不同渍水处理对油菜产量及生理特性的影响

何激光，官春云*，李凤阳，阴长发

(湖南农业大学农学院，长沙 410128)

长江流域是中国油菜主产区， 占全国油菜产量的80%以上，生长季节为秋、冬、春季，在水稻收获后进行直播或移栽。长江流域秋季和春季气候湿润多雨，因此，油菜在生长关键时期(苗期和花期)常常遭受渍害，造成严重减产 (17%～42.4%)[1]。渍害不仅使作物改变了能量代谢途径和生理过程，而且使细胞结构、形态特征及产量也发生一系列变化[2,3]。因此，阐明淹水对油菜生长发育造成危害的根本原因以及相应的耐淹机制，对于发展油菜生产具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试材料为甘蓝型油菜杂1613，由湖南农业大学国家油料改良中心提供。

1.2 方 法

1.2.1 盆栽试验

试验于2009～2010年在湖南农业大学耘园油菜基地进行。供试土壤全氮含量1.58 g/kg，全磷含量1.14 g/kg，全钾含量18.29 g/kg，有机质含量21.25 g/kg，全硫含量198.6 mg/kg。盆栽试验采用内径23 cm、高35 cm的花盆。播前每盆施用复合肥(N∶P∶K=12∶7∶8) 5 g，将肥料和土壤混合后装盆。10月10日在油菜基地播种，于4叶期移栽入花盆。在油菜的苗期(11月13日)、抽薹期(1月22日)、花期(3月10日)、角果成熟期(4月20日)进行渍水控制，保持盆内土壤水层高出土面1 cm，设置渍水0 d(CK)、3 d、5 d、7 d 4个处理。

1.2.2 测定项目及方法

采用美国 LI-6400 便携式光合测定仪来测定油菜的净光合速率(Pn)。分别在油菜的4个生育期进行渍水处理后，测定第四片功能叶的净光合速率，每个处理测量3次，取其平均值。测定时，采用开放气路，CO2采自离测量地点3 m以外的空气缓冲瓶，光量子通量密度设定为1 000 μmol/(m2·s)。超氧化物歧化酶(SOD)采用氮蓝四唑(NBT)光还原法测定，丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定。在5月 4日统一收获后进行单株考种，考种指标包括株高、主茎节数、分支数、角果数、粒数、千粒重、单株产量以及含油量。

1.3 数据处理

数据处理采用Excel和DPS数据处理系统。

2 结果与分析

2.1 不同渍水处理对油菜生理特性的影响

2.1.1 对油菜光合速率的影响

由表1可知，在油菜的开花期，渍水处理7 d后净光合速率明显降低，且没有缓解的趋势；在角果成熟期随渍水时间的延长，光合速率也显著下降，渍水处理 7 d后净光合速率从对照的 9.07下降到6.43，降幅达54.3%。苗期和抽薹期没有出现明显的光合速率下降。苗期的净光合速率基本维持在 13.0左右，抽薹期油菜的净光合速率维持在18.0左右。

表1 不同渍水时间下油菜不同生育时期的净光合速率

2.2.2 对油菜中丙二醛(MDA)含量的影响

MDA是细胞质膜不饱和脂肪酸过氧化的产物，细胞内MDA的增加，表明细胞膜受伤害程度加大。由表2可知，在不同的油菜生育期进行渍水处理，MDA含量都出现了不同程度的上升。此现象表明随着渍害处理的时间增加细胞膜脂过氧化程度加剧。在花期上升的幅度最大，渍水对油菜的内部伤害最重。

表2 不同渍水时间下油菜不同生育时期的MDA含量

2.2.3 对超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

自由基具有很强的氧化能力，对许多生物功能分子有破坏作用，同时细胞内也存在消除这些自由基的多种途径。SOD作为一种保护性酶，为抵御活性氧伤害的“第一道防线”[4]，通过清除氧自由基的过多积累，缓解逆境伤害。由表3可知，随着渍水时间的延长，SOD的含量迅速上升，表明 SOD能感应渍害逆境信号，积极消除体内过多的自由基，从而减轻活性氧对油菜的伤害。

表3 不同渍水时间下油菜不同生育时期的SOD含量

2.2 不同渍水处理对油菜产量及农艺性状的影响

从表4可知，在4个生育期中，油菜单株产量均有下降，尤以开花期渍害对油菜产量影响最大，其次依次为角果成熟期、蕾薹期、苗期，说明油菜耐渍害能力苗期最强，抽薹期次之，开花期最弱。在苗期和抽薹期随着渍水时间的延长，株高出现了明显的下降，而在花期和角果成熟期却没有出现明显的降低；主茎节数，分枝数没有明显的变化。就产量构成而言，各生育期导致产量下降的主要因素都是角果数明显减少，尤其是在开花期渍水处理后，花器受精不良甚至脱落，导致角果数的明显下降；而在角果成熟期间渍水处理后，角果干枯逼熟，籽粒充实受阻，瘪粒增加，使得油菜每果粒数、千粒重下降，进而导致产量下降；在苗期与抽薹期渍水处理只是对油菜的营养生长略有影响，并没有造成对油菜产量构成因素的直接影响。在土壤水分适宜的条件下，油菜生长发育好，植株粗壮，干物质重增加，叶片数增多，叶面积加大，后期衰老慢，单株角果数、每果粒数和千粒重增加，产量高。但是渍水则会使油菜的株高、茎粗、根长、干重等均明显降低，株高降低，分枝部位提高，主花序变短，一次和二次有效分枝减少，单株角果数和粒数大幅下降。

表4 不同渍水处理下油菜产量及农艺性状

3 小结

作物的水分敏感期一般是开花前和开花期间[5～7]。本试验中，在花期与角果成熟期渍水7 d处理下光合速率下降最明显，且恢复正常管理后所收获的油菜产量也大幅度下降。而同样渍水处理下，MDA、SOD在 4个时期都出现了明显上升，产量却只在花期和角果成熟期有明显下降，苗期和抽薹期产量没有出现明显的下降，可能是油菜在此阶段调节及恢复能力比较强。多数研究表明，油菜受渍水危害，株高明显下降，叶片衰老加速，角果数下降，每果粒数降低；但也有研究认为，从作物的总生物量和经济产量考察，油菜对渍害的敏感期在抽薹期和花期。在考虑渍害期间的耐渍能力，渍害解除后的滞后效应、恢复生长能力及用最终经济产量来衡量耐渍性的前提下，油菜花期及角果成熟期渍害敏感性高于苗期及抽薹期。

[1]王汉中．2030年我国对油料作物需求的预测与对策[J]．中国油料作物学报，1998，20(2)：87-90．

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[3]李 波，贾秀峰，李云波．苜蓿抗盐愈伤组织的诱导及其生理生化指标的测定[J]．种子，2005，24(2)：35-37．

[4]庞 欣，王东红，彭 安．汞胁迫对小麦幼苗抗氧化酶活性的影响[J]．环境化学，2001，(4)：351．

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