陳雷 萬素梅

摘要：對新疆伊犁地區(qū)2017―2019年引進的不同生態(tài)區(qū)30個油菜新品種，開展適應(yīng)性篩選及評價研究。設(shè)置田間小區(qū)試驗，調(diào)查記錄不同品種的農(nóng)藝學(xué)和經(jīng)濟學(xué)性狀指標，測定收獲產(chǎn)量，并運用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對參試品種的10項性狀指標進行綜合評價。田間調(diào)查結(jié)果顯示，產(chǎn)量排名前5的品種依次是中油雜750、陽光158、保油雜 D18-6、秦油558、青雜5號，平均產(chǎn)量為297.24～360.02 kg/667 m2?；疑P(guān)聯(lián)度分析顯示，綜合性狀評判值排名前5的品種依次是中油雜750、青雜17、陽光158、保油雜D18-6、秦油558，多數(shù)品種的灰色綜合評判值與籽粒產(chǎn)量的排序相一致，其中，有效分枝高度、有效分枝數(shù)、單株角果數(shù)、角果長度及千粒質(zhì)量是產(chǎn)量增加的主要貢獻因子，株高和生育期在產(chǎn)量建成中所占權(quán)重較小。綜合產(chǎn)量表現(xiàn)和各性狀灰色評判值，篩選出中油雜750、青雜17、陽光158、保油雜 D18-6、秦油558適宜在新疆伊犁地區(qū)推廣種植，研究結(jié)果能為拓寬新疆油菜種質(zhì)資源提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：新疆伊犁;油菜資源;引種篩選;區(qū)試試驗;適應(yīng)性評價;灰色關(guān)聯(lián)度法

油菜（Brassica napus L.）是我國重要的油料作物之一，可用作油、菜、花、飼、肥、蜜等多種用途。油菜喜冷涼，易種植，具有抗旱、耐瘠、抗逆性強等特性，在我國華北、西北地區(qū)被廣泛種植。新疆維吾爾自治區(qū)地處中緯度，屬典型的大陸季風(fēng)性氣候，光熱資源充足，是油菜的傳統(tǒng)種植區(qū)，2018年油菜種植面積64×104 hm2左右，油菜籽平均產(chǎn)量 2 793 kg/hm2[1]。伊犁河谷是新疆春油菜種植的優(yōu)勢區(qū)域，占油菜種植面積的70%以上[2]，也被譽為“中國油菜之鄉(xiāng)”，保障該地區(qū)油菜高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)對促進新疆農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。一直以來，新疆地區(qū)種植的油菜品種主要是新油系列，油菜品種相對單一，且連年種植造成油菜籽產(chǎn)量和品質(zhì)不斷下降。為進一步拓寬當?shù)卮河筒朔N質(zhì)資源，新疆伊犁地區(qū)引進國內(nèi)多個高產(chǎn)油菜品種（系），在當?shù)亻_展適應(yīng)性區(qū)試研究，以篩選出適宜當?shù)赝茝V種植的春油菜種質(zhì)資源。

作物品種遺傳多樣性容易受生長地理條件和生態(tài)環(huán)境的影響而發(fā)生變異[3-4]，從不同種植區(qū)引入新疆的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)油菜新品種，因氣候因子和土壤環(huán)境不同，一部分種質(zhì)資源的遺傳特性和生長表現(xiàn)與原選育地差異較大。梳理已有研究成果，學(xué)者們對油菜引進新品種栽培技術(shù)的研究較多[5-7]，對其適應(yīng)性綜合評價關(guān)注較少[8-10]。有學(xué)者用長江中下游冬油菜品種在新疆地區(qū)春播試種，以出苗成活率、農(nóng)藝學(xué)性狀、產(chǎn)量因子和品質(zhì)性狀作為評判因子，對參試品種的適應(yīng)性進行考察分析，指出在新疆春播區(qū)引進冬油菜品種，其抗寒耐旱（成苗率）、抗倒伏（合適的株高）是首要考量的性狀指標[9]。在作物品種選育及種質(zhì)篩選中，常用的一些經(jīng)濟學(xué)評價方法有高穩(wěn)系數(shù)法[9]、最小離差平方和聚類分析法[11-12]、主成分分析法和隸屬函數(shù)法[13]、模糊評價法[14]、同異聯(lián)系勢分析法[15]等，以上這些計量分析法大都要求有大量樣本和典型的概率分布，且多限于品種間進行。近年來有學(xué)者將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[16]、灰色關(guān)聯(lián)度分析法[17-18]應(yīng)用在作物種質(zhì)篩選的綜合評價上?；疑到y(tǒng)理論主要運算原理是將所有參試品種材料視為1個灰色系統(tǒng)，每個參試品種是其中的1個因素，對參試品種的生產(chǎn)性能作出綜合評價[19]。采用灰色關(guān)聯(lián)度分析對樣本的數(shù)量和規(guī)律性無特定要求，采用加權(quán)關(guān)聯(lián)度值可較為全面、真實地對品種的主要目標性狀進行綜合描述和量化評估。

