噴施阿魏酸對菜飼兩用油菜的影響

劉玨 羅元慶 李澤圓 胡英哲 阿旺德吉甘麗 蒯婕 周廣生 汪波

阿魏酸是一種廣泛存在于植物的酚酸，其最初在植物種子和葉片中發(fā)現(xiàn)，是組成細(xì)胞壁骨架的主要成分之一[1]，其生長相關(guān)研究集中在種子萌發(fā)方面。齊付國等[2]用100 μmol/L的阿魏酸分別處理生長在土壤水分含量較高和土壤水分含量較低的小麥，發(fā)現(xiàn)在土壤水分含量較高時，100 μmol/L的阿魏酸可以降低小麥葉片的光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和旗葉水分利用效率；在土壤水分含量較低時，阿魏酸可顯著提高光合速率和旗葉水分利用效率等生理指標(biāo)。Suzuki等[3]的研究表明，阿魏酸對大豆幼苗根系生長和木質(zhì)化有影響，阿魏酸降低了常規(guī)大豆品種和抗草甘膦大豆品種根的長度、鮮質(zhì)量和干質(zhì)量，并且發(fā)現(xiàn)根系生長抑制與木質(zhì)素含量增加有關(guān)。Baleroni等[4]通過研究阿魏酸和香豆酸對油菜籽萌發(fā)的影響，結(jié)果顯示，這2種化合物的濃度≤1.0 mmol/L時，都不會影響發(fā)芽率；但超過這個濃度，它們通過抑制初生根的伸長而影響種子萌發(fā)、子葉質(zhì)量和根質(zhì)量。

阿魏酸進(jìn)行葉面噴施的研究較少。周春菊等[5]研究表明，用阿魏酸對小麥進(jìn)行浸種處理或葉面噴施，可促進(jìn)小麥分蘗，提高小麥葉片的光合速率，延緩葉片衰老，提高成穗率和產(chǎn)量。而菜飼兩用油菜在采摘菜薹后，腋芽能否盡快打破休眠然后萌發(fā)，并盡快恢復(fù)生長，是摘薹后飼料油菜高產(chǎn)的關(guān)鍵問題之一。本研究在菜飼兩用油菜的不同生育期葉面噴施阿魏酸，以探明阿魏酸在菜飼兩用油菜生產(chǎn)中的應(yīng)用潛力。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試材為甘藍(lán)型油菜（Brassica napusL.）品種華油雜 62。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2017-2018年在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗基地進(jìn)行，采用條播方式。試驗材料于2017年9月25日播種，采用常規(guī)栽培管理，12月10日剪葉，保留2葉1心。采用雙因素裂區(qū)試驗設(shè)計，以阿魏酸的噴施時期為主區(qū)，分別為剪葉后的苗期（T0）、蕾薹期（T1）、初花期（T2）、盛花期（T3），以噴施濃度為副區(qū)，阿魏酸（合肥巴斯夫生物科技有限公司）噴施濃度為0 μmol/L （C0）、50 μmol/L （C1）、 100 μmol/L（C2）、200 μmol/L（C3），小區(qū)面積 6 m2（2 m×3 m），3 次重復(fù)。在油菜終花期取樣測量各項指標(biāo)。

1.3 測定指標(biāo)與方法

①生物量及各項農(nóng)藝性狀 對每個小區(qū)隨機(jī)選擇10株，測量其質(zhì)量、根頸粗、株高、分枝高度、主花穗長度、有效分枝數(shù)等數(shù)據(jù)，并記錄。

②倒伏相關(guān)指標(biāo) 每個小區(qū)隨機(jī)選擇10株，用直尺測量樣株的抗折高度（一次有效分枝部位到植株頂端的高度），電子天平測量樣株的抗折質(zhì)量（一次有效分枝部位到植株頂端的鮮質(zhì)量），莖稈強(qiáng)度測定儀測定莖稈的抗折力 （一次有效分枝部位以下2節(jié)的莖段）。倒伏指數(shù)的計算公式為：倒伏指數(shù)=抗折高度×抗折質(zhì)量/抗折力。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

所有數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施阿魏酸對菜飼兩用油菜生物量和主要農(nóng)藝性狀的影響

表 1 結(jié)果表明，T1、T2、T3時期處理的平均株高顯著高于T0時期，且T1時期的株高最高。 C1、C2、C33個處理濃度的株高都比對照C0高。T3C3處理的株高最高，達(dá)154.33 cm，顯著高于T1C1處理和T0時期的4個處理。

表1 噴施阿魏酸對菜飼兩用油菜生物量和農(nóng)藝性狀的影響

T1、T2、T3時期處理的根頸粗顯著高于T0時期，并且T1時期處理的根頸粗最大。 C1處理的根頸粗顯著高于 C0、C2、C33個處理濃度，并且 C1、C2、C33 個處理濃度的根頸粗都比對照C0大。T1C1處理的根頸粗最大，達(dá)16.89 mm，顯著高于除T2C1、T3C3外的其他處理。

