我國油菜濕害及其防治措施研究進展

劉紅宜，武美燕，朱建強 (長江大學農學院，湖北 荊州 434025)

我國油菜濕害及其防治措施研究進展

劉紅宜，武美燕，朱建強 (長江大學農學院，湖北 荊州 434025)

從油菜的濕害指標，濕害對油菜形態(tài)、生理及產(chǎn)量的影響，以及油菜濕害的防治措施等幾個方面，綜述了我國油菜濕害及其防治措施研究進展。

油菜；濕害；形態(tài)；生理；防治措施

油菜是我國排在水稻、小麥、玉米、大豆之后的第五大作物，栽培面積和總產(chǎn)量我國均占世界之首。長江流域是我國油菜主產(chǎn)區(qū)，但長江流域地勢低洼平坦，春秋兩季濕潤多雨，降雨量常超過油菜正常需水量，越冬油菜受濕害影響十分普遍，積水量大的稻-油輪作油菜田由于土壤粘重、排水困難、透水性差，濕害尤為嚴重[1-2]。對于長江流域及同類地區(qū)來說，油菜產(chǎn)量不高往往在于漬、產(chǎn)量不穩(wěn)在于澇[3]。因此，加強油菜濕害防治研究，對提高油菜產(chǎn)量，擴大油菜種植面積，保障我國食用植物油的安全供給和農民收入供給具有重大意義[2]。

1 油菜對土壤濕度的要求和濕害指標

1.1 油菜對土壤濕度的要求

1.2 油菜濕害指標

濕害是指土壤水分達到飽和狀態(tài)，土壤含水量超過田間最大持水量，造成嫌氣環(huán)境，植株因氧氣虧缺而發(fā)生代謝改變，從而導致植株生長發(fā)育不良、產(chǎn)量下降的一種災害。根據(jù)濕害發(fā)生的動力條件，可將濕害分為洪災、澇災和漬災3種。洪災是指河流、湖泊、水庫等因水失控泛濫淹沒或浸泡農田對作物造成的危害。澇害是指降雨量過大，地面積水，淹沒作物一部分或全部而造成的危害，此時農田淹水超過作物耐淹水深和耐淹歷時。漬災(漬害)則是地下水位過高引起作物根系層土壤水分含量過高，造成根系層土壤肥力因素失調，進而影響作物正常生長發(fā)育的災害[3，5-6]。濕害指標有形態(tài)指標和生理生化指標。形態(tài)學指標易受外界影響，而生理生化指標則相對較穩(wěn)定。對于形態(tài)學指標，目前大致分3種：一是由株高、單株綠葉數(shù)、有效角果數(shù)、每角果粒數(shù)、千粒重等性狀組成；二是采用單株產(chǎn)量為主要指標；三是由產(chǎn)量三要素(單株角果數(shù)、每角果粒數(shù)、種子千粒重)構成[7]。對于生理生化指標，試驗中一般用某些酶的活性表示，如SOD、CAT、POD等。

1.3 濕害下土壤溶液中養(yǎng)分狀況

在濕害環(huán)境下，土壤長期處于還原狀態(tài)，氧化還原電位下降(一般小于200mV)，土壤中產(chǎn)生大量的Fe2+和H+，呈酸性，鉀鈣等物質容易溶解流失，部分礦質養(yǎng)分有效性發(fā)生改變，如硫、鋅、銅等有效性下降，磷、硅、鐵、錳等有效性升高。淹水時氮的溶出比較多，隨著受害時間的延長和基肥施用比例的增加而增加，造成植株營養(yǎng)缺乏。此外，淹水條件下土壤微生物中的好氣性細菌(去硝化細菌、氨化細菌等)的正常生長活動受抑制，使土壤有機質分解緩慢、營養(yǎng)物質被礦化、速效養(yǎng)分低、供肥性能差，影響礦質營養(yǎng)供應，導致作物產(chǎn)量低[3，8-9]。

