不同復(fù)水措施對(duì)油菜生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)性狀的影響

朱宗河，鄭文寅，周可金，劉萃鶴，張學(xué)昆

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，安徽合肥230036；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所，湖北武漢430062）

不同復(fù)水措施對(duì)油菜生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)性狀的影響

朱宗河1，鄭文寅1，周可金1，劉萃鶴1，張學(xué)昆2

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，安徽合肥230036；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所，湖北武漢430062）

以2個(gè)油菜品種為材料，在播后30～100 d的苗期干旱脅迫后采取“水”、“水＋鉀肥”、“水＋鉀肥＋赤霉素”、“水＋尿素”、“水＋尿素＋赤霉素”等5種復(fù)水處理，研究干旱脅迫后各復(fù)水措施對(duì)油菜生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，分析不同復(fù)水措施增產(chǎn)的成因。結(jié)果表明：苗期干旱脅迫后，與未復(fù)水對(duì)照相比，除在皖油19中“水”處理未顯著提高地上部干重和“水＋尿素”處理未顯著提高總根干重外，5種干旱恢復(fù)措施都顯著提高了天禾油11和皖油19的地上部干重、總根干重、小區(qū)產(chǎn)量和產(chǎn)油量；5種復(fù)水處理對(duì)2個(gè)油菜品種的地上部干重、總根干重、小區(qū)產(chǎn)量和產(chǎn)油量，平均增幅分別達(dá)到11.6%、22%、19%和23.7%。5種復(fù)水措施中，地上部干重、總根干重、籽粒產(chǎn)量、產(chǎn)油量增幅最大的都是“水＋尿素＋赤霉素”，分別增加24.7%、27.7%、34.2%和36.8%。與未復(fù)水對(duì)照相比，5種復(fù)水措施產(chǎn)量增幅由高到低依次為：“水＋尿素＋赤霉素”、“水＋尿素”、“水＋鉀肥＋赤霉素”、“水＋鉀肥”和“水”。關(guān)聯(lián)及相關(guān)分析表明，5種復(fù)水措施促進(jìn)增產(chǎn)的主要原因是復(fù)水顯著增加了單株總角果數(shù)。

油菜；復(fù)水；干旱脅迫；產(chǎn)量性狀；品質(zhì)性狀

油菜是我國(guó)三大油料作物之一，長(zhǎng)江流域冬油菜主產(chǎn)區(qū)，油菜種植過(guò)程中易發(fā)生的旱害是限制油菜生產(chǎn)的重要非生物因素之一［1］。干旱推遲油菜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期限，降低生物學(xué)產(chǎn)量，影響形態(tài)建成，最終降低油菜產(chǎn)量和影響菜籽品質(zhì)［2－7］。減少油菜旱害除合理的生產(chǎn)布局和選用耐旱品種外，最有效的就是通過(guò)肥水調(diào)控等抗旱措施恢復(fù)油菜正常生長(zhǎng)，避免因旱成災(zāi)。

有研究表明，油菜在干旱脅迫后復(fù)水結(jié)合施氮、磷、鉀肥，對(duì)光合作用和氣體交換有一定程度的恢復(fù)［8］，赤霉素還可以提高油菜種子在干旱脅迫條件的發(fā)芽率，增強(qiáng)幼苗耐旱能力［9］，但肥水結(jié)合赤霉素處理對(duì)干旱脅迫條件下油菜生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)性狀的影響尚未見報(bào)道。本研究在模擬油菜遭遇苗期旱害情況下，探討肥水及赤霉素處理對(duì)油菜根系、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，比較不同復(fù)水措施的抗旱效果，分析不同復(fù)水措施促進(jìn)增產(chǎn)的成因，為油菜抗旱減災(zāi)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

前茬黃豆，砂壤土，中等肥力。氮肥為尿素（安徽合肥產(chǎn)）含N∶50%，鉀肥為氯化鉀（加拿大產(chǎn)）含K2O：60%，赤霉素為15%可濕性粉劑（四川成都產(chǎn)）。試驗(yàn)品種為天禾油11（由安徽天禾農(nóng)科院提供）和皖油19（由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所提供）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用5種復(fù)水措施（表1），分別是：水（I1N0K0G0）、“水＋鉀肥（I1N0K1G）”、“水＋鉀肥＋赤霉素（I1N0K1G1）”、“水＋尿素（I1N1K0G0）”、“水＋尿素＋赤霉素（I1N1K0G1）”，以干旱處理（I0N0K0G0）為對(duì)照。3次重復(fù)，3行／重復(fù)，行長(zhǎng)2m，株行距為0.30m×0.33m，小區(qū)間設(shè)隔水帶，小區(qū)及隔水帶面積都為2 m2。