不同時期處理的分枝高度排序為T0時期>T3時期>T2時期>T1時期。C2、C3濃度處理的分枝高度比對照C0高，C1濃度處理的分枝高度比對照C0低。T1C1處理的分枝高度最低，為40.00 cm，顯著低于除 T1C2、T2C0、T2C1、T3C0外的處理。

T1、T2、T3時期處理的主花穗長度顯著高于 T0時期，并且T1時期的主花穗長度最大。T1時期處理的有效分枝數(shù)顯著高于T0、T2、T3時期。T1C1處理的主花穗長度和有效分枝數(shù)均最大，其主花穗長度為63.00 cm，比T1主區(qū)的對照增加了37.0%，有效分枝數(shù)為7.00，比T1主區(qū)的對照增加了10.4%。

蕾薹期（T1）處理的生物量顯著高于其他3個處理時期，苗期（T0）處理的生物量顯著低于其他3個處理時期。 阿魏酸濃度為 50 μmol/L（C1）時，油菜生物量顯著高于其他3個處理濃度，T1C1處理最高，達(dá)10 7166.46 kg/hm2，顯著高于其他處理，T0C1處理最低。

方差分析結(jié)果表明：處理濃度對油菜根頸粗、分枝高度和生物量的影響達(dá)到極顯著水平；處理時期對菜飼兩用油菜株高、根頸粗、主花穗長度和有效分枝數(shù)的影響達(dá)到極顯著水平，對生物量也有顯著影響；處理時期與處理濃度之間的互作對根頸粗、分枝高度和生物量的影響均達(dá)到極顯著水平，對主花穗長度和有效分枝數(shù)的影響達(dá)到顯著水平。

2.2 噴施阿魏酸對菜飼兩用油菜倒伏性狀的影響

除苗期外，噴施較低濃度阿魏酸均能增加莖稈抗折力（表2）。T1時期處理的抗折力最大，顯著高于T0和T3時期，T0時期處理的抗折力顯著低于其他3個時期。 C1濃度處理的抗折力最大，與 C0、C2、C3間有極顯著差異，C2、C3濃度處理的抗折力都比對照C0低。

表2 噴施阿魏酸對菜飼兩用油菜倒伏性狀的影響

T1時期處理的倒伏指數(shù)最大，但此時期處理時，C1濃度處理的倒伏指數(shù)較低。各處理的倒伏指數(shù)在 2.27～4.14，其中最大的 T0C3處理，為 4.14，最小的是T3C1和T0C2處理，均是2.27。

方差分析結(jié)果表明：處理時期對菜飼兩用油菜的抗折高度、抗折力都存在極顯著的影響；處理濃度對抗折高度的影響達(dá)到顯著水平，對抗折力的影響達(dá)到極顯著水平；處理時期與處理濃度之間的互作對抗折高度、抗折力也存在極顯著的影響。

3 討論與結(jié)論

阿魏酸是一種廣泛存在于植物中的酚酸，作為一些中藥材的活性成分，因顯著的抗氧化、抗炎、抗輻射等生理功效，已在食品、化妝品、醫(yī)藥行業(yè)中廣泛應(yīng)用[6]。阿魏酸在大田作物栽培方面的研究較少，主要研究其對種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。本研究用阿魏酸噴施菜飼兩用油菜，結(jié)果表明，在蕾薹期使用濃度50 μmol/L阿魏酸，可以在一定范圍內(nèi)增加菜飼兩用油菜的生物量，并改善其抗倒伏性能，具有一定的潛在利用價值。

國內(nèi)外很多研究表明，阿魏酸對種子萌發(fā)和幼苗生長有明顯的濃度效應(yīng)，表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)，高濃度抑制。用濃度≤1.0 mmol/L的阿魏酸處理油菜種子，種子發(fā)芽率不受影響，但濃度＞1.0 mmol/L時，阿魏酸會抑制初生根的伸長而影響種子萌發(fā)、子葉質(zhì)量和根質(zhì)量[4]。阿魏酸對紫云英生長的影響也表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)、高濃度抑制[7]。本研究中，不同處理濃度間的生物量、根頸粗、分枝高度和抗折力等相關(guān)性狀也表現(xiàn)出濃度效應(yīng)，即在一定濃度范圍內(nèi)，隨著濃度的升高，效果越好，但超過一定濃度后，則出現(xiàn)負(fù)面效果。

本研究結(jié)果表明，適宜濃度的阿魏酸處理能夠增強(qiáng)油菜莖稈的抗折力，降低油菜的倒伏風(fēng)險（較低的倒伏指數(shù)）。Suzuki等[3]在大豆中的研究表明，阿魏酸可以增加莖稈中木質(zhì)素的含量，增強(qiáng)植株的抗倒伏能力。本研究中，阿魏酸是否通過增加莖稈中的木質(zhì)素含量來增強(qiáng)抗倒伏能力，需進(jìn)一步研究。