為了更有效地收集和利用不同生態(tài)區(qū)油菜地方品種資源，對新疆伊犁地區(qū)近3年先后引進的30份油菜種質(zhì)進行區(qū)試試驗，調(diào)查統(tǒng)計不同品種的農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟學(xué)性狀及籽粒產(chǎn)量，并采用灰色關(guān)聯(lián)分析法建立品種性狀綜合評價權(quán)重模型，對引進種質(zhì)資源的植物學(xué)性狀與生產(chǎn)性能進行綜合評價。研究結(jié)果旨在拓寬伊犁地區(qū)春油菜種質(zhì)資源，并為新品種在當?shù)氐耐茝V種植提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗地位于新疆伊犁地區(qū)兵團第四師77團種子站1000 # 試驗田（80°27′ E、44°10′ N），該區(qū)地處溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，4—9月份常年平均氣溫72～15.2 ℃，年均降水量為200 mm，年蒸發(fā)量為1 635 mm，光熱資源豐富，年平均日照時數(shù)達 2 500～3 400 h，年均無霜期 ≥ 100 d。試驗地地勢平坦，土壤為黑鈣土，有機質(zhì)含量38.4 g/kg，堿解氮含量119.3 mg/kg，速效磷含量23.08 mg/kg，速效鉀含量265 mg/kg，pH值8.0，土壤肥力中等偏上。

1.2 供試材料與試驗設(shè)計

參試油菜品種共計30個，詳見表1。設(shè)置不同品種隨機區(qū)組試驗，重復(fù)3次，小區(qū)面積20 m2（長 5 m 、寬4 m），行距15 cm，每個小區(qū)共有26行，四周設(shè)有保護行4行，處理間間隔1 m。2017、2018年4月28日播種，2019年5月2日播種，均采用機械直播技術(shù)，理論播種密度40萬株/hm2。各處理灌水施肥、病蟲草害防治完全一致。施底肥35 kg/667 m2（尿素10 kg/667 m2、磷酸二銨18 kg/667 m2，鉀肥 7 kg/667 m2），出苗水和二水分別隨水滴施水溶肥 6 kg/667 m2。全生育期人工除草4次，苗期用氯吡硫磷70 mL/667m2防莖象甲蟲害1次。其他田間管理同一般農(nóng)田生產(chǎn)。

1.3 調(diào)查指標與方法

農(nóng)藝性狀調(diào)查方法參照《油菜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》[20]進行。從播種后開始直至油菜收獲，全程調(diào)查參試品種每個生育階段所經(jīng)歷的時間;油菜成熟期每小區(qū)取樣10株，測定株高、有效分枝高度、一次分枝數(shù)、二次分枝數(shù)、角果密度（主花序有效角果數(shù)/主花序有效長度）、單株角果數(shù)、角粒數(shù)、角果長度、千粒質(zhì)量。收獲期適時割曬，每個品種單獨采收。

1.4 數(shù)據(jù)分析

1.4.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 文中數(shù)據(jù)為2017―2019年調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)的平均值。本文采用SPSS 19.0一般線性模型進行方差分析，采用最小顯著極差法（LSD）進行多重比較和差異顯著性分析。

1.4.2 灰色綜合評價法 灰色關(guān)聯(lián)度法在作物種質(zhì)資源篩選評價方面應(yīng)用較為廣泛，其原理是根據(jù)一個系統(tǒng)因素之間態(tài)勢相似或接近程度來衡量其因素間相關(guān)度的大小，設(shè)一個最優(yōu)參考曲線。根據(jù)選種目標，本文把各參試油菜品種主要性狀的最佳數(shù)值結(jié)合起來，選定為參考品種，參考品種各個性狀指標所構(gòu)成的數(shù)列作為參考數(shù)列，參試品種的各個性狀指標構(gòu)成的數(shù)列作為比較數(shù)列（i=1，2，3，…，n），i為性狀指標數(shù)。由于各性能指標量綱不同，首先需要對參試品種各性狀調(diào)查數(shù)據(jù)作無量綱化處理，即所有指標數(shù)值被相應(yīng)的X0值除。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試品種農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量比較