表1 油菜抗旱試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Designs of drought recovery experiment on rapeseed

1.2.2 試驗(yàn)方法直播密度為每公頃10萬(wàn)株，在干旱棚內(nèi)進(jìn)行。干旱脅迫－復(fù)水處理：播后25 d（25 days after sowing，DAS25）預(yù)控水至土壤含水量為田間持水量的85±5%（0～40 cm），播后30 d（DAS30），停止供水，用分段控制的噴灌設(shè)施及土壤濕度傳感器（PTM－48M，Phytech Ltd.Israel）保持土壤含水量為田間持水量的55±5%（0～40 cm）至播種后100 d（DAS100）進(jìn)行復(fù)水處理，保持土壤水分達(dá)到田間持水量的85±5%（0～40 cm）至收獲；干旱脅迫處理：播后25 d，預(yù)控水至土壤含水量為田間持水量的85 ±5%（0～40 cm），播后30 d（DAS30）停止供水，用分段控制的噴灌設(shè)施及土壤濕度傳感器（PTM－48M，Phytech Ltd.Israel）保持土壤含水量為田間持水量的55±5%（0～40 cm）至收獲，小區(qū)田間管理同大田生產(chǎn)。

1.3 性狀調(diào)查與分析

1.3.1 性狀調(diào)查與測(cè)定成熟期取3行區(qū)中間行8株，稱地上部鮮重，游標(biāo)卡尺測(cè)莖粗（掛藏室風(fēng)干后考察地上部干重、單株籽粒產(chǎn)量、株高、一次分枝、單株角果數(shù)、每角粒數(shù)、千粒重等農(nóng)藝性狀，電子磅秤稱小區(qū)產(chǎn)量（含考種株）；收獲完挖取樣株根系，流水沖洗干凈，調(diào)查總根體積、側(cè)根體積，根體積調(diào)查按照張憲政方法［10］。105℃烘干0.5 h，80℃烘干4 h后稱總根干重、側(cè)根干重。各處理收獲種子曬干后（8%含水量），用近紅外分析儀分析品質(zhì)（FOSSNIR System MODEL 5000型）。

1.3.2 數(shù)據(jù)分析DPSV8.01計(jì)算相關(guān)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度（小區(qū)產(chǎn)量為母序列，標(biāo)準(zhǔn)化后，分辨系數(shù)設(shè)為0.5）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同復(fù)水處理對(duì)油菜根系及生長(zhǎng)性狀的影響

從表2可以看出，苗期肥水調(diào)控結(jié)合施用赤霉素對(duì)油菜根系及生長(zhǎng)發(fā)育性狀有程度不同的改善。在苗期干旱脅迫后，復(fù)水可以顯著增加地上部干重及總根干重，平均增幅分別達(dá)到11.6%和22%。兩個(gè)品種在等量灌溉和等量施用鉀肥（或尿素）前提下，赤霉素處理的地上部干重和總根干重都顯著高于未施赤霉素處理。說(shuō)明油菜在苗期遇到旱害時(shí)，通過(guò)肥水結(jié)合赤霉素優(yōu)化調(diào)控顯著促進(jìn)油菜地上部營(yíng)養(yǎng)體和根系生長(zhǎng)。各處理中以“水＋尿素＋赤霉素”的抗旱效果最好，主要表現(xiàn)在地上部干重和總根干重分別比對(duì)照平均增加24.7%和27.7%。

表2 不同復(fù)水處理對(duì)油菜根系及生長(zhǎng)性狀的影響Table 2 Effect of different rewatering measurements on growth and root traits of Brassica napus L.

2.2 不同復(fù)水處理對(duì)油菜產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響

從表3可以看出，油菜在遇到苗期旱害條件下，采取肥水調(diào)控措施可以顯著提高油菜產(chǎn)量，5種復(fù)水措施增產(chǎn)幅度在9.2%～34.2%之間，平均增幅達(dá)19%。各產(chǎn)量因子中，復(fù)水對(duì)總角數(shù)改善效果最好，千粒重其次，對(duì)角粒數(shù)的改善效果相對(duì)較差。在灌溉和施等量鉀肥（或尿素）前提下，施赤霉素處理的總角數(shù)和小區(qū)產(chǎn)量都顯著高于未施赤霉素處理，說(shuō)明在油菜抗旱減災(zāi)措施中，適當(dāng)增施赤霉素能起到促進(jìn)開花結(jié)實(shí)、提高籽粒產(chǎn)量的作用?！八蛩兀嗝顾亍痹?種復(fù)水措施中，增產(chǎn)幅度最大，平均比對(duì)照增產(chǎn)34.2%。

