南方平原地區(qū)油菜澇漬災(zāi)害的形成、發(fā)生機制及其防治

戴思薇，朱建強 （長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州434025）

澇漬災(zāi)害主要是由降水過多使農(nóng)田水分狀況不適宜作物生長發(fā)育造成，因為過多的降水使土壤水分達(dá)到飽和以至田面積水，造成嫌氣環(huán)境，從而影響植株正常生長發(fā)育。在長江中下游地區(qū)，春季較多的降水往往造成油菜澇漬危害，其最典型的2種形式是漬害和澇害。一般地，漬害在春季的出現(xiàn)比澇害頻繁，防漬治漬是長江中下游地區(qū)油菜生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。本研究根據(jù)前人已有研究并結(jié)合筆者的田間調(diào)查，總結(jié)分析了油菜澇漬災(zāi)害發(fā)生的特點和防控措施，以期為區(qū)域油菜防災(zāi)減災(zāi)管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 澇漬災(zāi)害的形成

以澇、漬為主要特征的作物濕害其本質(zhì)是土壤水分過多對作物正常生長的危害，其形成的基本氣候特征是降水量大、降水維持時間長、日照不足，是由降雨、日照2要素共同影響造成的危害［1］。一般年份，長江中下游地區(qū)春季降水能滿足油菜對水分的要求，不需要灌溉也不需要排水。在春季雨水較多的年份，平原地區(qū)由于地下水埋深淺（100cm左右），則極易發(fā)生澇漬災(zāi)害，如湖北的江漢平原。而在安徽省的淮河以南區(qū)域，春季常年平均降水達(dá)380mm，比同期油菜的需水量偏多40%～60%，偏多的年份可達(dá)600mm以上，明顯多于同期油菜的需水量，常出現(xiàn)持續(xù)陰雨、光照不足、空氣濕度大，對油菜的正常生長發(fā)育為害嚴(yán)重，是澇漬災(zāi)害的主要發(fā)生區(qū)域［2］。根據(jù)朱建強［3］的分析，位于湖北江漢平原腹地的四湖流域在3～4月油菜生長的關(guān)鍵生育期（花果期），致漬性降水多次出現(xiàn)，間隔期1～3d的多過程降水每年在該時段平均出現(xiàn)2.8次，間隔期1～7d的多過程降水每年在該時段內(nèi)出現(xiàn)6.5次，如此頻繁的致漬性降水常給油菜后期生長發(fā)育帶來不良影響。

地勢平坦、排水不暢是油菜易受澇漬危害的重要下墊面因素。長江中下游地區(qū)特別是平原湖區(qū)，地勢平坦，海拔高度20～50m，屬長江沖積和區(qū)內(nèi)湖積而形成的平原，沿江高亢農(nóng)田以沙壤和中壤土為主，濱湖地區(qū)多以粘壤土為主。因地勢過于平坦，遇強度大的降水或長時間連陰雨排水不暢比較突出，由此經(jīng)常發(fā)生澇漬災(zāi)害，尤其是長江沿岸及其支流的行蓄洪區(qū)，河間洼地、湖洼地面積較大，且多為粘土或粘壤土，透水性能弱，是澇漬災(zāi)害的高發(fā)地段；沿江高亢平地和湖垸邊緣地勢較高的田塊土質(zhì)偏沙，透水性較好，是澇漬災(zāi)害發(fā)生較輕的地段。平原地區(qū)的低洼農(nóng)田，土壤以粘性土為主，地下水位一般在1～2m甚至埋深更淺，土壤含水量經(jīng)常處于過濕狀態(tài)，且油菜前茬主要為水稻，稍遇連陰雨或較大降水即會發(fā)生澇漬災(zāi)害，因此應(yīng)重點防范。

對平原湖區(qū)而言，春季油菜致漬的另一個重要原因是湖泊調(diào)蓄能力下降和田間溝渠的排水能力不足。20世紀(jì)50年代初，江漢平原湖泊面積達(dá)8380km2，但到20世紀(jì)80年代，墾殖使湖群面積減少到2800km2，按平均蓄水深0.55m計，調(diào)蓄總量減少30多億m3。由于區(qū)內(nèi)承泄區(qū)面積減少，農(nóng)田積水不能迅速排除，地下水位難以降低，內(nèi)漬水位有升無降，嚴(yán)重影響土壤理化性狀，致使?jié)撚?、次生潛育化澇漬地面積增大，從而加速、加劇澇漬災(zāi)害。再者，長江流域中下游平原圩區(qū)，排灌設(shè)施和水庫水塘等水利設(shè)施工程大都陳舊老化，排除農(nóng)田積水能力較差，尤其是排水溝系淤堵嚴(yán)重、排水不暢，對春季油菜降漬很不利。