由表2可知，參試品種的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀差異顯著。參試品種生育期最長142 d，最短的是132 d，根據(jù)當?shù)貧夂驐l件和有效積溫及秋季復(fù)播需求，建議選種生育期相對較短的春油菜品種。參試品種株高為127.33～194.53 cm，株高與單株分枝數(shù)和產(chǎn)量密切相關(guān)，但是生長過旺容易引起倒伏，結(jié)合各參試品種最終產(chǎn)量的比較，建議當?shù)剡x種株高在160～170 cm的適中品種。產(chǎn)量構(gòu)成因子的比較：參試品種有效分枝高度32.67～84.00 cm，平均有效分枝數(shù)為4～13個，主花序有效長度32.25～67.00 cm，單株角果數(shù)130.33～227.67個、角果長度6.40～8.69 cm，主花序角果密度在0.54～1.09，單株產(chǎn)量9.76～26.67 g/株，千粒質(zhì)量為 4.1～5.2 g。通過小區(qū)測產(chǎn)和折算產(chǎn)量發(fā)現(xiàn)，參試品種籽粒產(chǎn)量為159.45～360.02 kg/667 m2，產(chǎn)量最高的品種是中油雜750，產(chǎn)量排在前5的分別為中油雜750、陽光158、保油雜D18-6、秦優(yōu)558、青雜5號。

根據(jù)生產(chǎn)實際和育種目標，品種生育期選擇最小值132 d，將參試品種中生育期時間最長記作0，比最晚成熟品種早熟1 d記作1，依次類推;考慮到抗倒伏性，株高選擇產(chǎn)量最大品種的株高，即選擇中油雜750;分枝高度、分枝數(shù)、主花序有效長度、單株角果數(shù)、角果長度、角果密度、千粒質(zhì)量、籽粒產(chǎn)量均選擇最大值，則構(gòu)成參考品種的最優(yōu)指標集為

2.2 參試品種綜合性狀灰色關(guān)聯(lián)度分析

2.2.1 數(shù)據(jù)處理及運算 首先對表2中各性狀值作無量綱化處理，即所有指標數(shù)值被相應(yīng)的X0值除，并求出各品種性狀測度值與最優(yōu)序列值的絕對差，Δki=|1-xi（k）|，所得結(jié)果見表3。

根據(jù)表3，取序列值的兩極差，最小值 minmin|x0-xi|=0，最大值maxmax|x0-xi|=1。

按“1.4.2”節(jié)的公式（1），計算各品種與理想品種性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)，根據(jù)公式（2），計算得到各個關(guān)聯(lián)系數(shù)平均值，數(shù)據(jù)見表4。根據(jù)模糊數(shù)學(xué)方法中的權(quán)重決策法，結(jié)合以往的生產(chǎn)經(jīng)驗和育種目標，以關(guān)聯(lián)度公式（3）來確定品種各性狀指標的權(quán)重系數(shù)ωi，株高、分枝高度、有效分枝數(shù)、主花序有效長度、單株角果數(shù)、角果長度、角果密度、單株質(zhì)量、千粒質(zhì)量、籽粒產(chǎn)量、生育期權(quán)重系數(shù)分別為{0.012、0.100、0.081、0.113、0.097、0.112、0.100、0.092、0123、0.092、0.077}。從各性狀在籽粒產(chǎn)量中的權(quán)重系數(shù)可知，有效分枝數(shù)、有效分枝高度、角果數(shù)、角果長度、千粒質(zhì)量在產(chǎn)量形成中所占權(quán)重較高。

2.2.2 評判值綜合比較 根據(jù)公式（4）計算加權(quán)關(guān)聯(lián)度，即30個油菜品種不同性狀的綜合評判值（表5）。根據(jù)灰色綜合評判原理[19]，評判值越大，品種綜合性狀越優(yōu)良。評價結(jié)果顯示，各品種灰色綜合評判值排在前10名由大到小是品種25（中油雜750）、品種8（青雜17）、品種30（陽光158）、品種22（保油雜D18-6）、品種5（秦優(yōu)558）、品種14（華油雜81）、品種9（青雜5）、品種1（中油雜620）、品種11（華油雜177）、品種7（QH4750）。品種25（中油雜750）株高168.33 cm，屬中等高度、抗倒伏品種，產(chǎn)量性狀中分枝高度、主花序有效長度、單株角果數(shù)、角果長度、單株產(chǎn)量和千粒質(zhì)量在參試品種中最高，該品種灰色綜合評判值最高（0.900）;品種8（青雜17）綜合性狀排名第2（0.781），主花序有效長度、角果密度、千粒質(zhì)量略低于品種25（中油雜750），但籽粒產(chǎn)量在參試品種中排名第6;品種6（HF702）產(chǎn)量最低，綜合評判值在參試品種中最低（0.581）。根據(jù)參試品種的灰色評價結(jié)果，參試品種中油雜750為一級品種（綜合評判值>0.8），二級品種有7個（綜合評判值介于0.7～0.8），三級品種有21個（0.6～0.7），四級品種1個（HF702）（綜合評判值<0.6）。

