機械收獲方式對油菜籽粒關鍵性狀的影響

白晨陽，何菡子，賈才華，李曉華，任奕林，葉俊，汪波，蒯婕，周廣生

機械收獲方式對油菜籽粒關鍵性狀的影響

白晨陽1，何菡子1，賈才華2，李曉華1，任奕林3，葉俊4，汪波1，蒯婕1，周廣生1

1華中農業(yè)大學植物科學技術學院/農業(yè)農村部長江中游作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室，武漢 430070；2華中農業(yè)大學食品科學技術學院，武漢 430070；3華中農業(yè)大學工學院，武漢 430070；4湖北省耕地質量與肥料工作總站，武漢 430070

【】收獲是油菜生產的關鍵環(huán)節(jié)之一，影響油菜籽粒產量、品質及效益。通過人工模擬聯合收獲和分段收獲方式，分析不同收獲方式對油菜籽粒關鍵性狀的影響，以期為機械收獲方式選用及配套參數確定提供依據。選用含油量不同的2個中熟油菜品種，在湖北黃岡和襄陽設置聯合收獲不同收獲時期（終花后20—44 d（黃岡）和終花后23—47 d（襄陽），每隔3 d收獲1次）以及分段收獲不同割倒時間（終花后20、26和32 d（黃岡）和終花后23、29和35 d（襄陽））和后熟時長（3、6、9和12 d）試驗，測定千粒重、含水量、品質等關鍵指標。聯合收獲兩試點、兩品種均在終花后38 d左右達籽粒生理成熟期，所需積溫約1 100℃，千粒重和含油量最大。終花后46 d左右，籽粒含水量和葉綠素含量可快速降至最適點，為機械化聯合收獲適宜時期。籽粒含水量降幅與日均溫及大氣壓極顯著正相關；葉綠素含量降幅與日均溫極顯著正相關，與降雨量顯著負相關。與D1、D2相比，分段收獲在D3條件下（終花后33 d左右）割倒后熟，籽粒千粒重、含油量、出油率、整齊度及油酸含量均值最高，葉綠素含量、亞油酸含量及含水量均值最低；后熟天數對籽粒含油量、出油率、千粒重、整齊度、油酸、亞油酸含量影響不顯著，后熟6—9 d時籽粒葉綠素與含水量可快速降至最適點，為適宜撿拾脫粒時期。籽粒含水量降幅與太陽輻射量極顯著正相關，與降雨量極顯著負相關。終花至收獲期間，平均日均溫19—22℃、降雨量1.0—3.5 mm，大氣壓1.45—1.75 kpa條件下聯合收獲在終花后46 d左右（生理成熟后8 d左右）收獲，分段收獲在終花后33 d左右（即生理成熟前5 d左右）割倒；平均相對濕度64%—80%、降雨量0.7—3.1 mm、太陽輻射量10—13 MJ·m-2條件下分段收獲后熟6—9 d撿拾脫粒最為適宜。此條件下，籽粒含水量均可降至15%左右、葉綠素含量均可降至10 mg·kg-1以下。且2種收獲方式在籽粒千粒重、含油量、出油率及整齊度等方面均無顯著差異；但與聯合收獲相比，分段收獲籽粒油酸、亞油酸含量更高，籽粒和油脂品質更佳。

