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Growth and Development Characteristics of Winter Rapeseed Northern- Extended from the Cold and Arid Regions in China

北方旱寒区北移冬油菜生长发育特性



全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2010, 36(12): 21242134 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由农业部公益性行业(农业)科研专项经费项目(200903002-04), 国家科技支撑计划项目(2007BAD52B08), 科技部农业科技成果
转化项目(2008GB2G100322), 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2009AA101105)和国家自然科学基金项目(30960199)资助。
第一作者联系方式: E-mail: wangcangsun@yahoo.com.cn, Tel: 0931-7631145
Received(收稿日期): 2010-05-06; Accepted(接受日期): 2010-07-31.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2010.02124
北方旱寒区北移冬油菜生长发育特性
孙万仓 1 武军艳 1 方 彦 2 刘 秦 3 杨仁义 4 马维国 5 李学才 1
张俊杰 1 张鹏飞 1 曹建明 1 孙 佳 1
1甘肃省干旱生境作物学重点实验室, 甘肃兰州 730070; 2甘肃张掖市农业科学研究所, 甘肃张掖 734000; 3甘肃酒泉市农业科学研究
所, 甘肃酒泉 735000; 4甘肃畜牧工程职业技术学院, 甘肃武威 733006; 5甘肃天水市农业科学研究所, 甘肃天水 741000
摘 要: 采用多点试验, 对冬油菜在原种植区(天水)与北移种植区(张掖等)的主要气候因子、越冬率、生育时期及经济性
状进行分析比较。研究结果表明, 冬油菜北移后越冬率由原种植区的 93.0%~100.0%降为 40.0%~95.0%; 生育期由 280~284
d延至 287~289 d, 其冬前与冬后生长期缩短, 而越冬期延长 1倍左右, 即 140 d左右, 整个生长期呈“短-长-短”的特点, 即
营养生长有效期缩短及营养生长至生殖生长的过渡期均缩短; 株高与分枝部位降低, 分枝数减少, 单株角果数减少, 但千
粒重、角粒数等相对增加。冬油菜北移后产量发生了较大变化, 抗寒性弱的早熟品种天油 8号由原种植区的 2 518.8 kg hm2
降为 1 666.5 kg hm2, 减产 34.0%, 而抗寒性强的晚熟品种陇油 6号等由原种植区的 741 kg hm2增加到 3 333 kg hm2, 增
幅 349.5%。由于生长在相对恶劣的气候生态条件下, 越冬期漫长而极端低温低, 北移冬油菜栽培品种必须具备优异的抗寒
性, 同时采用合理播期和密度, 保证冬前营养生长期和营养生长量, 以确保安全越冬。
关键词: 冬油菜北移; 生长发育特性
Growth and Development Characteristics of Winter Rapeseed Northern-
Extended from the Cold and Arid Regions in China
SUN Wan-Cang1, WU Jun-Yan1, FANG Yan2, LIU Qin3, YANG Ren-Yi4, MA Wei-Guo5, LI Xue-Cai1,
ZHANG Jun-Jie1, ZHANG Peng-Fei1, LEI Jian-Ming5, and SUN Jia1
1 Gansu Provincial Key Laboratory of Aridland Crop Sciences, Lanzhou 730070, China; 2 Zhangye Institute of Agriculture, Zhangye 734000, China;
3 Jiuquan Institute of Agriculture, Jiuquan 735000, China; 4 Gansu Vocational College of Animal Husbandry Engineering, Wuwei 733006, China;
5 Tianshui Institute of Agriculture, Tianshui 741000, China
Abstract: The impact of climate changes on crops widely attracts people,s attention, respectively in the cold and arid regions in
northern China, so it is necessary to develop a technique for rapeseed production adapting to the warmed climate. Nine cultivars
with different levels of resistance to cold were performed in the original growing (Tianshui) region and northern-extending region
(Zhangye). Data related to growth and development were determined during growth stages. The results showed that the
over-wintering rate of winter rapeseed reduced from 93.0%–100.0% (the original region) to 40.0%–95.0% (the northern-extending
region); the growing period delayed from 280–284 days to 287–289 days. The vegetative growth period before wilt leaf stage and
the transition stage from vegetative growth to reproductive growth were shortened greatly, while the duration from wilt leaf stage
to regreen stage was longer, showing a “short-long-short” growth pattern in northern-extended winter rapeseed. So the plant
height and branch length were shortened, and the dry matter weight of northern-extended winter rapeseed was also decreased. The
1000-grain weight and the seeds pee riliqua were higher at Zhangye than at Tianshui. The yield of Tianyou 8 with strong winter
resistance decreased from the original regions, 2 518.8 kg ha1 to 1 666.5 kg ha–1; but that of the ultrastrong cultivar Longyou 6
increased from 741 kg ha1 to 3 333 kg ha1. Because winter rapeseed in the northern-extending region grows under poor climatic
conditions, ultra winter-hardy rape cultivars, reasonable sowing date and planting density should be necessary to ensure the high
over-winter rate.
Keywords: Winter rape northern-extending region; Growth and development characteristics
第 12期 孙万仓等: 北方旱寒区北移冬油菜生长发育特性 2125


