油菜化學(xué)催熟技術(shù)研究概況

王宗堯，歐陽鳳仔，朱瑞琴

(江西省吉安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江西 吉安 343100)

我國南方雙季稻區(qū)均在冬季利用稻田種植油菜，而當(dāng)前油菜多為半冬性甘藍(lán)型品種，生育期偏長、收獲季節(jié)緊是制約油菜生產(chǎn)的關(guān)鍵。另一方面目前傳統(tǒng)的人工收獲方式，需先將油菜割倒運(yùn)至田外，攤曬數(shù)天使油菜籽充分后實(shí)后才再行脫粒，費(fèi)時(shí)費(fèi)力、損失率一般在15%以上。實(shí)現(xiàn)機(jī)械化一次性收獲是將來油菜生產(chǎn)發(fā)展的必然要求，但機(jī)械化收獲對(duì)油菜成熟的一致性要求較高。因此臨近油菜成熟期，采用化學(xué)催熟技術(shù)來促進(jìn)后期角果的發(fā)育與成熟，不但是解決雙季稻與油菜季節(jié)矛盾的有效途徑，還能夠使所有角果達(dá)到成熟相對(duì)一致，以利于提高機(jī)械化收獲作業(yè)效率，降低收獲損失，提高產(chǎn)量和品質(zhì)［1－2］。

1 常用油菜化學(xué)催熟劑

化學(xué)催熟劑是指給作物或果蔬噴施后，加快其果實(shí)生長發(fā)育的進(jìn)程，使之提前成熟的化學(xué)合成藥劑［3］。目前，在生產(chǎn)上用于油菜的化學(xué)催熟劑主要是一些外源激素和部分化學(xué)除草劑以及它們的復(fù)配劑，主要功能有:促進(jìn)角果和植株脫水;促進(jìn)體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)向種子轉(zhuǎn)運(yùn);促進(jìn)成熟一致和適當(dāng)提早成熟。常用于油菜生產(chǎn)的化學(xué)催熟劑有以下幾種。

乙烯利。一種可誘導(dǎo)植物自身內(nèi)源乙烯釋放的生長調(diào)節(jié)劑，能促進(jìn)蛋白質(zhì)和核酸的合成，可以增強(qiáng)磷酸化酶的活性，對(duì)促進(jìn)成熟和脫水也有較好作用，增加代謝產(chǎn)物的積累，已成功地應(yīng)用于多種作物催熟［4］。草甘膦。商品名農(nóng)達(dá)，屬內(nèi)吸傳導(dǎo)式催熟劑，主要作用機(jī)理是通過抑制植物體內(nèi)芳香氨基酸的合成，從而使植物體內(nèi)相應(yīng)蛋白質(zhì)合成受阻，最終導(dǎo)致植物枯萎死亡，因此可用作催熟劑使用［5］。其主要代謝產(chǎn)物氨甲基膦酸目前認(rèn)為在土壤中無殘效作用，對(duì)環(huán)境安全，不影響下茬作物的生長［6］。

草銨膦。是磷酸類除草劑，油菜噴施草胺磷后植株變色緩慢，促進(jìn)脫水和促進(jìn)成熟作用較差，草銨膦有一定催熟效果［7］。

百草枯。又名克無蹤，是二吡啶類觸殺型除草劑，一種速效滅生性除草劑，催熟效果明顯［8］。由于在作物體內(nèi)不能傳導(dǎo)，只能殺死與藥劑接觸部分，因此用作化學(xué)催熟劑噴施在作物上時(shí)，需要噴灑均勻。

敵草快。商品名殺草快、利農(nóng)，與百草枯同屬二吡啶類觸殺脫水催熟劑，能使作物的綠色部位迅速失水、干枯，實(shí)現(xiàn)提早收割，并且具有在土壤中迅速鈍化、對(duì)后茬作物安全的優(yōu)點(diǎn)，故也常用于作物催熟［9］。

