噴施草甘膦對抗草甘膦油菜物質(zhì)生產(chǎn)的影響

袁權(quán)　左青松　楊光

摘要[目的]研究噴施草甘膦對抗草甘膦油菜物質(zhì)生產(chǎn)的影響。[方法]以抗草甘膦油菜品種N07為試驗材料，在施用氮、磷、鉀和不施肥條件下，設(shè)置噴施草甘膦和不噴施草甘膦2個處理，測定油菜的產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成等。[結(jié)果]抽薹期噴施草甘膦，降低了抗草甘膦油菜初花期、終花期和成熟期各器官干重以及最終籽粒產(chǎn)量。籽粒產(chǎn)量的降低主要是由于角果數(shù)的減少所致，受每角粒數(shù)和千粒重的影響較?。怀檗菲趪娛┎莞熟⒔档土丝共莞熟⒂筒顺檗泛?d、初花期和盛花期葉片中以及結(jié)角中期角果皮中可溶性蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量。[結(jié)論]該研究可為抗草甘膦油菜的生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞油菜；草甘膦；物質(zhì)生產(chǎn)

中圖分類號S634.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2017）30-0018-04

Abstract[Objective] The aim was to reseach effects of spraying glyphosate on yield of glyphosateresistant rape .[Method]Using glyphosateresistant rape variety N07 as experimental material ，two treatments of spraying glyphosate and control were set under applying N，P，K，and no fertilizer，yield and yield components of rape were determined.[Result]Spraying glyphosate at bolting stage，dry matter of various organs and seed yield of the glyphosateresistant rapeseed reduced at the beginning and ending of flowering stage and maturing stage.Reduction of seed yield was mainly due to a decrease in numbers of pod，and it was less affected by seed number per pod and 1 000seed weight. Soluble protein content and chlorophyll content of leaf reduced at 7 days after bolting stage and beginning of flowering and full flowering stage；soluble protein content and chlorophyll content of pod shell reduced.[Conclusion]The research can provide reference for glyphosateresistant rape producing .

Key wordsRapeseed；Glyphosate；Matter production

油菜是我國最主要的油料作物，發(fā)展油菜生產(chǎn)對保障食用植物油脂的安全供給有重要作用。油菜生長受多種因素的影響，雜草是主要障礙之一。據(jù)估計，中國每年由于雜草危害而造成的產(chǎn)量損失達(dá)10%～20%[1-2]。篩選和創(chuàng)制抗除草劑油菜是防除雜草的一項有效途徑[3]。目前世界上應(yīng)用較多的是轉(zhuǎn)基因抗草甘膦油菜。草甘膦在全球范圍內(nèi)都是很重要的一種除草劑[4]。中國每年進(jìn)口的油菜籽中有很大部分是轉(zhuǎn)基因抗除草劑品種，在菜籽的運輸和加工過程中，會涉及到基因的漂移擴(kuò)散等問題。研究抗除草劑油菜的生理變化特性具有重要的現(xiàn)實意義。Oard等[5]研究轉(zhuǎn)bar基因?qū)λ巨r(nóng)藝性狀的影響，結(jié)果表明：不施用除草劑的情況下，轉(zhuǎn)基因株系與原品種在抽穗期植株高度和稻谷產(chǎn)量上有顯著差異。段發(fā)平等[6]研究認(rèn)為，即使在最佳時期噴施合適濃度的除草劑，噴藥的抗性品種與對應(yīng)未噴藥的品種相比較，單株產(chǎn)量仍然略有下降。除草劑對作物生理生化影響的研究主要集中在營養(yǎng)生長期[7-9]。李健等[10]研究認(rèn)為，抗除草劑油菜與對照苗期都有較好的抗旱能力、抗寒能力，兩者之間無顯著差異。一般認(rèn)為，除草劑噴施作為一種逆境，植物會產(chǎn)生逆境適應(yīng)，如乙草胺與賽克的適量混用可以增加大豆葉片的SOD活性，但是不同除草劑及其不同劑量對大豆葉片SOD活性的影響不同，有的促進(jìn)有的降低其SOD活性[11]。Zablotowicz等[12]經(jīng)過3年的試驗，研究葉面噴施草甘膦對抗草甘膦大豆固氮酶活性、氮素含量和產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明：葉片氮含量降低，產(chǎn)量降低，但對固氮影響不大。國內(nèi)外關(guān)于抗除草劑油菜的研究，多集中在抗性基因的獲得、基因?qū)敕椒?、生物多樣性、生態(tài)安全性等，涉及生理性質(zhì)的研究不多。該文主要研究噴施草甘膦對抗草甘膦油菜物質(zhì)生產(chǎn)的影響，以期為抗除草劑油菜品種的選育和生產(chǎn)提供理論和實踐依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗地概況試驗在揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗農(nóng)場進(jìn)行。土壤狀況：砂壤土，有機(jī)質(zhì)11.3 g/kg，全氮1.0 g/kg，速效氮79.56 mg/kg，速效磷23.34 mg/kg，速效鉀116.25 mg/kg。

