新型有机态硼肥在油菜生产上的应用效果

徐建明 高红权 李师默等

摘要：采用有机态硼肥（国家发明专利号：ZL２００８１０２４３８２１．２）在油菜薹期施用，研究其对油菜的生长、主茎托叶叶绿素含量和荧光特性以及产量的影响。结果表明，在有效硼浓度为１．５０ ｍｇ／Ｌ处理后植株高度增加８．９５％，而一次分枝高度比对照降低３９．９６％，一次分枝数和二次分枝数分别增加１５．９１％和２９．６７％。同时能够提高油菜主茎托叶叶片中的叶绿素含量和改善叶绿素的荧光动力学参数。主茎荚数、单株总荚数和产量分别比对照提高２４．４４％、３３．２６％和３７．０６％。

关键词：有机态硼；油菜；应用效果

中图分类号：Ｓ５６５．４．０６２ 文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０11）16－3268-03

Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｂｏｒｏｎ ｏｎ Ｏｉｌｓｅｅｄ Ｒａｐｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ

ＸＵ Ｊｉａｎ－ｍｉｎｇ１，ＧＡＯ Ｈｏｎｇ－ｑｕａｎ２，ＬＩ Ｓｈｉ－ｍｏ１，YANG Wen-jie1，ＬＵ Ｙａｎ１，ＪＩ Ｙｏｕ－ｑｕａｎ２，ＦＥＮＧ Ｓｕ－ｍｉｎｇ２

（１． Ｊｉａｎｇｓｕ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｃｏ－Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｏｕｎｄ Ｈｏｎｇｚｅ Ｌａｋｅ／Ｈｕａｉｙｉｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈｕａｉａｎ ２２３３００， Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｅｘｔｅｎ Ｓｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃｒｏｐ Ｃｕｌｔ ｏｆＬｉａｎｓｈｕｉ Ｃｏｕｎｔｙ， Ｌｉａｎｓｈｕｉ ２２３４００，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｂｏｒｏｎ ｏｎ ｏｉｌｓｅｅｄ ｒａｐｅ（Ｂrassica ｎａｐｕｓ Ｌ．） ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ after treated by 1.50 mg/L of boron，ｐｌａｎｔ height ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ by ８．９５％； ａｎｄ height ｏｆ ｆｉｒｓｔ ｂｒａｎｃｈ ｗａｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ by ３９．９６％． Ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｆｉｒｓｔ ｂｒａｎｃｈｅｓ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂｒａｎｃｈｅｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ by １５．９１％ ａｎｄ ２９．６７％ ｒｅｓｐｅｃｔｅｌｙ． Ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｍａｉｎ ｓｔｅｍ ｌｅａｆ ｗｅｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ； ａｎｄ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐｏｄｓ ｐｅｒ ｍａｉｎ ｓｔｅｍ ａｎｄ ｐｅｒ ｐｌａｎｔ ｗｅｒｅ ｉｎｃｒｅaｓｅｄ by ２４．４４％ ａｎｄ ３３．２６％． Ｔｈｅ ｓｅｅｄ ｙｉｅｌｄ ｐｅｒ ６６６．６７ｍ２ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ by ３７．０６％ ａｆｔｅｒ ｏｒｇａｎｉｃ ｂｏｒｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｏｒｇａｎｉｃ ｂｏｒｏｎ； ｏｉｌｓｅｅｄ ｒａｐｅ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ

硼是植物生長的必需微量元素之一，在植株形态发育和生殖生长过程中起着重要的作用。１９２３年Ｗａｒｉｎｇｔｏｎ在碗豆试验中证实了硼对植物生长的必需性，但硼的研究在２０世纪上半叶进展较为缓慢，直到日本大面积发生的油菜萎缩不实或花而不实现象，并于１９５３年通过施硼得到解决，植物硼营养的研究才开始进入一个新的阶段。硼在植物体内的含量通常为２～１００ ｍｇ／ｋｇ，若小于１０ ｍｇ／ｋｇ时则会引起植物缺硼，大多数植物出现缺硼症状［１－４］。近年来，农业施肥技术得到极大发展，特别是Ｎ、Ｐ、Ｋ等大量元素的施肥水平逐年提高。但是对微量元素尤其是硼肥的重视程度还很不够，导致土壤中元素含量失衡，因此对硼等微量元素的重视已愈来愈显得重要［５－１０］。目前大量报道的是无机硼在植物生长发育过程中的作用，且在农业生产中普遍使用无机硼作为硼肥，由于无机硼在水中的溶解性较低，植物有效吸收较低，而研究植物高吸收形式硼（例如有机态硼）的报道甚少。油菜属十字花科植物，对缺硼最为敏感，在生产过程中常常使用无机硼来满足其对硼的需求。采用有机态硼肥（国家发明专利号：ZL２００８１０２４３８２１．２）来研究其对油菜的生长、主茎托叶叶绿素含量和荧光特性以及产量的影响，以期为在油菜生产中合理施用有机态硼肥提供依据。

