白菜型冬油菜返青后生长特性的比较

曾秀存 许耀照 梁倩倩 宋利茹 谢全刚 郑天翔 靳慧琴

（1.河西学院生命科学与工程学院；2.河西学院农业与生态工程学院；3.甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室；4.河西学院甘肃省应用真菌工程实验室，甘肃 张掖 734000）

低温对冬油菜的危害已成为农业生产中面临的主要问题之一，因而对品种抗寒性要求较高，白菜型冬油菜具有抗旱、早熟和抗寒等优点［1］，是我国北方地区安全越冬的主要类型油料作物.北方种植冬油菜可解决我国北方农耕地植被覆盖面积问题，而冬油菜无论在产量及产油质量上都较春油菜高［2］.冬油菜的枯叶能为地表形成很好的覆盖保护［3］，其抗风蚀效果好，可有效减少浮沉扬沙［4］.白菜型冬油菜北移的研究已取得了重大进展，较好地解决了品种的抗寒问题［5］，白菜型冬油菜已经成功引入甘肃河西走廊等地，扩大了冬油菜的种植范围［2］.冬油菜可利用冬前低温阶段有限的光热资源进行光合积累，冬前充足的有机物积累是越冬期根部抵御冬季严寒而安全越冬，以及翌年返青进行地上部营养体迅速重建的物质基础［6］.冬油菜进入越冬期后叶片逐渐干枯，仅存根系在土壤中，返青后地上部重新生长发育［7］.北方旱寒区低温和干旱并存，不同冬油菜品种间抗寒性和抗旱性差异较大，由于产生了交叉适应性，在抵御低温冻害的同时提高了对干旱的适应性，因此白菜型冬油菜抗寒性强的品种一般抗旱性也比较强［8］.白菜型冬油菜在北方地区种植能够安全越冬的地区农艺性状均优于胡麻和春油菜等同类型的其他油料作物；品种间和年份间变化不明显，且稳定性高［8］.影响冬油菜农艺性状的主要因子是温度，其次是海拔、纬度和越冬率等，有研究发现20世纪80年代以来，由于气候变暖，冬油菜整个生育期缩短约17～32d［9］.北方地区冬季寒冷，极端低温频发、低温来临时间早和持续时间长，昼夜温差大，这些气候特点决定了冬油菜农艺性状在不同的生态地区间差异十分明显.本试验对白菜型冬油菜在张掖市返青后的生长性状和经济性状进行比较，为白菜型冬油菜在张掖生产提供试验依据.1 材料和方法

1.1 试验材料

以白菜型冬油菜陇油7 号（超强抗寒），陇油8号（强抗寒）和天油4号（耐寒）为材料，白菜型冬油菜种子均由甘肃省油菜工程技术研究中心提供.

1.2 试验点温度及试验设计

试验于2016年8月至2017年7月在河西学院农业与生物技术学院教学科研示范基地进行.白菜型冬油菜在张掖于翌年3月中下旬返青，4月上旬开始抽薹，4月中旬进入初花期，4月下旬进入盛花期，5 月中上旬进入终花期，6 月上中旬成熟. 2017 年3 月至7 月试验地温度变化趋势见图103 月最低温度由-10℃增加到07 月最低温度的15℃，4月后，月最低温度都大于0℃.

试验材料于2016年8月中旬播种，完全随机区组设计，开沟条播，每个冬油菜品种种植小区面积为20m2（4×5m），3次重复，株距0.1m，行距0.15m.每穴两粒种子.播种后，间苗定苗后田间常规管理.

图1 试验期温度变化Fig.1 Temperature Variation at test field

1.3 测定指标及方法

1.3.1 返青数、抽薹数、开花数和叶片数记载

定期记录各小区冬油菜的返青数、抽薹数和开花数；随机确定5株白菜型冬油菜，定期调查记录叶片数的变化.

1.3.2 返青期、初花期、终花期生长性状的测定

每个阶段各小区内随机选取3株白菜型冬油菜，在尽量不损失根系的情况下挖出植株，并用水浸泡洗净并晾干，将冬油菜植株分成地上部分和地下部分.用直尺测量主根长，游标卡尺测量茎粗；统计侧根数和叶片数；用排水法测定根系的体积；在测定地上部分和地下部分的鲜重后，用烘干法测定其相应的干重.

