多效唑喷施时期对油菜农艺性状、产量和品质的影响

褚乾梅, 白桂萍, 谢 捷, 谢雄泽, 尹羽丰, 王 盾, 冯 鹏

（襄阳市农业科学院, 湖北 襄阳 441057）

油菜（Brassica napusL.）是中国第五大农作物, 也是中国主要油料经济作物, 对中国的粮油供给安全具有重要作用[1］。目前, 中国植物油对外依存度超过60%[2］, 早已超出国家战略安全警戒线, 对中国食用油安全构成巨大威胁。关于如何提高油菜子的产量和品质一直是学者们研究的重点, 选用适宜的油菜品种, 配套合理的栽培措施, 是油菜高产高油优质的重要途径[3］。多效唑是一种广谱型植物生长调节剂, 已在多种作物上广泛应用[4］, 是用于调节植物生长发育的一类农药, 通常可在植物体内传导至作用部位, 以很低的浓度就能促进或抑制其生命过程中的某些环节, 有效调节作物的生育过程, 达到稳产增产、改善品质、增强作物抗逆性等目的[5］。学者们发现多效唑对油菜的生理效应主要是壮苗、矮化、提高抗逆性及增加产量[6-9］。然而对于不同品种油菜多效唑的最佳施用时期, 以及多效唑喷施对油菜成熟期农艺性状、抗病性、产量以及油菜籽品质的共同影响还未见报道。中油杂39、中双11、华油杂62、华油杂9 号是襄阳本地主栽的油菜品种, 华油杂9 号为早熟杂交品种、华油杂62 为晚熟杂交品种、中油杂39 为高油杂交品种、中双11 为常规油菜品种, 本试验以这4 个具有代表性的油菜品种为试验材料进行不同喷施时期试验, 以探索叶面喷施多效唑对不同品种油菜成熟期农艺性状、抗病性、产量以及油菜子品质的共同影响, 确定多效唑最佳施用期, 为其大面积示范推广提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

供试油菜品种为华油杂62、华油杂9 号、中双11、中油杂39；多效唑采用江苏剑牌15%多效唑可湿性粉剂。

1.2 试验设计

于2021—2022 年在湖北省襄阳市南漳县九集镇泉水堰村开展试验。试验地前茬为芝麻, 8 月底收获。在油菜封行期和蕾薹期喷施药剂。本试验采用裂区试验设计, 华油杂62（C1）、华油杂9 号（C2）、中双11（C3）和中油杂39（C4）为主区；封行期（T1, 绿叶数为6～7）、蕾薹初期（T2, 薹高为5～10 cm）2 个多效唑喷施时期为副区, 设置3 个重复。喷施浓度为150 mg/L, 清水喷施作为对照。

试验于9 月27 日采用条播方式播种, 小区长10 m、宽2 m, 等行距6 行, 油菜出苗后即间去丛子苗, 3～4 叶期定苗, 密度为2.5×104株/667 m2, 各小区施用宜施壮长效缓释肥40 kg/667 m2。

1.3 测定内容与方法

1.3.1 农艺指标和产量 取各小区有代表性植株10 株考种, 考察株高、有效分枝部位、有效分枝数、无效分枝数、主花序有效长、主花序有效角果数、分枝有效角果数、单株有效角果数、单株无效角果数、每角粒数、千粒重等农艺性状, 产量以小区实收计产。

1.3.2 抗病性调查 以随机取样法每小区调查100株油菜植株菌核病的发病率和发病指数, 方法参照《油菜菌核病测报技术规范》和文献[10］。

1.3.3 品质分析 采用波通DA7200 近红外品质分析仪分析油菜子蛋白质、含油率、芥酸、硫甙葡萄糖苷、油酸、亚油酸、亚麻酸、软脂酸、硬脂酸、花生烯酸10 个品质指标的含量。

