花期渍水胁迫对冬油菜生长及产量的影响

2022-04-07 08:59:04 | 浏览次数：

摘要：为研究花期渍水胁迫对冬油菜生长及产量的影响，以‘浙品四号’甘蓝型早中熟良种油菜为材料，在花期对冬油菜进行不同时间尺度的水分控制处理。结果表明：短时间渍水胁迫可以促进油菜株高的生长，长时间渍水胁迫会使油菜株高的生长受到抑制。花期持续渍水胁迫，影响油菜地上部分干物质的积累与有效角果数的形成。以产量为指标，油菜花期短时间水分控制对有油菜单株产量有一定的促进作用，随着渍水时间的延长，单株产量显著下降。

关键词：冬油菜；渍水；移栽；产量

中图分类号：S565.4 文献标志码：A 论文编号：2014-0277

Abstract： In order to research the influence of forced water logging during florescence on the growth and output of winter rape， the ‘Zhejiang No.4’ improved type Brassica napus （early phase， metaphase and late phase） was taken as test material for winter oilseed rape flowering conducted at different time scales moisture control processing. The test results indicated that short-term forced water logging would promote the plant height， while long-term water logging would suppress the plant heightening process. Continuous water logging during florescence affected the accumulation of partial dry substances on the rape field and the formation of valid siliques. Using the output as indicator， the short-term water controlling during florescence was of certain facilitation for single plant’s output， but with the prolonging of water logging time， the single plant output would reduce greatly.

Key words： Winter Rape； Water Logging； Transplant； Output

0 引言

长江流域是中国油菜主产区，占全国油菜产量的80%以上，生长季节为秋、冬、春季，在水稻收获后进行直播或移栽。由于长江中下游地区地下水位较高，水资源较充分，在油菜全生育期内干旱发生风险较小，而春季涝渍是长江中下游地区油菜生育期常见的主要农业气象灾害之一，春季长江中下游地区常阶段性降水偏多，持续阴雨，形成连阴雨涝渍危害。林贤青[1]对油菜渍害的若干生理问题进行了探讨；王琼[2]研究渍水胁迫对油菜根系形态与生理活性的影响；朱建强[3]对油菜不同生育阶段持续受渍的敏感性进了研究。而针对花期涝渍胁迫对油菜生长及产量影响的研究鲜有报道。长江中下游地区，油菜花期多为3月中上旬开始，4月中上旬结束，此时正值连阴雨多发季，且油菜各生长期对渍害的敏感性有显著差异，尤其以花期敏感性最强[3-5]，因此本试验对油菜生长关键期进行水分控制试验，以获得不同时间尺度的水分控制对油菜产量的影响，对研究长江流域油菜的高产优质高效栽培具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

试验于2012—2013年在安徽省宣州区鳌峰办事处张锦村试验场进行。该地土壤质地为壤土，土壤肥力中等偏上，生产力水平中等。自然状况下可以代表当地平均生产水平。

1.2 试验材料

油菜品种选择适合当地种植的‘浙平四号’甘蓝型早中熟良种作为本试验品种。种植方式采用移栽。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计由于油菜花期受涝渍胁迫敏感性最强[3-5]，所以试验选择在花期对油菜进行人工涝渍处理。试验设置2个重复，每个重复包括3个处理小区和2个对照小区。小区长3 m、宽2 m，建造小区时，深度不少于1.2 m，首先把表层（60 cm）土壤挖走以备回填，然后利用底层土进行堆垅，最后回填表层土，最大限度保证油菜生长土质不发生较大变化。并且各小区间铺设有防渗透膜，保证各小区的水分控制达到要求。

试验从开花初期（3月中上旬）开始控水3天（T1）、9天（T2）、15天（T3），对照组CK不做控水处理。控水期间土壤水分控制在95%以上，水分控制采取田间铺设S型喷灌软管，达到处理小区各部分土壤水分均匀，并且按照《土壤水分观测规范》进行土壤墒情人工监测，保证土壤水分控制在95%以上。同时在水控处理期间进行遮阴处理。各阶段水控处理结束后，撤去遮荫棚，恢复为自然状态至成熟期，并进行相关指标的测定。

