂交。在后代选择中，成功选育出适合机械化作业的油菜新品种镇油5号，融高产、早熟、优质、含油量高、耐迟播于一体的具有广适性的油菜新品种。

浦惠明等[21]以细胞质雄性不育系宁A7为母本、恢复系05N336为父本育成的甘蓝型双低油菜新组合宁杂21号，优质高产、株高适中、含油量高、株型紧凑，十分有利于机械收获。

谌国鹏等[22]选用312B与中双9号杂交，针对机械化生产需求，选育了适宜机械化生产的油菜保持系汉3B及细胞质雄性不育系汉3A，并利用汉3A配制筛选了一批适宜机械化生产的优势油菜新组合。总结出不育系的选育是机械化杂交油菜品种选育的关键。

孟倩[23]在筛选适合于机械化收获的油菜品种研究中，对6个油菜品种在3种密度和2个播期下进行大田种植，结果表明杂油58在60万株/hm2密度下产量最高。

关周博等研究了适宜机械化栽培的甘蓝型油菜农艺性状与单株产量的相关性及耐密油菜育种，为选育耐密种植，适合轻简化收获的油菜提供理论基础[24]。

4 安徽国豪适宜机械化生产的油菜新品种选育推广

4.1 着手农艺性状，农艺农机相结合

油菜全程机械化涉及到品种、种植密度、种植方式、栽培措施等，针对这些公司近几年开展了不同油菜新品种机械化作业的筛选，同一品种不同种植密度、方式的筛选，结合油菜秸秆粉碎还田对下茬作物影响的研究，结合不同栽培措施与机械化相融合的效果，不断探索现有栽培条件下，适合长江流域油菜机械化生产的新路子。

4.2 公司科研取得的进展

通过公司科研人员几年的努力并与专业合作社及农机大户共同试验，取得了一定的成果。①筛选出了一批上下角果成熟一致、枝干交叉少、矮秆、耐密植、裂荚性好的早熟抗倒油菜新品种徽豪油12、大地199、豪油58等。②油菜机械化生产推广油菜撒播方式直播，有效解决之前密度问题带来的产量问题，并有效降低了生产成本，使大户大面积种植油菜成为可能。③油菜机收与秸秆还田效益共同探索研究，油菜花叶秸秆同时还田，增加了土壤有机质，使板结的土壤得到修复，提供了下茬作物的产量水平，达到了用地养地的功效。

5 小结

推进油菜生产机械化是油菜种植发展的方向，我国油菜育种主要是致力于高产、高油、多抗、优质及杂种优势的利用。在指标设计上主要追求产量、抗性、含油量、优质[25]，忽略了油菜品种对机械化作业的适应性。加上我国油菜生产规模小，农村劳动力不足，劳动生产率低[26]，这些因素都大大阻碍了油菜产业的发展。今后要将油菜品种特性等农艺性状、栽培技术与机械农机性能相结合，在品种改良、栽培模式、农机设计上开展系统联合攻关，大力推进油菜生产机械化，为我国油菜产业发展贡献力量。