甘蓝型油菜的产油量分析
2021-09-05徐春胡权杜才富侯艳赵继献
徐春,胡权,杜才富,侯艳,赵继献
(贵州省油菜研究所,贵阳 550008)
油菜是重要的油料作物,中国是世界上最大的油菜生产国,油菜常年种植面积为667 万hm2左右,产量为1 200 万t 左右,种植面积和总产约占世界的三分之一。长江流域冬油菜种植面积占全国90%左右,占世界种植面积的四分之一,是世界上最大的油菜产区。但中国食用油自给率仅为40%,而菜籽油占国产食用油的55%以上,且菜籽油对国产食用植物油的贡献率近年来在逐年提高,因此,发展油菜生产尤其重要[1-3]。
国家油菜新品种区域试验是油菜育种过程中不可缺少的环节,是育种和用种的桥梁。区试的主要目的就在于通过多年多点的品种比较试验,了解新育成品种的产量潜力、品质表现、抗逆性、稳定性及其适应范围,为新品种评价提供参考。而经济技术指标、生态类型反应以及在参试期间对不同年份气候差异的适应情况等是新品种审定、繁殖、推广的重要依据。育种工作者根据区域试验和生产示范的技术资料确定阶段性的育种目标或育种方向,而区域试验参试品种的性状演变,也可为当地育种提供理论指导[4]。咸拴狮等[4]根据2008—2014 年冬油菜区域试验的汇总资料,对长江上游、中游、下游、黄淮及早熟5 个区组油菜新品种的产量性状、品质性状及抗病性状进行了分析;祝利霞等[5]利用1987—2009 年冬油菜区域试验的汇总资料,分析了20 年来我国油菜的产量、单株角数、千粒质量、菌核病抗性变化;费锦宗等[6]根据2002—2016 年油菜区域试验的汇总资料,分析了15 年来我国油菜的产量、单株角果数性状的变化以及产量与含油量、单株角果数、每角果粒数、千粒质量、单株产量间的相关性;李殿荣等[7]根据2000—2012 年13 个年度国家油菜区域试验的汇总资料,分析了13 年来我国油菜产量和含油率的变化;李丹等[8]应用2001—2009 年9 个年度国家油菜区域试验的汇总资料,分析了我国油菜育种授粉控制系统、骨干亲本利用情况和产量、含油率的变化;俞琦英等[9]应用2000—2009 年10 个年度国家油菜区域试验的汇总资料,分析了我国油菜的产量、单株角果数性状、品质性状的变化以及双低油菜品种数量的变化。但没有利用国家油菜区域试验的汇总资料对油菜的产油量进行分析的报道。本文利用最近10 个年度国家油菜区域试验的汇总资料,对我国油菜的产油量变化进行统计分析,以探索我国甘蓝型油菜的产油量现状,为我国油菜育种提供参考。
1 材料与方法
1.1 资料来源
数据资料来源于10 个年度(2006—2007、2007—2008、2008—2009、2009—2010、2010—2011、2011—2012、2013—2014、2015—2016、2016—2017、2018—2019)的国家冬油菜品种区域试验汇总资料。10 个年度的参试组合(含对照)共计1 755 个(表1),其中长江上游区441 个,长江中游区470 个,长江下游区485 个,黄淮区209 个,早熟组127 个,云贵高原组23 个。所分析的性状为参试组合(或品种)的单产和含油量。
1.2 统计分析
试验数据采用Excel 2003 进行整理,采用DPS V3.0 专业版进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同区域甘蓝型油菜的产油量
从表1 可看出,各区域参试油菜品种产油量的高低顺序为云贵高原>黄淮区>长江下游>长江上游>长江中游>早熟组。云贵高原组油菜品种的产量和产油量均最高,分别为3 271.1 和1 412.7 kg/hm2,含油率平均为43.0%;其次是黄淮区,油菜籽产量和产油量分别为3 053.6 和1 321.7 kg/hm2,含油率平均为43.2%;长江下游区油菜产量为2 621.4 kg/hm2,产油量为1 171.8 kg/hm2,含油率平均为44.7%;早熟组油菜产量和产油量最低,分别2 013.6 和824.3 kg/hm2,含油率也最低,为40.9%。
表1 不同区域油菜籽的产量、产油量和含油率比较Table 1 Comparison of yield,oil yield and oil content of rapeseed in different regions
所有参试组合油菜籽(含对照)产量平均为2 584.4 kg/hm2,变幅为1 271.0~4 089.2 kg/hm2,变异系数为15.2%;产油量平均为1 115.0 kg/hm2,变幅为503.9~1 850.0 kg/hm2,变异系数为16.9%;含油率平均为43.1%,变幅为34.7%~51.6%,变异系数为5.7%。
