高建芹, 龍衛(wèi)華, 陳 鋒, 彭 琦, 張潔夫, 胡茂龍
(江蘇省農業(yè)科學院經濟作物研究所/國家油菜改良中心南京分中心,江蘇南京210014)
油菜在中國種植歷史悠久,種植區(qū)域廣泛,年種植面積約6.67×106hm2,是最重要的油料作物之一[1]。隨著休閑農業(yè)的迅猛發(fā)展和油菜全產業(yè)鏈的價值發(fā)掘,油菜已從單純的油料作物,轉變?yōu)榫哂行蓍e觀光功能的特色經濟作物,成為休閑農業(yè)的重要載體[2]。以油菜花海為主題的休閑農業(yè)產業(yè)鏈在全國已初具規(guī)模,多點開花,成為貫徹實施中國鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、促進農業(yè)增收、農村美化和農民致富的有效舉措。與其他作物相比,油菜的休閑觀光功能具有先天優(yōu)勢。一是花色鮮艷,視覺效果好;二是花期恰逢春暖花開,契合人們踏青休閑需求;三是單株花朵數目多,觀賞期約30.0 d,相對較長;四是單株占地面積小,便于圖案創(chuàng)意設計,畫面細膩,觀賞價值高;五是種植簡單,成本低,連片種植形成的花海氣勢宏大。近年來,隨著彩色油菜花的研發(fā)和油菜花景觀創(chuàng)新,油菜花觀光屬性得以不斷強化,已廣泛應用于旅游景區(qū)、農業(yè)與生態(tài)休閑園區(qū)、道路景觀、庭院園藝等多種場景。中國已形成云南羅平、江西婺源、江蘇興化、內蒙古呼倫貝爾等國內知名的旅游景區(qū),強力拉動了地方鄉(xiāng)村經濟。2019年菜花節(jié)期間,婺源縣接待各地游客5.20×106人次,旅游綜合收入4.26×109元;重慶潼南共接待游客3.18×106人次,實現旅游綜合收入1.75×109元;江蘇興化共接待游客7.50×105人次,實現旅游綜合收入1.82×109元[1-3]。江蘇省地處經濟發(fā)達的長三角地區(qū),休閑觀光需求強勁,一些地區(qū),如南京市浦口區(qū)、南京市高淳區(qū)、高郵市、昆山市、溧陽市、淮安市白馬湖等地的菜花節(jié)悄然興起,帶動了當地民居民宿、農家樂餐飲等服務行業(yè)的蓬勃發(fā)展,有效促進了一二三產業(yè)融合,實現了產業(yè)富民,同時,也對油菜花期時長提出新的要求。觀花期的延長,可顯著提升景區(qū)的綜合經濟收益,觀花期長短已成為影響菜花節(jié)經濟效益的主要限制因子。因此,如何延長油菜花花期、增加觀賞時間已成為持續(xù)提高油菜花景區(qū)產業(yè)質量和經濟效益的首要問題。
油菜的花期既受基因控制,也受環(huán)境影響[4]。據報道,模式植物擬南芥的開花網絡調控途徑可分為光周期途徑、春化途徑、赤霉素途徑、自主途徑、年齡途徑以及溫度途徑,涉及的調控基因有上百個[3]。在油菜上已經克隆了BnFLC、BnCO、BnFT基因及其同源基因等[5]。對于開花特征性狀,包括初花期、終花期以及開花時間等性狀也利用遺傳群體進行了QTL定位,發(fā)現了很多候選關聯區(qū)間。與此同時,肥料運籌、生長調節(jié)劑處理、農藝措施等對油菜花期亦具有顯著影響[6-10]。本研究從江蘇油菜生產實際出發(fā),通過摘薹、增施氮肥、噴施烯效唑、噴施苯磺隆和分期播種等多種措施進行綜合試驗,以期獲得延長油菜觀花期的技術參數,進一步發(fā)揮油菜的觀賞價值,為油菜花產業(yè)發(fā)展提供技術支撐,達到傳承中華農耕文明、促進農業(yè)提質增效、帶動農民就業(yè)增收等目標。
本試驗在興化市千垛油菜花景區(qū)科研基地和南京高淳國際慢城菜花節(jié)景區(qū)科研基地進行。參試品種(系)包括寧雜1818、瑞油501、寧雜702、德核雜油8號、晚花1號和寧彩616。