本研究表明，多數(shù)品種的灰色綜合評判值排序與籽粒產(chǎn)量排序一致。由于產(chǎn)量受遺傳特性和生長環(huán)境影響較大，不同性狀對最終產(chǎn)量的貢獻作用大小顯著不同，本試驗區(qū)引進的春油菜品種其產(chǎn)量優(yōu)勢主要決定于有效分枝高度、分枝數(shù)、角果數(shù)量和角果長度、千粒質(zhì)量。綜合不同品種生長性狀的適應(yīng)性及產(chǎn)量穩(wěn)定性，優(yōu)選綜合評判值前5（屬二級及以上品種）的春油菜品種在新疆伊犁地區(qū)推廣種植。

2.3 優(yōu)選品種介紹

2.3.1 中油雜750 該品種系中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)白菜型春油菜雜交種，在參試品種中綜合評判值排第1名，等級為一級。品種特性：幼苗半直立，深綠色，葉緣鋸齒狀，整個生育期群體長勢整齊。該品種全生育期140 d，株高 168.33 cm，有效分枝高度84.00 cm，有效分枝數(shù)10.66個，結(jié)果密度0.97個/cm，果長8.69 cm，每角粒數(shù)28粒，全株有效角果數(shù)132.3個，千粒質(zhì)量5.2 g，籽粒黑色，單株產(chǎn)量26.67 g。經(jīng)田間抗菌核病調(diào)查，未發(fā)現(xiàn)病株，具有較強的抗病性，且花期長適用于油菜觀光。區(qū)試中該品種平均產(chǎn)量360.02 kg/667 m2，在參試品種中產(chǎn)量也位居第1。

2.3.2 青雜17號 該品種系青海省農(nóng)林科學(xué)院春油菜研究所選育的甘藍型春性波里馬細胞質(zhì)雄性不育三系雜交油菜品種，在參試品種中綜合評判值排名第2，等級為二級。品種特性：幼苗半直立，葉大深綠色，葉緣鋸齒狀，整個生育期生長勢強、稍長，整齊一致。株高154.88 cm，勻生分枝類型，有效分枝部位60.00 cm，有效分枝數(shù)8個，角果密度102個/cm，角果長度7.07 cm，每角粒數(shù)27.17粒，全株有效角果數(shù)207個，千粒質(zhì)量5.0 g，籽粒黑褐色，單株產(chǎn)量23.67 g。經(jīng)田間病害調(diào)查，菌核病發(fā)病率807%，病情指數(shù)5.3，低感菌核病。區(qū)試中該品種平均產(chǎn)量281.68 kg/667 m2，產(chǎn)量位居第6。

2.3.3 陽光158 該品種系中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所選育的早熟油菜品種，綜合性狀在參試品種中位居第3，等級為二級。該品種幼苗半直立，深綠色，葉緣鋸齒狀，整個生育期生長勢強，整齊一致，屬觀賞型油菜品種。全生育期139 d，株高 148 cm，有效分枝高度76.60 cm，有效分枝數(shù)7.10個，角果密度0.74個/cm，角果長度6.88 cm，每角粒數(shù)28.2粒，單株有效角果數(shù)213.33個，千粒質(zhì)量5.1 g，籽粒黑色，單株產(chǎn)量25.67 g。經(jīng)田間病害調(diào)查，菌核病發(fā)病率14.0%，抗凍害。區(qū)試中該品種平均產(chǎn)量333.35 kg/667 m2，產(chǎn)量位居第2。

2.3.4 保油雜D18-6 該品種系保山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育而成，2018年通過農(nóng)業(yè)農(nóng)村部非主要農(nóng)作物品種登記，主要在云南省油菜產(chǎn)區(qū)種植。綜合性狀在參試品種中位居第4，等級為二級。該品種幼苗半直立，深綠色，葉緣鋸齒狀，整個生育期生長勢強，整齊一致。株高155.25 cm，有效分枝高度74.60 cm，有效分枝數(shù)6.98個，角果密度0.78，角果長度7.00 cm，單株有效角果數(shù)207.00個，千粒質(zhì)量5.1 g，籽粒黑色，單株產(chǎn)量24.94 g。區(qū)試中該品種平均產(chǎn)量326.68 kg/667 m2，產(chǎn)量位居第3位，高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗倒伏性強等。