2 化學(xué)催熟劑催熟效果及對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

2.1 催熟效果

劉翠紅等［10］開展稻套油菜角果催熟研究結(jié)果表明，催熟速度和效果均為:百草枯＞草甘膦＞乙烯利，草甘膦、乙烯利在油菜收獲前噴施越早催熟效果表現(xiàn)越明顯，而百草枯在油菜收獲前不同時(shí)期噴施催熟效果仍然表現(xiàn)一致。經(jīng)綜合評(píng)價(jià)認(rèn)為，百草枯、草甘膦有明顯的催熟效果。官春云等［11］通過對(duì)幾種常用催熟劑的比較認(rèn)為，百草枯在抑制油菜生長，促使落黃和脫水方面效果是最好，在成熟中后期噴藥效果較好;乙烯利對(duì)油菜催熟效果則表現(xiàn)一般，在角果成熟前中期噴藥效果較好;而草甘膦、草銨膦對(duì)油菜催熟效果相對(duì)較差，在成熟前中期噴藥相對(duì)效果較好。

2.2 對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

官春云等［11］研究不同催熟劑和不同時(shí)期處理對(duì)油菜籽千粒重、產(chǎn)量以及品質(zhì)的影響，認(rèn)為總的趨勢(shì)是不同催熟劑對(duì)油菜籽千粒重、產(chǎn)量影響較大，均有不同程度的下降，而對(duì)籽粒含油量影響較小;不同藥物的影響是:乙烯利處理對(duì)油菜籽品質(zhì)的影響較小，產(chǎn)量、含油量有較明顯的降低，而油菜籽粒的千粒重、不飽和脂肪酸含量和蛋白質(zhì)含量均有所提高，但差異不顯著;草甘膦處理的油菜，與對(duì)照相比，產(chǎn)量、千粒重和含油量均有降低，且達(dá)到顯著水平，蛋白質(zhì)含量與對(duì)照相比差異不大;草銨膦催熟的油菜與對(duì)照相比，千粒重和產(chǎn)量降低達(dá)到顯著水平，含油量有所降低，但差異不顯著，蛋白質(zhì)含量有小幅提高;百草枯處理的千粒重、產(chǎn)量和含油量均有降低，且都達(dá)到了極顯著水平，但蛋白質(zhì)含量卻有較大幅度的提高。周可金等［12］認(rèn)為百草枯和敵草快處理對(duì)油菜籽千粒重、產(chǎn)量、含油量影響較大，且濃度越高、催熟越早降低越多;草甘膦處理對(duì)油菜籽千粒重、產(chǎn)量影響不明顯，而且能提高籽粒的含油量和油酸含量，對(duì)改善油菜籽品質(zhì)有明顯效果;他還認(rèn)為不同的催熟劑噴施后均能顯著提高亞油酸含量。肖文娜［13］研究認(rèn)為敵草快使油菜產(chǎn)量和含油量都有不同程度的降低;噴施草甘膦對(duì)角果傷害小，油菜籽粒質(zhì)量和含油量仍能保持在較高水平。

3 油菜化學(xué)催熟劑在生產(chǎn)上的使用技術(shù)

黃秀芳等［14］通過2年催熟藥劑品種、用量和噴藥時(shí)間的試驗(yàn)，認(rèn)為從無公害要求和催熟效果兩方面綜合考慮，首選藥劑為40%乙烯利，用量為5 250 mL·hm－2，最佳噴藥時(shí)間是油菜成熟收割前5～6 d，經(jīng)催熟后油菜植株和角果全部轉(zhuǎn)為琵琶色，且千粒重與正常成熟油菜相近，符合無公害產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。劉翠紅［10］經(jīng)比較認(rèn)為，在油菜收獲前7 d以草甘膦15 000 mL·hm－2噴施效果較好，能使90.6%的油菜角果成熟一致，并對(duì)油菜產(chǎn)量影響較小。吳美娟等［15］噴施乙烯利對(duì)油菜角果催熟的效果試驗(yàn)研究認(rèn)為，在生產(chǎn)上應(yīng)用以在油菜角果80%成熟時(shí)噴施1 000 mg·kg－1乙烯利，或在70%油菜角果成熟時(shí)噴施500 mg·kg－1乙烯利為宜，可促進(jìn)油菜角果成熟一致，利于油菜產(chǎn)量和含油量提高，便于機(jī)械收獲，減少田間作業(yè)損失。周可金［16］推薦使用，在油菜成熟前 2～3 d噴施0.1%～0.3%的敵草快或者在油菜成熟前8～10 d采用0.5%～0.8%農(nóng)達(dá)和0.5%乙烯利的混合劑全株噴霧，能夠獲得較好的催熟效果和籽粒產(chǎn)量。肖文娜等［13］研究認(rèn)為，在生產(chǎn)上采用0.5%農(nóng)達(dá)與0.15%ABA的混合液，或者0.1%敵草快與0.5%CE-PA混合液，在油菜成熟期進(jìn)行化學(xué)催熟，機(jī)械化收獲的效果較好。