１材料与方法

１．１材料

油菜品种为秦优7号，有机态硼肥（有效硼含量０．５％）（淮阴师范学院研制，已获得国家发明专利）。试验在江苏省涟水县小李集镇双河村贾李组进行，试验田土壤为沙土，前茬作物为水稻，油菜栽培采用育苗移栽的方式进行，于９月１５日育苗，１０月２７日移栽。

１．２方法

于薹期３月１３日喷施不同浓度有机态硼肥溶液，浓度设含有效硼为０、０．５、１．０、１．５、２．０和２．５ ｍｇ／Ｌ，３次重复。小区长×宽为５．３ ｍ×４．５ ｍ，种植密度为８３ ５９５株／ｈｍ２（株行距为４４ cm×２７ cm），小区行数为１１行。于４月２８日测定植株主茎托叶叶绿素含量和荧光特性，于５月１６日取１０株考种，考察植株形态性状（植株高度、一次分枝高度、一次分枝数和二次分枝数）和产量性状（主茎荚数、株总荚数、每荚粒数、千粒重和产量）。

叶绿素含量采用丙酮乙醇水混合液法［１１］。

叶绿素荧光动力学参数的测定。每处理测５株，５个数据平均。采用ＦＭＳ２型便携式调制荧光分析仪（Ｈａｎｓａｔｅｃｈ公司）参照冯玉龙等［１２］的方法，暗适应１５ ｍｉｎ后测相关叶绿素荧光参数。叶片暗适应１５ ｍｉｎ后用弱测量光测定初始荧光（Ｆｏ），随后给一个强闪光［５ ０００ μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ），脉冲时间０．７ ｓ］测得最大荧光（Ｆｍ），当荧光产量从Ｆｍ快降回到Ｆｏ时

（５ ｓ），打开作用光［４００ μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ）］，当荧光恒定时（１５０ ｓ） ，测得稳态荧光（Ｆｓ）；加上一个强闪光

［５ ０００ μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ），脉冲时间０．７ ｓ］后荧光上升到能化类囊体最大荧光（Ｆｍ′）；关闭作用光使叶片暗适应３ ｓ后，打开远红光，５ ｓ后测得能化类囊体最小荧光（Ｆｏ′）。按照以上测量步骤编程后，测得以下参数：可变荧光（Ｆｖ）＝Ｆｍ－Ｆｏ、ＰＳⅡ实际的电子传递的量子效率（ΦＰＳⅡ）、光化学猝灭系数［１３］（ｑＰ）＝（Ｆｍ′－Ｆｓ）/（Ｆｍ′－Ｆｏ）和非光化学猝灭系数［１３］（ＮＰＱ）＝（Ｆｍ－Ｆｍ′）/Ｆｍ′，仪器自动给出电子传递速率（ＥＴＲ）。

２结果与分析

２．１不同浓度有机态硼肥对油菜植株形态的影响

不同浓度的有机态硼对油菜植株形态的影响见表１。从表1可以看出，不同浓度的有机态硼在油菜花蕾期喷施对生长有一定的影响，表现在植株高度、一次分枝数和二次分枝数比对照增加，增幅分别为３．３６%~８．９５％、１４．４３%~２６．０１％和１５．２２%~１２０．８９％。一次分枝高度比对照有所下降，降幅为５．６６%~３９．９6％。说明施用有机态硼肥，有利于油菜形成丰产的植株形态。

