0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑對(duì)油菜植株抗低溫能力和產(chǎn)量的影響初探

吳承東 檀時(shí)山 周瑞雯 王健生*

（1 南京市浦口區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，南京 211800；2南京市植保植檢站，南京 210036） *為通信作者

油菜是我國第一大油料作物[1]，油菜的穩(wěn)定生產(chǎn)和有效供給是保障國家食品安全的重要組成部分[2]。2022 年中央一號(hào)文件明確指出，我國必須堅(jiān)守保障國家糧食安全底線，大力實(shí)施大豆和油料產(chǎn)能提升工程[3]。江蘇省南京市常年油菜種植面積約為20 000 hm2，是長(zhǎng)江中下游冬油菜主產(chǎn)區(qū)，近年來，南京市把發(fā)展多功能油菜產(chǎn)業(yè)作為實(shí)施鄉(xiāng)村振興的重要抓手之一，通過穩(wěn)定冬油菜種植面積，圍繞油菜“油”“肥”“花”“菜”“蜜”“飼”六大功能，開展了油菜功能型、效益型和生態(tài)型的“三型”綜合示范，形成了以油用為主、各項(xiàng)功能兼有的油菜多功能開發(fā)利用模式。

研究表明，氣溫是影響油菜生長(zhǎng)發(fā)育的重要因子，油菜生長(zhǎng)期間的低溫天數(shù)與油菜產(chǎn)量有一定的相關(guān)性[4]。2020年2月南京市遭遇最低氣溫為-2 ℃的低溫霜凍天氣，造成了全市油菜不同程度受害，對(duì)油菜的最終產(chǎn)量形成產(chǎn)生了較大影響。然而，通過化學(xué)調(diào)控技術(shù)，可以提高植株的抗寒性、菜籽的品質(zhì)和產(chǎn)量[5]，且二氫卟吩鐵是我國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種新型植物免疫誘抗劑（于2018年12月獲得國家農(nóng)藥登記），對(duì)油菜等多種作物具有明顯的抗逆、增產(chǎn)、提質(zhì)等作用[6]。在此背景下，筆者以0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑為試驗(yàn)藥劑，研究了在低溫脅迫下，噴施不同濃度0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑水溶液對(duì)油菜植株抗低溫能力及產(chǎn)量的影響，以探明利用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑提高油菜植株抗低溫能力的可行性，進(jìn)而為解決油菜生產(chǎn)中的低溫凍害問題提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。現(xiàn)將相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)設(shè)在江蘇省南京市浦口區(qū)張圩社區(qū)進(jìn)行，供試田塊地勢(shì)平坦，水肥條件較好，栽培管理?xiàng)l件一致，土壤質(zhì)地為壤土，有機(jī)質(zhì)含量為2.7%，pH 為6.8。供試田塊在油菜播種前進(jìn)行重耙整地，并結(jié)合整地施磷酸二銨187.5 kg/hm2，整地后灌足底水待播。

供試生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑為0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑（南京百特生物工程有限公司生產(chǎn)）、0.001 6%蕓苔素內(nèi)酯水劑（云南云大科技農(nóng)化有限公司生產(chǎn)）。

供試油菜品種為‘寧雜1818’，于2021 年10 月22 日播種，每667 m2播種量為200 g。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)依據(jù)噴施的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及其濃度不同，設(shè)7 個(gè)處理，各處理具體設(shè)計(jì)見表1。每處理重復(fù)3 次，每處理小區(qū)面積為20 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。試驗(yàn)共施藥2次，第1次施藥時(shí)間為2021年11月19 日（油菜苗期、3～5 葉期），第2 次施藥時(shí)間為2021年12月23日（低溫前），各處理每次均采用“市下牌SX-MD15DA”15 L 背負(fù)式電動(dòng)噴霧器（噴頭采用圓錐霧噴頭，噴頭孔徑為0.7 mm，壓力為0.30～0.45 MPa，流量為0.70～0.90 L/min，用藥前進(jìn)行校準(zhǔn)）進(jìn)行莖葉均勻噴霧，每次每667 m2藥液量（或兌水量）均為15 L。各處理除試驗(yàn)設(shè)計(jì)不同外，其他所有田間管理措施均同當(dāng)?shù)赜筒顺Ｒ?guī)生產(chǎn)。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目及方法