20世纪 80年代以来全球气候暖化, 越冬作物越
冬期温度普遍提高, 极端低温出现的频率减少, 持
续时间减少[1]。20世纪 90年代以后, 气候变化对作
物生产的影响引起人们广泛关注, 开始思考如何趋
利避害合理利用自然资源 , 应对气候变暖的挑战 ,
保证农业生产的可持续发展[2]。气候暖化在我国北
方旱寒区尤为明显, 因而, 冬油菜北移可行性的研
究也就成为油菜研究的热点问题之一, 也是北方旱
寒区应对气候暖化挑战的重要技术措施和战略之
一[3]。我国油菜生产分为冬油菜和春油菜两大产区,
以山东南部、河北南部、山西南部、陕西关中到甘
肃东、南部为界, 向南为冬油菜区, 向北则为春油菜
区。甘肃省的天水附近为冬油菜和春油菜过度地
带[12]。现阶段冬油菜北移研究就是研究天水以西以
北的北方旱寒区发展冬油菜生产的问题。研究北移
冬油菜生长发育特性, 对保证安全越冬和科学栽培
是十分必要的。冬油菜北移研究工作已经引起了国
内外广泛重视, 美国、伊朗、埃及、俄罗斯、加拿
大等国均在进行冬油菜北移研究和示范推广工作 ,
取得了较好进展[3-11]。我国油菜的生产发展, 特别是
甘蓝型油菜的发展过程实际就是一个北移的过程。
甘蓝型油菜的推广为我国最早实施的冬油菜北移。
甘蓝型油菜原产欧洲, 后来逐渐扩展到亚洲及其他
各地。我国的甘蓝型油菜首先是由原浙江大学的孙
逢吉教授 1943年从日本引进, 后来推广到全国。如
我国西北甘蓝型冬油菜边缘地区陕西, 1949 年前种
植油菜品种多属白菜型冬油菜。1955年汉中地区农
业科学研究所由四川引入抗病、丰产的甘蓝型的胜
利油菜。通过几代人的努力, 甘蓝型冬油菜已经成
功引入渭北, 并逐步发展到甘肃天水、山西南部、
河北南部、山东南部[13-14]。我国北方旱寒区白菜型
冬油菜北移的研究工作也取得了重大进展。近年来,
由于较好地解决了品种的抗寒问题[3,6], 白菜型冬油
菜已经成功引入甘肃河西走廊,新疆阿勒泰、塔城、
乌鲁木齐, 青海, 宁夏, 北京等地, 扩大了冬油菜在我
国的种植范围, 使种植区域向北推进约纬度的 13º, 海
拔提高到 2 300 m左右, 取得了显著经济效益、生态效
益与社会效益[8,15-19]。本研究拟对北移冬油菜在原种植
区(甘肃天水)与北移种植区(甘肃张掖等)的主要气候
因子、越冬率、生育时期及经济性状的变化情况进行
比较分析, 进一步了解北方旱寒区北移冬油菜的抗寒
性问题以及北移之后生长发育方面的变化, 为北方旱
寒区冬油菜栽培和育种提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料及来源
根据前期试验, 选用 9个不同抗寒性的代表品
种(表 1)。

表 1 试验材料及来源
Table 1 Name and source of materials tested
品种
Cultivar
类型
Type
品种抗寒类型
Cold resistance type
来源或选育单位
Source
天油 6号
Tianyou 6
白菜型油菜
Brassica rape
耐寒性品种
Cold tolerance cultivar
天水市农业科学研究所
Tianshui Institute of Agriculture
陇油 7号
Longyou 7
白菜型油菜
Brassica rape
超强抗寒性品种
Ultra strong cold resistance cultivar
甘肃农业大学
Gansu Agricultural University
天油 7号
Tianyou 7
白菜型油菜
Brassica rape
耐寒性品种
Cold tolerance cultivar
天水市农业科学研究所
Tianshui Institute of Agriculture
天油 8号
Tianyou 8
白菜型油菜
Brassica rape
耐寒性品种
Cold tolerance cultivar
天水市农业科学研究所
Tianshui Institute of Agriculture
陇油 6号
Longyou 6
白菜型油菜
Brassica rape
超强抗寒性品种
Ultra strong cold resistance cultivar
甘肃农业大学
Gansu Agricultural University
延油 2号
Yanyou 2
白菜型油菜
Brassica rape
抗寒性品种
Cold resistance cultivar
延安市农业科学研究所
Yanan Institute of Agriculture
陇油 8号
Longyou 8
白菜型油菜
Brassica rape
强抗寒性品种
Strong cold resistance cultivar
甘肃农业大学
Gansu Agricultural University
天油 2号
Tianyou 2
白菜型油菜
Brassica rape
耐寒性品种
Cold tolerance cultivar
天水市农业科学研究所
Tianshui Institute of Agriculture
陇油 9号
Longyou 9
白菜型油菜
Brassica rape
抗寒性品种
Cold resistance cultivar
甘肃农业大学
Gansu Agricultural University

1.2 试验点基本情况及试验设计
试验于 2006—2008年在甘肃天水、靖远刘川、
靖远北滩、兰州、永登、临洮、酒泉、张掖、武威
等 9个试点(图 1)进行。天水为冬油菜原种植区试点、
张掖等 8 个试点为北方旱寒区冬油菜北移区试点,
其中, 天水试点位于甘肃东南部的黄土梁峁沟壑区,
2126 作 物 学 报 第 36卷

