關周博 董育紅 田建華
(陜西省雜交油菜研究中心,楊凌 712100)
油菜屬于蕓薹屬十字花科作物,被廣泛種植,是世界上主要的油料作物之一。在我國油菜種植面積超過667 萬hm2,產油量占到我國植物食用油生產的一半以上,是我國重要的油料作物。但因我國是植物油消費大國,年消費植物油超過300 億kg,但自給率僅有100 億kg,對外依存度高達70%,油料的短缺已成為限制人民對美好生活需求的短板,擴油增產,提質增效,保障食用油供給安全迫在眉睫[1-3]。黃淮區是我國油菜生產的優生區,因其溫度相對冷涼,生育時期相對較長,油菜生產具有產量高、含油量高、成熟度好、品質優良等特點。但黃淮區多是玉米-小麥輪作或玉米-油菜輪作,秋播種植時油菜和小麥屬于同季競爭性作物,因作物特征特性的差異,小麥全程機械化普及率高,而油菜的全程機械化普及率相對較低,特別是收獲時油菜機收率不足30%,致使黃淮區油菜產業發展受限[4-6]。同時隨著城鎮化的加速發展、區域產業結構的調整和工業化布局的發展,優質可耕地資源持續減少,從事農業種植的人也越來越少,油菜種植面積下滑嚴重,危及我國油料供給安全。
為扭轉科研育種與市場需求脫節、現有品種不能滿足耕作需求的現狀,立足當前油菜的生產實際和黃淮地區生態氣候特點,圍繞擴油增產、提升產業發展的硬實力、保障食用油供給安全的總目標進行布置。國家“十三五”期間,將黃淮區油菜高產、優質、適宜機械化新品種培育納入國家重點研發計劃之內,通過江蘇省農業科學院、陜西省雜交油菜研究中心、安徽省農業科學院、西北農林科技大學等多個單位的協同攻關,以選育當前生產應用急需的適宜機械化耕作的品種為抓手,解決油菜機械化收獲的關鍵因素(抗倒伏、豐產、高油、優質),培育適宜機收的強優勢雜交油菜新品種并進行大面積推廣應用。在課題實施過程中通過整合基礎研究等相關成果,明確品種選育方向,最終將“十三五”期間黃淮區市場所急需的油菜品種特征聚合到適宜機械化的強優勢雜交種秦優1618 中,該品種在示范推廣中現場機收每667m2產量313.12kg,創陜西乃至黃淮區油菜機收高產紀錄,該品種也被科技部推薦列入“進園入縣”成果需求名單;秦優1618 的成功培育,解決了黃淮地區宜機化油菜品種缺乏的難題,作為重大品種在課題績效評價中被專家所認可。秦優1618 與黃淮區同期品種和“十二五”期間黃淮區品種相比,具有抗倒性強、豐產、耐密植、適宜機收、成果轉化推廣快等特點,符合當前油菜生產的需求,具有較大的市場應用前景,對黃淮區油菜產業發展和提升社會經濟效益有重大意義。
1.1 育種材料的來源秦優1618 品種選育所使用的育種材料均來源于陜西省雜交油菜研究中心種質資源庫,是具有抗旱、抗寒、優質、豐產、株型緊湊等特性的甘藍型油菜親本資源。
1.2 優異親本的創制方法多基因聚合法 選用遺傳穩定、遺傳親緣關系遠、優異性狀突出的甘藍型油菜種質資源為基礎,通過聚合雜交,建立基礎分離選擇群體。
生態穿梭育種法 利用冬油菜區和春油菜區不同的氣候特征和光溫條件作為外界選擇壓,兩個生態區交叉種植,進行目標性狀定向選擇。具體做法為:將基礎分離選擇群體9 月下旬秋播種植在陜西省大荔縣育種基地(冬油菜區),同年12 月初將大荔育種基地種植的育種材料移栽至日光玻璃溫室(地點大荔縣)進行育種加代工作,采取加溫補光措施加速油菜生長,待次年3 月日光玻璃溫室油菜成熟后盡快收獲,為春油菜區播種做好準備;將溫室收獲的育種材料經過篩選于4 月初春播種植在甘肅省張掖市育種基地(春油菜區),兩個生態區穿梭種植。冬油菜區以田間抗旱性、抗寒性、抗病性、抗倒性、豐產性為主要選育目標,春油菜區以早熟性和高油特性為主要選育目標,選育的方法和流程如圖1所示。

圖1 生態穿梭育種技術選育優異親本
1.3 育種路線采用“雜種優勢+優質+高油+高產+早熟+多抗+廣適+適宜機收”為目標的生態穿梭育種技術路線,培育優良親本,配制高產雜種組合;通過品比試驗、省級區域試驗、國家區域試驗,并進行多年、多點的試驗和示范。
1.4 母本的選育通過對編號為Hy489 的高油、抗倒、晚熟育種材料在冬春不同生態區穿梭選育,育成編號為H035 的優質、豐產、抗倒、熟期中等、具有穩定遺傳表現的優異親本;利用陜西省雜交油菜研究中心自主研發的新型化學誘導殺雄劑將H035 誘導為雄性不育系,定名為H04A。