2 濕害對油菜形態(tài)、生理和產(chǎn)量的影響

濕害對植物的影響首先作用于根系，影響根系的代謝和生長，進一步影響植株整體的生理和代謝過程，導致植株的形態(tài)和生長發(fā)生顯著變化，從而影響產(chǎn)量和品質[10]。

2.1 濕害對油菜形態(tài)特征的影響

在低溫、積水缺氧的條件下，有機質分解產(chǎn)生的毒害物質以及油菜根系無氧呼吸產(chǎn)生的乙醇，嚴重影響油菜根系活力，降低根細胞ATP濃度，從而削弱根系吸收礦質養(yǎng)分的能力，導致營養(yǎng)缺乏，生長緩慢。嚴重的濕害脅迫不但使根系受損，導致水分吸收下降，還會造成地上部分缺水形成生理性干旱，對油菜生長代謝造成嚴重傷害[11]。油菜在不同的生育期遭受濕害有不同的表現(xiàn)。油菜種子在萌發(fā)階段遭受濕害，在土壤水分飽和情況下，外界氧氣無法進入種子內，種子無氧呼吸產(chǎn)生的CO2抑制胚的生長，出苗緩慢，甚至死苗；苗期濕害可造成油菜根系發(fā)育不良甚至腐爛，株高明顯降低，外層葉片變紅，葉色灰暗，心葉不能展開，幼苗生長緩慢甚至死亡，部分存活的根顏色為褐色，柔韌性下降，根毛少，在發(fā)芽后期長出新的不定根；抽薹期遭遇濕害，缺肥的油菜葉小、莖細、根淺，形成抽蔓一柱香、架子搭不起來，足肥的油菜，特別是施大量氮肥的油菜，往往葉大而凹凸，莖青而發(fā)扁，形成早封行、晚出頭(短柄葉高大、菜心位置低下)、現(xiàn)蕾遲，漬害解除后葉片變黃脫落，易倒伏，病蟲害重，產(chǎn)量低；開花階段，特別是盛花期，如遇連陰雨(影響油菜授粉)，不但導致花器受精不良甚至脫落，角果數(shù)的明顯下降，而且引起菌核病的暴發(fā)；而在角果成熟期間發(fā)生濕害，角果發(fā)育受阻，干癟變黃、衰老加速，短時間內(如2d)的持續(xù)受漬對油菜生長發(fā)育、產(chǎn)量形成以及籽粒含油量影響不大，但隨著漬水時間的延長，主花序有效角果數(shù)和一級分枝有效角果數(shù)呈明顯下降趨勢；收獲階段遇到連陰雨菜籽發(fā)芽霉變，導致豐產(chǎn)不豐收[4，12-17]。

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2.2 濕害對油菜生理特性的影響

2.2.1 對光合能力的影響

淹水排走了土壤中的氧氣，氧氣由大氣向土壤中的擴散速度大大降低，淹水后根系活力下降，對水分的吸收速率下降，氣孔關閉，蒸騰作用降低，甚至發(fā)生葉片萎蔫。氣孔關閉是植物在土壤淹水后最先出現(xiàn)的生理反應之一，原因涉及植物營養(yǎng)和激素水平的改變：土壤缺氧，K+吸收減少，氣孔關閉；土壤淹水后ABA含量增加，誘導氣孔關閉[18～19]。氣孔關閉后導致CO2擴散的氣孔阻力增加[19]；隨著淹水時間的延長，羧化酶活性逐漸降低[20]，葉綠素含量下降，葉片早衰和脫落，光合速率迅速下降[21-22]。油菜各生育期淹水后，均使終花期各功能葉光合速率下降，隨著葉位的上升，光合速率下降幅度減小。土壤淹水不僅降低光合速率，光合產(chǎn)物的運輸也有所減慢，物質的分配和積累減少[23]。

2.2.2 對植株內源激素的影響

土壤淹水后改變了植物內源激素的合成和運輸。土壤淹水后根內GA和CTK合成受阻，加劇葉片衰老和脫落；ABA含量也增加，以增強抗逆性，其中根部ABA經(jīng)木質部運往地上部；油菜各生育期漬水均產(chǎn)生逆境乙烯，逆境乙烯釋放量的增加是油菜漬水初期最明顯的一種生理活動，在油菜出現(xiàn)漬害癥狀之前就已發(fā)生，有加速植物衰老的作用[23-25]。