属秦巴山区西秦岭北部, 大陆性半湿润气候。油菜
区划上属于北方冬春油菜过度区(或北方冬油菜边
缘区), 海拔 1 500 m, 年平均降雨量 531 mm, 年均
气温 10.72 , ℃ 无霜期 170 d左右。境内四季分明, 光
照充足, 在河谷川水区种植甘蓝型冬油菜, 山区种
植白菜型冬油菜。张掖试点位于甘肃河西走廊中部,
是本省春播粮油作物的主要产区之一。农作物生长
靠祁连山区的较多降水和积雪所形成的河流(黑河)
灌溉。年平均气温 7 , ℃ ≥10℃积温 3 063.6 , ℃ 极端
低温–30 , ℃ 年降水量 100~300 mm, 无霜期 150 d左
右。为一熟制灌溉农业区。海拔 1 500 m, 一季有余、
二季不足, 属北方旱寒区北移冬油菜区(传统油菜区
划上属于北方蒙新高原春油菜区, 图 1)。试验随机
排列, 3次重复, 小区面积 20 m2, 行距 20 cm。于 8
月 22 日播种, 开沟条播, 9 月 15 日间(定)苗, 株距
7~10 cm, 每公顷密度为 60万株。11月中旬浇冬水,
12月中下旬油菜进入枯叶期。每品种固定一个小区
用于观察记载、取样测定、收获考种。试验地肥力
中等 , 前茬为春小麦 , 播前灌溉 , 待土壤适宜作业
时进行耕翻、耙耱, 同时结合整地施农家肥 6 000 kg
hm2、磷酸二铵 225 kg hm–2为基肥。
1.3 生长发育进程中性状调查
参照伍晓明等[20]方法计算。冬前及返青期对小
区苗数调查 , 记载越冬前苗数 , 返青期存活苗数 ,
以越冬率高低评价品种抗寒性的强弱。
试验进行期间记载播种期、出苗期、五叶期、
枯叶期、冬前苗数、返青期、冬后苗数、越冬率、
抽薹期、现蕾期、始花期、终花期、成熟期。从五
叶期开始每隔 10 d调查一次叶龄。
1.4 干物质积累测定及经济性状调查
在油菜越冬前分 3 次测定干物质积累量, 在尽
量不损失根系的情况下将植株挖出, 并用水浸泡洗
净, 再从子叶节处切开, 分别烘干, 称重。计算干物
质积累量。
参照伍晓明等[20]方法, 成熟期在每个处理中随
机取 10 株, 测定株高(cm)、分枝部位(cm)、一次分
枝数(个)、二次分枝数(个)、总枝数(个)、主花序有
效长度(cm)、主花序有效角果数(个)、全株有效角果
数(个)、结角数(万 hm2)、结角密度(个 cm1)、角果
长度(cm)、角粒数(粒)、千粒重(g)、单株产量(g 株1),
小区产量。

图 1 冬油菜原种植区与北移区地理分布
Fig. 1 Distribution of winter rapeseed in the original and the northern-extending regions
第 12期 孙万仓等: 北方旱寒区北移冬油菜生长发育特性 2127


1.5 数据分析
主要采用 Microsoft Excel处理分析实验数据。
2 结果与分析
2.1 冬油菜原种植区、北移区生态条件差异分析
选取天水为冬油菜原种植区代表性试点, 对原
种植区与临洮、榆中、永登、武威、张掖、酒泉等
北移区试点的主要生态、气象因子进行分析比较。
表 2 反映出冬油菜生育期间原种植区与北移区主要
生态、气象因子存在巨大差异, 与原种植区相比, 北
移区最大冻土深度增加 70~108 cm; 最冷月平均气
温低 5.8~8.6 ; ℃ 最低气温低 9.0~13.4 ; ℃ 无霜期天
数减少 24~32 d; 降雨量减少 116.6~415.6 mm; 年平
均蒸发量也大大增加。
对冬油菜越冬起主导作用的是温度, 冬油菜生
长发育的不同时期需要不同的温度条件。冬油菜在
正常播深(4~5 cm)条件下, 从播种到出苗所需的积
温为 120℃左右, 出苗后冬前主茎每长 1片叶平均约
需 80℃左右的积温。冬油菜北移后, 冬前积温的减
少将影响油菜的生育进程。
从图 2可知, 在冬油菜播种期 8月下旬, 张掖旬
平均温度比天水约低 1.4℃, 幼苗期 9月份月均气温
约低 1.9℃。越冬期间, 是两地温差最大的时期, 最
冷的 12月与 1月的上、中、下旬均温差值达到 8 ,℃

表 2 冬油菜生育期间原种植区与北移区主要气象因子
Table 2 Major climate and environment factors in the original and the northern-extending regions for winter rapeseed
天水
Tianshui
临洮
Lintao
榆中
Yuzhong
永登
Yongdeng
武威
Wuwei
张掖
Zhangye
酒泉
Jiuquan
纬度
Latitude
34°33′ 35°51′ 35°51 36°36′ 37°55 38°36′ 39°46
海拔高度
Altitude (m)
1083.4 1874 1874 1964 1531 1482.7 1477.2
最大冻土深度
The deepest ice soil (cm)
37 118 118 145 141 123.0 108
最冷月平均气温
The average temperature in the coldest month ( )℃ 2.4 7.8 7.8 8.1 8.7 10.2 9.7
最冷月平均最低气温
The average lowest temperature in the coldest month ( )℃ 7.0 12.8 13.4 14.6 13.8 17.1 15.6
最低气温
The extreme lowest temperature ( )℃ 18.2 27.2 27.2 28.1 29.5 30.0 31.6
年均温度
Annual average temperature ( )℃ 10.9 6.6 6.6 5.9 7.6 7.1 7.3
无霜期天数
Frost-free days (d)
186 154 154 162 172 156 162
降雨量
Precipitation (mm)
507.6 391.0 391.0 287.0 154.0 136.8 92.0
年平均蒸发量
Annual evaporation (mm)
1420.2 1264.2 1406.8 1879.7 2021.0 2047.9 2148.8


图 2 张掖、天水 6~8月上、中、下旬气温变化
Fig. 2 Temperature changes of Zhangye and Tianshui between the first, the second and the last ten-days of August to next June
TC: 天水的温度; ZC: 张掖的温度。TC: Tianshui temperature; ZC: Zhangye temperature.
2128 作 物 学 报 第 36卷

