喷施草甘膦对抗草甘膦油菜物质生产的影响

袁权　左青松　杨光

摘要[目的]研究喷施草甘膦对抗草甘膦油菜物质生产的影响。[方法]以抗草甘膦油菜品种N07为试验材料，在施用氮、磷、钾和不施肥条件下，设置喷施草甘膦和不喷施草甘膦2个处理，测定油菜的产量、产量构成等。[结果]抽薹期喷施草甘膦，降低了抗草甘膦油菜初花期、终花期和成熟期各器官干重以及最终籽粒产量。籽粒产量的降低主要是由于角果数的减少所致，受每角粒数和千粒重的影响较小；抽薹期喷施草甘膦降低了抗草甘膦油菜抽薹后7d、初花期和盛花期叶片中以及结角中期角果皮中可溶性蛋白质含量和叶绿素含量。[结论]该研究可为抗草甘膦油菜的生产提供指导。

关键词油菜；草甘膦；物质生产

中图分类号S634.3文献标识码

A文章编号0517-6611（2017）30-0018-04

Abstract[Objective] The aim was to reseach effects of spraying glyphosate on yield of glyphosateresistant rape .[Method]Using glyphosateresistant rape variety N07 as experimental material ，two treatments of spraying glyphosate and control were set under applying N，P，K，and no fertilizer，yield and yield components of rape were determined.[Result]Spraying glyphosate at bolting stage，dry matter of various organs and seed yield of the glyphosateresistant rapeseed reduced at the beginning and ending of flowering stage and maturing stage.Reduction of seed yield was mainly due to a decrease in numbers of pod，and it was less affected by seed number per pod and 1 000seed weight. Soluble protein content and chlorophyll content of leaf reduced at 7 days after bolting stage and beginning of flowering and full flowering stage；soluble protein content and chlorophyll content of pod shell reduced.[Conclusion]The research can provide reference for glyphosateresistant rape producing .

Key wordsRapeseed；Glyphosate；Matter production

油菜是我國最主要的油料作物，发展油菜生产对保障食用植物油脂的安全供给有重要作用。油菜生长受多种因素的影响，杂草是主要障碍之一。据估计，中国每年由于杂草危害而造成的产量损失达10%～20%[1-2]。筛选和创制抗除草剂油菜是防除杂草的一项有效途径[3]。目前世界上应用较多的是转基因抗草甘膦油菜。草甘膦在全球范围内都是很重要的一种除草剂[4]。中国每年进口的油菜籽中有很大部分是转基因抗除草剂品种，在菜籽的运输和加工过程中，会涉及到基因的漂移扩散等问题。研究抗除草剂油菜的生理变化特性具有重要的现实意义。Oard等[5]研究转bar基因对水稻农艺性状的影响，结果表明：不施用除草剂的情况下，转基因株系与原品种在抽穗期植株高度和稻谷产量上有显著差异。段发平等[6]研究认为，即使在最佳时期喷施合适浓度的除草剂，喷药的抗性品种与对应未喷药的品种相比较，单株产量仍然略有下降。除草剂对作物生理生化影响的研究主要集中在营养生长期[7-9]。李健等[10]研究认为，抗除草剂油菜与对照苗期都有较好的抗旱能力、抗寒能力，两者之间无显著差异。一般认为，除草剂喷施作为一种逆境，植物会产生逆境适应，如乙草胺与赛克的适量混用可以增加大豆叶片的SOD活性，但是不同除草剂及其不同剂量对大豆叶片SOD活性的影响不同，有的促进有的降低其SOD活性[11]。Zablotowicz等[12]经过3年的试验，研究叶面喷施草甘膦对抗草甘膦大豆固氮酶活性、氮素含量和产量的影响，结果表明：叶片氮含量降低，产量降低，但对固氮影响不大。国内外关于抗除草剂油菜的研究，多集中在抗性基因的获得、基因导入方法、生物多样性、生态安全性等，涉及生理性质的研究不多。该文主要研究喷施草甘膦对抗草甘膦油菜物质生产的影响，以期为抗除草剂油菜品种的选育和生产提供理论和实践依据。