2 澇漬災(zāi)害對油菜生長的影響

水分對油菜的生長發(fā)育和產(chǎn)量有重要影響。在土壤水分適宜的條件下，油菜生長發(fā)育良好，植株粗壯、干物質(zhì)增重快，葉片數(shù)多、葉面積大，后期衰老慢，單株角果數(shù)、每果籽粒數(shù)和千粒重大，產(chǎn)量比較高。

我國南方地區(qū)在秋旱解除后出現(xiàn)的連陰雨天氣，排水不良的油菜田易發(fā)生漬害，爛根死苗較為普遍，且隨著高地下水位以及土壤過濕持續(xù)時間的延長，漬害愈嚴(yán)重。就長江中下游產(chǎn)區(qū)而言，在油菜開花結(jié)果期春雨較多，土壤較長時間的漬水會明顯影響根系活力，導(dǎo)致以下現(xiàn)象：黃葉指數(shù)增加、株高降低；第一果枝著生部位提高、主花序變短，一次和二次有效果枝減少；花器脫落、結(jié)實率降低；角果數(shù)、每角果籽粒數(shù)和千粒重均有不同程度降低。在油菜開花結(jié)果期，長江中下游油菜產(chǎn)區(qū)通常因春雨多而漬害重，是油菜減產(chǎn)的主要原因。

對于長江中下游平原乃至南方平原特別是地下水位埋深很淺的平原湖區(qū)，春季多雨致澇致漬對越冬作物的危害比少雨干旱的危害要小。對諸如油菜、小麥等越冬的旱地作物來說，春旱大多不會導(dǎo)致減產(chǎn)。如2011年50年一遇的春旱，受影響的主要是早稻和水產(chǎn)養(yǎng)殖，油菜和小麥的產(chǎn)量普遍略有增加。主要原因是降水偏少的情況下，作物可以通過土壤的毛細(xì)作用吸收利用埋深很淺的地下水。另一方面，天旱情況下，濕害并發(fā)病的危害消除了。而在春雨較多的年份，除了澇漬災(zāi)害對油菜的直接影響外，春季較高的氣溫易使田間病原物繁殖加快，從而誘發(fā)病害［12］。澇漬危害與病害伴隨發(fā)生，常加劇植株衰老，影響產(chǎn)量要素，導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)。

3 澇漬災(zāi)害的發(fā)生機制

3.1 根系吸收水分和養(yǎng)分的能力降低

農(nóng)田出現(xiàn)澇漬時，土壤孔隙被水填充，處于氧氣匱乏狀態(tài)，油菜植株的代謝活動因此發(fā)生改變。澇漬危害首先起因于土壤供氧能力下降，氧氣不足可直接影響根系代謝的正常進(jìn)行。除此之外，無氧呼吸產(chǎn)生的乙醇以及土壤還原性增強產(chǎn)生的大量有毒物質(zhì)，對根系有嚴(yán)重的毒害作用，導(dǎo)致根系功能障礙、吸水吸肥能力下降。當(dāng)根系吸收功能受阻時，便引起地上部水肥供應(yīng)不足、植株蒸騰速率下降、體內(nèi)礦質(zhì)元素含量降低。澇漬危害還導(dǎo)致植株所需的營養(yǎng)元素和必需的中間代謝產(chǎn)物從根部淋失［4］，從而出現(xiàn)養(yǎng)分供應(yīng)不足。

3.2 土壤氧化還原電勢（Eh）下降，養(yǎng)分有效性發(fā)生改變

研究表明［4，5］，當(dāng)Eh小于0.33V時，土壤溶液中氧分子消失；當(dāng)Eh小于0.20V時，氮大量損失，硫、鋅、銅的有效性下降，可溶性鉀和鈣的總量減少，磷、硅、鐵、錳的有效性提高。然而，根系在缺氧條件下氧化磷酸化受到阻礙，對礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收能力大大降低，從而影響植株正常生長發(fā)育。

3.3 光合效率降低、葉片早衰

旱地作物受漬后，光合速率迅速下降。漬水初期光合作用下降的主要原因是氣孔關(guān)閉，CO2擴散的氣孔阻力增加；隨淹水時間的延長，羧化酶活性逐漸降低，葉綠素含量下降，葉片早衰和脫落［6］。土壤漬水不僅降低光合速率，光合產(chǎn)物的運輸也有所減慢［7］。

3.4 植株體內(nèi)保護(hù)性酶的活性降低

澇漬逆境下，由于酶保護(hù)系統(tǒng)受到破壞，自由基的氧化作用造成膜脂過氧化，導(dǎo)致葉片內(nèi)丙二醛（MDA）含量上升，超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、硝酸還原酶（NR）、核酮糖－1，5－二磷酸羧化酶等的活性下降［8～10］。有關(guān)研究［8～11］表明，澇漬脅迫下植株體內(nèi)正常的活性氧代謝平衡被破壞，首先是SOD活性受抑制，隨SOD活性下降，植株根系脂膜過氧化加劇，質(zhì)膜透性增大；POD活性下降將導(dǎo)致根系脂膜結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p害，生理功能衰退；NR（硝酸還原酶）是N代謝中最重要的限速酶，其活性強弱影響N代謝水平。