油菜；聯合收獲；分段收獲；籽粒關鍵性狀

0 引言

【研究意義】收獲是油菜生產最重要的環(huán)節(jié)之一，歐美油菜生產大國普遍采用機械收獲方式，油菜從種到收全程機械化生產，生產效率極高。中國受傳統小農經營方式的限制，油菜機械化生產尚未普及，其中，最大的難點就是機械收獲。【前人研究進展】油菜機械收獲有聯合收獲和分段收獲2種方式。聯合收獲是在油菜角果完全成熟時利用聯合收割機一次性完成切割、脫離、清選等環(huán)節(jié)的收獲方式[1-3]；分段收獲則是指在油菜角果尚未完全成熟時，利用割曬機械將油菜割倒，晾曬后熟后用撿拾脫粒機進行撿拾、脫粒的收獲方式。加拿大和美國以分段收獲為主，德國以聯合收獲為主[4]。目前，2種收獲方式在中國油菜各產區(qū)均有應用[5]。聯合收獲機械一次作業(yè)，效率高，但對角果成熟一致性要求高[6-7]，導致其適收期短，一般僅3—5 d[8]。收獲稍早，植株含水量高，不利于機械作業(yè)，且損失率高而影響產量；收獲稍晚，角果易炸裂，損失率亦高而影響產量[8]。與聯合收獲相比，分段收獲可提前割倒，油菜能提早騰茬而不影響下茬作物生產[1-2,9]，但需機械2次作業(yè)，效率不及聯合收獲。分段收獲對適宜割倒時間亦有嚴格要求。過早會導致產量和品質下降[10]；過遲，則茬口矛盾顯現，影響下茬作物生產。【本研究切入點】目前，聯合收獲與分段收獲相關研究主要集中在作業(yè)水平、作業(yè)效率等方面，而2種收獲方式的適宜作業(yè)時期及適宜作業(yè)時期的2種收獲方式對油菜籽粒產量、品質等關鍵指標影響的研究尚不多見，導致中國各油菜產區(qū)在選用何種收獲方式上仍有較大爭論。【擬解決的關鍵問題】本研究人工模擬油菜聯合收獲與分段收獲，分析其對籽粒含水量、千粒重、整齊度、含油量、葉綠素含量及出油率等指標的影響，以期為油菜機械收獲方式的選擇及適宜作業(yè)時期的確定提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2018年9月至2019年5月在湖北省黃岡農業(yè)科學研究院（114°55′5"E，30°34′24"N；編號HG）及湖北省襄陽農業(yè)科學研究院（111°50′43"E，31°46′52"N；編號XY）進行。采用含油量分別為41.46%和49.04%（數據來源品種審定）的華油雜62（華中農業(yè)大學選育，編號HZ62）和中雙11（中國農業(yè)科學研究院油料作物研究所選育，編號ZS11）為試驗材料。

1.2 試驗設計

聯合收獲采用裂區(qū)設計，品種為主區(qū)，不同收獲時間為副區(qū)（表1）。采用離地10 cm處人工割倒后直接脫粒的方式，模擬聯合機械收獲。共計18個處理，3次重復，54個小區(qū)。

分段收獲采用裂區(qū)設計，品種為主區(qū)，不同割倒時間為副區(qū)，后熟時間為副副區(qū)（表1）。共計24個處理，3次重復，72個小區(qū)。采用離地10 cm處人工割倒、后熟一定天數后人工脫粒的方式模擬分段機械收獲。

表1 2種收獲方式收獲割倒時間及后熟時長

HG：黃岡；XY：襄陽。下同 HG: Huanggang; XY: Xiangyang. The same as below

小區(qū)面積為10 m2（2 m×5 m），以600 kg·hm-2復合肥（15%-15%-15%）及15 kg·hm-2硼砂為基肥。采用20 cm的行距條播，黃岡與襄陽試點播期分別為2018年9月30日和2018年10月6日。出苗后開始間苗，4—5葉期定苗，密度為37.5×104株/hm2。7—9葉期追施75 kg·hm-2尿素（46%）。其他管理同常規(guī)。

油菜終花至角果發(fā)育成熟期，兩試驗點氣象數據如圖1所示。在此期間，兩試點日均溫基本一致，黃岡試點日均相對濕度、大氣壓及降雨量均高于襄陽試點，但日均太陽輻射量低于襄陽試點，因此，黃岡試點油菜成熟度早于襄陽點，收獲時間提前3 d。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 千粒重及整齊度測定 用油菜千粒板數取1 000粒含水量為9%且均勻一致的籽粒稱重，記為千粒重；用萬深種子考種儀SC-G（杭州萬深檢測科技有限公司）測定（1 000±100）粒籽粒的表面積，利用變異系數=標準差/均值計算籽粒整齊度。變異系數越大，則籽粒整齊度越低；反之，則籽粒整齊度越高。