长江流域(上、中、下游)油菜籽加权平均产量为2 554.7 kg/hm2,产油量为1 106.0 kg/hm2,含油率为43.3%,产油量比黄淮区(1 321.7 kg/hm2)低16.4%,比云贵高原组低21.7%,比早熟组高34.1%。
2.2 不同年度间油菜的产油量
从表2 中可看出,10 个年度中长江流域(长江上、中、下游)产油量最高的为2012 年,达1 284.6 kg/hm2,含油量平均为43.1%;其次是2007 年,产油量达1 217.7 kg/hm2,含油率平均为43.9%;产油量最低的是2009 年度(2008—2009 年),为1 035.5 kg/hm2,含油率平均为43.3%;黄淮区产油量最高的是2019 年度(2018—2019 年),达1 582.4 kg/hm2,含油率平均为44.2%;其次是2016 年,产油量达1 513.1 kg/hm2,含油率平均为45.6%;产油量最低的是2010 年度(2009—2010 年),为1 089.9 kg/hm2,含油率平均为41.5%。不同年度间,产量和产油量变化大,含油率变化小。2008 年起增设早熟组(由国家农业农村部品种管理处确定),2016 年后增设云贵高原组,对年度平均产油量有影响。
表2 不同年度间油菜产量、产油量的变化Table 2 The changes in production and oil production of rapeseed in different years
2.3 不同含油率下产油量的变化
从表3 可看出,提高含油率对提高产油量的效应较大,含油率48%以上的组合,平均含油率为48.8%,平均产油量为1 272.2 kg/hm2,平均产量为2 606.7 kg/hm2,所占比例为2.4%;含油率45%~48%的组合,平均含油率为46.5%,平均产油量为1 240.2 kg/hm2,平均产量为2 666.9 kg/hm2,所占比例为19.0%;含油率40%~45%的组合,平均含油率为42.8%,平均产油量为1 094.7 kg/hm2,平均产量为2 575.5 kg/hm2,所占比例为70.3%;含油率40%以下的组合,平均含油率为38.3%,平均产油量为930.8 kg/hm2,平均产量为2 427.8 kg/hm2,所占比例为8.3%。含油率45%以上的组合所占比例为21.4%,平均含油率为46.5%,平均产油量为1 231.2 kg/hm2,平均产量为2 650.2 kg/hm2。以上结果表明,含油率为48.0%以上的品种,平均产量为2 606.7 kg/hm2,低于含油率为47.0%~48.0%的组合产量平均值,因此有待进一步提高高含油率品种的产量,进而提高产油量。
表3 油菜品种不同含油率下产油量变化Table 3 The changes in oil production under different oil contents
2.4 不同产量下的产油量
从表4 可看出,产量为3 750 kg/hm2以上的组合,平均产量为3 868.5 kg/hm2,平均含油率为44.8%,平均产油量可达1 731.9 kg/hm2,但所占比例仅为0.6%;产量为3 000 kg/hm2以上的组合,平均产量为3 279.2 kg/hm2,平均含油率为43.6%,平均产油量达1 429.8 kg/hm2,所占比例为11.6%;产量为2 250~3 000 kg/hm2的组合,平均产量为2 598.3 kg/hm2,平均含油率为43.2%,平均产油量达1 122.3 kg/hm2,所占比例为73.7%;产量为2 250 kg/hm2以下的组合,平均产量为1 970.7 kg/hm2,平均含油率为42.2%,平均产油量仅为832.4 kg/hm2,所占比例为14.8%。分析表明,高产(3 000 kg/hm2)的条件下油菜籽的平均含油率为43.6%,还有较大的提升空间(含油率达50%)。
表4 不同产量下的油菜品种产油量Table 4 The oil production under different yields
2.5 不同产油量下含油率、产量的变化
从表5 可看出,产油量要达1 500 kg/hm2以上,平均含油率达44.9%,平均产量要达3 584.3 kg/hm2。在现有的试验和生产条件下,高产均出现在黄淮区和云贵高原区(表1)。每公顷产油量为900~1 350 kg 的油菜品种所占比例较大,达80.6%,平均含油率43.2%,平均产量2 594.1 kg/hm2,平均产油量1 119.0 kg/hm2。因此要通过产量的增加来提高产油量,难度是非常大的。
表5 油菜品种产油量的变化Table 5 Changes in oil production