1.3.2 指标与测定方法处理结束后进行相关指标的测定，将植株地上部分烘干至恒重测量干物重；采用农业气象常规观测方法分析成熟期产量构成因子。用SPSS、Excel等软件进行相关统计分析。

2 结果与分析

2.1 花期不同渍水时间对油菜生长的影响

由图1可以看出，控水进行到第3天时水控组的株高明显高于对照组。其原因可能在于，短时间的水分胁迫为油菜植株生长提供了充足的水分供应，而充足的水分供应会使得植株生长加快，造成其株高高于对照组。在9、15天的时候观测到水控组的植株高度明显低于对照组，随着水分胁迫程度的加强，植株根系代谢最先受到影响，使得根系活力下降，水肥吸收能力减弱，对地上部分生长发育所需要的营养物质供应不足，使得植株光合作用减弱，生长速率大大降低，导致植株受到伤害[6-8]。因此花期长时间渍水胁迫影响了油菜株高的正常发育，造成油菜植株低矮。

由表1可以看出，随着水分胁迫程度的加重，各小区的地上部分干物质重呈下降趋势，各处理组与对照组相比差异均达到极显著水平。随着水控时间的加长T1、T2、T3组的地上部分干物质重与对照组相比分别下降了10.1%、15.6%、26.1%，其中T3组下降幅度最大；对于各处理组，T2、T3组2个处理组间并没有达到显著差异，但它们与CK和T1组差异均达到显著水平。此现象表明，花期渍水胁迫影响了油菜地上部分干物质的积累，随着控水时间的增加、渍水胁迫程度的加深，油菜地上部分干物质积累受到的影响也越来越大，植株受到的伤害也逐步加深。油菜蕾苔结束时其一次分枝已基本形成，因此各处理变化并不明显，只有T3小区相对较少。

2.2 花期不同渍水时间对油菜产量及经济性状的影响

由表2可以看出，控水时间尺度不同，各小区的株有效角果数、株茎秆重及单株产量均存在明显的规律性。随着水控时间的加长，T1、T2、T3组的株有效角果数与对照组比差异显著且呈显著下降趋势，分别下降了7.1%、18.7%、22.3%。此结果表明花期渍水处理影响了油菜的正常结实，随着持续受渍时间的延长，株有效角果数显著下降。株茎秆重的变化规律为T2>T1>T3>CK，造成这一变化原因在于，在水分充足的情况下，植株生长加快，株高增高，个大枝长，因此T1组茎秆重高于CK组；而T2、T3组受强水分胁迫影响虽然植株较矮，但是二级分枝增多，植株干物质转移减缓，造成茎秆偏重。比较千粒重发现，各处理组与对照相比差异并没有达到显著水平，只有T3组相对较低。从单株产量来看，各处理小区与对照组相比均存在显著性差异，其中T1组的单株产量明显大于CK组，增幅为2.0%，T2、T3组与对照组相比分别下降了12.6%、16.2%；说明短时间的水分胁迫对油菜的单株产量有一定的促进作用，但随着水分胁迫的加剧，对油菜单株产量的影响显著增加。

3 结论

（1）水分的供应保证了植物正常的生长发育。水分胁迫下，植株根部的正常生长和能量代谢最先受到影响，进而影响到植株整体的生理生长和能量代谢，从而导致植株形态和生长发生变化[9-11]。花期短时间渍水胁迫可以促进油菜株高的生长，长时间渍水胁迫会使油菜株高的生长受到抑制。