2.3 不同復(fù)水處理對(duì)油菜品質(zhì)性狀的影響

從表4可以看出，灌溉后施氮肥比施鉀肥更能提高種子中蛋白質(zhì)含量；干旱恢復(fù)措施對(duì)種子脂肪酸成分中的棕櫚酸和廿碳烯酸沒(méi)有顯著影響。與對(duì)照相比，5種復(fù)水措施處理，種子含油量和產(chǎn)油量都有顯著增加，產(chǎn)油量增幅平均達(dá)23.7%?！八蛩兀嗝顾亍碧幚韱沃攴N子產(chǎn)油量最高，天禾油11、皖油19分別比相應(yīng)對(duì)照增加48.6%和24.9%，平均增加達(dá)36.8%。

2.4 不同復(fù)水處理油菜產(chǎn)量與根系、生長(zhǎng)、農(nóng)藝及產(chǎn)量性狀的關(guān)聯(lián)度及相關(guān)性

各抗旱措施小區(qū)籽粒產(chǎn)量與根系及生長(zhǎng)發(fā)育性狀灰色關(guān)聯(lián)及相關(guān)分析表明，除處理4（I1N0K1G1）外，其余4種處理中，地上部干重與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度都相對(duì)較高，相關(guān)系數(shù)都達(dá)到顯著或極顯著水平（見表5）。此外，處理5（I1N1K0G0）與處理6（I1N1K0G1）的側(cè)根體積與產(chǎn)量也呈顯著或極顯著正相關(guān)，而各處理的側(cè)根干重、主根干重、總根干重與相應(yīng)的小區(qū)產(chǎn)量間相關(guān)不顯著。

各處理小區(qū)籽粒產(chǎn)量與農(nóng)藝及產(chǎn)量因子關(guān)聯(lián)及相關(guān)分析見表6。在干旱脅迫處理（I0N0K0G0）中與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度和相關(guān)性最強(qiáng)的兩個(gè)農(nóng)藝性狀分別是分枝高度和角果粒數(shù)，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.969和0.900，都達(dá)到極顯著水平。處理1（I1N0K0G0）與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度和相關(guān)系數(shù)最大的都是總角果數(shù)，相關(guān)系數(shù)為0.894，達(dá)到極顯著正相關(guān)。處理3（I1N0K1G0）分枝高度與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最大，相關(guān)性也達(dá)到極顯著水平。處理4（I1N0K1G1）中角果粒數(shù)與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度最大，但相關(guān)性未達(dá)到顯著水平。處理5（I1N1K0G0）中，關(guān)聯(lián)度從大到小依次為：分枝高度＞總角果數(shù)＞角果粒數(shù)＞主花序角＞株高＞一次分枝＞千粒重＞二次分枝＞主花序長(zhǎng)，相關(guān)系數(shù)大小與關(guān)聯(lián)度一致，即在“水＋尿素”的干旱恢復(fù)措施中，分枝高度、總角果數(shù)及千粒重與干旱恢復(fù)后的產(chǎn)量相關(guān)性最強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)分別為0.995、0.989和0.956，都達(dá)到極顯著水平，灌溉及氮肥抗旱措施通過(guò)影響分枝高度、總角果數(shù)及千粒重，最終影響單位面積產(chǎn)量形成。處理6（I1N1K0G1）中，該處理中這兩個(gè)性狀與最終的產(chǎn)量形成有顯著相關(guān)性。

表3 不同復(fù)水處理對(duì)油菜農(nóng)藝及產(chǎn)量性狀的影響Table 3 Effect of different rewatering measurements on agronomic and yield traits of Brassica napus L

表4 不同復(fù)水處理對(duì)油菜品質(zhì)性狀的影響Table 4 Effect of different rewatering measurements on quality traits of Brassica napus L.

