不同生育期渍水对油菜农艺性状和产量的影响

杨奕涵，马玉申，揭红东，赵 龙，揭雨成*

(1.湖南农业大学农学院，湖南长沙 410128；2.湖南省草类作物种质创新与利用工程技术研究中心，湖南长沙 410128)

长江中下游地区常采用水旱轮作的油菜种植模式，该区土壤黏重，排水困难，春季湿润多雨，易使油菜田形成渍害。土壤水分过饱和，作物生长发育受限，造成减产。因此，迫切要求在明确渍水对作物的危害以及渍水胁迫下作物的适应性反应的基础上采取适宜措施，以降低渍害对作物产量和品质造成的威胁。张学昆等研究表明，农艺措施有提高作物耐渍能力的作用 。刘秋霞等研究表明，苗期渍水导致直播冬油菜产量损失1.1%～41.9%，随氮肥用量增加，渍水引起的产量损失率呈先增加后降低趋势。云飞研究表明，耐渍性较强的油菜品种在春季渍害处理后粒重显著增加。解决渍害最有效的方法就是对现有品种的耐渍性进行遗传改良。油菜种质遗传多样性丰富，为选育耐渍性品种提供了基础。然而，如何从大量的遗传资源中快速有效地筛选出可利用的耐渍材料也是需要解决的问题。国内对油菜涝渍的研究大多数是在盆栽条件下，且针对油菜的易发生涝渍的时期和某一个年度，得出的结果可能与实际大田条件下差异较大。目前，针对在大田条件下并且重复多年各生育期涝渍对油菜生长及产量的影响及其致害机理的研究还比较少。该研究设置了在大田条件下不同生育期及不同渍水天数试验，探讨渍水对油菜农艺性状和产量的影响，为油菜耐逆育种和栽培研究提供理论依据。

1 材料与方法

试验分别安排在湖南省安乡县双湖镇和桃源县漆河镇。油菜供试品种分别为安乡基地油菜种植品种沣油823；桃源基地油菜种植品种沣油737。前茬为一季晚稻，土壤肥力中等、黄壤土。安乡基地试验田于2020年9月30日左右播种，2021年5月4日收获。桃源基地试验田于2020年10月5日左右播种，2021年5月6日收获。播种方式：直播，基肥施40%复合肥(N-P-K：20-10-10)600 kg/hm、施硼6.0 kg/hm；腊肥施用时间12月26日，施45% 的复合肥262.5 kg/hm。油菜全生育期受阴雨寡照和渍害影响较为严重，寒害、冻害影响较小。

试验设计。安乡基地采用随机区组排列设计，在油菜花期(2021年3月18日开始)、角果期(2021年4月3日开始)设置3个渍水处理(水面高出厢面2 cm)(渍水 10、15、20 d)，以正常水分管理为对照，重复3次，小区面积20 m。桃源基地采用随机区组排列设计，在油菜花期(2021年3月20日开始)、角果期(2021年4月7日开始)设置3个渍水处理(水面高出厢面2 cm)(渍水 10、 15、20 d)，以正常水分管理方式为对照，重复3次，小区面积20 m。

性状考察。收获时，分别从安乡和桃源基地每个小区随机挑选10株具有代表性的植株进行性状测定，包括株高、株数、分枝数、角果数、每角果粒数、千粒重，同时每个小区单独收获、称重。

2 结果与分析

农艺性状调查结果表明(表1～2)，与CK(正常水分管理)相比，渍水处理对油菜千粒重、有效总株数影响较小，渍水不同天数处理间差异不显著。

表1 渍水处理对安乡基地沣油823 农艺性状和产量的影响Table 1 Effects of waterlogging treatment on agronomic characters and yield of Fengyou 823 in Anxiang base

表2 渍水处理对桃源基地沣油737农艺性状和产量的影响Table 2 Effects of waterlogging treatment on agronomic characters and yield of Fengyou 737 in Taoyuan base