1.2.1 摘薹處理 以寧雜1818、瑞油501和寧雜702為試驗材料,設不摘薹對照(ACK)、摘主莖薹(A1)、摘主莖薹后再摘次生一次分枝薹(A2)等3個處理。采用大區(qū)試驗,每個品種種植300 m2,不設重復。按景區(qū)習慣采用育苗移栽,移栽密度為1 hm290 000株。肥料根據當地施肥習慣,按基肥∶臘肥∶薹肥=5∶3∶2比例分3次施用。不摘薹處理每667 m2按照純氮18.0 kg、P2O57.5 kg和K2O 7.5 kg的總量使用。摘薹處理于摘主薹后按每667 m2增施尿素6 kg,摘次生薹后每667 m2增施尿素4 kg和45%的復合肥(氮、磷、鉀各占15%,質量分數)4 kg。各處理其他田間管理保持一致。
1.2.2 增施氮肥處理 以寧雜1818、瑞油501和寧雜702為試驗材料,以常規(guī)施肥為對照(BCK),根據施肥量和次數設置4個處理,處理B1僅在越冬期(冬至前后)每667 m2增施尿素5.0 kg;處理B2分別在越冬期、薹期(薹高10 cm)每667 m2各增施尿素2.5 kg;處理B3僅在越冬期每667 m2增施尿素10.0 kg;處理B4分別在越冬期、薹期每667 m2各增施尿素5.0 kg。各處理其他田間管理保持一致。
1.2.3 烯效唑處理 以寧雜1818和瑞油501為試驗材料,以清水噴施為對照(CCK),其他處理分別于苗期(3~5葉期)每667 m2噴施有效質量濃度為20 mg/L(C1)、40 mg/L烯效唑(C2)、薹期噴施有效質量濃度為20 mg/L(C3)、40 mg/L烯效唑(C4)、苗期和薹期各噴施有效質量濃度20 mg/L(C5)、苗期40 mg/L和薹期20 mg/L(C6)。各處理采用大區(qū)(300 m2)試驗,不設重復。每667 m2用藥量為30 L。各處理其他田間管理保持一致。
1.2.4 苯磺隆處理 以寧雜1818和寧彩616為試驗材料,以清水噴施為對照(DCK),處理D1平頭期(主薹高與植株上部短柄葉平齊時)每667 m2用2.5 mg苯磺隆(10%可濕性粉劑,山東僑昌現代農業(yè)有限公司產品)兌水15 L噴施;處理D2在D1處理后7 d再復噴1次;處理D3平頭期每667 m2用5.0 mg苯磺隆兌水15 L噴施;處理D4在D3處理后7 d再復噴1次;處理D5平頭期每667 m2用10.0 mg苯磺隆兌水15 L噴施;處理D6在D5處理后7 d再復噴1次;處理D7平頭期每667 m2用15 mg苯磺隆兌水15 L噴施;處理D8在D7處理后7 d再復噴1次。采用大區(qū)試驗,每個處理667 m2,不設重復。各處理其他田間管理保持一致。
1.2.5 分期播種 以德核雜油8號、寧雜1818、晚花1號等3個不同熟期品種為材料,分別在南京和興化進行試驗。試驗設3個播期,分別為10月5日直播(E1)、10月25日直播(E2)、11月15日直播(E3),采用大區(qū)試驗,每個處理1 334 m2,不設重復。田間管理同當地油菜生產。
試驗期間觀察記載油菜出苗或移栽期、蕾薹期(薹高10 cm)、平頭期、初花期、終花期等時間,初花期以試驗區(qū)內25%植株主莖開花為標準,盛花期以試驗區(qū)內75%以上花序開花為標準,終花期以試驗區(qū)內75%以上花序完全謝花為標準。觀花期(d)=終花期-初花期;花期延長日數是指各處理的觀花期比相應對照的觀花期延長的日數。
利用SAS8.0軟件計算平均值和分析處理間差異顯著性。