1.3.2 籽粒含水量測定 稱取（100±5）g的新鮮籽粒樣品，105℃殺青30 min，80℃干燥至恒重并稱重，計算籽粒含水量[11]。

1.3.3 關鍵品質指標測定 在中國農業(yè)科學研究院油料作物研究所，采用近紅外掃描法（NYDL-3000）測定籽粒中油脂、油酸和亞油酸含量；籽粒使用磨樣機（德國Retsch MM400）磨成粉，稱取2.000 g樣品，倒入裝有3顆不銹鋼球（直徑16 mm，304材質）的50 ml定制鋼筒內（鋼筒直徑34 mm，高度124 mm），加入30 ml萃取液（無水乙醇﹕石油醚=1﹕3），用橡膠塞塞好瓶口，至搖床振蕩1 h（頻率240次/min）后取出直立靜置10 min，采用250 ml布氏漏斗進行普通過濾5 min，濾液收集于15 ml離心管內，于665、625和705 nm處測定濾液吸光值，計算葉綠素含量[12]，公式如下：

圖1 黃岡及襄陽兩試驗點的氣象數據

葉綠素含量（c，mg·kg-1）=k×Acorr×V/m/l式中，k為常數13；Acorr為修正吸光度，Acorr= A665-(A705+A625)/2；V為加入鋼筒萃取液的體積，30 ml；m為試樣質量（g）；l為比色皿光徑，10 mm。

1.3.4 籽粒出油率測定 采用德國螺旋式榨油機將去雜曬干的油菜籽樣品進行冷榨，每份菜籽樣品大約200 g。收集冷榨出的菜籽毛油和油菜粕，稱量并記錄冷榨菜籽毛油的質量。菜籽冷榨毛油出油率計算公式：冷榨毛油出油率=菜籽冷榨毛油質量/冷榨菜籽總質量。

1.3.5 數據分析與整理 各處理數據以平均值表示。采用Microsoft Excel 2016、Origin 2018進行數據整理與作圖。SPSS 25.0進行數據分析，LSD法進行差異顯著性分析，皮爾遜相關系數進行相關性分析。

2 結果

2.1 機械收獲關鍵性狀

聯合收獲方式下，隨著收獲時間的推遲，兩試點、兩品種千粒重均呈先增后略降趨勢（圖2-A），黃岡與襄陽試點千粒重分別于終花后35和41 d達峰值，為籽粒生理成熟期。與生理成熟期相比，黃岡試點HZ62、ZS11千粒重在終花后44 d分別下降4.7%和8.3%，襄陽試點兩品種千粒重在終花后47 d分別下降8.2%和3.7%。兩試點均為ZS11千粒重高于HZ62。

聯合收獲方式下，隨著收獲時間的推遲，含水量快速下降（圖2-A）。生理成熟期千粒重最大，但含水量仍在40%—50%。黃岡試點，ZS11和HZ62分別于終花后41和44 d含水量降至14.10%和10.58%；襄陽試點，ZS11和HZ62于終花后47 d含水量分別降至15.50%和15.97%。籽粒含水量降幅與日均溫和大氣壓極顯著正相關（表2）。

不同字母表示p＜0.05水平上差異性顯著。A：聯合收獲方式；B：分段收獲方式。下同

籽粒生理成熟前，干物質持續(xù)累積、千粒重增加。分段收獲方式下，隨割倒時間推遲千粒重顯著增加（圖2-B），兩試點、兩品種千粒重均值均為D3處理高于D2、D1處理，分別高13.48%和35.98%。割倒后熟過程中，隨后熟時間延長，千粒重呈先增后略降趨勢。D1、D2處理均于后熟3—6 d時達最大值；D3處理條件下除襄陽試點ZS11外，其余處理不同后熟天數間均無顯著性差異。

分段收獲方式下，隨割倒時間推遲及后熟時間延長，籽粒含水量均快速下降（圖2-B），兩試點、兩品種含水量均值均為D3處理低于D2、D1處理，后熟0 d時分別低15.92%和22.75%，后熟12 d時分別低73.17%和69.13%。且后熟過程中，D3處理含水量降幅大于D2、D1處理。D3處理條件下，黃岡及襄陽試點兩品種籽粒含水量分別于后熟9—12 d、6—9 d時降至15%左右。含水量降幅與相對濕度及降雨量極顯著負相關、與太陽輻射量極顯著正相關（表2）。