4 影響化學(xué)催熟效果的因素

在油菜實(shí)際生產(chǎn)中，催熟效果往往由于品種、栽培技術(shù)、催熟劑類型以及外界環(huán)境條件等不同存在較大的差異。首先油菜品種不同成熟期對(duì)化學(xué)催熟劑的反應(yīng)是不同的，應(yīng)根據(jù)品種的成熟期適時(shí)催熟，晚熟品種應(yīng)當(dāng)推遲催熟時(shí)間，而早熟品種可以提前催熟，便于延長后期角果光合作用時(shí)間，減少產(chǎn)量損失，以期獲得高產(chǎn)［16］。其次溫度對(duì)催熟劑催熟效果的影響較大，不同作用類型的催熟劑對(duì)溫度的敏感性亦不同［17］，調(diào)節(jié)型的催熟劑(如乙烯利)，其作用的發(fā)揮需要依賴作物細(xì)胞的生理代謝活性，一般需要較高的溫度才能充分發(fā)揮藥效;但觸殺型的催熟劑(如百草枯、敵草快)，對(duì)溫度的依賴性較小［18］。再次，催熟劑施用時(shí)空氣濕度也很重要，濕度高時(shí)，在植株表面保持溶液狀態(tài)的時(shí)間較長，有利于對(duì)催熟劑的吸收而增強(qiáng)催熟效果［19］，而干旱會(huì)降低作物的代謝活性，不利于施用的催熟劑發(fā)揮作用，此外施用時(shí)的空氣濕度低會(huì)使催熟劑迅速干燥，也影響催熟劑的吸收［20－21］。Hyer等［22］認(rèn)為，長期缺少光照會(huì)顯著降低催熟劑的施用效果。施用催熟劑后的數(shù)天內(nèi)如果持續(xù)降雨亦會(huì)大大降低對(duì)作物的催熟效果［23］。

另外，在作物生長后期如果施用過多的氮肥，導(dǎo)致作物營養(yǎng)生長過旺，貪青晚熟，也會(huì)影響到藥劑的催熟效果。

5 油菜化學(xué)催熟劑的安全評(píng)價(jià)

化學(xué)催熟劑作為一種農(nóng)藥，其殘留是一個(gè)漫長復(fù)雜的過程，很難評(píng)價(jià)對(duì)人體的生物效應(yīng)。長期以來人們認(rèn)為施用適量的化學(xué)催熟劑對(duì)生物和環(huán)境是非常安全的，在植株、水體和土壤中很快失活隨之降解，僅有的微量殘留對(duì)人體健康以及下茬作物也沒有任何危害［16］。但隨著人們對(duì)食品安全認(rèn)識(shí)的不斷提高，過去認(rèn)為一些安全、非常好的農(nóng)藥，現(xiàn)在的國際組織和有關(guān)國家的評(píng)估認(rèn)為其是不安全的，需要淘汰。因此今后應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)化學(xué)催熟劑對(duì)環(huán)境和食品安全方面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，逐步搞清催熟劑對(duì)人、動(dòng)植物和環(huán)境的影響及其作用機(jī)理，使其能夠更好地為生產(chǎn)服務(wù)。

6 小結(jié)與展望

目前，化學(xué)催熟在油菜生產(chǎn)上的應(yīng)用研究還不多，國內(nèi)對(duì)于油菜化學(xué)催熟技術(shù)的研究則更少，還僅僅處于初步階段?；瘜W(xué)催熟劑種類的選擇、施用時(shí)間、施用劑量及在環(huán)境和油菜籽粒中的殘留與安全性評(píng)價(jià)，這些還將是以后化學(xué)催熟技術(shù)的主要研究方向。進(jìn)一步系統(tǒng)研究油菜化學(xué)催熟技術(shù)的影響因素及其作用機(jī)理，并據(jù)此完善指導(dǎo)油菜生產(chǎn)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

［1］馬霓，李云昌，胡瓊，等．我國南方冬油菜機(jī)械化生產(chǎn)農(nóng)藝研究進(jìn)展［J］．中國油料作物學(xué)報(bào)，2010，32(3):451－452.

