湖南省肥用油菜品种选育及应用

周兴 邓力超 刘新红 李莓

绿肥作为我国几千年农耕文化的宝贵遗产，其种植利用对我国农业的发展有着不可替代的地位和意义。20世纪80年代以前，绿肥一直是我国农业生产中氮素、有机肥料和饲料的重要来源之一，对保障我国粮食生产起到了重要作用。长期以来，湖南省十分重视耕地土壤培肥，绿肥作物一直是湖南省农业生产的重要有机肥源。曾经，湖南省绿肥种植面积历来居全国之首，最高年份播种面积近2 000万hm2，这一时期也是湖南省绿肥发展乃至全国绿肥发展的鼎盛时期[1]。

20世纪80年代后，随着我国种植业结构调整，化肥的大量使用以及农村劳动力转移，绿肥作为农作物主要养分来源的作用逐渐被化肥取代，加之绿肥本身经济效益不高，绿肥种植面积急剧下降[2，3]。 据统计，湖南全省绿肥作物种植面积回落至30万hm2左右[4]。进入21世纪，随着农业土壤污染等生态问题凸显，政府高度重视农业绿色发展，农民改土培肥意识增强，绿肥种植面积逐步恢复并趋于稳定，目前湖南省绿肥种植面积稳定在60万hm2左右。

油肥1号

1 十字花科绿肥发展

我国绿肥种植利用有2 000多a历史。在元代以前，绿肥以豆科作物为主，到了明清时代，绿肥逐渐拓展到多种作物，如十字花科的萝卜、油菜等。清代《抚郡农产考略》中记载的“萝卜大小两种，大者为蔬菜，小者专为肥田之用”及“萝卜与猪骨灰拌种下之，亩田需猪骨一斤”指出绿肥需磷肥，以小肥换大肥的道理[5]。

20世纪六七十年代，在全国绿肥网组织的科普培训引导下，人们逐步明确十字花科芸薹属绿肥因其根系发达，通过富集和解磷作用，能较好地利用土壤难溶性磷酸盐。随着现代科技发展和研究深入，十字花科作物油菜等根系利用土壤磷的生理和分子机理，涉及磷的吸收与转运、转录调节及信号传导等生物学过程，逐渐被剖析揭示[6]。但是，由于化肥的大量使用和人们对十字花科作物肥用价值的忽视，十字花科绿肥如油菜作当家绿肥仍是一个崭新的课题，还需深入研究。

2 油菜肥用优势

据官方统计，2018年湖南全省水稻种植面积270万hm2左右，旱地作物约82万hm2[7]。除去冬季作物油用油菜、蔬菜用地，据统计，全省绿肥种植面积可以发展到 150万～250万 hm2，因此，湖南绿肥种植仍有较大的发展潜力。而现代农业对绿肥发展提出了新的要求：抗逆性强，适应性广，功能性用途宽，经济效益好，种子、肥料及管理投入少等[8]。紫云英等传统豆科绿肥虽有天然的固氮优势，但是其存在抗逆性差、适应性窄、种子繁殖率低等问题，尤其是紫云英功能性窄 （除肥用外，其他功能性弱）、经济效益低下，且投入种子、用工成本也较高，已经不适应现代农业发展的新要求。

油菜绿肥相比紫云英绿肥有着适应性强、用途广、经济价值高、发展潜力大等极其明显的优势，并且油菜绿肥扎根深，吸收利用土壤难溶性磷与钾能力远高于其他绿肥作物，可为后茬作物平衡养分、高产提供保障，尤其兼具苗薹作蔬菜、花期美化环境多用途，在现代农业生产中有着超越其他绿肥的潜力[9，10]。

3 油菜绿肥专用品种选育与应用

虽然油菜作绿肥有着其他绿肥不具备的优势，但是一般油用常规品种由于生物量大、生育期长、株型高大、茎秆粗壮坚硬，存在作绿肥存在腐解慢、翻压难度大等问题。针对此，湖南省作物研究所在全国率先选育出油菜绿肥专用品种——油肥1号、油肥2号。

