陈雷 万素梅

摘要：对新疆伊犁地区2017―2019年引进的不同生态区30个油菜新品种，开展适应性筛选及评价研究。设置田间小区试验，调查记录不同品种的农艺学和经济学性状指标，测定收获产量，并运用灰色关联度分析法对参试品种的10项性状指标进行综合评价。田间调查结果显示，产量排名前5的品种依次是中油杂750、阳光158、保油杂 D18-6、秦油558、青杂5号，平均产量为297.24～360.02 kg/667 m2。灰色关联度分析显示，综合性状评判值排名前5的品种依次是中油杂750、青杂17、阳光158、保油杂D18-6、秦油558，多数品种的灰色综合评判值与籽粒产量的排序相一致，其中，有效分枝高度、有效分枝数、单株角果数、角果长度及千粒质量是产量增加的主要贡献因子，株高和生育期在产量建成中所占权重较小。综合产量表现和各性状灰色评判值，筛选出中油杂750、青杂17、阳光158、保油杂 D18-6、秦油558適宜在新疆伊犁地区推广种植，研究结果能为拓宽新疆油菜种质资源提供科学依据。

关键词：新疆伊犁;油菜资源;引种筛选;区试试验;适应性评价;灰色关联度法

油菜（Brassica napus L.）是我国重要的油料作物之一，可用作油、菜、花、饲、肥、蜜等多种用途。油菜喜冷凉，易种植，具有抗旱、耐瘠、抗逆性强等特性，在我国华北、西北地区被广泛种植。新疆维吾尔自治区地处中纬度，属典型的大陆季风性气候，光热资源充足，是油菜的传统种植区，2018年油菜种植面积64×104 hm2左右，油菜籽平均产量 2 793 kg/hm2[1]。伊犁河谷是新疆春油菜种植的优势区域，占油菜种植面积的70%以上[2]，也被誉为“中国油菜之乡”，保障该地区油菜高产稳产对促进新疆农业经济发展具有重要意义。一直以来，新疆地区种植的油菜品种主要是新油系列，油菜品种相对单一，且连年种植造成油菜籽产量和品质不断下降。为进一步拓宽当地春油菜种质资源，新疆伊犁地区引进国内多个高产油菜品种（系），在当地开展适应性区试研究，以筛选出适宜当地推广种植的春油菜种质资源。

作物品种遗传多样性容易受生长地理条件和生态环境的影响而发生变异[3-4]，从不同种植区引入新疆的高产优质油菜新品种，因气候因子和土壤环境不同，一部分种质资源的遗传特性和生长表现与原选育地差异较大。梳理已有研究成果，学者们对油菜引进新品种栽培技术的研究较多[5-7]，对其适应性综合评价关注较少[8-10]。有学者用长江中下游冬油菜品种在新疆地区春播试种，以出苗成活率、农艺学性状、产量因子和品质性状作为评判因子，对参试品种的适应性进行考察分析，指出在新疆春播区引进冬油菜品种，其抗寒耐旱（成苗率）、抗倒伏（合适的株高）是首要考量的性状指标[9]。在作物品种选育及种质筛选中，常用的一些经济学评价方法有高稳系数法[9]、最小离差平方和聚类分析法[11-12]、主成分分析法和隶属函数法[13]、模糊评价法[14]、同异联系势分析法[15]等，以上这些计量分析法大都要求有大量样本和典型的概率分布，且多限于品种间进行。近年来有学者将人工神经网络法[16]、灰色关联度分析法[17-18]应用在作物种质筛选的综合评价上。灰色系统理论主要运算原理是将所有参试品种材料视为1个灰色系统，每个参试品种是其中的1个因素，对参试品种的生产性能作出综合评价[19]。采用灰色关联度分析对样本的数量和规律性无特定要求，采用加权关联度值可较为全面、真实地对品种的主要目标性状进行综合描述和量化评估。

为了更有效地收集和利用不同生态区油菜地方品种资源，对新疆伊犁地区近3年先后引进的30份油菜种质进行区试试验，调查统计不同品种的农艺性状、经济学性状及籽粒产量，并采用灰色关联分析法建立品种性状综合评价权重模型，对引进种质资源的植物学性状与生产性能进行综合评价。研究结果旨在拓宽伊犁地区春油菜种质资源，并为新品种在当地的推广种植提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验地位于新疆伊犁地区兵团第四师77团种子站1000 # 试验田（80°27′ E、44°10′ N），该区地处温带大陆性季风气候区，4—9月份常年平均气温72～15.2 ℃，年均降水量为200 mm，年蒸发量为1 635 mm，光热资源丰富，年平均日照时数达 2 500～3 400 h，年均无霜期 ≥ 100 d。试验地地势平坦，土壤为黑钙土，有机质含量38.4 g/kg，碱解氮含量119.3 mg/kg，速效磷含量23.08 mg/kg，速效钾含量265 mg/kg，pH值8.0，土壤肥力中等偏上。