1.5 父本的選育對成熟期較晚、具有多種抗性、編號為Hc002 的育種材料,利用基因與環境互作作用,以選育成熟期早、莖稈木質化程度高、抗倒性強、含油量較高的株系為目標,經多年冬、春不同生態區穿梭選育和目標性狀定向選擇,育成綜合性狀優良,符合選育豐產、高油、多抗、宜機收品種要求的優異親本資源DC2R。
1.6 組合的配制以化學誘導雄性不育系H04A為母本、DC2R 為父本,配制雜交組合H04A/DC2R,該組合在品種預試圃中越冬性、豐產性、抗倒性等方面表現突出。將雜交組合H04A/DC2R 定名為秦優1618,參加2016-2018 年2 個年度我國冬油菜品種黃淮區區域試驗,2019 年通過農業農村部非主要農作物品種登記,登記號:GPD 油菜(2019)610072,適宜在江蘇和安徽兩省淮河以北以及河南、陜西關中、山西運城、甘肅隴南的冬油菜區秋播種植。
2.1 豐產性強、含油量高秦優1618 在黃淮區區域試驗中每667m2平均產量231.25kg,21 個試驗點次中20 個點次增產,1 個點次減產,比對照品種秦優7 號增產8.5%;平均含油量46.76%,增油16.73%,達極顯著水平;品質達到國家雙低優質標準。
2.2 綜合性狀優良、宜機收抗倒伏能力強,2 年度黃淮區區域試驗中21 個試驗點次均抗倒;株高適中,大田平均植株高度160cm;熟期適中,較對照品種秦優7 號早熟1d;千粒重4.22g;在黃淮區最佳密度為37.5 萬~45.0 萬株/hm2,較耐密植;在冬油菜區可比正常播期推遲7~10d 播種,較耐遲播,可有效解決茬口銜接問題,在晚播的情況下,增加種植密度,達到以密增產的目的。
黃淮區9 月中、下旬直播,播種量3kg/hm2左右。留苗密度30 萬株/hm2左右,旱、薄地和晚播田適當增加密度。施足底肥,增施磷鉀肥,施好硼肥。油菜屬喜磷作物,缺硼又會導致花而不實現象,所以一定要重視磷肥和硼肥的施用。注意防治病蟲害,尤其注意早春莖象甲為害。
4.1 品種成果轉化秦優1618 成果轉化速度快,參加區域試驗時,在組織的科企聯合考察中,因田間表現突出,選育單位就與陜西榮華農業科技有限公司達成初步成果轉化意向,并同步進行試驗示范和制種技術研究。區域試驗完成后,在第二十五屆中國楊凌農業高新科技成果博覽會上,將秦優1618 的生產經營權轉讓給陜西榮華農業科技有限公司,簽訂了轉讓協議,生產經營權轉讓采用“首次付費+逐年技術提成”的方式,使新品種得到快速的推廣應用。
4.2 品種應用潛力秦優1618 具有適應性廣、豐產性好、含油量高、抗倒性強、適宜機械化生產等特點,其選育和推廣對促進相關區域油菜生產全程機械化和品種升級換代具有重要意義,對促進油菜產業發展和保障我國食用油供給安全具有重要意義。2020 年在岐山棗林鎮范家塬村進行秦優1618 高產示范,現場進行機收測產,每667m2產量313.12kg,是當前黃淮區油菜機收所報道的最高產量,機收產量在黃淮區處于領先水平,人民日報、科技日報、農業科技報、陜西衛視、農林衛視等媒體進行了報道,引起了強烈的社會反響。
4.3 品種示范推廣模式秦優1618 的示范推廣通過推行“優良品種+全程機械化技術+規?;N植+產業化開發”的“四結合”綠色高效油菜示范推廣模式和“三全高效”模式示范推廣油菜新品種、種植新技術、產業新模式,在促進農民增收、帶動地區油菜產業提質增效方面發揮了重要作用。
在黃淮區,小麥和油菜在多地都是同季作物,小麥因其主糧地位,種植面積一直處于高位,但黃淮區春季多發干旱,特別是陜西關中西部地區,春季干旱導致小麥絕收或者減產嚴重。通過高產示范點建設及試驗示范工作的推進,在示范推廣之初,選擇小麥主產區岐山縣棗林鎮范家塬村,通過在該地小麥和油菜的比較種植,單位面積產量收益差別明顯;以2019 年為例,陜西省岐山縣因春季干旱,小麥關鍵發育期受影響,最終小麥每667m2產量為250kg 左右,在配套相應機械栽培技術下,同地點種植的秦優1618 機收產量為230kg,比較種植效益明顯;到同年秋播,油菜面積迅速擴大,也提升了示范點周邊地區農戶種植油菜的積極性。在2020年油菜種植面積擴展到千畝;同時千畝油菜田也成了油菜花觀賞的最佳地點,地區旅游業得到了發展,范家塬村的合作社建起了油坊,從種植到觀賞,再到食用油,延長了村級油菜產業鏈,提高了農戶收益。
在秦優1618 的推廣過程中,通過示范點建設、功能開發、科技支撐、利益鏈接機制的協調發展,提升了范家塬油菜價值鏈、產業鏈,全面提高了產業效益,形成了“范家塬模式”,讓油菜產業高質量發展紅利更多惠及農民,助力鄉村全面振興。