聯合收獲方式下，隨著收獲時間的推遲，兩試點、兩品種含油量均呈先增后降趨勢（圖2-A）。黃岡與襄陽試點分別于終花后29和35 d達峰值。分段收獲方式下，隨割倒時間推遲，籽粒含油量逐漸增加（圖2-B）。兩試點、兩品種含油量均值均為D3處理高于D2、D1處理，分別高5.69%和17.13%；后熟時間對籽粒含油量影響在不同割倒處理間存在差異。D1、D2處理條件下，隨后熟時間延長，籽粒含油量呈先升后降趨勢，后熟3—6 d可達最大值；D3處理下，隨后熟時間延長，含油量呈下降趨勢，但不同后熟天數間差異均未達顯著水平。

2.2 籽粒商品性

聯合收獲方式下，隨著收獲時間的推遲，兩試點、兩品種葉綠素含量均呈先下降后穩(wěn)定趨勢（圖3-A），黃岡及襄陽試點分別于終花后35 d、41 d達到穩(wěn)定。葉綠素含量降幅與日均溫極顯著正相關，與降雨量顯著負相關（表2）。聯合收獲方式下，黃岡試點終花后44 d、襄陽試點終花后47 d時葉綠素含量趨于一致且均為最低點。分段收獲方式下，隨割倒時間推遲，葉綠素含量顯著下降（圖3-B）。兩試點、兩品種葉綠素含量均值均為D3處理低于D2、D1處理，后熟0 d時分別低68.74%和81.11%，后熟12 d時分別低61.45%和75.12%。隨后熟時間的延長，籽粒葉綠素含量顯著降低。兩試點、兩品種葉綠素降幅均表現為D3

聯合收獲方式下，隨著收獲時間的推遲，襄陽試點ZS11籽粒整齊度呈增加趨勢，終花后47 d達最低值；黃岡試點兩品種及襄陽試點HZ62均呈先增后降趨勢，分別于終花后38和44 d時達峰值（圖3-A）。兩試點ZS11整齊度均高于HZ62；且黃岡試點品種間差異更大。分段收獲方式下，隨割倒時間推遲，籽粒整齊度增加（圖3-B）。兩試點、兩品種均為D3處理高于D2、D1處理，其中D3處理籽粒面積變異系數均值較D2、D1處理分別低5.70%、14.83%。后熟過程中，黃岡試點兩品種D3處理籽粒整齊度均呈下降趨勢，后熟0 d時達最大值；黃岡試點HZ62 D2處理呈先增后降趨勢，后熟3 d時達最大值；其余處理均呈增加趨勢，后熟3—6 d時達最大值。

表2 籽粒含水量及葉綠素含量下降幅度與氣象數據相關性

*表示＜0.05，**表示＜0.01。由于表中含水量及葉綠素含量下降幅度指每3天含水量的變化，所有氣象數據為3 d內各氣象因子的總和

* Significant difference at＜0.05. ** Significant difference at＜0.01. Because the moisture content and chlorophyll content declines in the table refers to the change of moisture content every 3 days, all the meteorological data are the sum of the three days

圖3 黃岡襄陽試點2種收獲方式下籽粒葉綠素含量、籽粒整齊度變化

2.3 籽粒加工品質

2.3.1 油酸及亞油酸含量 聯合收獲方式下，隨著收獲時間的推遲，兩試點、兩品種油酸含量均呈先增后降趨勢（圖4-A）。襄陽試點HZ62于終花后29 d達峰值；黃岡試點兩品種及襄陽試點ZS11均于終花后38 d達峰值。兩試點，兩品種間的籽粒油酸含量差異均不顯著。分段收獲方式下，隨割倒時間延遲，籽粒油酸含量呈增加趨勢（圖4-B）。兩試點、兩品種油酸含量均值均為D3處理高于D2、D1處理，分別高2.39%和4.89%；后熟時長亦影響籽粒油酸含量，襄陽試點ZS11在D1、D2、D3割倒后，隨后熟時間延長，油酸含量增加，其余處理則呈下降趨勢，其中襄陽試點HZ62 D1處理于后熟3 d時達最低值，其余處理不同后熟天數間均無顯著性差異。兩試點、兩品種規(guī)律一致。