1.2 供试材料与试验设计

参试油菜品种共计30个，详见表1。设置不同品种随机区组试验，重复3次，小区面积20 m2（长 5 m 、宽4 m），行距15 cm，每个小区共有26行，四周设有保护行4行，处理间间隔1 m。2017、2018年4月28日播种，2019年5月2日播种，均采用机械直播技术，理论播种密度40万株/hm2。各处理灌水施肥、病虫草害防治完全一致。施底肥35 kg/667 m2（尿素10 kg/667 m2、磷酸二铵18 kg/667 m2，钾肥 7 kg/667 m2），出苗水和二水分别随水滴施水溶肥 6 kg/667 m2。全生育期人工除草4次，苗期用氯吡硫磷70 mL/667m2防茎象甲虫害1次。其他田间管理同一般农田生产。

1.3 调查指标与方法

农艺性状调查方法参照《油菜种质资源描述规范和数据标准》[20]进行。从播种后开始直至油菜收获，全程调查参试品种每个生育阶段所经历的时间;油菜成熟期每小区取样10株，测定株高、有效分枝高度、一次分枝数、二次分枝数、角果密度（主花序有效角果数/主花序有效长度）、单株角果数、角粒数、角果长度、千粒质量。收获期适时割晒，每个品种单独采收。

1.4 数据分析

1.4.1 数据统计分析 文中数据为2017―2019年调查统计数据的平均值。本文采用SPSS 19.0一般线性模型进行方差分析，采用最小显著极差法（LSD）进行多重比较和差异显著性分析。

1.4.2 灰色综合评价法 灰色关联度法在作物种质资源筛选评价方面应用较为广泛，其原理是根据一个系统因素之间态势相似或接近程度来衡量其因素间相关度的大小，设一个最优参考曲线。根据选种目标，本文把各参试油菜品种主要性状的最佳数值结合起来，选定为参考品种，参考品种各个性状指标所构成的数列作为参考数列，参试品种的各个性状指标构成的数列作为比较数列（i=1，2，3，…，n），i为性状指标数。由于各性能指标量纲不同，首先需要对参试品种各性状调查数据作无量纲化处理，即所有指标数值被相应的X0值除。

2 结果与分析

2.1 参试品种农艺性状及产量比较

由表2可知，參试品种的农艺性状和产量性状差异显著。参试品种生育期最长142 d，最短的是132 d，根据当地气候条件和有效积温及秋季复播需求，建议选种生育期相对较短的春油菜品种。参试品种株高为127.33～194.53 cm，株高与单株分枝数和产量密切相关，但是生长过旺容易引起倒伏，结合各参试品种最终产量的比较，建议当地选种株高在160～170 cm的适中品种。产量构成因子的比较：参试品种有效分枝高度32.67～84.00 cm，平均有效分枝数为4～13个，主花序有效长度32.25～67.00 cm，单株角果数130.33～227.67个、角果长度6.40～8.69 cm，主花序角果密度在0.54～1.09，单株产量9.76～26.67 g/株，千粒质量为 4.1～5.2 g。通过小区测产和折算产量发现，参试品种籽粒产量为159.45～360.02 kg/667 m2，产量最高的品种是中油杂750，产量排在前5的分别为中油杂750、阳光158、保油杂D18-6、秦优558、青杂5号。

根据生产实际和育种目标，品种生育期选择最小值132 d，将参试品种中生育期时间最长记作0，比最晚成熟品种早熟1 d记作1，依次类推;考虑到抗倒伏性，株高选择产量最大品种的株高，即选择中油杂750;分枝高度、分枝数、主花序有效长度、单株角果数、角果长度、角果密度、千粒质量、籽粒产量均选择最大值，则构成参考品种的最优指标集为

2.2 参试品种综合性状灰色关联度分析

2.2.1 数据处理及运算 首先对表2中各性状值作无量纲化处理，即所有指标数值被相应的X0值除，并求出各品种性状测度值与最优序列值的绝对差，Δki=|1-xi（k）|，所得结果见表3。