12月均温相差 6.9 , 1℃ 月均温相差 7.8℃。气温降幅
大的特点对张掖等冬油菜北移区冬油菜的安全越冬
构成较大的威胁, 除因冬前积温降低, 影响苗龄外,
冬油菜不能适应北移地区地表冬天没有积雪覆盖和
风大、寒、旱并存的气候条件, 致使原种植区的主
栽品种在北移区严重死苗, 不能安全越冬。所以, 冬
油菜北移成功与否的关键是选用强抗寒品种及采用
防寒保苗栽培技术措施。
3月平均气温 , 天水已达 6.4 , ℃ 而张掖只有
2.0 , ℃ 相差 4.4 , ℃ 使冬油菜返青明显推迟。原种植
区(天水)一般最迟在 2 月中旬冬油菜就开始返青 ,
而北移区(张掖)气温回升慢, 直到 3 月下旬冬油菜
才开始返青。同时在北移区该阶段 0℃以下低温频
繁出现, 是春季冻害的重要原因。冬油菜生育后期,
北移区 6 月份的日平均温度为 19.4 , ℃ 原种植区为
21.0 , ℃ 两地相比差距达 1.6 , ℃ 此时正值北移冬油
菜灌浆成熟期, 相对低温有利于籽粒干物质积累与
产量形成, 对北移冬油菜高产具有重要作用。
2.2 冬油菜北移后不同抗寒类型品种越冬率的
变化
冬油菜北移后品种越冬率表现出较大差异, 所
有参试品种在原栽培区天水均能安全越冬, 但在北
移区则变化较大。由于极端低温的影响, 兰州以东、
以南地区 , 参试白菜型冬油菜品种越冬率均较高 ,
但在兰州以西、以北地区及河西地区不同试点, 因
海拔高度、极端低温不同, 品种(系)间越冬率表现出
很大差异。如在武威海拔 1 500 m左右的地区, 除天
油 6 号、天油 7 号、天油 2 号等品种外, 其他品种
均能够越冬; 但在海拔 1 700 m以上时, 参试品种中
只有陇油 6 号、陇油 7 号、陇油 8 号等 3 个品种越
冬率达到 94.6%~96.0%, 延油 2号越冬率为 73.3%。
其他品种越冬率为 29.0%~39.2%。张掖试点, 越冬
率明显分为 3个水平, 陇油 6号、陇油 7号、陇油 8
号等 3个品种最高, 均达到 92.0%~95.0%; 其次为延
油 2号, 为 82.0%; 其他 4个品种为 30.0%~40.0%。
在酒泉试点, 只有陇油 6 号、陇油 7 号才能够越冬,
越冬率分别为 79.0%、83.0%, 陇油 8号的越冬率仅
为 6.2%, 延油 2号越冬率为 4.9%, 天油 2号、天油
6 号、天油 7 号、延油 2 号等越冬率为 0~0.01%(图
3)。
根据张掖、酒泉两个试点越冬率的高低, 可将
参试品种划分为 4 种类型: 超强抗寒性品种, 以陇
油 6 号、陇油 7 号为代表; 强抗寒品种, 以陇油 8
号为代表; 抗寒性品种, 以延油 2号为代表; 耐寒性
品种, 以天油 2 号、天油 6 号、天油 7 号等品种为
代表。在兰州以西、以北地区及河西地区, 只有超
强抗寒性品种和强抗寒品种才能适应河西的自然环
境和生态条件, 安全越冬。
不同抗寒品种的适应性也反映出冬油菜原种植
区与北移区在生态条件方面的巨大差异, 也就是说
品种至关重要, 只有选择超强抗寒性品种和强抗寒
品种才能确保北移的成功率。

图 3 不同白菜型冬油菜品种在 8个不同生态条件下的越冬率
Fig. 3 Overwintering rate of B. rapa cultivars in the original and the northern-extending regions

2.3 北移冬油菜生育进程分析
从表 3 和表 4 分析看出, 冬油菜北移至张掖春
油菜区种植 , 与相同时期在原冬油菜区种植相比 ,
在生育进程上有很大差异。北移区与原种植区相比,
枯叶期提前, 其他各生育时期延迟。以天油 2 号为
例, 枯叶期提前 24 d, 返青期、现蕾期、初花期、成
熟期等生育时期分别延迟 35、15、11、4 d。生育期
延长 6 d。其他品种也表现出相同趋势。
第 12期 孙万仓等: 北方旱寒区北移冬油菜生长发育特性 2129


北方冬油菜生长基本可划分为冬前、越冬期和
冬后 3 个阶段 , 就北移冬油菜区整个生育期来看 ,
越冬期漫长, 而冬前生长阶段和冬后生长期则很迅
速, 表现为“两短一长”的特点。冬油菜北移后越
冬期较原栽培区延长近 1 倍时间, 达到 140 d 左右,
而在原栽培区约 70 d 左右, 除越冬期外, 其余各生
育时期均缩短, 如天油 2号冬前生长期由 104 d缩短
为 83 d、返青至现蕾由 38 d缩短为 20 d左右, 现蕾
至初花期由 13 d缩短为 9 d左右, 开花期由 29 d缩
短为 22 d, 5个参试品种表现出相同趋势。
三段生长期结构的差异主要由各生育时期温度
的变化导致, 总体表现为苗期营养生长阶段时间缩
短, 返青后营养生长向生殖生长过渡阶段及后期生
殖生长阶段时间缩短, 而灌浆期相对延长。
2.4 冬油菜北移产量及产量构成因素差异的分