由表1可知,摘薹處理可顯著改變油菜的花期特征,處理間差異達到顯著水平(P<0.05),品種間趨勢表現一致。摘薹處理對初花期和終花期影響程度不同,處理A1的初花期推遲3.0~5.0 d,終花期推遲2.0~4.0 d;處理A2的初花期推遲6.0~10.0 d,終花期推遲7.0~12.0 d。摘薹次數對觀花期的調節(jié)作用也不同,且差異明顯。處理A1在南京和興化兩地的觀花期平均縮短1.0~2.0 d,而處理A2在兩地觀花期平均增加1.0~3.5 d。將摘薹與不摘薹搭配處理,花期延長日數可達7.5~10.5 d。摘薹處理對油菜觀花期的調節(jié)作用因供試品種不同而有明顯差異,對瑞油501的調節(jié)效果明顯小于其他2個品種。與CK相比,摘薹后,瑞油501的觀花期延長時間為-1.0~1.0 d,摘薹與不摘薹組合總觀花期延長7.5 d;摘薹后寧雜702、寧雜1818觀花期延長時間為-2.0~3.0 d和-1.5~3.5 d,摘薹與不摘薹組合總觀花期延長日數為10.5 d。摘薹對油菜觀花期的影響在不同地點也有所不同,處理A2差異尤為顯著,各品種在南京點的平均延長時間為1.0~2.0 d,興化點為1.0~5.0 d;摘薹與不摘薹組合,南京點的總觀花期平均延長時間為8.0~9.0 d,興化點為7.0~12.0 d。在同一田塊摘薹處理與不同品種搭配應用,油菜觀賞期可延長17.7~19.3 d,平均延長時間為18.5 d。
增施氮肥量及施肥次數對花期特征有明顯影響,處理間差異達顯著水平(表2)。增施氮肥后,3個品種的花期變化較為一致,氮肥增施越多,油菜的初花、終花期時間越延遲,總花期延長越多。增施10 kg尿素可使各品種花期延長3.0~4.5 d,而增施5 kg僅延長1.5~3.0 d。處理B3比處理 B1初花期推遲1.0~4.0 d,終花期推遲3.0~6.0 d,觀花期可增加1.0~2.0 d;處理B4比B2初花期推遲2.0~4.0 d,終花期推遲3.0~6.0 d,觀花期可增加1.0~3.0 d。從施肥次數來看,施同等氮肥量情況下,分2次施肥處理比1次施肥處理的初花期、終花期推遲時間長,處理B2比處理B1的初花期推遲1.0~3.0 d,終花期推遲2.0~4.0 d,觀花期可增加0~2.0 d;處理B4比處理B3初花期推遲1.0~3.0 d,終花期推遲2.0~4.0 d,觀花期可增加1.0~2.0 d,分2次施肥處理比1次施肥處理平均可增加觀花期1.0~1.5 d。從品種來看,增施尿素對花期調節(jié)效果因地點不同也有差異。南京點增施尿素對寧雜1818的花期調節(jié)效果好于其他2個品種,觀花期多延長2.0 d,對興化點的瑞油501觀花期延長效果相對較好,觀花期多延長1.0~2.0 d。同樣增施5~10 kg尿素,對興化點油菜觀花期的調節(jié)作用好于南京點,興化點的各品種觀花期平均延長2.0~6.0 d,總觀花期平均增加8.0~10.0 d;南京點的各品種觀花期平均延長1.0~4.0 d,總觀花期增加7.0~9.0 d。在同一田塊施肥處理與不同品種搭配應用,油菜觀花期延長15.0~17.7 d,平均增加16.3 d。
表1 摘薹對油菜觀花期的影響
不同烯效唑濃度和噴施時期對瑞油501和寧雜1818花期特征的影響差異達到顯著水平(表3)。從花期延長時間來看,不同濃度烯效唑處理可使花期延長0~4.5 d,但品種間和地區(qū)間表現不盡相同。從處理濃度看,處理C1,苗期低濃度處理,對油菜的初花期、終花期均無明顯影響,處理C2初花期平均推遲0~3.0 d,終花期推遲1.0~5.0 d,平均花期延長0.5~2.0 d,處理C3、處理C4的初花期平均推遲2.0~4.0 d,終花期平均推遲3.0~7.0 d,平均花期延長1.5~2.5 d。從不同品種看,瑞油501噴施烯效唑的花期延長時間為0.5~4.0 d,最大可延長4.0 d;寧雜1818花期平均延長時間為0~4.5 d,最大可延長5.0 d。