①油肥1号 为通过甘蓝型油菜与白菜型油菜杂交育成的绿肥专用超短生育期油菜品种。该品种融合了早熟白菜型亲本营养生长期短、发苗快和甘蓝型亲本生物量大、抗病性强、品质好等优势。油肥1号在40～50 d即可开花 （平均气温15℃以上）、100～120 d 即可终花结角，不需低温春化即可完成生殖转化发育且抗寒能力强，即使遭遇冬季0℃以下低温，已进入阶段发育的植株不落蕾、不落角，已受精的胚胎表现为秕籽或空角，待气温回升后，生殖发育仍可迅速恢复正常。其终花后结角期株高1 m左右、分枝数4～5个，每667 m2地上部生物量2 000 kg以上，N、P、K 含量分别达到 3.01%、0.34%、2.81%（干物质），高于同期翻耕其他绿肥作物（含没有成角的其他油菜）。

油肥1号既适合秋播冬翻也适于春后压青，而且其生物学产量与干物质积累明显高于其他绿肥作物，是与单季稻、双季稻或其他农作物于冬闲期实现茬口搭配的理想绿肥资源[11]。

油菜绿肥

②油肥2号 为适宜机械压青的矮秆、偏迟熟绿肥专用油菜品种，在生育期上与油肥1号形成互补。该品种播期弹性大，可在9月至次年1月底播种，3月下旬或4月上旬达到适宜翻压期（盛花期）。其盛花期时，株高 0.9 m，分枝数 4～6个，667 m2地上部生物量2 300 kg左右，N、P、K 含 量 分 别 达 1.66% 、0.37%、2.53%（干物质）。油肥 2号不仅株型较矮、抗倒能力强，且适于机械翻压，同时具有较强抗寒性、抗病性等抗逆特性[12]。

目前，油肥系列品种以稻—稻—油菜绿肥、中稻或一季晚稻—油菜绿肥模式在湖南省水田推广应用面积在66.67 hm2以上，旱地作物—油菜绿肥、果茶园—油菜绿肥应用面积在33.33 hm2以上，初步实现了油菜绿肥生产应用模式规模化，初步展示了油菜绿肥的生产潜力和应用前景，为油菜绿肥普及应用提供了可靠的技术支撑。

油肥机械翻压利用

油肥机械翻压后

4 展望

虽然油菜绿肥在湖南省实现了初步推广应用，但湖南省季节性、结构性闲置耕地居多，加上农业生产大户、农业合作社的增加，加剧了耕地种植集约化以及果茶经济林面积迅速扩大，为绿肥发展提供了较大空间。油菜绿肥作为适应现代农业生产的优势绿肥作物，仍需从以下几个方面着手改进。

4.1 种质资源开发与创新

油菜绿肥专用品种仅有油肥1、2号，虽一般油菜也可作绿肥，但绿肥压青有其特殊要求。因此还需选育并创新适于不同应用区域、土壤以及栽培模式的优质肥用油菜种质资源，定向选育高效养分截获、多功能、抗逆、适于机械化生产等的品种，并建立配套高产高效栽培技术体系。

4.2 油菜绿肥绿色生产应用模式

油菜绿肥大面积推广应用，可从绿肥—主作物资源竞争机制、化肥减施、病虫害防治与基于绿肥的病虫害阻断技术等角度，从优构建油菜绿肥—果（茶）复种、油菜绿肥—水稻轮作等绿色种植模式，以促进油菜绿肥健康发展。

4.3 油菜绿肥供肥与培肥机制

绿肥供肥与培肥技术及其机制得到了一定挖掘，但油菜绿肥利用下土壤养分循环及调控机制仍是新课题，还需从土壤物理、化学、生物性状角度探索影响油菜绿肥利用的机制及其调控手段，构建油菜绿肥培肥土壤的指标体系及预测模型。

4.4 油菜肥用兼多用途模式

油菜绿肥仅以肥用这一单一用途难以提高农民、种植大户、农业企业的种植积极性，基于油菜绿肥利用的清洁农产品产业、油菜肥用+菜用+蜜用+景观用等综合利用模式角度出发，挖掘与提升油菜综合价值，可促进油菜绿肥稳定发展。