圖4 不同收獲方式下油菜籽粒油酸與亞油酸含量變化

聯合收獲方式下，隨著收獲時間的推遲，黃岡試點ZS11籽粒亞油酸含量在終花后44 d內均持續(xù)下降；其余處理均呈先降后增趨勢（圖4-A），黃岡HZ62及ZS11分別于終花后38和44 d達最低值；襄陽試點兩品種分別于35和41 d達最低值。兩試點均為HZ62高于ZS11。分段收獲方式下，隨割倒時間推遲，亞油酸含量呈下降趨勢（圖4-B）。兩試點、兩品種亞油酸含量均值均為D3處理低于D2、D1處理，分別低5.29%和8.34%；后熟時長對籽粒亞油酸含量亦有影響。D1、D2條件下割倒，隨后熟時間延長，籽粒亞油酸含量均呈增加趨勢，后熟9—12 d均可達到最大值；D3條件下割倒，均呈先增加后降低趨勢，后熟6—9 d可達到最大值。

2.3.2 出油率 聯合收獲方式下，隨著收獲時間的推遲，籽粒出油率呈先升后降趨勢（圖5-A）。黃岡及襄陽試點出油率分別于終花后35和38 d達到最高點，略晚于含油率峰值。兩試點出油率均為ZS11高于HZ62，且黃岡試點差異更大。分段收獲方式下，隨割倒時間推遲，籽粒出油率增加（圖5-B）。兩試點、兩品種出油率均值均為D3處理高于D2、D1處理，分別高11.02%和41.48%。不同后熟時長對籽粒出油率影響顯著。D1、D2條件下，隨后熟時間延長，籽粒出油率量總體呈先升后降趨勢，后熟3—6 d達最大值；D3條件下，隨后熟時間延長，出油率呈下降趨勢，但處理間差異均未達顯著水平。

圖5 不同收獲方式下油菜籽粒出油率含量變化

2.4 適宜作業(yè)時期2種機械作業(yè)方式對籽粒關鍵指標的影響

綜合機械收獲關鍵性狀（籽粒千粒重及含水量），籽粒商品性（籽粒整齊度及葉綠素含量）和加工品質（籽粒出油率）在不同收獲方式間的差異，確定了2種收獲方式作業(yè)的適宜時期。聯合收獲在生理成熟后8 d左右開始機械作業(yè)；分段收獲在生理成熟前5 d左右割倒、后熟6—9 d開始撿拾脫粒。在最適作業(yè)時間條件下，2種收獲方式的籽粒千粒重、含水量、含油量、出油率、籽粒整齊度以及葉綠素含量均無顯著差異；分段收獲方式下籽粒油酸和亞油酸含量均略高于聯合收獲方式，其中，兩試點ZS11處理間差異性顯著（表3）。

表3 聯合收獲機械化收獲最適點與分段收獲最適點比較

不同字母表示＜0.05水平上差異性顯著。表中黃岡試點的CK指終花后44 d所取樣品；襄陽試點的CK指終花后47 d所取樣品

Different letters indicate significant differences at the＜0.05 level. The CK refers to the sample taken 44 days after the final flower in Huanggang; The CK refers to the sample taken 47 days after the flowers in Xiangyang