從噴施時期來看,薹期噴施效果稍好于苗期,薹期噴施花期延長1.5~2.5 d,而苗期噴施則延長0~2.0 d。從噴施次數看,2次噴施效果明顯好于1次,相同濃度分2次噴施,處理C5初花期和終花期分別推遲4.0~5.0 d和6.0~8.0 d,可延長花期2.5~3.0 d,而處理C2、處理C4的觀花期分別延長0.5~2.0 d和2.0~2.5 d。從不同地區(qū)來看,烯效唑處理對花期調節(jié)的效果一致。在同田塊,將噴施烯效唑與不噴施烯效唑搭配使用,平均可使花期延長9.5~10.0 d,品種間差異不明顯。在同田塊,烯效唑處理與不同品種搭配應用,油菜觀賞期平均可延長17.5 d。
表2 施肥對油菜觀花期的影響
表3 烯效唑處理對油菜觀花期的影響
不同苯磺隆用量和噴藥次數對寧彩616和寧雜1818的花期有明顯影響,處理間差異達到顯著水平(表4)。從苯磺隆用量上來看,用量越高,初花期、終花期推遲和觀花期延長效果越好。從處理D1到處理D8,寧彩616在南京和興化的初花期分別推遲1.0~4.0 d和2.0~7.0 d,終花期分別推遲4.0~17.0 d和3.0~20.0 d,平均增加觀花期2.0~13.0 d;寧雜1818在南京和興化的初花期分別推遲2.0~5.0 d和2.0~4.0 d,終花期分別推遲2.0~15.0 d和3.0~17.0 d,平均增加觀花期1.5~11.5 d。平頭期噴施1次苯磺隆+7 d后相同用量復噴1次苯磺隆的花期調節(jié)效果明顯好于僅平頭期噴1次的處理,觀花期平均增加0~6.0 d,尤其是處理D6、D8比處理D5、D7平均增加觀花期3.0~6.0 d,寧彩616效果更加明顯。相同用量的苯磺隆分2次噴施比1次噴施效果好,處理D4比處理D5的觀花期增加1.0 d,處理D2比處理D3的觀花期增加2.0~3.0 d。同一田塊通過噴與不噴苯磺隆處理搭配,平均可使花期延長16.0~18.5 d。同一田塊苯磺隆處理與不同品種搭配應用,油菜觀賞期平均延長了25.0 d。
由表5可知,延遲播種可顯著延遲油菜終花期,處理間差異達到顯著水平,不同品種、不同地點間表現一致。德核雜油8號在南京點各個播期平均觀花期為27.0 d,同一田塊E1處理與E3處理搭配總觀花期為42.0 d,花期延長15.0 d;興化點各個播期平均觀花期為31.3 d,同一田塊E1處理與E3處理搭配總觀花期為51.0 d,花期延長日數為19.7 d。寧雜1818在南京點各個播期平均觀花期為25.7 d,同一田塊E1處理與E3處理搭配總觀花期為39.0 d,花期延長時間為13.3 d;興化點各個播期平均觀花期為27.7 d,同一田塊E1處理與E3處理搭配總觀花期為42.0 d,花期延長14.3 d。晚花1號在南京點各個播期平均觀花期為25.3 d,同一田塊E1處理與E3處理搭配總觀花期為37.0 d,花期延長11.7 d;興化點各個播期平均觀花期為28.0 d,同一田塊E1處理與E3處理搭配總觀花期為40.0 d,花期延長12.0 d。分期播種與不同熟期品種搭配應用,油菜的觀花期顯著增加。從早熟品種德核雜油8號E1處理到晚熟品種晚花1號的E3處理,南京點和興化點的油菜總觀花期分別達到66.0 d和72.0 d。與不同熟期單品種分期播種的平均觀花期相比,南京點分別增加39.0 d、40.3 d和40.7 d;興化試點分別增加40.7 d、44.3 d和44.0 d,觀賞花期延長1倍左右。
表5 分期播種對油菜觀花期的影響