1.4 数据处理

采用Origin 11.0 版软件进行绘图, SPSS 25.0 版软件统计分析数据。

2 结果与分析

2.1 多效唑处理对油菜农艺性状的影响

由表1 可知, 多效唑处理后, 4 个品种的株高和有效分枝部位与对照相比均呈下降趋势, 且封行期株高和有效分枝部位均显著低于对照, 品种间变化趋势一致, 而中油杂39、中双11、华油杂62、华油杂9号封行期喷施多效唑株高降低幅度分别为28.63%、12.94%、19.76%、46.31%, 有效分枝部位降低幅度分别为17.54%、12.09%、13.92%、24.20%, 说明多效唑对不同品种的油菜均有矮化植株的作用, 且在封行期喷施多效唑矮化效果更明显。对植株分枝数的影响可以看出, 多效唑处理后, 4 个品种油菜的有效分枝数均变多, 但未达显著水平, 而无效分枝数呈减少趋势, 且封行期无效分枝数与对照相比显著下降, 品种间表现一致。关于多效唑对油菜主花序有效长的影响, 前人研究结果并不一致[6, 11］, 本试验中4 个品种的主花序有效长与对照相比均呈下降趋势, 但都未达显著水平, 品种间表现一致。关于多效唑对单株角果数的影响, 本研究从主花序有效角果数、分枝有效角果数、单株有效角果数、单株无效角果数这4个指标进行了分析, 多效唑喷施后, 主花序有效角果数减少, 但都未达显著水平, 4 个品种表现一致；分枝有效角果数显著增加, 封行期喷施多效唑分枝有效角果数增加更明显, 中油杂39、中双11、华油杂62、华油杂9 号的增加幅度分别为39.3%、13.3%、19.8%、23.6%；单株有效角果数均增加, 除中双11 外其他3 个品种的增加幅度均达到显著水平, 且封行期喷施多效唑单株有效角果数增加更明显, 中油杂39、中双11、华油杂62、华油杂9 号的增加幅度分别为16.2%、2.8%、15.7%、12.8%；单株无效角果数均呈下降趋势, 除华油杂62 外, 其他3 个品种的降低幅度均未达显著水平, 这可能与华油杂62 自身无效角果数较多有关, 以上结果可以看出多效唑可以使不同品种的油菜单株有效角果数增加, 对产量提升有一定的正向作用。而对于产量影响较大的每角粒数和千粒重, 本研究发现多效唑处理后, 每角粒数呈上升趋势, 但未达显著水平, 且封行期喷施多效唑增加幅度更大, 品种间表现一致；而千粒重品种间的变化趋势并不一致, 多效唑喷施后, 除中双11 外其他3 个品种的千粒重呈下降趋势, 说明多效唑对千粒重的影响可能与品种有关。

表1 多效唑处理对油菜农艺性状及产量的影响

2.2 多效唑处理对油菜抗病性的影响

菌核病是世界性病害, 遍布中国所有油菜栽培地区, 常年发病率为15%～30%, 严重年可达80%, 产量损失5%～30%[12］, 是油菜第一大病害。因此本研究主要通过多效唑对油菜菌核病发病率和发病指数的影响来说明多效唑对油菜抗病性的影响。由图1和图2 可以看出, 多效唑处理后, 油菜菌核病的发病率和病情指数较对照显著降低, 且蕾薹期喷施多效唑菌核病的发病率和发病指数均低于封行期喷施多效唑, 品种间变化趋势一致, 从抗病角度看4 个品种多效唑的最佳喷施时期为蕾薹期, 而多效唑对4 个品种油菜发病率和发病指数的影响效果均为华油杂9 号＞中双11＞中油杂39＞华油杂62。由本试验结果可以说明施用多效唑可以增强油菜的抗病性, 这可能是由于多效唑有一定的杀菌作用, 也可能是由于多效唑增强了植株的生理活性, 增强了植株体内的抗病能力[13］。

图1 多效唑处理对油菜菌核病发病率的影响

图2 多效唑处理对油菜菌核病发病指数的影响

2.3 多效唑处理对油菜子产量的影响

由图3 可以看出, 多效唑处理后, 油菜子产量较对照显著升高, 且封行期油菜子产量增加值高于蕾薹期, 品种间变化趋势一致, 说明4 个品种多效唑的最佳喷施时期均为封行期。而中油杂39、中双11、华油杂62、华油杂9 号封行期油菜子产量增高幅度分别为25.52%、23.94%、16.46%、15.16%, 蕾薹期油菜子产量增高幅度分别为14.74%、12.78%、9.00%、7.12%, 多效唑处理后中油杂39 封行期和蕾薹期的增高幅度均高于其他品种, 而影响作用最小的为华油杂9 号, 说明多效唑对不同品种的油菜作用效果有一定的差异, 不管是代表性早熟品种华油杂9 号还是代表性晚熟品种华油杂62 均有增产效果, 而中双11 又属于代表性常规种, 也有增产效果, 说明多效唑对杂交种和常规种均有增产效果。不同品种的油菜子产量增高幅度相差较大, 说明对不同品种封行期多效唑的最佳喷施时期仍需要进一步验证。