3 討論

歐美等國家（地區(qū)）已實現油菜生產機械化，甚至自動化、智能化[13]，而中國油菜生產機械化水平較低且效益不高[14]。推廣油菜機械化收獲技術是提高生產效益的必要途徑。產量是油菜生產效益的基礎，千粒重、含水量以及含油量是機械化收獲關鍵性狀；籽粒整齊度和葉綠素含量是重要商品指標；出油率是加工企業(yè)的關注點；油酸、亞油酸是消費者關注的重要營養(yǎng)指標。機械收獲方式及作業(yè)時間對瓜類及辣椒種子產量、質量等關鍵指標影響顯著[15-16]。本研究針對聯合收獲和分段收獲2種方式，綜合考慮收獲方式及作業(yè)時間對籽粒關鍵指標的影響，以期為收獲方式的選擇及適宜參數的確定提供依據。本試驗選在湖北省黃岡和襄陽兩地開展，兩地油菜生育進程差異較大。黃岡地區(qū)油菜生育進程快，與長江上游接近；襄陽地區(qū)油菜生育進程較慢，與長江下游接近。且本試驗選用含油量差異較大的華油雜62與中雙11為試驗材料。因此，本試驗點及試驗材料的選擇具有較強代表性，基于此得到的聯合收獲及分段收獲適宜作業(yè)參數亦有應用價值，可為油菜機械收獲提供技術參數。

籽粒發(fā)育是油菜籽產量、品質形成的重要環(huán)節(jié)。油菜籽粒發(fā)育分3個階段，第一階段籽粒重量較輕，主要成分為淀粉及乙醇等化合物；第二階段，籽粒重量增加，油脂和蛋白質累積；第三階段籽粒重量繼續(xù)增加，但成分不再變化[17-18]，籽粒干重最大時達生理成熟[19]。本研究中，油菜終花后20 d時油脂大量合成使得籽粒快速填充，籽粒干重及整齊度顯著增加，含水量及葉綠素含量快速下降；終花后35 d左右油脂累積結束；終花后38 d左右干物質累積結束，籽粒千粒重最大，達生理成熟期，所需有效積溫1 100℃。后熟對提高籽粒產量和品質亦具有重要意義[20-21]。D1、D2處理在后熟過程中含油量、千粒重及整齊度略增，有后熟效應；但D3處理后熟效應不明顯，可能由于終花后33 d左右（D3），籽粒成熟度高，且植株已處衰老狀態(tài)，后熟過程中，籽粒含水量及葉綠素含量快速下降，光合能力減弱，導致儲存物質合成速率下降[22]。

籽粒含水量是判斷適宜機械作業(yè)時期的重要指標。油菜籽粒小，收獲時含水量過低會導致損失率較高而影響產量[23]；但含水量偏高，即使籽粒已達生理成熟期，也會因收獲時籽粒破碎或脫粒困難導致產量下降[24]。含水量降至15%左右，方可收獲[8,25]。本試驗中，聯合收獲條件下，黃岡與襄陽試點分別在終花后41—44 d和47 d，均為生理成熟后6—9 d含水量降至適宜。分段收獲方式下，D3處理條件下，黃岡試點HZ62與ZS11分別于后熟9和12 d，襄陽試點分別于后熟6和9 d含水量降至15%左右。籽粒含水量降幅與氣象因素密切相關[26-27]，但影響不同收獲方式下籽粒含水量降幅的氣象因子略有差異。溫度及大氣壓高，有利于聯合收獲方式下籽粒含水量的下降；降雨量小、太陽輻射量高、空氣相對濕度低，有利于分段收獲后熟過程中籽粒含水量的下降；因此，聯合收獲可據當地溫度、大氣壓高低預測機械作業(yè)時間，分段收獲據降雨量、太陽輻射量及空氣相對濕度調整撿拾脫粒時間。

葉綠素含量是判斷籽粒成熟度的重要指標。籽粒發(fā)育過程中較高葉綠素含量有利油脂積累[28]，但成熟收獲時葉綠素含量較高則降低籽粒質量、加速油脂氧化劣敗[29]、縮短籽粒壽命[30]。加拿大將籽粒進行分級：一級、二級及三級籽粒的葉綠素含量分別低于10、43和101 mg·kg-1[31]。籽粒成熟及后熟過程中葉綠素含量均顯著下降，2種收獲方式最佳作業(yè)時間下籽粒葉綠素含量無顯著性差異，均低于10 mg·kg-1，達到加拿大的一級籽粒標準。葉綠素分解受基因型和環(huán)境的影響，本試驗中，聯合收獲條件下葉綠素含量降幅與日均溫極顯著正相關，與降雨量顯著負相關，因此，在日均溫較高、降雨量較小的地區(qū)采用聯合收獲可獲得低葉綠素含量的優(yōu)質油菜籽。此外，葉綠素分解受多種內源物質的調控，其中，（reactive oxygen species，ROS）在葉綠素降解方面發(fā)揮著重要作用[32]，葉綠素含量的降低與葉綠素結合蛋白有關[33]，過量的ROS攻擊生物大分子，導致葉綠素結合蛋白喪失其功能，葉綠素含量顯著降低。分段收獲割倒時，植物遭受機械損傷，ROS大量積累[34-35]，葉綠素的降解速率加快。因此，籽粒成熟前期聯合收獲處理葉綠素降幅顯著低于分段收獲，聯合收獲過早收獲可能導致綠籽率增加。而籽粒發(fā)育后期，由于植株衰老也會導致ROS的積累[34]，進而促進的葉綠素降解。