２．２不同浓度的有机态硼肥对油菜主茎托叶叶绿素含量和荧光特性的影响

２．２．１不同浓度的有机态硼肥对油菜主茎托叶叶绿素含量的影响不同浓度的有机态硼肥对油菜主茎托叶叶绿素含量的影响见图１，经方差分析，处理间达到显著差异。从图１可以看出，不同浓度的有机态硼肥处理能够显著增加油菜主茎托叶叶绿素含量。试验结果显示当有效硼浓度为１．５ ｍｇ／Ｌ和２．５ ｍｇ／Ｌ处理时主茎托叶叶绿素含量比对照有显著的增加，叶绿素ａ、叶绿素ｂ和叶绿素总含量分别比对照增加３５．０５％、９７．７２％和４９．９０％以及７９．８６％、１５７．９７％和９７．６２％。

２．２．２不同浓度的有机态硼肥对油菜主茎托叶荧光特性的影响Ｆｏ（初始荧光）的增加可能是植物叶片ＰＳⅡ反应中心出现可逆的失活或出现不易逆转的破坏，也可能是植物叶片类囊体膜受到损伤，而且Ｆｏ增加量越多，类囊体膜受损程度就越严重。Ｆｍ（最大荧光）大小与ＱＡ的氧化还原状态有关。Ｆｖ（可变荧光）下降，表现植物叶片荧光衰减速度减慢，光能轉化幅度和光合作用强度减弱，影响光合电子传递的正常进行。Ｆｏ′，Ｆｍ′和Ｆｖ′分别是部分光系统关闭情况下的初始荧光、最大荧光和可变荧光［１４］。从表２中可以看出，有机态硼肥在油菜花蕾期处理，对主茎托叶叶片叶绿素荧光参数Ｆｏ、Ｆｍ、Ｆｖ、Ｆｍ′、Ｆｏ′、Ｆｖ′均有一定的增加，当处理浓度为１．５ ｍｇ／Ｌ时各参数分别比对照增加１３．４３％、３０．７８％、３４．３８％、３４．３３％、５４．０６％和６７．７５％。经方差分析叶绿素荧光参数Ｆｏ参数处理间差异不显著，而Ｆｍ、Ｆｖ、Ｆｍ′、Ｆｏ′、Ｆｖ′参数处理间差异显著。

不同浓度有机态硼肥处理对油菜主茎托叶叶片中叶绿素荧光参数ｑＰ、NPQ、ΦＰＳⅡ、ＥＴＲ的影响结果如图２所示。处理后ＥＴＲ显著高于对照，ｑＰ和NPQ显著降低。在处理浓度为２．０ ｍｇ／Ｌ时，ＥＴＲ和ΦＰＳⅡ分别比对照高，说明有机态硼肥能够加快叶片中光合电子传递的速度。ｑＰ和NPQ比对照降低，其降低表明通过非辐射能量耗散途径散失的过剩激发能的作用减弱，从而提高光能利用率。

２．２．３不同浓度的有机态硼肥对油菜产量及其性状的影响不同浓度的有机态硼肥对油菜产量及其性状的影响见表3。经方差分析，主茎荚数、单株总荚数和产量处理间达到显著差异，而每荚粒数和千粒重处理间差异不显著，说明有机态硼肥处理能够提高产量。从表3中可以看出，有机态硼肥在１．５０ ｍｇ／Ｌ及以上浓度处理下，均表现出较好的增产效果，在１．５０ ｍｇ／Ｌ浓度处理时，主茎荚数、单株总荚数和产量分别比对照提高２４．４４％、３３．２６％和３７．０６％。增产效果主要通过有效荚数提高而获得，而不是提高每荚粒数和千粒重。

３结论

试验结果表明，有机态硼肥能够促进油菜的生长发育，表现在能够改变植株形态，提高光合作用，提高有效荚数从而提高产量。在有机态硼肥１．５０ ｍｇ／Ｌ浓度处理时植株高度增加８．９５％，而一次分枝高度比对照降低３９．９６％，一次分枝数和二次分枝数增加１５．９１％和２９．６７％，为油菜的高产打下了基础。同时能够提高油菜主茎托叶叶片中的叶绿素含量和改善叶绿素的荧光动力学参数，提高光合能力。主茎荚数、单株总荚数和产量分别比对照提高２４．４４％、３３．２６％和３７．０６％。

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