冬油菜北移后产量发生了较大变化, 抗寒性弱
的早熟品种天油 8 号产量基本呈下降趋势, 由原种
植地的 2 518.5 kg hm2降为 1 666.5 kg hm2, 减产
34.0%。而抗寒性强的晚熟品种陇油 6号等产量大幅
增加, 由原种植地的 741.6 kg hm1增加到 3 333.5 kg
hm1, 增幅 349.5%。其他品种也有相同趋势。这主
要由于品种的抗寒性不同导致越冬率不同, 而品种
越冬率的差异导致品种收获群体的大小不同。
从表 5 可看出, 冬油菜北移至张掖春油菜区种
植, 与相同时期在原冬油菜区种植相比, 经济性状
发生了较大变化。总的趋势是株高、分枝部位、主
轴长度、单株果数降低, 而角粒数与千粒重增加。
以天油 2号为例, 张掖比天水株高降低 47.3 cm
左右, 分枝部位降低 33.6 cm, 主花序缩短 19.6 cm,
单株果数减少 21.3, 千粒重增加 0.1, 果粒数增加
0.3, 而且 6 个品种均表现出相同趋势。说明冬油菜
北移后, 不但营养体生长量降低, 而且经济性状也
有所降低。
由表 5还可看出 , 与在天水相比 , 冬油菜北移
栽培的突出优点是千粒重、角粒数的提高。分析其
主要原因, 是籽粒灌浆期间张掖的日平均温度相对
较低, 光照长, 灌浆期延长 1~2 d, 同时灌浆期较大
的昼夜温差 , 降低了呼吸消耗 , 提高了灌浆强度 ,
最终使张掖冬油菜的经济系数显著高于天水。因此
冬油菜北移栽培除应选择抗寒性优异的品种外, 还
应注意合理密植, 保证群体和越冬率是获得高产的
基础。
2.5 不同冬油菜种植区冬前营养生长与干物质
积累特点比较
由表 6 看出, 北移区冬油菜出叶数明显低于原
种植区, 9月 12日调查结果, 陇油 6号在天水的叶数
为 4, 日出叶数为 0.36, 而张掖的叶数为 3, 日出叶
数为 0.31; 10月 5日调查结果, 天水的叶数为 10, 而
张掖的叶数为 8, 日出叶数为 0.15; 10月 13日调查,
天水的叶数为 12, 而张掖的叶数为 10, 日出叶数相
同, 均为 0.13; 11月 3日调查, 天水的叶数为 13, 日
出叶数为 0.05, 而张掖的叶数仍为 10, 没有新叶长
出。冬前生长阶段日出叶数与生态条件有密切关系,
北移区冬油菜停止生长时间要比原种植区早 30 d左
右。
原种植区和北移区冬油菜干物质积累特点存在
较大差异。陇油 6号 10月 1日在天水的干物质积累
量为 4.73, 酒泉、张掖的分别为 3.21、3.45; 10月 22
日在天水的干物质积累量为 8.32, 酒泉、张掖的分
别为 7.45、7.12; 越冬前(11月 3日)天水的干物质积
累量为 20.60, 酒泉、张掖的分别为 14.43、14.76 (图
4)。
从冬前营养生长进程来看, 北移区冬油菜一般
在 10月中旬以后停止生长, 即冬前生长主要是在出
苗后 50 d 左右内完成, 在此阶段内, 具有 10~11 片
叶; 原种植区 11月份干物质积累仍在继续。

图 4 冬油菜北移区与原种植区的干物质积累特点
Fig. 4 Dry matter accumulation characteristics of winter
rapeseed in the original and northern-extending regions

3 讨论
3.1 北方旱寒区冬油菜北移区与原北方冬油菜区
是两种完全不同的生态类型区, 冬油菜整个生育期
的温度特点是平均气温低、持续时间长、极端低温
低。北移区月均温较原种植区低 1.60~7.84 , 1~2℃
月份极端低温低 9~12 , ℃ 达到30℃左右, 冻土深
度增加 70~108 cm。这一气候特点是原北方冬油菜
表 3 冬油菜与原产地生育期比较
Table 3 Comparison of growth stages of winter rapeseed
品种
Variety

播种期
Sowing date
(month/day)
出苗期
Emergency date
(month/day)
枯叶期
Wilt date
(month/day)
返青期
Regreening
stage
(month/day)
现蕾期
Budding
stage
(month/day)
初花期
Start flowering
(month/day)
终花期
End flowering
(month/day)
成熟期
Maturing
stage
(month/day)
生育期
Growing
stage (d)
张掖 Zhangye 8/22 8/31 11/13 3/23 4/11 4/18 5/13 6/12 287
天水 Tianshui 8/22 9/2 12/7 2/16 3/27 4/9 5/9 6/7 280
天油2号
Tianyou 2
生育时期差异Discrepancy (d) 24 35 15 9 4 6 7
张掖 Zhangye 8/22 8/31 11/13 3/22 4/11 4/18 5/15 6/12 286
天水 Tianshui 8/22 9/2 12/3 2/15 3/25 4/9 5/8 6/6 279
陇油8号
Longyou 8
生育时期差异Discrepancy (d) 20 35 17 9 7 6 7
张掖Zhangye 8/22 8/31 11/11 3/23 4/20 4/26 5/21 6/16 269
天水Tianshui 8/22 9/2 12/3 2/20 4/4 4/15 5/16 6/10 283
陇油7号
Longyou 7
生育时期差异Discrepancy (d) 20 30 16 10 5 6 6
张掖 Zhangye 8/22 8/31 11/11 3/22 4/20 4/26 5/21 6/16 289
天水 Tianshui 8/22 9/2 12/5 2/20 4/2 4/15 5/15 6/11 284
陇油6号
Longyou 6
生育时期差异Discrepancy (d) 24 30 18 11 6 5 5
张掖 Zhangye 8/12 8/31 11/13 3/22 4/11 4/20 5/13 6/12 286
天水 Tianshui 8/22 9/2 12/3 2/15 3/27 4/13 5/9 6/7 281
陇油9号
Longyou 9
生育时期差异Discrepancy (d) 20 35 15 7 4 5 5
张掖 Zhangye 8/22 8/31 11/13 3/24 4/13 4/22 5/12 6/10 284
天水 Tianshui 8/22 9/2 12/5 2/13 3/28 4/9 5/9 6/6 280
天油8号
Tianyou 8
生育时期差异Discrepancy (d) 22 37 16 13 3 4 4




