3 討論

水稻、小麥、玉米等糧食作物干旱脅迫下的肥料效應(yīng)研究得較多［11－14］，油菜干旱脅迫條件下的肥水調(diào)控措施，特別是結(jié)合赤霉素處理的抗旱措施研究較少。已有的研究表明，氮肥是影響油菜產(chǎn)量的主要因子，合理施用氮肥能顯著提高油菜產(chǎn)量［15］；而鉀肥對(duì)油菜籽內(nèi)各種重要的酶類起到活化劑作用［16］。

本研究中油菜在輕度干旱脅迫情況下，各種肥水調(diào)控措施都能緩解干旱帶來(lái)的不利影響，促進(jìn)油菜地上部干物質(zhì)積累、根系生長(zhǎng)、產(chǎn)量增加和含油量提高，其中以“水＋尿素＋赤霉素”的干旱恢復(fù)措施效果最好，主要表現(xiàn)在地上部干重、總根干重、產(chǎn)量、產(chǎn)油量增幅都最大，分別達(dá)到24.7%、27.7%、34.2%和36.8%。

在“水＋尿素＋赤霉素”抗旱措施中，在苗期干旱脅迫解除后，根系能更快地恢復(fù)生長(zhǎng)，保證了油菜能更充分吸收水分和養(yǎng)分；地上部營(yíng)養(yǎng)體能更快地積累和形成，確保了苗期干旱脅迫后營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段的形態(tài)建成。而增施赤霉素又促進(jìn)了油菜生殖生長(zhǎng)階段的花芽分化和抽薹開花，增加了單株角果數(shù)、每角粒數(shù)，提高了千粒重，從而達(dá)到抗旱減災(zāi)的目的和增產(chǎn)的效果。

今后的研究中還可以考慮在抗旱措施中增施磷肥，研究N、P、K及赤霉素的不同施肥組合和不同施肥量的抗旱增產(chǎn)效果，探索節(jié)本增效的最佳抗旱措施，為油菜抗旱減災(zāi)提供理論依據(jù)。

表5 不同處理下油菜產(chǎn)量與生長(zhǎng)發(fā)育性狀的關(guān)聯(lián)度和相關(guān)系數(shù)Table 5 Grey correlations and correlation coefficients between yield and root and growth traits of6 treatments

表6 肥水等不同處理下油菜產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量因子的關(guān)聯(lián)度和相關(guān)系數(shù)Table 6 Grey correlations and correlation coefficients between yield and agronomic traits of 6 treatments

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Effect of different rewatering treatments on grow th，yield and quality traits of rapeseed（Brassic napus L.）

ZHU Zong-he1，ZHENGWen-yin1，ZHOU Ke-jin1，LIU Cui-he1，ZHANG Xue-kun2
（1.Department of Agronomy，Anhui Agriculture University，Hefei，Anhui 230036，China；2.Institute of Oil Crops Research，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Wuhan，Hubei 430062，China）

The aim of this study was to investigate the effects of rewatering measures on root，growth，yield and quality traits of rapeseed（Brassica napus L.）.The seedlings of two cultivars were treated by drought stress from 30 days after sowing（DAS30）to100 days after sowing（DAS100），and then be rewatered by five treatments：‘Irrigation（I）’、‘I＋K（KCl）’、‘I＋K＋G（Gibberellin）’、‘I＋N（Urea）’、‘I＋N＋G’.The results showed that：expect that the treatment of‘I’has no marked effect on the above-ground dry weight and‘I＋N’has no significant increase in total root dry weight in Wanyou No.19，compared to the control，the five rewatering treatments after drought stress at seedling stage could significantly increase the above-ground dry weight，total root dry weight，the seed yield and oil yield in Wanyou No.19 and Tianheyou No.11 with the average increase of11.6%，22%，19%and 23.7%，respectively.Among the five rewatering treatments，‘I＋N＋G’had the largest increase in the above-ground dryweight，total root dryweight，grain yield and oil yield with the average amplitude of 24.7%、27.7%、33.1%and 36.8%，respectively.Compared to the control，the order of increasing amplitude of yield from high to low is‘I＋K＋G’，‘I＋N’，‘I＋K＋G’，‘I＋K’and‘I’.The correlation analysis indicated that themain reason that the rewatering treatment could enhance yields owing to the significant increase of the total number of pods per plant.

Brassica napus L.；rewatering；drought tolerance；yield trait；quality trait

S634.3

A

1000-7601（2016）06-0204-05

10.7606／j.issn.1000-7601.2016.06.31

2016-01-24

安徽省自然科學(xué)基金（1308085MC45）；安徽省油菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)（11008726）；安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)科骨干培育項(xiàng)目（2014XKPY－02）

朱宗河（1974—），男，安徽池州人，博士，副教授，主要從事油菜育種研究。E-mail：zhuzonghe 74＠163.com。