根据表3，取序列值的两极差，最小值 minmin|x0-xi|=0，最大值maxmax|x0-xi|=1。

按“1.4.2”节的公式（1），计算各品种与理想品种性状的关联系数，根据公式（2），计算得到各个关联系数平均值，数据见表4。根据模糊数学方法中的权重决策法，结合以往的生产经验和育种目标，以关联度公式（3）来确定品种各性状指标的权重系数ωi，株高、分枝高度、有效分枝数、主花序有效长度、单株角果数、角果长度、角果密度、单株质量、千粒质量、籽粒产量、生育期权重系数分别为{0.012、0.100、0.081、0.113、0.097、0.112、0.100、0.092、0123、0.092、0.077}。从各性状在籽粒产量中的权重系数可知，有效分枝数、有效分枝高度、角果数、角果长度、千粒质量在产量形成中所占权重较高。

2.2.2 评判值综合比较 根据公式（4）计算加权关联度，即30个油菜品种不同性状的综合评判值（表5）。根据灰色综合评判原理[19]，评判值越大，品种综合性状越优良。评价结果显示，各品种灰色综合评判值排在前10名由大到小是品种25（中油杂750）、品种8（青杂17）、品种30（阳光158）、品种22（保油杂D18-6）、品种5（秦优558）、品种14（华油杂81）、品种9（青杂5）、品种1（中油杂620）、品种11（华油杂177）、品种7（QH4750）。品种25（中油杂750）株高168.33 cm，属中等高度、抗倒伏品种，产量性状中分枝高度、主花序有效长度、单株角果数、角果长度、单株产量和千粒质量在参试品种中最高，该品种灰色综合评判值最高（0.900）;品种8（青杂17）综合性状排名第2（0.781），主花序有效长度、角果密度、千粒质量略低于品种25（中油杂750），但籽粒产量在参试品种中排名第6;品种6（HF702）产量最低，综合评判值在参试品种中最低（0.581）。根据参试品种的灰色评价结果，参试品种中油杂750为一级品种（综合评判值>0.8），二级品种有7个（综合评判值介于0.7～0.8），三级品种有21个（0.6～0.7），四级品种1个（HF702）（综合评判值<0.6）。

本研究表明，多数品种的灰色综合评判值排序与籽粒产量排序一致。由于产量受遗传特性和生长环境影响较大，不同性状对最终产量的贡献作用大小显著不同，本试验区引进的春油菜品种其产量优势主要决定于有效分枝高度、分枝数、角果数量和角果长度、千粒质量。综合不同品种生长性状的适应性及产量稳定性，优选综合评判值前5（属二级及以上品种）的春油菜品种在新疆伊犁地区推广种植。

2.3 优选品种介绍

2.3.1 中油杂750 该品种系中国农业科学院选育的高产、优质白菜型春油菜杂交种，在参试品种中综合评判值排第1名，等级为一级。品种特性：幼苗半直立，深绿色，叶缘锯齿状，整个生育期群体长势整齐。该品种全生育期140 d，株高 168.33 cm，有效分枝高度84.00 cm，有效分枝数10.66个，结果密度0.97个/cm，果长8.69 cm，每角粒数28粒，全株有效角果数132.3个，千粒质量5.2 g，籽粒黑色，单株产量26.67 g。经田间抗菌核病调查，未发现病株，具有较强的抗病性，且花期长适用于油菜观光。区试中该品种平均产量360.02 kg/667 m2，在参试品种中产量也位居第1。

2.3.2 青杂17号 该品种系青海省农林科学院春油菜研究所选育的甘蓝型春性波里马细胞质雄性不育三系杂交油菜品种，在参试品种中综合评判值排名第2，等级为二级。品种特性：幼苗半直立，叶大深绿色，叶缘锯齿状，整个生育期生长势强、稍长，整齐一致。株高154.88 cm，匀生分枝类型，有效分枝部位60.00 cm，有效分枝数8个，角果密度102个/cm，角果长度7.07 cm，每角粒数27.17粒，全株有效角果数207个，千粒质量5.0 g，籽粒黑褐色，单株产量23.67 g。经田间病害调查，菌核病发病率807%，病情指数5.3，低感菌核病。区试中该品种平均产量281.68 kg/667 m2，产量位居第6。

2.3.3 阳光158 该品种系中国农业科学院油料作物研究所选育的早熟油菜品种，综合性状在参试品种中位居第3，等级为二级。该品种幼苗半直立，深绿色，叶缘锯齿状，整个生育期生长势强，整齐一致，属观赏型油菜品种。全生育期139 d，株高 148 cm，有效分枝高度76.60 cm，有效分枝数7.10个，角果密度0.74个/cm，角果长度6.88 cm，每角粒数28.2粒，单株有效角果数213.33个，千粒质量5.1 g，籽粒黑色，单株产量25.67 g。经田间病害调查，菌核病发病率14.0%，抗冻害。区试中该品种平均产量333.35 kg/667 m2，产量位居第2。