在安乡基地，沣油 823在花期渍水15和20 d油菜株高和单株有效角果数显著低于CK和渍水10 d处理；沣油 823在角果期渍水15和20 d，单株有效角果数显著低于CK和渍水10 d处理，沣油 823在角果期渍水20 d，株高显著低于CK和渍水10及15 d处理。在桃源基地，沣油737在花期渍水15和20 d油菜株高和单株有效角果数显著低于CK和渍水10 d处理；沣油737在角果期渍水15和20 d，株高显著低于CK和渍水10 d处理，沣油737在角果期渍水20 d，单株有效角果数显著低于CK和渍水10及15 d处理。

从表 1～2 可看出，在安乡基地，沣油 823在花期和角果期渍水对油菜角粒数有显著影响，对油菜一次有效分枝数影响不大。在桃源基地，沣油737在花期和角果期渍水20 d处理油菜一次有效分枝数显著低于CK和渍水10及15 d处理；沣油737在花期渍水15和20 d，油菜角粒数显著低于CK和渍水10 d处理；沣油737在角果期渍水10、15和20 d，油菜角粒数显著低于CK。

由表1～2可知，花期和角果期渍水对油菜产量都有很大的影响。在安乡基地，沣油823花期渍水10、15、20 d较CK依次减产11.94%、23.54%、36.37%，渍水处理油菜籽粒产量显著低于CK(<0.05)，其中渍水20 d处理籽粒产量显著低于渍水10 d处理，但与渍水15 d处理间差异不显著；沣油823角果期渍水10、15、20 d较CK依次减产13.85%、27.22%、43.01%，渍水处理油菜籽粒产量显著低于CK(<0.05)。

在桃源基地，沣油737花期渍水10、15、20 d较CK依次减产11.86%、27.57%、36.94%，渍水处理油菜籽粒产量显著低于CK(<0.05)；角果期渍水10、15、20 d较CK依次减产11.86%、24.42%、35.60%，渍水处理油菜籽粒产量显著低于CK(<0.05)。可见，花期和角果期渍水对油菜产量影响均较大，随着渍水天数延长，油菜减产幅度增大。

3 讨论与结论

水分过多是影响作物产量的主要因素之一，渍水危害在很大程度上限制了作物的产量。宁金花等对拔节期水稻进行淹水处理，发现淹水处理导致水稻的空壳率增加，千粒重和结实率降低，且淹水程度越深、持续时间越久对产量造成的影响越严重，千粒重的结果与该研究略有不同，可能是研究对象不同所致。大量研究表明，涝渍胁迫对许多植物的形态建成均产生抑制作用，大豆、虉草和棉花等植物的株高和干物质积累均因涝渍胁迫而呈降低趋势。Ma等在开花期对冬小麦进行水分胁迫的研究表明，淹水胁迫显著降低了冬小麦的株高、节间长度和叶面积，与该研究结果一致。马海清等研究表明，油菜初花期遭受渍害，会严重影响产量，20个品种平均产量下降21%，与该研究中渍水15 和20 d处理所得结果一致。王矿等研究表明，随着油菜淹水历时不同，有效角果数、干物质重及角粒数等要素随着淹水历时的增加呈递减趋势。一般而言，植物在不同生育期对渍害的抗性不同。Setter等研究小麦、大麦在不同生长阶段的耐渍性，发现在发芽期的耐渍性明显弱于苗期和花期，且耐渍性遗传多样性更广。Takeda等对3 457份大麦材料在发芽期淹水4 d进行耐渍性筛选，根据相对成苗率，初步筛选了435个耐渍品种，随后延长胁迫时间至8 d，从中筛选到33个极耐渍品种。该研究发现，与CK相比，渍水处理油菜的株高受到明显抑制，有效角果数、每角粒数、籽粒产量均明显下降，而千粒重、一次有效分枝数、有效总株数没有较大变化。在花期和角果期渍水15和渍水20 d处理油菜每角粒数显著低于CK；与CK相比，在花期和角果期渍水15和渍水20 d，大部分处理油菜株高和单株有效角果数都显著降低(<0.05)；花期和角果期渍水对油菜产量都有很大影响，且随着渍水天数延长，油菜减产幅度增大。推测渍害主要是通过影响油菜的角果数来影响产量。说明在长江流域应选用耐渍性较强的油菜品种，以减轻渍害造成的损失。