表 4 北移冬油菜与原产地生育期的差异
Table 4 Growth stage difference of winter rapeseed between the original and the northern-extending regions(d)
品种
Variety

播种期枯叶期
Sowingwilt
枯叶期返青期
Wiltregreening
返青期现蕾期
Regreeningbudding
现蕾期初花期
Buddingflowering
初花期终花期
Startend flowering
终花期成熟期
End floweringmaturing
张掖 Zhangye 85 140 19 9 25 31
天水 Tianshui 107 71 39 13 30 29
天油2号
Tianyou 2
生育时期差异 Discrepancy 22 69 20 4 5 2
张掖 Zhangye 85 139 20 9 27 29
天水 Tianshui 104 74 38 13 29 27
陇油8号
Longyou 8
生育时期差异 Discrepancy 19 65 18 4 2 2
张掖 Zhangye 83 142 28 10 25 26
天水 Tianshui 104 79 43 11 31 25
陇油7号
Longyou 7
生育时期差异 Discrepancy 21 63 15 1 6 1
张掖 Zhangye 83 141 29 6 27 28
天水 Tianshui 104 77 41 13 25 36
陇油6号
Longyou 6
生育时期差异 Discrepancy 21 64 12 7 2 2
张掖Zhangye 85 139 20 9 23 30
天水 Tianshui 104 74 40 17 23 29
陇油9号
Longyou 9
生育时期差异 Discrepancy 19 65 20 12 0 1
张掖 Zhangye 95 139 22 9 20 29
天水Tianshui 106 70 43 12 27 28
天油8号
Tianyou 8
生育时期差异 Discrepancy 11 69 21 3 7 1





















表 5 冬油菜不同品种主要经济性状比较
Table 5 Comparison of economic traits of winter rapeseed
品种
Variety

株高
Plant height
(cm)
分枝部位
Branch height
(cm)
一次分枝(个)
Number of first
branch
二次分枝(个)
Number of
second branch
主序长度
Length of main
florescence
(cm)
单株角果数
(个) Total sili-
quas of plant
角果粒数(个)
Seeds/silique
千粒重
1000-seed
weight (g)
产量
Yield
张掖 Zhangye 90.1 2.3 8.6 7.7 30.1 149.4 21.6 3.1 2473.5
天水 Tianshui 137.4 35.9 8.2 4.7 49.7 170.7 21.3 3.00 2452.5
天油 2号
Tianyou 2
差异 Discrepancy 47.3 33.6 0.4 3.0 19.6 21.3 0.3 0.1 21
张掖 Zhangye 84.7 6.3 7.7 5.4 29.3 162.5 23.4 3.2 1666.5
天水 Tianshui 128.2 35.2 7.5 3.1 52.9 183.7 23.2 3.23 2518.8
天油 8号
Tianyou 8
差异 Discrepancy 43.5 28.9 0.2 2.3 23.6 0.8 0.2 0.23 –852.3
张掖 Zhangye 89.9 9.7 9.7 7.1 33.4 143.1 21.4 2.9 4399.5
天水 Tianshui 97.0 17.8 7.5 2.5 42.1 156.9 18.8 3.14 2013
陇油 8号
Longyou 8
差异 Discrepancy 7.1 8.1 2.2 5.4 8.7 36.2 2.6 0.24 2386.5
张掖 Zhangye 105.1 3.0 7.5 5.6 37.1 158.1 21.8 3.0 3507
天水 Tianshui 107.1 19.4 8.5 4.1 44.1 165.3 18.8 2.87 756
陇油 7号
Longyou 7
差异 Discrepancy 2.0 16.4 1.0 1.5 7.0 57.2 3.0 0.13 2751
张掖 Zhangye 91.6 2.7 8.2 5.4 34.4 158.9 21.0 3.10 3333
天水 Tianshui 101.0 30.7 6.7 0.7 36.2 163.3 19.2 2.48 741
陇油 6号
Longyou 6
差异 Discrepancy 9.4 28.0 1.5 4.7 1.8 45.6 1.8 0.62 2592
张掖 Zhangye 92.9 14.7 8.6 5.9 33.7 150.2 18.8 3.30 3700.5
天水 Tianshui 113.9 30.5 7.6 2.7 42.4 164.5 18.5 2.95 2313
陇油 9号
Longyou 9
差异 Discrepancy 21.0 15.8 1.0 3.2 8.7 55.0 0.3 0.35 1387.5

第 12期 孙万仓等: 北方旱寒区北移冬油菜生长发育特性 2133


表 6 北移陇油 6号冬前叶片生长状况
Table 6 Leaf growth status of northern-extended winter rapeseed Longyou 6 before winter
调查时间 Date of investigation (month/day) 地点
Site
叶片生长
Growth of leaf 12/9 5/10 13/10 3/11
叶数 Leaf No. 4 10 12 13 天水
Tianshui 日出叶数 Leaf No. per day 0.36 0.31 0.13 0.05
叶数 Leaf No. 3 8 10 10 张掖
Zhangye 日出叶数 Leaf No. per day 0.31 0.15 0.13 0.00