2.2.3 對保護酶系統(tǒng)的影響

在正常情況下，植物細胞內自由基的產(chǎn)生與清除處于動態(tài)平衡，體內維持穩(wěn)定的低水平活性氧，不會傷害細胞，當植物受到逆境脅迫時，這種平衡就被打破。油菜在濕害脅迫下，活性氧大量積累，但SOD、POD、CAT等保護酶系統(tǒng)在植物體內協(xié)同作用降低或消除積累的活性氧。SOD作為一種保護性酶，處于抵御活性氧傷害“第一道防線”，清除氧自由基的過多積累，緩解逆境傷害[26]。隨著淹水時間的延長，SOD的含量迅速上升，積極消除體內過多的自由基，從而減輕活性氧對油菜的傷害[1]。CAT能將H2O2氧化為H2O和O2，從而徹底消除活性氧對植物的傷害。POD也表現(xiàn)出清除自由基的功效，但其清除能力較弱；當濕害加速膜脂過氧化鏈式反應使自由基增多超過保護酶系統(tǒng)清除的閥值即當保護酶系統(tǒng)被破壞時，植物體內積累許多有害的過氧化產(chǎn)物。MDA是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物，在植株內含量的高低代表了膜脂過氧化水平的高低。在不同的油菜生育期進行淹水處理，MDA含量都出現(xiàn)了不同程度的上升，以花期上升的幅度最大[17]。

2.3 濕害對油菜產(chǎn)量的影響

漬水對油菜等作物的生理及形態(tài)造成影響，最終影響作物產(chǎn)量和品質。油菜各生育期遭受漬害均影響油菜產(chǎn)量。就產(chǎn)量構成而言，各生育期漬水處理導致產(chǎn)量下降的主要因素不同。苗期漬水后，成熟期角果數(shù)顯著下降，粒數(shù)和千粒重影響不顯著，角果數(shù)的減少是油菜苗期漬水產(chǎn)量下降的主要因素。蕾薹期漬水導致成熟期各產(chǎn)量構成均顯著下降，角果數(shù)降幅最大，其次依次為粒數(shù)與千粒重?；ㄆ跐n水后，角果數(shù)及粒數(shù)顯著降低，已完成受精的角果充實受阻，千粒重顯著下降，以角果數(shù)降幅最大，其次依次為粒數(shù)與千粒重。角果期漬水，千粒重是主要減產(chǎn)因素[13]。

3 油菜濕害的防治措施

3.1 選育選用耐濕性強的品種

目前油菜耐濕性育種研究主要集中在耐濕材料鑒定和篩選方面。盧長明等[27]采用冷開水浸泡油菜種子進行缺氧發(fā)芽，發(fā)現(xiàn)油菜資源的耐濕性具有較大變異，篩選到發(fā)芽系數(shù)高、耐濕性強的油菜品系。范其新等[28]采用發(fā)芽種子缺氧鑒定發(fā)現(xiàn)不同來源的甘藍型油菜耐濕性具有顯著的差異，試驗表明甘藍型黑籽的耐濕性比黃籽的強。李真等[29-30]對甘藍型油菜DH群體的118個株系及其親本進行苗期耐濕性評價，也篩選到極端耐濕性基因型和極端不耐濕基因型，并進行油菜耐濕性相關QTL分析，在甘藍型油菜中檢測到11個與耐濕系數(shù)相關的QTL，在此基礎上借助分子標記對耐濕基因型進行選擇，可以大大加快油菜耐濕育種的進程。

3.2 農藝措施

(1)整地疏溝 立春后雨季到來之前及時清理溝道，防止雨后受漬。深挖主溝和圍溝，健全溝系，力求主、支溝暢通無阻。在陰雨天氣結束后要及時進行疏溝瀝水，做到主溝、圍溝、廂溝溝溝相通，排水通暢，做到雨住田干，降低田間濕度。天氣轉晴后要及時進行中耕松土，防治雜草，改善土壤通氣，促進根系發(fā)育[31]。