［2］馮革良，倪旭照，朱曉康．油菜催枯劑應(yīng)用與機(jī)械收獲技術(shù)研究［J］．江蘇農(nóng)機(jī)化，2002(5):16.

［3］田曉莉，李召虎，段留生，等．作物化學(xué)控制研究進(jìn)展及前景［J］．中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)．2004，6(5):11－15.

［4］郝駝蘭．乙烯利［J］．山西農(nóng)業(yè) 科學(xué)，1980(增刊1):8.

［5］鄧淵鈺．草甘膦藥害的檢測(cè)及其應(yīng)用［J］．雜草科學(xué)，2000(2):37－38.

［6］陳云．除草劑草甘膦的性質(zhì)和應(yīng)用［J］．湖北化工，1995(2):10－11，23.

［7］張宏軍，劉學(xué)，張佳，等．草銨膦的作用機(jī)理及其應(yīng)用［J］．農(nóng)藥科學(xué)與管理，2004，5(4):23－27.

［8］潘建春，袁志福，葛林．麥田應(yīng)用百草枯催枯催熟技術(shù)［J］．植保技術(shù)與推廣，2003，23(2):28－29.

［9］陳軼，張倩倩．催枯劑敵草快在單季晚稻上的應(yīng)用效果初探［J］．中國稻米，2011，17(2):45－46.

［10］劉翠紅，展旭東，倪松堯，等．稻套油菜角果催熟試驗(yàn)研究［J］．上海農(nóng)業(yè)科技，2004(6):56－57.

［11］官春云，譚太龍，陳社員，等．油菜化學(xué)催熟研究初報(bào)［J］．作物研究，2008，22(3):154－159.

［12］周可金，官春，肖文娜，等．催熟劑對(duì)油菜角果光合特性、品質(zhì)及產(chǎn)量的影響［J］．作物學(xué)報(bào)，2009，35(7):1－6.

［13］肖文娜，周可金．不同化學(xué)催熟劑對(duì)油菜光合生理及產(chǎn)量與品質(zhì)的影響［J］．西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2010，38(3):106－112.

［14］黃秀芳，孫敬東，孫旭明，等．優(yōu)質(zhì)油菜集約化輕型栽培技術(shù) 研 究［J］．安 徽 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué)，2003，31(6):931－934.

［15］吳美娟，黃洪明．．噴施乙烯利對(duì)油菜角果催熟的效果試驗(yàn)［J］．浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009(1):111－112.

［16］周可金．油菜化學(xué)催熟及其生理機(jī)制的研究［D］．長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

［17］韓碧文，李丕明，奚惠達(dá)，等．棉花應(yīng)用乙烯利催熟技術(shù)及其原理［M］．北京:農(nóng)業(yè)出版社，1983.

［18］Hake S J，HakeK D，KerbyT A．Preharvest/harvest decisions［G］//Hake S J，Kethy T A，Hak K D．Cotton Produetion Manual．Publ 3352.Oakland:Univ of California Div of Agriculture Natural Resourees，1996:73－81.

［19］Cathy G W．Physiology of defoliation in cotton Production［G］//Manney JR，StewartJM．Cotton Physiology．MemPhis，TN:The Cotton Foundation，1986:143 －154.

［20］Hake K，Cathey G，Suttle J．Cotton defoliation［J］．Cotton Physiol Today，1990，1(11):1－4.

［21］李楊瑞，馬烏里，林炎坤．干旱條件下單用草甘膦或添加營養(yǎng)元素作為甘蔗化學(xué)催熟劑的效應(yīng)［J］．作物學(xué)報(bào)，2000，26(6):692－698．

［22］Brown L，Hyer A H．A Preliminary report on the influence varying periods ofdarkness on the defoliability ofseveral varieties of cotton［R］．Proeeedings of the Beltwide Cotton Defoliation Conferenee，USA，1954.

［23］葉鵬盛，李瓊芳，文巧，等．四川棉花施用咪苯隆的效果［J］．農(nóng)藥，1996，35(7):37－39.