1.2供試材料抗草甘膦油菜品系N07，由江蘇省農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供。草甘膦為鎮(zhèn)江江南化工有限公司生產(chǎn)的10%水劑，直接購于農(nóng)藥市場。

1.3試驗設(shè)計

小區(qū)設(shè)計：油菜育苗移栽，株距0.2 m，行距0.45 m，行寬2.4 m，小區(qū)面積32.4 m2 ，折合密度11.11萬株/hm2。施肥處理：設(shè)置N、P 、K、CK 4個肥料處理，施肥量均為純N、P2O5、K2O各 120 kg/hm2。肥料運籌方式為基肥和薹肥比例6∶4，氮肥施用尿素，磷肥施用過磷酸鈣，鉀肥施用氯化鉀。噴施草甘膦處理：在抽薹期（抽薹約10 cm，3月上旬，天氣晴朗，9∶30）噴施草甘膦，采用手持式小型噴霧器，制劑用藥量為15 kg/hm2，加水量為750 kg/hm2，田間噴施時加入少量的洗衣粉。

1.4測定內(nèi)容與方法

葉綠素含量：采用乙醇（95%）提取法[13]。研磨、乙醇提取，分別于665、649 nm波長處測定葉綠素a和b的吸光度，計算葉綠素a和b的含量；葉綠素a+b的含量由葉綠素a和葉綠素b含量相加所得。葉片位置的確定，抽薹后1周，分上、中、下3個部位，其中“上”是指油菜植株上最大葉片向上第3張葉片，“中”是指油菜植株上最大葉片，“下”是指油菜植株上最大葉片向下第3張葉片。初花期和盛花期時，“上”是指油菜植株上最下部的一張綠葉向上第6張葉片，“中”是指油菜植株上最下部的一張綠葉向上第3張葉片，“下”是指油菜植株上最下部的一張綠葉。角果皮取樣時間為終花期后結(jié)實期，分為上部和下部。

可溶性蛋白質(zhì)含量：采用考馬斯亮藍(lán)G-250法[13]。取樣時間和部位同葉綠素測定。

1.5數(shù)據(jù)分析試驗所得數(shù)據(jù)用Excel、SPSS 軟件進(jìn)行分析。

2結(jié)果與分析

2.1噴施草甘膦對抗草甘膦油菜各器官干重及產(chǎn)量的影響

由表1可見，初花期時，噴施草甘膦后，施N處理中，莖枝和葉片干重分別比未噴施草甘膦的處理減少146.08、106.37 kg/hm2，分別下降5.49%和3.08%，差異均達(dá)顯著水平；施P處理中，莖枝和葉片干重分別減少102.37、127.55 kg/hm2，分別下降4.41%和3.86%，其中葉片降幅達(dá)顯著水平；施K處理中，莖枝和葉片干重分別減少13.15、108.15 kg/hm2，其中莖枝干重差異不顯著，葉片下降2.73%，差異達(dá)顯著水平；不施肥處理，噴施草甘膦與未噴施草甘膦的處理相比較，莖枝的降幅較小，差異不顯著，葉片減少254.22 kg/hm2，降幅達(dá)8.65%，差異顯著。終花期和成熟期表現(xiàn)出相同的變化趨勢，噴施草甘膦，降低了抗草甘膦油菜各器官的物質(zhì)生產(chǎn)量。