2.3.4 保油杂D18-6 该品种系保山市农业科学研究所选育而成，2018年通过农业农村部非主要农作物品种登记，主要在云南省油菜产区种植。综合性状在参试品种中位居第4，等级为二级。该品种幼苗半直立，深绿色，叶缘锯齿状，整个生育期生长势强，整齐一致。株高155.25 cm，有效分枝高度74.60 cm，有效分枝数6.98个，角果密度0.78，角果长度7.00 cm，单株有效角果数207.00个，千粒质量5.1 g，籽粒黑色，单株产量24.94 g。区试中该品种平均产量326.68 kg/667 m2，产量位居第3位，高产、优质、抗病、抗倒伏性强等。

2.3.5 秦油558 秦油558系陕西省杂交油菜研究中心选育的春油菜高油、高α-亚麻酸新品种，含油量为46.4%。在参试品种中综合性状评判值排名第5，品种等级为二级。该品种幼苗半直立，叶片深绿色，叶缘锯齿状，整个生育期生长势强，整齐一致。平均株高170.67 cm，有效分枝高度 74.50 cm，有效分枝数8.34个，角果密度0.92个/cm，角果长度7.17 cm，每角粒数25.17粒，单株有效角果数183个，千粒质量5.1 g，籽粒杂色、饱满，单株产量 2467 g。区试中该品种平均产量306.13 kg/667 m2，产量位居第4。

3 讨论与结论

油菜是新疆伊犁地区特色经济作物。伊犁河谷夏季光热资源充足，温度高同时降雨量丰沛，昼夜温差大，非常有利于油菜籽粒填充发育和脂肪的积累，是新疆地区商品春油菜籽种植的优势区域。近年来，新疆地区油菜作物种植面积逐年增加，但双低高产优质品种相对缺乏，引进高产优质且适宜观赏用的新油菜种质资源是伊犁地区油料产业亟需解决的问题。

春油菜是一种对气候和水分条件要求较大的作物，对温湿度和土壤条件的需求高于其他作物，水分过量或不足会限制春油菜的生长发育[22-23]。新疆农业覆膜滴灌栽培模式可在提高土壤温度的同时，减少水分散失，为春油菜推广种植提供非常有效的种植方式。近年来，兵团第四师77团大量引进长江流域、黄淮海流域广泛种植的地方高产油菜品种，在当地进行适应性试种研究。因气候环境的不同，部分引进的新品种遗传特性会发生显著改变。研究设置田间区组试验，在生物学调查统计的基础上，应用灰色关联度评判对参试的30份油菜品种进行综合评判，结果显示产量构成因子有效分枝数、分枝高度、单株角果数、千粒质量等与产量建成显著正相关。俞琦英等通过对2000—2009年国家冬油菜区域试验参试品种产量和品质进行分析，得出油菜产量提高主要归因于单株角果数和千粒质量的增加[24]。本文灰色关联度分析后综合评判值前5名的品种中除排名第2的青杂17号，其区试产量在参试品种中排名第6，其余4个品种的综合评判值与区试产量排名大小相对应。另外，通过灰色关联度分析，可以看出有效分枝高度、有效分枝数、主花序有效长度、单株角果数、角果长度及千粒质量等产量性状与籽粒产量相关度较高，这也符合一般的产量形成规律[25]，而株高、生育期在产量形成中所占权重相对较小。但考虑到新疆地区典型的大陆性季风气候特点及大风天气频繁，引种资源要综合其抗倒伏性，因此株高适中（160～170 cm）、群体长势整齐的高抗倒伏品种在该区具有较好的发展潜力。

通过对参试品种的生产性能调查和综合性状灰色评价，综合评判值排在前5名的依次是中油杂750、青杂17、阳光158、保油杂D18-6、秦油558，有效分枝高度、有效分枝数、单株角果数、角果长度、千粒质量在产量形成中占有较大的权重，株高和生育期对产量形成的贡献相对较小。参试品种中产量最高、綜合性状灰色评判值最优的油菜品种是中油杂750，为一级品种，区试产量达到 360.02 kg/667 m2，株高为168.33 cm，全生育期 132 d。大部分参试品种综合性状评价值与产量高低一致，综合分析，建议性状排名前5的油菜品种可在伊犁地区推广种植。

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