1材料与方法

1.1试验地概况试验在扬州大学农学院试验农场进行。土壤状况：砂壤土，有机质11.3 g/kg，全氮1.0 g/kg，速效氮79.56 mg/kg，速效磷23.34 mg/kg，速效钾116.25 mg/kg。

1.2供试材料抗草甘膦油菜品系N07，由江苏省农科院经济作物研究所提供。草甘膦为镇江江南化工有限公司生产的10%水剂，直接购于农药市场。

1.3试验设计

小区设计：油菜育苗移栽，株距0.2 m，行距0.45 m，行宽2.4 m，小区面积32.4 m2 ，折合密度11.11万株/hm2。施肥处理：设置N、P 、K、CK 4个肥料处理，施肥量均为纯N、P2O5、K2O各 120 kg/hm2。肥料运筹方式为基肥和薹肥比例6∶4，氮肥施用尿素，磷肥施用过磷酸钙，钾肥施用氯化钾。喷施草甘膦处理：在抽薹期（抽薹约10 cm，3月上旬，天气晴朗，9∶30）喷施草甘膦，采用手持式小型喷雾器，制剂用药量为15 kg/hm2，加水量为750 kg/hm2，田间喷施时加入少量的洗衣粉。

1.4测定内容与方法

叶绿素含量：采用乙醇（95%）提取法[13]。研磨、乙醇提取，分别于665、649 nm波长处测定叶绿素a和b的吸光度，计算叶绿素a和b的含量；叶绿素a+b的含量由叶绿素a和叶绿素b含量相加所得。叶片位置的确定，抽薹后1周，分上、中、下3个部位，其中“上”是指油菜植株上最大叶片向上第3张叶片，“中”是指油菜植株上最大叶片，“下”是指油菜植株上最大叶片向下第3张叶片。初花期和盛花期时，“上”是指油菜植株上最下部的一张绿叶向上第6张叶片，“中”是指油菜植株上最下部的一张绿叶向上第3张叶片，“下”是指油菜植株上最下部的一张绿叶。角果皮取样时间为终花期后结实期，分为上部和下部。

可溶性蛋白质含量：采用考马斯亮蓝G-250法[13]。取样时间和部位同叶绿素测定。

1.5数据分析试验所得数据用Excel、SPSS 软件进行分析。

2结果与分析

2.1喷施草甘膦对抗草甘膦油菜各器官干重及产量的影响

由表1可见，初花期时，喷施草甘膦后，施N处理中，茎枝和叶片干重分别比未喷施草甘膦的处理减少146.08、106.37 kg/hm2，分别下降5.49%和3.08%，差异均达显著水平；施P处理中，茎枝和叶片干重分别减少102.37、127.55 kg/hm2，分别下降4.41%和3.86%，其中叶片降幅达显著水平；施K处理中，茎枝和叶片干重分别减少13.15、108.15 kg/hm2，其中茎枝干重差异不显著，叶片下降2.73%，差异达显著水平；不施肥处理，喷施草甘膦与未喷施草甘膦的处理相比较，茎枝的降幅较小，差异不显著，叶片减少254.22 kg/hm2，降幅达8.65%，差异显著。终花期和成熟期表现出相同的变化趋势，喷施草甘膦，降低了抗草甘膦油菜各器官的物质生产量。