1.3.1 油菜植株耐低溫能力調(diào)查

選取南京市天氣出現(xiàn)早晚霜凍的2個(gè)時(shí)間點(diǎn)，分別為2021 年12 月28 日（最低氣溫為-6 ℃）、2022年1 月15 日（最低氣溫為-4 ℃），在出現(xiàn)霜凍天氣后3 d，調(diào)查油菜植株的凍害發(fā)生情況。以凍害指數(shù)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[7-8]，即將油菜植株按照凍害發(fā)生程度分為0、1、2、3、4級(jí)，依據(jù)凍害發(fā)生程度計(jì)算凍害指數(shù)。凍害發(fā)生程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：0級(jí)，植株正常，未表現(xiàn)出凍害；1級(jí)，僅個(gè)別大葉受害，受害葉片局部或者大部分萎縮，或者出現(xiàn)灰白色凍害斑塊；2級(jí)，有半數(shù)葉片受害，受害葉片局部或者大部萎縮、焦枯，但是心葉正常，葉柄或者莖稈被大量?jī)隽眩?級(jí)，全部大葉片受害，受害葉片局部或者大部分萎縮、焦枯，心葉稍微受害，但能恢復(fù)生長(zhǎng)；4級(jí)，全部大葉和心葉受害，全株表現(xiàn)焦枯、趨向死亡。

計(jì)算公式：凍害指數(shù)＝(1×S1＋2×S2＋3×S3＋4×S4)÷(調(diào)查總株數(shù)×4），其中S1、S2、S3、S4分別為發(fā)生1～4 級(jí)凍害的油菜株數(shù)。

1.3.2 油菜理論產(chǎn)量調(diào)查

各處理油菜均于2022年5月28日進(jìn)行收割測(cè)產(chǎn)。理論產(chǎn)量調(diào)查采用取樣測(cè)產(chǎn)法[9]，即在油菜收獲前3～5 d，各處理區(qū)按5 點(diǎn)取樣法選定5 個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)的取樣面積為1 m2，分別割取這5 個(gè)點(diǎn)的油菜冠層，統(tǒng)一曬干、脫粒和稱重，測(cè)量計(jì)算理論產(chǎn)量。

1.3.3 安全性調(diào)查

在施藥后3 d，目測(cè)觀察各處理區(qū)的油菜生長(zhǎng)情況，調(diào)查有無出現(xiàn)卷葉、燒葉、黃葉等藥害現(xiàn)象。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)油菜耐低溫能力的影響

由表2 可知，在第1 次霜凍后3 d，處理（1）、處理（2）的油菜凍害指數(shù)顯著低于其他處理，分別較處理（7）降低57.2%、61.1%。在第2 次霜凍后3 d，處理（1）、處理（2）的油菜凍害指數(shù)顯著低于其他處理，分別較處理（7）降低78.1%、53.8%；處理（3）的油菜凍害指數(shù)也較低，較處理（7）降低28.3%。在施用0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑的5個(gè)處理中，無論是在第1 次霜凍后3 d，還是在第2次霜凍后3 d，均表現(xiàn)為隨著0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑噴施濃度的升高，油菜凍害指數(shù)呈遞減趨勢(shì)[在第1 次霜凍后的處理（2）除外]，表明油菜植株的抗低溫能力會(huì)隨著0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑噴施濃度的增加而有所降低。以上結(jié)果表明，在低溫脅迫下，噴施一定濃度的0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑水溶液可以降低油菜凍害指數(shù)，提高油菜植株的抗低溫能力；以噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑20 000倍液的油菜植株抗低溫能力較強(qiáng)。

2.2 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)油菜產(chǎn)量的影響

由表2可知，處理（1）、處理（2）、處理（3）、處理（4）的油菜理論產(chǎn)量分別為3 356.68、3 431.72、3 286.64、3 301.66 kg/hm2，這4 個(gè)處理間理論產(chǎn)量差異不顯著，但均較處理（7）增產(chǎn)達(dá)顯著水平，以處理（2）的油菜理論產(chǎn)量增產(chǎn)幅度最高，較處理（7）增產(chǎn)11.91%。處理（5）、處理（6）的油菜理論產(chǎn)量分別為3 246.62、3 236.62 kg/hm2，這2個(gè)處理間理論產(chǎn)量差異不顯著，且均較處理（7）增產(chǎn)不顯著。以上結(jié)果表明，在低溫脅迫下，噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑1 000～20 000 倍液均能提高油菜理論產(chǎn)量，且以噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑10 000 倍液的油菜理論產(chǎn)量最高。