1.3.3 盛花期生长性状的测定

各小区内随机选取5株白菜型冬油菜，用游标卡尺测量茎粗；用卷尺测量株高；统计分枝数和叶片数；用直尺测量每株冬油菜第五位叶和第六位叶的叶长和叶宽.

1.3.4 叶绿素含量的测定

于2017 年4 月23 日和5 月17 日随机选取同一小区内冬油菜植株3 叶片并洗净晾干，将叶片剪成0.20cm左右的细丝或小块混合均匀后，称取0.20g，放入试管中.在试管中加入80%乙醇溶液10mL，并仔细将黏附在瓶壁边缘的叶片碎末洗到乙醇溶液中去，用封口膜封口，室温下置暗处浸提过夜，次日取出，观察叶组织已全部变白时，进行比色测定.把叶绿体色素提取液倒入光径1cm的比色杯内，用分光光度计分别在波长470nm、646nm和663nm下测定吸光度，用80%乙醇为对照，3次重复，并计算叶绿素含量.

1.3.5 冬油菜室内考种

冬油菜角果70%左右为蜡黄时收获，各小区内随机选取5株进行考种［10］，测定株高（cm）、第一次有效分枝高（cm）、全株有效分支数（个）、全株无效分枝数（个）、主花序长度（cm）、主花序有效角果数（个）、单株有效角果数（个）、主花序角果长度（cm）、主花序角果粒数（个）、主花序产量（g/株）和主花序千粒重（g）等.

1.4 数据分析方法

用Excel 2010和DPS 9.05软件对数据进行处理.

2 结果与分析

2.1 白菜型冬油菜返青数和叶片数的比较

图2 白菜型冬油菜返青数变化Fig.2 Variations of turns green number of winter turnip rape（Brassica rapa L.）

图3 白菜型冬油菜叶片数变化Fig.3 Variation of leaf number of winter turnip rape（Brassica rapa L.）

随着温度上升，白菜型冬油菜的返青数和叶片数都增加.由图2可知，返青数表现为陇油8号＞陇油7号＞天油4号.3月16日与3月7日相比，陇油8号返青数达到130个，增加了101个；陇油7号返青数达到82个，增加了72个；天油4号的返青数达到58个，增加了48个.陇油7号和陇油8号的返青数呈现出先快速增加后缓慢增加，而天油4号一直缓慢增加.由图3可知，白菜型冬油菜的叶片数相差不明显且不断增加，4月11日都达到15片以上.陇油7号的叶片数较3月31日增加了5片，陇油8号和天油4号的叶片数较03月31日增加了4片.

2.2 白菜型冬油菜抽薹数和开花数的比较

由图4 可知，冬油菜抽薹数表现为陇油8 号＞天油4 号＞陇油7 号，陇油8 号先快速增加后缓慢增加，陇油7号先缓慢增加后快速增加.4月11日与3月31日相比，陇油8号的抽薹数增加了120个，天油4号的抽薹数增加了56个，陇油7号的抽薹数增加了28个.在4月11日左右白菜型冬油菜开花，由表1可知，陇油8号的开花数最多，天油4号和陇油7号最少.

表1 白菜型冬油菜开花数变化Table 1 Variation of flowering number of winter turnip rape（Brassica rapa L.）

图4 白菜型冬油菜抽薹数变化Fig.4 Variation of bolting number of winter turnip rape（Brassica rapa L.）

2.3 白菜型冬油菜返青期生长性状的比较

由表2可知，在返青期白菜型冬油菜主根长表现为陇油8号＞天油4号＞陇油7号，主根长为5.6cm～8cm之间.白菜型冬油菜茎粗表现为陇油7号＞天油4号＞陇油8号.白菜型冬油菜侧根数表现为天油4号＞陇油8号＞陇油7号，天油4号的侧根数为17条，陇油8号与陇油7号的侧根数差异不大且分别为13条和14条.白菜型冬油菜根系体积表现为陇油8号＞天油4号＞陇油7号，根系体积分别为44.67cm3、31.33cm3和25.67cm3.白菜型冬油菜叶片数表现为天油4号＞陇油7号＞陇油8号.白菜型冬油菜地下部鲜重表现为陇油8号＞天油4号＞陇油7号.白菜型冬油菜地上部鲜重表现为陇油7号＞天油4号＞陇油8号.白菜型冬油菜地下部干重表现为陇油8号＞天油4号＞陇油7号.白菜型冬油菜地上部干重表现为陇油7号＞天油4号＞陇油8号.白菜型冬油菜干重根冠比表现为陇油8号＞天油4号＞陇油7号，表明返青期陇油8号地上部生长较慢，而陇油7号地上部分生长较快.