续表5
2.6 含油率、产量、产油量的相关分析
从表6 可看出,产油量与含油率、产量间的相关性均达到极显著水平,产量与含油率间的相关性达到极显著水平。在育种中关注含油率的提高不会导致产量降低,相反能够促进产量的提高。
表6 含油率、产量、产油量间的相关系数Table 6 The correlation analysis between the oil content,yield and oil production
产油量与含油率、产量的回归关系:
Y=-1 092.909 2+25.535 5X1+0.428 6X2
(n=1 755,r=0.998 65;F=324 645.007 9;P=0.000 0)
产量与含油率的回归关系:
Y(产量)=1 474.683 2+25.758 1X1(含油率)
含油率每提高1 百分点,产量增加25.8 kg/hm2。
产量与产油量的回归关系:
Y(产油量)=-59.209 0+0.454 3X2(产量)
每公顷产量每提高1 kg,产油量增加0.5 kg。
含油率与产油量的回归关系:
Y(产油量)=-460.820 1+36.576 1X1(含油率)
含油率每提高1 百分点,产油量增加36.6 kg/hm2。
3 讨论
分析表明,产量与产油量间呈极显著正相关(r=0.943 5∗∗),每公顷产量每增加1 kg,产油量增加0.5 kg。平均产量以黄淮区最高,达3 053.6 kg/hm2,黄淮区是特殊生态区,面积不大,且要求品种抗冻性较强。区试资料中最高单产是云贵高原组的利油杂168,达4 089.2 kg/hm2。油菜主产区长江流域(上、中、下游)平均产量为2 554.8 kg/hm2,平均含油率为43.3%,平均产油量为1 105.5 kg/hm2,说明产量还有较大的提升空间[11]。
含油率与产油量呈极显著正相关(r=0.474 9∗∗),含油率每提高1 百分点,产油量增加36.6 kg/hm2,说明提高含油率对提高产油量的作用非常明显。参试组合中含油率最高达51.6%。目前生产上有含油率为48%以上的品种(沪油19[12]、中双11[13]、沪油25[14]、浙油50[15]、全油6 号[16]、农科08[17]、大地199[18]、中油杂19[19])在进行推广[10]。据统计,油菜含油量提高1%,相当于菜籽增产2.3~2.5 百分点[20]。选育和推广含油率达50%以上的品种,对于提高油菜种植经济效益和提高油菜的国际竞争力具有非常重要的战略意义。含油率需从现有的平均值(区试平均含油率43.1%)提高到50%,还有较大的提升空间。在现有的区试产量水平下,提高含油率对提高产油量的效应较大。
含油率与产量间呈极显著正相关(r=0.161 0∗∗),与已有研究报道[6]一致。本研究表明,含油率48%以上的样本,平均产量为2 606.7 kg/hm2,平均产油量为1 272.2 kg/hm2,均较低,且比例仅为2.4%。因此选育含油率达50%,产量为2 700 kg/hm2的品种,产油量可达1 350 kg/hm2,比现有平均产油量(1 115.0 kg/hm2)可提高21.1%,效果非常显著。综上所述,油菜科研的永恒主题是高产和高含油率,两者同步提高,产油量高,经济效益显著。本研究和已有的研究[6]均表明,需长期关注菜籽含油量的提高,促进油菜产量的增加。
提高含油量是提高单位面积产油量的关键措施之一,菜籽油是油菜的主要加工产品,大约80%的油菜价值通过菜籽油体现。产油量为含油率和产量的乘积,含油率[21,22]和产量[23-25]均为数量性状遗传,除受遗传因素影响外,也受环境因素的影响,并存在基因型与环境的互作。对油菜种子含油量的遗传研究认为,种子含油量主要受母体基因型控制,受父本影响较小,含油量主要由遗传因素决定,控制含油量的基因具有加性和显性作用,同时也受环境因素的影响,并存在基因型与环境的互作[21,22]。本研究和已有的研究表明,含油率与产量呈极显著正相关,品种选育中关注含油率的提高,对产量增加有促进作用[6]。要获得较高的产油量,必须关注两者同步提高,并遵循数量性状的选育方法。
4 小结
我国甘蓝型油菜平均含油率为43.1%,平均产油量为1 115.0 kg/hm2,平均产量为2 584.4 kg/hm2。产油量的高低顺序为云贵高原品种、黄淮区品种、长江下游品种、长江上游品种、长江中游品种、早熟组品种。产油量与含油率、产量间均呈极显著正相关,每公顷产量每提高1 kg,产油量增加0.5 kg;含油率每增加1%,每公顷产油量增加36.6 kg。选育含油率达50%,产量3 000 kg/hm2以上的品种,是提高产油量的有效途径,能大幅度提高经济效益。