花期長短決定了菜花景區(qū)的可觀賞時間,是景區(qū)吸引并留住游客、增加綜合收入的最重要因素。延長花期幾乎是所有菜花景區(qū)的最普遍和最強烈訴求。長期以來,油菜作為油料作物以產量作為育種目標來進行品種培育,能夠促進結實的開花相關特征(花朵多而大、開花集中、初花期和終花期適應當地氣候等)是油菜品種選育的目標,花期長短并未作為育種目標來進行篩選,因此,現有油菜品種的花期難以滿足休閑觀光產業(yè)的發(fā)展需求。由于決定油菜開花的基因多、調控網絡復雜,截止目前還未有具有“超長花期”觀光油菜品種的報道。因而,利用栽培措施延長油菜花期是油菜更好地發(fā)揮觀賞功能的首要需求。
摘薹是指將主莖和主花序花蕾一同摘掉,不同的摘薹方式對不同品種花期延長的影響尚未明確。何豪豪等[11]的研究結果表明,浙油51摘主莖及摘分枝薹可延遲初花期11.0~15.0 d,花期縮短5.0~9.0 d。魯劍巍等[12]研究認為,華油雜62摘主莖薹15 cm可使初花期延遲7.0 d,花期延長1.0 d。袁曉東等[13]認為,紫花品系R11摘薹后初花期推遲8.0~10.0 d,花期縮短5.0 d。本研究發(fā)現,摘薹與不摘薹組合處理可延遲花期7.5~10.5 d,與上述研究結論基本一致;但不同品種的花期對摘薹處理的響應是不同的,如寧雜1818摘薹花期可延遲-1.5~3.5 d,但瑞油501僅能延遲-1.0~1.0 d。可能的原因是,不同品種間的花期具有差異,春發(fā)性也不同,摘薹后春發(fā)性強的品種依然具有平行延續(xù)開花習性,維持既有的開花周期。
在生產上,多施肥對花期具有延長效應,整個植株表現為貪青晚熟。這種現象在傳統(tǒng)上被認為是過量施肥導致的不良后果,然而對觀賞為主的油菜來說則可充分利用。方婭婷等[9]的研究結果表明,施氮和施磷均能使初花期提前并推遲終花期,從而延長花期,最長達6.7 d。明日等[14]研究發(fā)現,增施氮肥可以延長花期,最高可延長7.0~9.0 d。本研究雖然得到了與上述結果一致的結論,但花期延長期較短,可能是由于試驗品種特性不同或施肥時期與施肥量不同導致的;同時,還發(fā)現在越冬期與薹期分開施肥,對花期的延長效果更好,這可能是由于2次施肥的肥料利用率較高所致。
烯效唑處理用于油菜壯苗培育有一些報道,但關于其影響花期的研究報道較少[15-20]。袁雨晴等[19]認為噴施烯效唑可使初花期推遲,但不影響終花期,在苗期和蕾薹期分2次噴施烯效唑,初花期和終花期均推遲,但不影響總觀花期;而張云萍[20]則發(fā)現,苗期噴施烯效唑對油菜開花特征(初花期、終花期和花期)沒有影響。本研究中,低濃度烯效唑處理對初花和終花影響較小,較高濃度處理則明顯推遲開花,初花期推遲5.0~6.0 d,終花期推遲9.0~10.0 d,花期最高延長4.5 d。
苯磺隆在生產上主要用于單子葉雜草化學防治,油菜上多用作化學殺雄劑[21-25]。黃馳等[23]、付三雄等[25]均發(fā)現油菜噴施一定濃度的苯磺隆后可使雄蕊敗育,但雌蕊正常。本研究通過梯度劑量的苯磺隆溶液處理后發(fā)現,初花期和終花期均有所推遲,隨著濃度增加,花期表現為先增加至一定程度后穩(wěn)定,由此獲得延長花期的最佳苯磺隆濃度。試驗過程中發(fā)現,高濃度苯磺隆處理下油菜單株表現為花瓣皺縮、花朵變小,觀賞性降低,但在較低濃度處理下的油菜單株除了表現一定的不育性,花朵觀賞性并不降低。苯磺隆處理能延長花期的可能原因是,苯磺隆使油菜品種敗育,使油菜失去結實能力,而油菜為了自我繁殖則不斷開花,從而表現為花期延長。苯磺隆處理延長花期的技術細節(jié)還需要進一步完善和深入研究。
摘薹、增施肥料以及噴施烯效唑、苯磺隆等花期調節(jié)效果受品種、施用時間、天氣等因素影響較大,與上述調節(jié)方法相比,不同熟期油菜品種搭配和分期播種組合處理則更為簡單經濟、便捷有效,長江下游分期播種最晚播期不宜遲于11月5日,以免生長量過小,易遭受凍害影響觀賞性。不同熟期品種與施肥組合、不同熟期品種與烯效唑組合處理也是較好的選擇,不僅可以培育壯苗,還可以延長花期。