4 油菜澇漬災(zāi)害防治的綜合措施

油菜澇漬災(zāi)害防治的關(guān)鍵是水分管理，在此基礎(chǔ)上綜合采用營養(yǎng)調(diào)控、化學(xué)調(diào)控和田間管理等措施有利于作物從逆境中盡快恢復(fù)，減輕災(zāi)害損失。

4.1 田間排水措施

在大江大河得到基本治理和骨干水利工程已經(jīng)形成的今天，必須著實解決好水利進(jìn)田間問題，構(gòu)建完善的田間排水網(wǎng)絡(luò)，有效解決農(nóng)田排澇降漬，為作物生長營造良好的水土環(huán)境。為了實現(xiàn)澇漬兼治，要特別注意各級排水溝的配合使用，即通常所說的田間內(nèi)外三溝配套。移栽油菜一般畦面寬2.2～2.7m，栽后一定要開好內(nèi)外“三溝”，外三溝的標(biāo)準(zhǔn)是：隔水溝深100cm以上，導(dǎo)滲溝深120cm以上，大排溝深150cm以上。田內(nèi)溝，即圍溝、腰溝和廂溝，屬于隨作物改變而變動的臨時性排水溝，也叫做農(nóng)藝排水溝。視種植作物不同，圍溝深度50～80cm不等，當(dāng)縱向圍溝超過100m時可設(shè)腰溝，以便迅速排除田間積水；腰溝、廂溝深度的深度30cm左右，廂溝寬度30～50cm。

4.2 選用良種，提高秧苗素質(zhì)，增強油菜自身抗災(zāi)能力

要積極選育和引進(jìn)適合稻茬油菜地區(qū)種植的抗?jié)n高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)良種，以加速種子更新。對免耕油菜，適時早栽對于充分利用入冬前的光溫資源促進(jìn)菜苗發(fā)根增葉，壯大營養(yǎng)體，增強抗逆力的作用是十分明顯的，宜在10月底至11月10日最佳栽期內(nèi)移栽［13］。

4.3 田間管理措施

油菜移栽后需要發(fā)根活棵恢復(fù)生機的轉(zhuǎn)化過程，此時對土壤耕作層溫度、空氣、水分的反應(yīng)比較敏感，同時對不良環(huán)境的抵抗力又比較弱。遇到集中降雨、土壤水分過多，澇漬危害更重。調(diào)查表明［13］，栽期提早、與澇漬發(fā)生期的間隔時間越長，菜苗長勢越好，澇漬危害越輕。壯苗具有根冠比值小，葉綠素含量高，營養(yǎng)積累多，災(zāi)后恢復(fù)快、抗性強的生理基礎(chǔ)。長江中下游地區(qū)春季多雨，田間易漬水，應(yīng)及時排除漬水，降低田間濕度。此外，要及時摘除病、黃、老腳葉，減輕田間郁蔽度。

4.4 營養(yǎng)調(diào)控

叢野等［14］的研究表明，水分脅迫改變了氮素在植物體內(nèi)的分配模式，降低氮素的利用效率，同時水分過多會造成氮肥通過NO－3－N淋失、NH3揮發(fā)和反硝化等嚴(yán)重?fù)p失。通過適量增加氮的施用量，可提高油菜的氮代謝和光合作用，有利于油菜生長和產(chǎn)量提高。在追施氮肥的基礎(chǔ)上，要適量補施磷鉀肥，增加植株抗性，每1hm2可施氯化鉀45～60kg或者根外噴施0.2%磷酸二氫鉀溶液或2%～3%的過磷酸鈣水溶液750kg［15］。

4.5 化學(xué)調(diào)控

不少研究［16～21］表明，選用合適的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)有助于改善油菜植株代謝，提高其抗旱、抗寒和抗高溫的能力，使產(chǎn)量顯著增加。筆者在油菜花期進(jìn)行的田間試驗表明，充分受漬（根系層土壤水分處于飽和狀態(tài)）10d，在漬前、漬中和漬后噴施0.02mg／kg蕓薹素內(nèi)酯和6.7mg／kg復(fù)硝酚鉀的處理和對照（正常管理）相比減產(chǎn)幅度分別為29.76%和28.03%，未使用植物生長調(diào)節(jié)劑的處理減產(chǎn)達(dá)39.27%。這說明使用合適的植物生長調(diào)節(jié)劑及濃度可增強油菜抵抗?jié)碀n危害的能力，降低減產(chǎn)幅度10%左右。也就是，使用適當(dāng)?shù)闹参锷L調(diào)節(jié)劑有利減輕澇漬災(zāi)害造成的損失。

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