(2)培土壅根，防止倒伏 油菜發(fā)生濕害后地下部分發(fā)育受到創(chuàng)傷，中后期可能會表現(xiàn)“頭重腳輕”，故春后要保葉護根，在中耕松土、培土壅根的基礎上，對春后有旺長趨勢的地塊，薹期要及時噴施生長調節(jié)劑以改善植株型體，增強抗倒伏力[31]。

(3)防治次生災害 要注意防止次生病害的發(fā)生，在發(fā)生漬害的田塊，在低溫高濕條件下易發(fā)霜霉病，在高溫高濕條件下易發(fā)菌核病，并發(fā)生根腫病等。對此要及時摘除株底部的黃老病葉，以減少菌核病的菌源；選擇晴天交替噴施2～3次多菌靈，或滅病威，或托布津，或代森錳鋅等進行預防[31]。

(4)注意水肥耦合性，加強各階段的營養(yǎng)調控，早定苗、細松土，施磷肥促發(fā)根 在追施氮肥的基礎上，要適量補施磷鉀肥，增加植株抗性[4，6]。

在實際生產(chǎn)中，要根據(jù)油菜濕害的發(fā)生特點及油菜長勢進行綜合防治。在排水改良農田土壤、選用耐濕性強的品種和適宜的栽培管理措施的基礎上，選擇合理的施肥技術措施以減輕澇漬災害對油菜的影響[6]。為提高油菜產(chǎn)量，油菜遇濕害后的快速恢復顯得尤為重要，因此，油菜澇漬災害的快速恢復將成為油菜濕害研究的一個重要方向。

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10.3969/j.issn.1673-1409(S).2012.08.001

S565.4

A

1673-1409(2012)08-S001-04

2012-07-28

公益性行業(yè)(農業(yè))科研專項(201203032)。

劉紅宜(1990-)，女，湖北咸寧人，現(xiàn)從事油菜濕害防治研究。

武美燕，E-mail: wumeiyan2002@163.com。

2013年《雜交水稻》征訂啟事

《雜交水稻》是由國家雜交水稻工程技術研究中心和湖南雜交水稻研究中心主辦的、對國內外公開發(fā)行的專業(yè)技術刊物，刊號：ISSN 1005-3956,CN 43-1137/S。獲第二屆國家期刊獎提名獎，為歷屆全國中文核心期刊、中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD)核心庫來源期刊、《中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫》收錄期刊、中國科技論文統(tǒng)計源期刊、中國學術期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫來源期刊、《中國期刊網(wǎng)》和《中國學術期刊(光盤版)》全文收錄期刊、萬方數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)數(shù)字化期刊群全文收錄期刊、湖南省一級期刊、湖南省十佳科技期刊、全國優(yōu)秀科技期刊、中國期刊方陣雙效期刊。主要宣傳報道我國及國外雜交水稻研究、應用中的最新成果、進展、動態(tài)、技術經(jīng)驗和信息等。辟有專題與綜述、選育選配、栽培技術、繁殖制種、新組合、基礎理論、國外動態(tài)和簡訊等欄目。

雙月刊，大16開本，96頁，逢單月出版，每冊定價10元，年價60元。訂閱辦法：(1)可到當?shù)剜]局訂閱，郵發(fā)代號：42-297。(2)直接向本刊雜志社訂閱，另加收掛號費每個訂戶全年18元整。請將款郵至長沙市馬坡嶺遠大二路736號《雜交水稻》雜志社或信匯中國農業(yè)銀行長沙馬坡嶺支行，賬戶為湖南雜交水稻研究中心，賬號18035801040000507(務請注明為雜交水稻2013年雜志款)，郵編410125，電話0731-82872955, 82872954，82872961；E-mail:jhybrice@2118.cn,zjsdzzs@163.com;http://zjsd.cbpt.cnki.net。

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