表2 白菜型冬油菜返青期生长性状比较Table 2 Comparison of growth characters of winter turnip rape（Brassica rapa L.）in returning green stage

2.4 白菜型冬油菜初花期生长性状的比较

由表3可知，在初花期陇油品种的生长性状优于天油品种.白菜型冬油菜主根长表现为陇油8号＞陇油7号＞天油4号，主根长为18.83cm～19.50cm之间.白菜型冬油菜茎粗表现为陇油8号＞陇油7号＞天油4号. 陇油8 号的侧根数最多，陇油7 号与天油4 号的侧根数基本一致. 陇油8 号的根系体积最大，为50cm3，天油4号的根系体积最小仅17cm3，陇油7号、陇油8号与天油4号具有显著性差异.白菜型冬油菜叶片数表现为陇油8 号＞陇油7 号＞天油4 号.初花期陇油8 号与天油4 号干重根冠比较返青期降低了85.2%和86.7%，而陇油7号的根冠比较返青期增长了91.5%，表明陇油8号与天油4号的干物质开始侧重向地上部分积累，而陇油7号的干物质仍侧重向地下部分积累.陇油7号、天油4号的地上部鲜重与陇油8号具有显著性差异，陇油7号的地下部干重与天油4号具有显著性差异.

表3 白菜型冬油菜初花期生长性状的比较Table 3 Comparison of growth characteristics of winter turnip rape（Brassica rapa L.）at the initial flower stage

2.5 白菜型冬油菜盛花期生长性状的比较

由表4可知，在盛花期天油4号的株高最高为104.1cm，而陇油7号和陇油8号的株高为96.54cm和90.08cm；白菜型冬油菜茎粗表现为天油4号＞陇油7号＞陇油8号，茎粗为0.95cm～1.13cm之间；白菜型冬油菜叶片数表现为天油品种多于陇油品种，陇油7号叶片数最少为38片，天油4号叶片数最多为49片.白菜型冬油菜叶长表现为陇油8号＞陇油7号＞天油4号，白菜型冬油菜叶宽表现为天油4号＞陇油7号＞陇油8号，表明天油4号的叶片数较多且叶面积较大；各品种间的分枝数没有太大差异，陇油8号的分枝数最多为12.6个，陇油7号的分枝数最少为9.8个.

表4 白菜型冬油菜盛花期生长性状比较Table 4 Comparison of growth characters of winter turnip rape（Brassica rapa L.）at flowering stage

2.6 白菜型冬油菜终花期生长性状的比较

由表5可知，白菜型冬油菜陇油8号的主根长和茎粗最大，分别为18.6cm和1.60cm，天油4号的主根长和茎粗最小，分别为16.30cm 和1.33cm.白菜型冬油菜侧根数表现为天油4号＞陇油8号＞陇油7号.陇油8号的根系体积最大为49cm3，而天油4号与陇油7号的根系体积较小且差异不大；陇油品种的叶片数多于天油4号.白菜型冬油菜干重根冠比表现为天油4号＞陇油8号＞陇油7号，终花期陇油7号的干重根冠比较返青期降低了92.4%，陇油8号降低了97.3%，而天油4号降低了95.8%，表明终花期各品种的干物质地上部分较地下部分积累得多.

表5 白菜型冬油菜终花期生长性状比较Table 5 Comparison of growth characters of winter turnip rape（Brassica rapa L.）at the end flowering stage

2.7 白菜型冬油菜叶绿素含量的比较

由图5可知，白菜型冬油菜盛花期叶绿素含量表现为陇油7号＞陇油8号＞天油4号，白菜型冬油菜终花期叶绿素含量表现为陇油7号＞天油4号＞陇油8号.从盛花期到终花期白菜型冬油菜叶绿素含量逐渐降低，且陇油7号和陇油8号降低速率较天油4号快.天油4号在终花期的叶绿素含量较盛花期降低了13.1%，陇油7号在终花期的叶绿素含量较盛花期降低了26.6%，陇油8号在终花期的叶绿素含量较盛花期降低了33.4%.