2.3.5 秦油558 秦油558系陜西省雜交油菜研究中心選育的春油菜高油、高α-亞麻酸新品種，含油量為46.4%。在參試品種中綜合性狀評判值排名第5，品種等級為二級。該品種幼苗半直立，葉片深綠色，葉緣鋸齒狀，整個生育期生長勢強，整齊一致。平均株高170.67 cm，有效分枝高度 74.50 cm，有效分枝數(shù)8.34個，角果密度0.92個/cm，角果長度7.17 cm，每角粒數(shù)25.17粒，單株有效角果數(shù)183個，千粒質(zhì)量5.1 g，籽粒雜色、飽滿，單株產(chǎn)量 2467 g。區(qū)試中該品種平均產(chǎn)量306.13 kg/667 m2，產(chǎn)量位居第4。

3 討論與結(jié)論

油菜是新疆伊犁地區(qū)特色經(jīng)濟作物。伊犁河谷夏季光熱資源充足，溫度高同時降雨量豐沛，晝夜溫差大，非常有利于油菜籽粒填充發(fā)育和脂肪的積累，是新疆地區(qū)商品春油菜籽種植的優(yōu)勢區(qū)域。近年來，新疆地區(qū)油菜作物種植面積逐年增加，但雙低高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種相對缺乏，引進高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)且適宜觀賞用的新油菜種質(zhì)資源是伊犁地區(qū)油料產(chǎn)業(yè)亟需解決的問題。

春油菜是一種對氣候和水分條件要求較大的作物，對溫濕度和土壤條件的需求高于其他作物，水分過量或不足會限制春油菜的生長發(fā)育[22-23]。新疆農(nóng)業(yè)覆膜滴灌栽培模式可在提高土壤溫度的同時，減少水分散失，為春油菜推廣種植提供非常有效的種植方式。近年來，兵團第四師77團大量引進長江流域、黃淮海流域廣泛種植的地方高產(chǎn)油菜品種，在當?shù)剡M行適應(yīng)性試種研究。因氣候環(huán)境的不同，部分引進的新品種遺傳特性會發(fā)生顯著改變。研究設(shè)置田間區(qū)組試驗，在生物學(xué)調(diào)查統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度評判對參試的30份油菜品種進行綜合評判，結(jié)果顯示產(chǎn)量構(gòu)成因子有效分枝數(shù)、分枝高度、單株角果數(shù)、千粒質(zhì)量等與產(chǎn)量建成顯著正相關(guān)。俞琦英等通過對2000—2009年國家冬油菜區(qū)域試驗參試品種產(chǎn)量和品質(zhì)進行分析，得出油菜產(chǎn)量提高主要歸因于單株角果數(shù)和千粒質(zhì)量的增加[24]。本文灰色關(guān)聯(lián)度分析后綜合評判值前5名的品種中除排名第2的青雜17號，其區(qū)試產(chǎn)量在參試品種中排名第6，其余4個品種的綜合評判值與區(qū)試產(chǎn)量排名大小相對應(yīng)。另外，通過灰色關(guān)聯(lián)度分析，可以看出有效分枝高度、有效分枝數(shù)、主花序有效長度、單株角果數(shù)、角果長度及千粒質(zhì)量等產(chǎn)量性狀與籽粒產(chǎn)量相關(guān)度較高，這也符合一般的產(chǎn)量形成規(guī)律[25]，而株高、生育期在產(chǎn)量形成中所占權(quán)重相對較小。但考慮到新疆地區(qū)典型的大陸性季風(fēng)氣候特點及大風(fēng)天氣頻繁，引種資源要綜合其抗倒伏性，因此株高適中（160～170 cm）、群體長勢整齊的高抗倒伏品種在該區(qū)具有較好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

通過對參試品種的生產(chǎn)性能調(diào)查和綜合性狀灰色評價，綜合評判值排在前5名的依次是中油雜750、青雜17、陽光158、保油雜D18-6、秦油558，有效分枝高度、有效分枝數(shù)、單株角果數(shù)、角果長度、千粒質(zhì)量在產(chǎn)量形成中占有較大的權(quán)重，株高和生育期對產(chǎn)量形成的貢獻相對較小。參試品種中產(chǎn)量最高、綜合性狀灰色評判值最優(yōu)的油菜品種是中油雜750，為一級品種，區(qū)試產(chǎn)量達到 360.02 kg/667 m2，株高為168.33 cm，全生育期 132 d。大部分參試品種綜合性狀評價值與產(chǎn)量高低一致，綜合分析，建議性狀排名前5的油菜品種可在伊犁地區(qū)推廣種植。

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