葉面噴施硼肥對西北旱寒區(qū)冬油菜保護酶、產(chǎn)量及經(jīng)濟性狀的影響

方 彥， 孫萬倉，武軍艷

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學研究測試中心，甘肅 蘭州 730070； 2.甘肅農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，甘肅 蘭州 730070)

油菜(Brassicanapus)是需硼較多的油料作物，缺硼會出現(xiàn)“花而不實”，造成減產(chǎn)[1]。嚴重缺硼時，油菜花器發(fā)育異常，花粉敗育，花蕾脫落，甚至出現(xiàn)顆粒無收的現(xiàn)象[2]。有研究表明[3-4]，施硼對增加油菜產(chǎn)量有積極的作用。目前，油菜生產(chǎn)中施硼方式主要采用基施、葉面噴施和基施加葉面噴施。不同施硼方式對油菜的增產(chǎn)效果不同[5]。馬欣等[1]指出，缺硼土壤基施硼能夠提高油菜產(chǎn)量并改善油菜品質(zhì)。劉麗君等[6]研究了硼肥不同施用方法對油菜生長及產(chǎn)量的影響，結果表明，硼肥基施加葉面噴施比單純?nèi)~面噴施效果更佳。田坤發(fā)和李家武[7]認為，在苗后期和薹期分兩次噴施硼砂水溶液, 可提高油菜抗性, 消除或減輕“花而不實”癥，增加產(chǎn)量。李志玉等[3]研究了噴施兩種硼肥對油菜新品種生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響，結果表明，施硼可使油菜株高、主花序長度、分枝數(shù)、單株角果數(shù)和粒數(shù)都增加，而千粒重變化不明顯；并且施硼菜籽產(chǎn)量平均增加5.7%～20.1%。張東昱等[8]使用不同濃度硼肥進行了旱作油菜葉面噴施研究，結果表明，適宜的硼肥噴施濃度可改善油菜植株形態(tài)、性狀，提高產(chǎn)量。硼不足會影響細胞保護酶活性[9]，龍飛[10]認為適量施用硼肥有利于提高春油菜超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)等酶類的活性。

不同類型油菜以及同一類型不同品種對缺硼反應存在差異[11]。西北旱寒區(qū)是近年來發(fā)展起來的冬油菜生產(chǎn)新區(qū)[12]，研究中發(fā)現(xiàn)該區(qū)冬油菜存在“返花”現(xiàn)象，并且單純從施用硼肥的角度針對北方冬油菜的研究鮮見報道。為解決該區(qū)冬油菜生產(chǎn)中的這一問題，本研究以白菜型冬油菜為供試材料，采用葉面施肥研究硼肥對強抗寒冬油菜保護酶、產(chǎn)量及經(jīng)濟性狀的影響，以期為西北旱寒區(qū)冬油菜實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供技術指導。

1 材料與方法

1.1供試材料 供試品種為甘肅農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院選育的冬油菜品種隴油7號，硼肥選擇香港惠記集團武漢天惠生物工程有限公司產(chǎn)品威力硼，有效硼含量≥17%。

1.2試驗處理 隨機區(qū)組設計，重復3次。設4個處理，即硼肥濃度分別為0.10%、0.13%、0.16%和0.19%，噴清水處理作為對照。試驗小區(qū)面積8 m2。

試驗于 2010-2011年在永登縣中川鎮(zhèn)元山村進行，試驗地前茬為小麥(Triticumaestivum)，播前灌溉，待土壤適宜作業(yè)時進行耕翻、耙耱，同時結合整地施農(nóng)家肥60 000 kg·hm-2、 磷酸二銨 225 kg·hm-2為基肥。2010年8月15日播種(條播) ，行距為 15 cm。2011年返青后，分別于現(xiàn)蕾期、初花期和盛花期進行3次葉面施硼。

1.3酶活性測定 在各時期噴施硼肥7 d后，采集冬油菜上中下各部位葉片共10 g測定酶活性，每指標重復3次。SOD采用氮藍四唑(NBT)光還原法[13]，POD活性采用愈創(chuàng)木酚比色法[14]，過氧化氫酶(CAT)和抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性均采用紫外吸收法[13]。

1.4室內(nèi)考種 成熟期在每個處理中隨機取10 株，測定株高(cm)、分枝部位(cm)、 一次分枝數(shù)(個)、二次分枝數(shù)(個)、總分枝數(shù)(個)、主花序有效長度(cm)、主花序有效角果數(shù)(個)、全株有效角果數(shù)(個)、角果長度(cm)、角粒數(shù)(粒)、千粒重(g)、單株產(chǎn)量(g·株-1)。各小區(qū)單收單脫，分別計產(chǎn)。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)采用DPS軟件進行統(tǒng)計分析，結果均進行單因素方差分析，Duncan新復極差法檢驗顯著性。

2 結果與分析

2.1不同濃度硼肥對冬油菜保護酶活性的影響 在現(xiàn)蕾期、初花期和盛花期噴施不同濃度硼肥后測定葉片SOD、POD、CAT和APX活性。結果表明，施硼肥后4種酶活性均高于對照(圖1)，3個時期4種酶活性均隨硼肥濃度增大呈先增加后降低的趨勢，并且在同一時期不同硼肥濃度梯度間差異顯著(P<0.05)，當硼肥濃度為0.16%時，SOD、CAT和APX活性最大?，F(xiàn)蕾期施硼肥對POD活性影響最大，盛花期葉片CAT活性達到最高值，APX活性高峰出現(xiàn)在現(xiàn)蕾期。