（2）通过田间观察发现，随着渍水时间的加强，T2、T3组存在花期延后的现象。TI组基本上与对照组同时终花，T2组在对照组花期结束时仍有部分植株处在花期，而T3组花期更是比对照组平均推迟了大概10天左右。进一步观察发现，花期延后的植株二级分枝明显增多，枝条细长，花朵多分布在二级分枝上，一次分枝上有效角果数减少；且二级分枝上角果体积普遍小于一级分枝，甚至出现空角，大部分二级分枝上角果并不能达到有效角果的标准。因此花期延后，二级分枝增多，二级分枝上有效角果数少，可能是造成油菜因渍水时间加长、株有效角果数显著下降的主要原因。

（3）比较油菜地上物质干物重与单株产量发现，随着渍水时间的加长，油菜地上部分干物重呈显著下降趋势，但是油菜的单株产量却呈现先上升再下降的趋势。查阅资料发现，油菜的籽粒形成与叶、茎、果3个部分的光合作用有密切关系，自然状态下，油菜花期的叶、茎光合作用主要影响油菜角果及角粒的形成，而成熟期角果和茎秆的光合作用对籽粒灌浆、产量形成又有决定性作用[12-14]。造成T1组地上部分干物重小于对照组但单株产量却高于对照组的原因可能是，短时间的水分胁迫促进了植株的生长发育和干物质转移，使得籽粒的灌浆过程更加充分。但随着渍水时间的加长，油菜植株受到的伤害逐渐加深，生长发育受到的影响也越来越大，地上部分干物质积累减少，单株产量降低，造成经济损失。

4 讨论

王矿[15]研究表明，花期涝渍胁迫导致油菜千粒重显著下降。本试验研究发现各处理组与对照组相比差异均未达到显著性差异，其原因可能在于，水分控制结束后，油菜植株逐渐恢复，T2、T3组油菜的有效角果继续进行灌浆。前人研究表明，涝渍灾害会对油菜的生长发育造成不利影响，随着渍水时间的加长，油菜受到的伤害也逐渐加重，导致产量降低，造成经济损失。本试验研究表明，随着花期渍水时间的延长，油菜地上部分干物质重显著降低、株有效角果数显著减少、油菜单株产量显著下降。这一结果与张文英[5]研究一致。本试验通过花期不同时间尺度控水处理，得出油菜生长及产量受涝渍影响的变化规律，对研究长江流域油菜的高产优质高效栽培具有一定意义。

参考文献

[1]林贤青，沈惠聪，季吟秋，等.油菜渍害若干生理问题的探讨[J].浙江农业大学学报，1993（3）.

[2]王琼，张春雷，李光明，等.渍水胁迫对油菜根系形态与生理活性的影响[J].中国油料作物学报，2012（2）.

[3]朱建强，程伦国，张文英，等.几种作物不同生育阶段对持续受渍的敏感性研究[J].灌溉排水，2002（4）.

[4]朱建强，程伦国，吴立仁，等.油菜持续受渍试验研究[J].农业工程学报，2005（S1）.

[5]张文英，朱坚强，郭显平，等.花果期持续受渍对油菜生长、产量与含油量的影响[J].长江流域资源与环境，2003（2）.

[6]谭筱玉，程勇，郑普英，等.油菜湿害及耐湿性机理研究进展[J].中国油料作物学报.2011（3）.

[7]李玲，张春雷，张树杰，等.渍水对冬油菜苗期生长及生理的影响[J].中国油料作物学报.2011（3）.

[8]宋丰萍，胡立勇，周广生，等.渍水时间对油菜生长及产量的影响[J].作物学报.2010（1）.

[9]时明芝，周保松.植物涝害和耐涝机理研究进展[J].安徽农业科学，2006，34（2）：209-210.

[10]吕军.渍水对冬小麦生长的危害及其生理效应[J].植物生理学通报，1994，20（3）：221-226.

[11]周广生，朱旭彤.湿害后小麦生理变化与品种耐湿性的关系[J].中国农业科学，2002，35（7）：777-783.