区没有的, 而且北移区冬季没有积雪,春季返青期蒸
发量大, 土壤反复冻融, 低温伴随大风、沙尘暴发生
频繁, 自然条件极为苛刻严酷。与之相适应的品种
类型必然为一种新的生态类型。在本试验中, 参试
冬油菜品种的越冬率呈阶梯式分布, 不同品种的越
冬率差异巨大, 根据几个试点的越冬率将北方旱寒
区现有主要冬油菜品种划分为超强抗寒性品种、强
抗寒品种、抗寒性品种、耐寒品种 4 种类型, 唯超
强抗寒性品种、强抗寒品种才能适应北方旱寒区生
态条件[3]。因此, 品种选择是保证北方旱寒区冬油菜
北移安全越冬的关键。
3.2 北方旱寒区北移冬油菜冬前与冬后生长期短,
而越冬期十分漫长, 即“两短一长”。北移冬油菜的
冬前处于营养生长期, 主要积累干物质, 为越冬储
存营养物质, 不发生花芽分化与生殖生长。越冬期
地上地下部停止生长, 叶片干枯死亡, 但有花芽分
化发生, 为花器器官建成阶段, 而返青后是营养生
长与生殖生长并重阶段, 为产量形成的关键时期。
而原冬油菜区冬油菜越冬生长期较短, 生长天数为
北移区的一半左右。
3.3 “两短一长”现象使北移冬油菜营养器官的发
生量与生长强度都不及原冬油菜种植区。北移冬油
菜株高大幅度降低、分枝减少、分枝部位降低、单
株叶片数与光合面积明显减少、单株果数减少。高
志强等 [21]的研究表明 , 冬小麦北移也存在此类现
象。经济性状的变化与冬油菜北移后各生育阶段所
处的温度与原种植区完全不同有关。首先是冬前生
长弱 , 株高降低 , 苗龄小 , 光合面积小 , 以弱苗越
冬。北移区冬油菜在株高、单株绿叶数上, 都表现
为远不及原冬油菜区的生长势强。其原因主要是该
营养生长期短、温度低; 返青后北移冬油菜随着气
温的回升, 生长发育加快, 与原种植区冬油菜生长
差异越来越小 ; 生长速度不仅赶上原冬油菜区的 ,
而且生殖生长速度有所加快。其营养生长虽不及原
冬油菜区强, 但其越冬期早、越冬期长、幼苗感受
低温的时间长、春化通过早, 花芽分化却比原冬油
菜区显得稍早。
3.4 生育特点与营养生长特点造成产量结构极大
差异。与原种植区相比, 单株果数难以达到该品种
的最大潜力。北移冬油菜花芽分化提前、分化时间
长 , 加之北移区光照时间长、强度大 ,昼夜温差大 ,
仍可维持较高果粒数与千粒重; 这是冬油菜北移栽
培的最大优势与潜力所在, 也是造成冬油菜北移栽
培经济系数高的重要原因。北移冬油菜在整个抽薹
与节间伸长期的温度较低, 又处在春季温度起伏变
化较大条件下, 因而节间伸长慢而短,造成冬油菜在
株高与节间形态上的明显差异, 整体株高降低近 50
cm。冬油菜北移区后期则由于冬油菜生长发育早,
灌浆期处在相对较低温度条件下, 没有干热风的危
害, 其粒重明显高。这一生育特点要求冬油菜北移
栽培必须采用适期早播、合理密植、科学施肥等措
施, 争取冬前足够的生长时间与生长空间, 保证足
够的生长量, 形成壮苗, 保证越冬所需干物质积累。
通过合理密植争取较大越冬保苗群体, 依靠主花序,
增大群体的角果容量。返青后与现蕾开花期及时追
肥, 生育后期保证供水; 充分利用北移冬油菜后期
有利的光热资源,最大限度延长灌浆时间, 增加千粒
重。
4 结论
北移冬油菜由于生长在相对恶劣的气候生态条
件下 , 越冬率降低 , 生育期延长 , 表现为冬前生长
期与冬后生长期缩短, 而越冬期十分漫长, 越冬期
天数较原栽培区延长 1 倍左右。低温导致冬前营养
生长有效期极大地缩短, 株高降低, 单株绿色营养
面积变小, 单株果数减少。因此, 选择具备优异抗寒
性的品种、适期早播、合理密植、保证北移冬油菜
足够的生长量是克服冬油菜北移区不利环境因子 ,
保证冬油菜北移成功的关键。
References
[1] Qin D-H(秦大河), Ding Y-H(丁一汇), Wang S-W(王绍武),
2134 作 物 学 报 第 36卷