2.2不同濃度硼肥對冬油菜經(jīng)濟性狀的影響 噴施硼肥與對照相比，油菜株高增加了1.20～15.75 cm，分枝部位提高了5.05～13.75 cm，一次分枝數(shù)增加了0.1～1.1個，主花序長度增加了3.2～13.4 cm，主花序有效角果數(shù)增加了4.45～10.60個，全株有效角果數(shù)增加了6.55～64.55個，角粒數(shù)增加了2.4～6.85 粒，千粒重增加了0.04～0.65 g，單株產(chǎn)量增加了5.0%～89.6%(表1)。

圖1 葉面施硼肥對不同時期冬油菜葉片SOD、CAT、POD和APX活性的影響Fig.1 Effects of foliar spray boron on SOD,CAT,POD,and CAT activity of Brassica napus leaves

表1 噴施不同濃度硼肥對冬油菜經(jīng)濟性狀的影響Table 1 Agronomic characteristics of winter rapeseed by foliar application with different concentrations boron

方差分析表表明，噴施濃度為0.16%時，冬油菜株高、分枝部位、一次分枝數(shù)、主花序有效長度、主序有效角果數(shù)、全株有效角果數(shù)和千粒重等性狀與其他處理差異顯著(P<0.05)；角粒數(shù)和單株產(chǎn)量除與0.19%處理差異不顯著外(P>0.05)，與其他處理差異均顯著(表1)。當濃度達到0.19%時，除二次分枝外其余經(jīng)濟性狀較對照均增加，但較0.16%濃度處理均降低，說明施硼量繼續(xù)增加，硼的作用逐漸減弱。

2.3不同濃度硼肥對冬油菜產(chǎn)量、含油量的影響

2.3.1對冬油菜產(chǎn)量的影響 在5個處理中，以0.16%濃度處理產(chǎn)量最高，平均產(chǎn)量達到3 237.30 kg·hm-2，較對照增產(chǎn)36.85%。0.19%濃度處理產(chǎn)量居第2位，平均產(chǎn)量達到2 665.35 kg·hm-2，較對照增產(chǎn)12.67%。對照產(chǎn)量最低，為2 365.65 kg·hm-2。方差分析表明，施硼后冬油菜產(chǎn)量顯著高于對照(P<0.05)(表2)。

整個處理來看，當噴硼量在0.10%～0.16%時，隨硼濃度的增大，冬油菜平均產(chǎn)量隨之增加。但當硼濃度達到 0.19%時，產(chǎn)量較對照增加，但與處理0.16%相比，產(chǎn)量減少了571.95 kg·hm-2(表2)。說明施硼量繼續(xù)增加，硼的增產(chǎn)作用逐漸減弱。硼肥噴使?jié)舛葹?0.16%時對西北旱寒區(qū)冬油菜增產(chǎn)效果最好。

表2 不同濃度硼肥對冬油菜產(chǎn)量、含油量的影響Table 2 Seed yield and oil content of winter rapeseed by foliar application with different concentrations boron

2.3.2對冬油菜含油量的影響 冬油菜葉面噴施硼肥后，籽粒含油量增加，0.16%濃度處理的冬油菜含油量最高，但除與對照差異顯著外(P<0.05)，與其他處理間差異不顯著(P>0.05)。0.10%、0.13%和0.19%濃度處理的冬油菜含油量較對照分別增加了3.40%、10.60%和9.74%。各處理籽粒的含油量大小順序為 0.16%>0.13%>0.19%>0.10%>0。硼肥噴施濃度為 0.16%時提高冬油菜籽粒含油量效果最佳。

3 討論與小結

有研究[15]報道，缺硼或硼用量過多會造成植物細胞膜的完整性破壞、透性增加、脂質(zhì)過氧化作用加強，而適宜的硼濃度可增強酶活性，有效抑制生物氧自由基對生物膜的破壞作用，維護生物膜的穩(wěn)定性和透性，促進細胞保護酶活性提高。彭青枝等[11]研究認為，缺硼使油菜葉片中SOD和CAT活性降低，而使POD活性增加。本研究表明，噴施硼肥有利于冬油菜體內(nèi) SOD、POD、CAT 和APX酶活性的提高，說明冬油菜施硼增強了保護酶SOD、POD、CAT和APX的活性；SOD、CAT和APX活性在硼濃度為0.16%時最高。

張東昱等[8]進行了旱作油菜葉面噴施不同濃度硼肥的研究，認為使用0.4%硼肥能夠顯著增加油菜的高度、單株分枝數(shù)和主花序長度，增強植株生長勢。本研究在西北旱寒區(qū)冬油菜噴施硼肥后，其株高、分枝部位、主花序長度、主花序有效角果數(shù)、單株有效總角果數(shù)、角果長度、平均角果粒數(shù)、千粒重和單株產(chǎn)量明顯高于對照。其中油菜產(chǎn)量構成因素全株有效角果數(shù)增加6.55～64.55個，角粒數(shù)增加2.40～6.85 粒，千粒重增加0.04～0.65 g，說明冬油菜葉面噴施硼肥既能促進其生殖生長，又可以明顯改善其營養(yǎng)生長性狀，有利于構建豐產(chǎn)的植株形態(tài)，促進產(chǎn)量增加。

相關研究表明[16-19]，施硼可以提高油菜籽粒產(chǎn)量和脂肪含量。西北旱寒區(qū)冬油菜葉面噴施硼肥可顯著提高籽粒產(chǎn)量和脂肪含量。施硼的油菜籽產(chǎn)量比對照提高3.14%～36.85%，含油量比對照提高3.4%～14.52%。其中以噴施濃度為 0.16%時產(chǎn)量和含油量最高，產(chǎn)量可達3 237.30 kg·hm-2，較對照增產(chǎn)36.85%，含油量為48.19%，增幅為14.52%。

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