此外，籽粒發(fā)育過程中隨著含油量的增加，出油率顯著增加，不飽和脂肪酸含量增加，飽和脂肪酸含量下降[36]，油脂產量和品質均顯著提高。本試驗結果表明分段收獲方式下籽粒油酸及亞油酸含量均優(yōu)于聯合收獲，且油酸及亞油酸含量累積速率均大于聯合收獲。油酸由硬脂酸經脫不飽和產生，亞油酸由油酸脫不飽和產生，SAD、FAD2、FAD3分別是控制油酸和亞油酸合成及降解的關鍵酶[37]。前人研究表明，非生物脅迫條件下，如缺氧、低溫以及脫水等可誘導表達量上調，FAD表達量下調，油酸含量顯著增加[38-39]。在水稻中亞油酸含量也會發(fā)生一定的積累[40]。本試驗中，分段收獲在割倒后，由于植株受到外部機械損傷，可能誘導了的表達并下調了FAD和FAD的表達，從而促進了油酸和亞油酸的累積。

綜上，油菜終花后46 d左右，全田角果基本干枯變黃、籽粒含水量及葉綠素含量均快速下降，分別降至15%左右及10 mg·kg-1以下，可聯合收獲；終花后33 d左右，主莖角果基本褪綠呈枇杷黃，籽粒干物質累積緩慢，可割倒后熟，后熟過程中籽粒含水量及葉綠素含量快速下降，6—9 d后分別降至15%左右及10 mg·kg-1以下，可撿拾脫粒。但如遇降雨，籽粒含水量降幅受到明顯影響，2種收獲方式的適宜作業(yè)時期均應適度順延。在最適條件下，2種收獲方式均可獲得高產優(yōu)質油菜籽。2種收獲方式下籽粒千粒重及含油量無顯著性差異，但分段收獲籽粒及油脂品質更佳。本試驗為油菜機械收獲提供了技術參數及理論依據，但未考慮不同收獲方式對機收損失率的影響，后續(xù)可開展相關試驗，測定不同收獲方式對產量的影響。此外，成熟后的干籽粒內含有大量mRNA，后熟過程中多數mRNA豐度降低，蛋白質含量增加[41]，這些變化是否影響油菜籽粒萌發(fā)與抗逆性？后熟過程中葉綠素降解較快受哪些物質調控？油脂色澤的差異是否與種皮內花青素等色素含量有關？2種收獲方式小分子代謝又有哪些差異等諸多問題還有待進一步探索。

4 結論

終花至收獲期間，平均日均溫19—22℃、降雨量1.0—3.5 mm，大氣壓1.45—1.75 kpa條件下聯合收獲在生理成熟后8 d左右收獲，分段收獲在生理成熟前5 d左右割倒；平均相對濕度64%—80%、降雨量0.7—3.1 mm、太陽輻射量10—13 MJ·m-2條件下分段收獲后熟6—9 d撿拾脫粒最為適宜。此條件下，籽粒含水量均可降至15%左右、葉綠素含量低于10 mg·kg-1。且2種收獲方式在籽粒千粒重、含油量、油酸、亞油酸、整齊度及出油率方面均無顯著差異。但與聯合收獲相比，分段收獲籽粒油酸、亞油酸含量更高，籽粒和油脂品質更佳。