油菜的籽粒產(chǎn)量可分為角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重3個構(gòu)成因素。由表2可見，同一施肥處理中，噴施草甘膦后角果數(shù)都有所減少，其中以不施肥的處理減少的幅度最大，達(dá)9.48%，差異達(dá)顯著水平；施N、P和K的處理分別下降2.34%、2.55%和1.24%，差異未達(dá)顯著水平。噴施草甘膦后，每角粒數(shù)除不施肥的處理有所增加外，其他施肥處理差異很小。噴施草甘膦對千粒重的影響很小。施肥對產(chǎn)量各構(gòu)成因素的影響有所不同。增施肥料角果數(shù)都明顯增加，其中以N肥的效果最大，噴施草甘膦和未噴施草甘膦的處理分別增加32.56%和22.87%，達(dá)顯著水平；增施P肥的效果其次，噴施草甘膦的處理增加16.40%，達(dá)顯著水平，未噴施草甘膦的處理增加8.12%，差異不顯著；增施K肥后噴施草甘膦的處理增加13.37%，達(dá)顯著水平，未噴施草甘膦的處理增加3.92%，差異不顯著。增施肥料每角粒數(shù)變化不一，增施N肥后，噴施草甘膦和未噴施草甘膦的處理分別降低2.55、0.64粒，降幅分別達(dá)14.26%和3.9%，差異達(dá)顯著水平。未噴施草甘膦的處理增施P、K肥每角粒數(shù)略有增加，但未達(dá)顯著水平；噴施草甘膦的處理增施P、K肥每角粒數(shù)顯著減少。增施肥料對千粒重的影響很小，差異均不顯著。

2.2噴施草甘膦對葉片及角果皮中可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

由表3可見，不同葉位之間的可溶性蛋白質(zhì)含量存在明顯的差異?？傮w上看，隨著取樣時間的推移，可溶性蛋白質(zhì)含量存在降低趨勢。抽薹后7 d，上部葉片中的可溶性蛋白質(zhì)含量最高，下部葉中的含量最??；噴施草甘膦后，葉片中的可溶性蛋白質(zhì)含量有所降低，不同的葉位和不同的施肥處理均有相似的變化趨勢。初花期、盛花期和抽薹后7 d有相似的變化趨勢。試驗還表明，角果皮中的可溶性蛋白質(zhì)含量與葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量相比較，含量明顯較少；上部角果皮中的可溶性蛋白質(zhì)含量比下部要高。

2.3噴施草甘膦對抽薹后7 d至盛花期葉片葉綠素含量的影響

從表4可見，噴施草甘膦后，葉片中的葉綠素a含量和葉綠素b含量均呈現(xiàn)降低的趨勢；葉綠素a的含量要明顯高于葉綠素b的含量。抽薹后7 d、初花期和盛花期的變化趨勢是一致的。施N、施P、施K和不施肥處理均有相似的變化趨勢。

從表5可知，油菜角果皮中葉綠素的含量僅相當(dāng)于葉片中含量的1/10，油菜上部角果皮中的葉綠素含量比下部的含量要高，葉綠素a含量比葉綠素b含量要高。噴施草甘膦后，葉綠素含量呈現(xiàn)下降的趨勢，葉綠素a和b的變化趨勢是一致的。不同部位角果的變化趨勢一致，施N、施P、施K和不施肥處理都有相似的變化趨勢。

3結(jié)論與討論

3.1結(jié)論

雜草是危害油菜生產(chǎn)的主要障礙之一，培育和種植抗除草劑油菜是解決這一難題的有效途徑之一。但噴施除草劑后對抗除草劑油菜自身的影響尚少見報道。以抗草甘膦油菜為材料，研究噴施草甘膦對不同施肥條件下油菜產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，與未噴施草甘膦的處理相比較，噴施草甘膦后抗草甘膦油菜籽粒產(chǎn)量和各時期的干重均有不同程度的減少；葉片及角果皮中可溶性蛋白質(zhì)含量、葉綠素含量均呈現(xiàn)下降的趨勢。

3.2討論

噴施草甘膦后葉片和角果皮的葉綠素含量都有所降低，這與原向陽等[14]在大豆上的研究結(jié)果相似。葉綠素含量的高低直接影響光合強(qiáng)度的大小，噴施草甘膦后，由于降低了葉片和角果皮的光合強(qiáng)度，從而使各器官的干物質(zhì)生產(chǎn)量減少。Zablotowicz等[12] 研究認(rèn)為，葉面噴施草甘膦使抗草甘膦大豆葉片氮含量降低，產(chǎn)量降低。草甘膦被抗草甘膦油菜所吸收后隨同化物傳導(dǎo)至整個植株，影響葉綠素的合成與蛋白質(zhì)的代謝，植株形成的光合產(chǎn)物用于合成蛋白質(zhì)等含氮物質(zhì)的量減少，以糖的形式存在于各器官中。

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