油菜的籽粒产量可分为角果数、每角粒数和千粒重3个构成因素。由表2可见，同一施肥处理中，喷施草甘膦后角果数都有所减少，其中以不施肥的处理减少的幅度最大，达9.48%，差异达显著水平；施N、P和K的处理分别下降2.34%、2.55%和1.24%，差异未达显著水平。喷施草甘膦后，每角粒数除不施肥的处理有所增加外，其他施肥处理差异很小。喷施草甘膦对千粒重的影响很小。施肥对产量各构成因素的影响有所不同。增施肥料角果数都明显增加，其中以N肥的效果最大，喷施草甘膦和未喷施草甘膦的处理分别增加32.56%和22.87%，达显著水平；增施P肥的效果其次，喷施草甘膦的处理增加16.40%，达显著水平，未喷施草甘膦的处理增加8.12%，差异不显著；增施K肥后喷施草甘膦的处理增加13.37%，达显著水平，未喷施草甘膦的处理增加3.92%，差异不显著。增施肥料每角粒数变化不一，增施N肥后，喷施草甘膦和未喷施草甘膦的处理分别降低2.55、0.64粒，降幅分别达14.26%和3.9%，差异达显著水平。未喷施草甘膦的处理增施P、K肥每角粒数略有增加，但未达显著水平；喷施草甘膦的处理增施P、K肥每角粒数显著减少。增施肥料对千粒重的影响很小，差异均不显著。

2.2喷施草甘膦对叶片及角果皮中可溶性蛋白质含量的影响

由表3可见，不同叶位之间的可溶性蛋白质含量存在明显的差异。总体上看，随着取样时间的推移，可溶性蛋白质含量存在降低趋势。抽薹后7 d，上部叶片中的可溶性蛋白质含量最高，下部叶中的含量最小；喷施草甘膦后，叶片中的可溶性蛋白质含量有所降低，不同的叶位和不同的施肥处理均有相似的变化趋势。初花期、盛花期和抽薹后7 d有相似的变化趋势。试验还表明，角果皮中的可溶性蛋白质含量与叶片中可溶性蛋白质含量相比较，含量明显较少；上部角果皮中的可溶性蛋白质含量比下部要高。

2.3喷施草甘膦对抽薹后7 d至盛花期叶片叶绿素含量的影响

从表4可见，喷施草甘膦后，叶片中的叶绿素a含量和叶绿素b含量均呈现降低的趋势；叶绿素a的含量要明显高于叶绿素b的含量。抽薹后7 d、初花期和盛花期的变化趋势是一致的。施N、施P、施K和不施肥处理均有相似的变化趋势。

从表5可知，油菜角果皮中叶绿素的含量仅相当于叶片中含量的1/10，油菜上部角果皮中的叶绿素含量比下部的含量要高，叶绿素a含量比叶绿素b含量要高。喷施草甘膦后，叶绿素含量呈现下降的趋势，叶绿素a和b的变化趋势是一致的。不同部位角果的变化趋势一致，施N、施P、施K和不施肥处理都有相似的变化趋势。

3结论与讨论

3.1结论

杂草是危害油菜生产的主要障碍之一，培育和种植抗除草剂油菜是解决这一难题的有效途径之一。但喷施除草剂后对抗除草剂油菜自身的影响尚少见报道。以抗草甘膦油菜为材料，研究喷施草甘膦对不同施肥条件下油菜产量的影响，结果表明，与未喷施草甘膦的处理相比较，喷施草甘膦后抗草甘膦油菜籽粒产量和各时期的干重均有不同程度的减少；叶片及角果皮中可溶性蛋白质含量、叶绿素含量均呈现下降的趋势。

3.2讨论

噴施草甘膦后叶片和角果皮的叶绿素含量都有所降低，这与原向阳等[14]在大豆上的研究结果相似。叶绿素含量的高低直接影响光合强度的大小，喷施草甘膦后，由于降低了叶片和角果皮的光合强度，从而使各器官的干物质生产量减少。Zablotowicz等[12] 研究认为，叶面喷施草甘膦使抗草甘膦大豆叶片氮含量降低，产量降低。草甘膦被抗草甘膦油菜所吸收后随同化物传导至整个植株，影响叶绿素的合成与蛋白质的代谢，植株形成的光合产物用于合成蛋白质等含氮物质的量减少，以糖的形式存在于各器官中。

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