Dong G-R(董光荣), Lin E-D(林而达), Liu C-Z(刘春蓁), She
Z-X(佘之祥 ), Sun H-N(孙惠南 ), Wang S-R(王守荣 ), Wu
G-H(伍光和). A study of environment change and its impacts in
western China. Earth Sci Front (地学前缘), 2002, 9(2): 321328
(in Chinese with English abstract)
[2] Zhang H-X(张厚煊). The problems concerning the response of
China’s cropping systems to global climatic changes. Chin J
Agrometeorol (中国农业气象), 2000, 21(1): 913 (in Chinese
with English abstract)
[3] Sun W-C(孙万仓), Ma W-G(马卫国), Lei J-M(雷建民), Liu
Q(刘秦), Yang R-Y(杨仁义), Wu J-Y(武军艳), Zhu H-X(朱惠
霞), Wang X-F(王学芳), Ye J(叶剑), Zeng J(曾军), Zhang
Y-H(张亚宏 ), Kang Y-L(康艳丽 ), Guo X-J(郭秀娟 ), Wei
W-H(魏文惠), Yang J(杨杰), Meng Y-X(孟亚雄). Study on ad-
aptation and introduction possibility of winter rapeseed in dried
and cold areas in Northwest China. Sci Agric Sin (中国农业科
学), 2007, 40(12): 27162726 (in Chinese with English abstract)
[4] Guan C-Y(官春云). Breeding of rapeseed in Russian. Crop Res
(作物研究), 2003, 17(2): 99102 (in Chinese)
[5] Rife C L, Salgado J P. Selecting winter hardy oilseed rape for the
great plains. In: Janick J ed. Progress in New Crops. ASHS Press,
Alexandria, VA. 1996. pp 272278
[6] Sovero M. Rapeseed, a new oilseed crop for the United States. In:
Janick J, Simon J E, eds. New Crops. New York: John and Wiley
Sons, Inc., 1993. pp 302307
[7] Raymer P L, Bullock D G, Thomas D L. Potential of winter and
spring rapeseed cultivars for oilseed production in the southeast-
ern United States. In: Janick J, Simon J E, eds. Advances in New
Crops. Portland, OR: Timber Press. 1990, pp 223225
[8] Rife C L, Zeinali H. Cold tolerance in oilseed rape over varying
acclimation durations. Crop Sci, 2003, 43: 96100
[9] Beaulieu G C, Hume D J. Adaptation of winter rapeseed in On-
tario. Can J Plant Sci, 1987, 67: 675684
[10] Pourdad S S. Prospects of rapeseed production in warm and cold
dry-land areas of Iran. In: Fu T D, Guan C Y, eds. Proceedings of
the 12th International Rapeseed Congress III-Sustainable Deve-
lopment in Cruciferous Oilseed Crops Production. Wuhan: Sci-
ence Press USA Inc., 2007. pp 109111
[11] Mekki B B. The potential of canola quality (Brassica napus L.)
as a new winter oil crop in Egypt. In: Fu T D, Guan C Y, eds.
Proceedings of the 12th International Rapeseed Congress
III-Sustainable Development in cruciferous Oilseed Crops Pro-
duction. Wuhan: Science Press USA Inc., 2007. pp 4143
[12] Liu H-L(刘后利). Cultivation of Rapeseed. Shanghai: Shanghai
Scientific and Technical Publishers, 1987. pp 3236 (in Chinese)
[13] Wang S-Q(王栓全), Liu D-M(刘冬梅). The practice and ac-
knowledgement of northward movement of rapeseed (Brassica
napus) on Weibei highland. Agric Res Dried Areas (干旱地区农
业研究), 1994, 12(3): 7478 (in Chinese with English abstract)
[14] Guan Y-R(关韫瑞). Northward movement of rapeseed (Brassica
napus) on Jinnan. Shanxi Agric (山西农业), 1994, (7): 12 (in
Chinese with English abstract)
[15] Sun W-C(孙万仓), Wu J-Y(武军艳), Zeng J(曾军), Zhu H-X(朱
慧霞), Liu Y-L(刘雅丽), Zhang Y-H(张亚宏). Primary evalua-
tion of cold tolerance among eight winter Brassica rapa. J Hu-
nan Agric Univ (Nat Sci)(湖南农业大学学报·自然科学版),
2007, 33(7): 151155 (in Chinese with English abstract)
[16] Ge Y( 玥盖 ), Niu J-Y(牛俊义), Sun W-C(孙万仓), Wang H-L(王
鹤龄), Zhu T-T(朱田田). Effect of lower temperature treatment
on some cold resisting physiological indexes of winter turnip
rape. J Gansu Agric Univ (甘肃农业大学学报), 2005, 40(2):
182185 (in Chinese with English abstract)
[17] Sun W-C(孙万仓), Niu J-Y(牛俊义), Teng W-H(滕文惠), Zhang
J-W(张金文), Ge Y( 玥盖 ), Lei J-M( 眀雷建 ), Fan H-L(范惠玲).
The effects of covering on winter-survivaland yield of winter
rapeseed. Chin J Oil Crop Sci (中国油料作物学报), 2006, 28(3):
315318 (in Chinese with English abstract)
[18] Zhu H-X(朱惠霞), Sun W-C(孙万仓), Deng B(邓斌), Yan N(燕妮),
Wu J-Y(武军艳), Fan H-L(范惠玲), Ye J(叶剑), Zeng J(曾军), Liu
Y-L(刘雅丽), Zhang Y-H(张亚宏). Study on cold hardiness and its
physiological and biochemic characteristics of winter turnip rape
(Brassica campetris). Acta Agric Boreali-Occident Sin (西北农业
学报), 2007, 16(4): 3438 (in Chinese with English abstract)
[19] Wang X-F(王学芳), Sun W-C(孙万仓), Li X-Z(李孝泽), Ma
W-G(马维国), Wu J-Y(武军艳), Kang Y-L(康艳丽), Zeng
C-W(曾潮武), Pu Y-Y(蒲媛媛), Ye J(叶剑), Liu H-X(刘红霞),
Zeng J(曾军), Zhang Y-H(张亚宏). Effects of environment on
winter rapeseed in Hexi Corridor. Acta Ecol Sin (生态学报),
2009, 20(3): 647652 (in Chinese with English abstract)
[20] Wu X-M(伍晓明), Chen B-Y(陈碧云), Lu G-Y(陆光远). De-
scriptors and DATA Standard for Rapeseed (Brassica spp.)(油菜
种质资源描述规范及数据标准). Beijing: China Agriculture
Press, 2007. pp 1216 (in Chinese)
[21] Gao Z-Q(高志强), Miao G-Y(苗果园), Zhang G-H(张国红),
Liang X-Q(梁肖青). Analysis of growth, development and yield
compositions of winter wheat growing in original and northern
region. Sci Agric Sin (中国农业科学), 2003, 36(1): 3136 (in
Chinese with English abstract)