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effect of the mechanical harvesting methods on the key traits of rapeseed

Bai Chenyang1, He Hanzi1, Jia Caihua2, Li Xiaohua1, Ren Yilin3, Ye Jun4, Wang Bo1, Kuai jie1, Zhou Guangsheng1

1College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University/Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in the Middle Reaches of the Yangtze River, Ministry of Agriculture, Wuhan 430070;2College of food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070;3College of engineering, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070;4Hubei Provincial Cultivated Land Quality and Fertilizer Station, Wuhan 430070

【】Harvesting is one of the key links in rapeseed production, which affects the yield and quality. In this experiment, artificially simulated combined harvesting and two-stage harvesting were used and analyzed the impacts on key traits of rapeseeds. This study provides a basis for the selection of mechanical harvesting methods and the determination of supporting parameters.【】Two middle-ripening rapeseed varieties with different oil content were selected, and different harvesting periods were used. For combined harvesting the period is 20-44 d in Huanggang and 23-47 d in Xiangyang, and the two-stage harvesting is practiced on different time 20, 26, and 32 d in Huanggang while, 23, 29, 35 d in Xiangyang, after final flowering, whereas 3, 6, 9, and 12 d post-ripening, in Huanggang and Xiangyang, Hubei. Furthermore, key indicators such as1000-grain weight, water content, quality, etc were measured and analyzed. 【】The two pilots and two varieties of the combined harvesting reached the physiological maturity about 38 days after final flowering, the required accumulated temperature was about 1 100℃, and the thousand-grain weight and oil content were the largest. Approximately 46 days after the final flowering, the seed moisture and chlorophyll content rapidly decreased to the optimum point, which is a suitable period for mechanized combined harvesting. Moreover, reduction in seed moisture content is highly significantly positively correlated with daily average temperature and atmospheric pressure, while decreased chlorophyll content is highly significantly positively correlated with daily average temperature, but significantly negatively correlated with rainfall. Under D3 (about 33 d after final flowering), the highest average content of 1000-grain weight, oil contents, rate of oil yield, uniformity and oleic acid, and the lowest average content of chlorophyll, linoleic acid and moisture under the two-stage harvest while comparing D3 with D1 and D2, Our study showed that the number of days of post-ripening has no significant effect on the oil content, oil yield, thousand-grain weight, uniformity, oleic acid, and linoleic acid content, but the moisture content rapidly decreased to the optimum point after 6-9 days, which is a suitable time for picking and threshing. The seed moisture content decreased and significantly positively correlated with solar radiation but highly significantly negatively correlated with rainfall. 【】During the period of final flowering to the harvesting, the average daily temperature is 19-22℃, the rainfall is 1.0-3.5 mm, and the atmospheric-pressure is 1.45-1.75 kpa. However, under prevailing climatic conditions, the combined harvesting is done on approximately 46th day after final flowering (which is about 8 days after physiological maturity) and the two-staged harvesting is used to cut down on about 33rd day after the final flowering (which is about 5 days before the physiological maturity), then post-ripening practice is carried out (average relative humidity is 64%-80%, the rainfall is 0.7-3.1 mm, and the solar radiation is 10-13 MJ·m-2), to picked the harvested crop after 6-9 days of two-stage harvesting. Under this condition, the moisture content of seed can be reduced to about 15%, and the chlorophyll content can be reduced to below 10 mg·kg-1. There was no significant difference between the two harvesting methods in terms of 1000-grain weight, oil content, rate of oil yield and seed uniformity, however, the oleic acid and linoleic acid contents of seed were higher, seed and oil quality were better in two-stage harvesting as compared with the combined harvesting.

rapeseed; combined harvesting; two-stage harvesting; key traits of seed

10.3864/j.issn.0578-1752.2021.14.006

2020-09-08；

2020-09-21

國家重點研發(fā)計劃（2018YFD1000900）、湖北省技術創(chuàng)新專項重大項目（2017ABA064）

白晨陽，E-mail：baicy@webmail.hzau.edu.cn。通信作者蒯婕，E-mail：kuaijie@mail.hzau.edu.cn

（責任編輯 李莉）