2.3 安全性

據(jù)每次施藥后3 d 目測(cè)調(diào)查，各藥劑處理區(qū)的油菜生長(zhǎng)均正常，油菜的長(zhǎng)勢(shì)、葉色與清水對(duì)照區(qū)的油菜無明顯差異，未出現(xiàn)藥害現(xiàn)象，表明供試的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在本試驗(yàn)用量下，均對(duì)油菜生長(zhǎng)安全。

3 結(jié)論與討論

長(zhǎng)江流域是我國冬油菜主產(chǎn)區(qū)，種植面積和產(chǎn)量均約占全國油菜種植面積和產(chǎn)量的90%[8]。南京地處長(zhǎng)江中下游，農(nóng)田種植模式以“稻油輪作”為主，而近年來，南京市推廣種植的優(yōu)良食味稻米多為全生育期較長(zhǎng)的粳稻品種，由于水稻收獲期后移，造成了一定的茬口矛盾，導(dǎo)致后茬油菜在出苗后遭受冬季低溫影響的風(fēng)險(xiǎn)加大。低溫脅迫是指植物所處的環(huán)境溫度低于其最適生長(zhǎng)溫度而引起的傷害，例如，溫度低于0 ℃會(huì)造成油菜發(fā)生凍害，造成油菜葉片細(xì)胞間隙和細(xì)胞內(nèi)的水分結(jié)冰，進(jìn)而葉片僵化，凍害發(fā)生嚴(yán)重時(shí)，油菜葉片全部或局部萎縮或焦枯、花蕾脫落、莖稈破裂、頂端萎蔫下垂，甚至造成植株死亡，故低溫脅迫是影響油菜生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的重要因素[10-12]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑能明顯提升油菜植株的耐低溫能力，建議在南京市油菜實(shí)際生產(chǎn)中，在油菜苗期（3～5葉期）或冬季低溫來臨前，使用0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑10 000～20 000 倍液進(jìn)行莖葉噴霧，即可有效提高油菜植株抗低溫能力。以上試驗(yàn)結(jié)果為油菜抗低溫化控技術(shù)在南京市的合理應(yīng)用提供了理論和實(shí)踐依據(jù)。

根據(jù)中國農(nóng)藥信息網(wǎng)的查詢結(jié)果，截至2022年12月，我國登記在油菜上的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑產(chǎn)品有21個(gè)，其中南京百特生物工程有限公司生產(chǎn)的0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑的作用機(jī)理獨(dú)特，它可通過抑制葉綠素酶的活性，延緩葉綠素降解，提高葉綠素含量，從而提高植株光系統(tǒng)的最大光化學(xué)效率，同時(shí)它能促進(jìn)植物根細(xì)胞內(nèi)一氧化氮的生成，抑制吲哚乙酸氧化酶的活性，進(jìn)而促進(jìn)植物根系的生長(zhǎng)[6]。前人研究表明，0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑對(duì)油菜生長(zhǎng)有著一定的調(diào)節(jié)作用，具有增加單株角果數(shù)、角粒數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量的效果[13]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑在本試驗(yàn)用量下，對(duì)油菜生長(zhǎng)無不良影響，具有較好的安全性，且能提高油菜的理論產(chǎn)量，以噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑10 000倍液的油菜理論產(chǎn)量最高，較清水對(duì)照增產(chǎn)11.91%。因此，相比市場(chǎng)上常見的其他植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑在油菜抗逆增產(chǎn)方面，具有更廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)潛力。

本試驗(yàn)只在低溫脅迫下，對(duì)油菜噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑后的凍害指數(shù)和理論產(chǎn)量進(jìn)行了初步研究，未對(duì)在低溫脅迫下，噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑對(duì)油菜葉片光合作用、產(chǎn)量形成等生理生化特性指標(biāo)的影響進(jìn)行深入探索，以后還需進(jìn)行更全面、更系統(tǒng)的相關(guān)研究，從而為保障南京市油菜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量、快速發(fā)展提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。