2.8 白菜型冬油菜经济性状的比较

由表6可知，天油4号的株高及第一次有效分枝高最大，陇油7号的有效分枝数最多，各品种的无效分枝数没有明显差异.主花序角果对产量贡献较大，主花序长度越长，主花序角果数越多，对产量贡献也越大.陇油8号的主花序长度和主花序有效角果数最大，所以对产量贡献较大.单株角果数、角粒数和千粒重是主要的产量构成因素，陇油8号的全株有效角果数最多即407个，3个品种的角果长度和角果粒数差别不明显，角果长度为7.08cm～7.61cm，角果粒数为21～23粒.陇油7号的主花序产量高于天油4号和陇油8号，而天油4号的千粒重略大于陇油品种.天油4号与陇油7号的第一次有效分枝高具有显著性差异.

图5 白菜型冬油菜叶绿素含量变化Fig.5 Changes of chlorophyll content of winter turnip rape（Brassica rapa L.）

表6 白菜型冬油菜经济性状的比较Table 6 Comparison of economic characters of winter turnip rape（Brassica rapa L.）

表7 主花序产量与经济性状的相关性分析Table 7 Correlation analysis of main inflorescence yield and economic characters

2.9 白菜型冬油菜主花序产量与经济性状的相关性分析

由表7可知，白菜型冬油菜陇油7号的主花序产量与主花序千粒重呈极显著的正相关，相关系数为0.75，与主花序有效角果数呈显著的正相关，相关系数为0.61，与主花序长度、株高、主花序角粒数、主花序角果长度呈正相关关系，相关性未达到显著性水平.陇油8号的主花序产量与主花序千粒重、主花序有效角果数、主花序长度、株高呈正相关，与主花序角粒数、主花序角果长度呈负相关关系.天油4 号的主花序产量与主花序千粒重、主花序有效角果数、株高呈正相关，与主花序长度、主花序角粒数、主花序角果长度呈负相关关系.

3 讨论与结论

由于冬油菜在我国食用油供给方面有着重要的意义，将品种进行比较试验，看是否适应当地的自然环境和应用价值［11］.冬油菜返青后，随着温度的上升，各品种开始快速生长.白菜型冬油菜的返青株数表现为陇油8号＞陇油7号＞天油4号，白菜型冬油菜开花数表现为陇油8号＞天油4号＞陇油7号，抽薹株数表现为陇油8号＞天油4号＞陇油7号.从返青期到终花期，各品种的主根长、茎粗、根系体积、叶片数等逐渐增加，终花期主根长为16.3cm～18.6cm之间，茎粗为1.33cm～1.60cm之间，叶片数为60片～74片之间，侧根数为12 条～16 条之间，根系体积为35cm3～49cm3之间，成熟期各品种株高达到119.9cm～125.7cm之间.相比而言，陇油品种生长较快，这是因为强抗寒性的品种返青后根含水量高，恢复生长较快.不同发育时期根冠比快速减小，地上干物质快速积累，此结果与本试验一致.强抗寒白菜型冬油菜品种的光合产物较多地被运输到地下，供根部生长并积累，使其根部干物质量显著高于弱抗寒品种，充足的干物质积累是其安全越冬以及翌年迅速返青和营养体重建的物质保障［12］.从返青期到终花期，整体表现为陇油7号的生长性状优于天油4号［8］，此结果与本试验一致.

叶绿素是捕获光能的主要色素，白菜型冬油菜的叶绿素含量从盛花期到终花期逐渐降低，天油4号在终花期的叶绿素含量较盛花期降低了13.10%，陇油7 号在终花期的叶绿素含量较盛花期降低了26.60%，陇油8 号在终花期的叶绿素含量较盛花期降低了33.40%.考种数表明陇油8 号的主花序长度、主花序有效角果数和全株有效角果数最多，陇油7号的主花序产量最高，河西走廊气候严寒，极端低温低，天油号系列品种抗寒性差，越冬率低，导致收获群体小和产量低；而陇油系列品种抗寒性强，越冬率高，收获群体大，产量也高于天油系列［13］.陇油7号的主花序产量与主花序千粒重呈极显著的正相关，与主花序有效角果数呈显著的正相关，陇油8号与天油4号的主花序产量与经济性状无显著相关性.

综上，陇油品种生长快，生长性状好，其中陇油7号主花序产量表现为最高.