图3 多效唑处理对油菜子产量的影响

2.4 多效唑不同喷施时期对油菜子品质的影响

由表2 可以看出, 无论是封行期还是蕾薹期喷施多效唑, 4 个品种的蛋白含量与对照相比均显著降低, 蕾薹期喷施多效唑蛋白质含量的降低幅度高于封行期, 品种间变化趋势一致, 4 个品种蛋白质含量的降低幅度为中油杂39＜华油杂9 号＜华油杂62＜中双11；同时多效唑处理后, 4 个品种的含油率与对照相比均显著增加, 且蕾薹期喷施多效唑含油率增加值高于封行期, 品种间变化趋势一致, 4 个品种含油量的增加幅度为中双11＞华油杂9 号＞华油杂62＞中油杂39。而对于油菜子中芥酸指标, 封行期喷施多效唑可显著降低中油杂39 的芥酸含量, 蕾薹期喷施多效唑可显著降低华油杂9 号的芥酸含量, 2 个时期喷施多效唑都可显著降低中双11 的芥酸含量, 2个时期喷施多效唑对华油杂62 的影响都不大, 说明多效唑对油菜子中芥酸含量的影响作用与品种有关, 但可以降低油菜子的芥酸含量。多效唑对油菜子中的硫甙葡萄糖苷含量的影响, 本研究结果表明, 封行期喷施多效唑可降低油菜子中的硫甙葡萄糖苷含量, 蕾薹期喷施多效唑可增加油菜子中硫甙葡萄糖苷的含量, 但都未达显著水平, 4 个品种表现一致。综合以上4 个指标说明封行期喷施多效唑, 既可提高油菜子含油量, 又可降低芥酸和硫代葡萄糖苷含量, 更有利于生产出更高产量的 “双低” 菜子油。从多效唑对油菜子脂肪酸组成的影响, 可以看出多效唑处理后, 油酸含量增加, 但未达显著水平, 中油杂39、中双11 封行期增加值高于蕾薹期, 华油杂62、华油杂9 号蕾薹期增加值高于封行期；亚油酸含量减少, 但未达显著水平, 中油杂39、中双11 封行期降低值高于蕾薹期, 华油杂62、华油杂9 号蕾薹期降低值高于封行期；亚麻酸含量减少, 但未达显著水平, 且封行期的降低值高于蕾薹期, 品种间表现一致；软脂酸含量增加, 但未达显著水平, 且封行期的增加值高于蕾薹期, 品种间表现一致；硬脂酸含量增加, 但未达显著水平, 且蕾薹期的增加值高于封行期, 品种间表现一致；花生烯酸含量降低, 但未达显著水平, 且封行期降低值高于蕾薹期, 品种间表现一致。综上所述, 多效唑对不同品种的油菜子脂肪酸组成影响不大, 但对油酸、亚油酸、亚麻酸、软脂酸、硬脂酸、花生烯酸等指标的变化值影响与品种有关。

表2 多效唑喷施时期对油菜子品质的影响 （单位：%）

3 小结与讨论

3.1 多效唑对油菜产量的影响

多效唑是20 世纪80 年代研制的一种三唑类、高效、低毒的植物生长调节剂, 被普遍认为是内源赤霉素合成的抑制剂, 具有调控植物生长、延长植物抗逆性及提高作物产量等作用, 本研究结果表明, 在每667 m2施加40 kg 缓释肥的条件下, 封行期喷施150 mg/L 多效唑可使4 个品种油菜产量达最高值, 这与杨阳等[14］的研究结果一致, 与任廷波等[15］的研究结果相反, 这可能与油菜的施肥种类、施肥量和多效唑处理浓度不一致有关。而对产量贡献最大的单株有效角果数、每角粒数、千粒重[16］, 不同的学者研究结果并不一致, 杨阳等[17］研究表明多效唑处理降低每角粒数, 增加单株有效角果数和千粒重；袁卫红等[18］研究表明, 多效唑对单株有效角果数影响较大, 对每角粒数和千粒重影响较小；刘念等[11］研究结果表明, 喷施多效唑可增加单株有效角果数、每角粒数和千粒重, 本研究表明, 多效唑可显著增加单株有效角果数, 每角粒数略有增加, 对千粒重影响不一致, 以上研究结果均说明喷施多效唑可以通过增加单株有效角果数来增加油菜产量。而从本研究结果来看, 喷施多效唑主要显著增加了分枝有效角果数, 进而使单株有效角果数增加, 这与余常兵等[6］、戴敬等[13］的研究结果一致, 也与水稻通过增加成穗数提高产量的机理一致[19, 20］。

3.2 多效唑对油菜子品质的影响

油菜是中国第一大油料作物, 是人们的主要植物食用油来源, 提高油菜的产量和产油率, 是解决植物油供需矛盾的有效措施[21］。合理施用多效唑可提高油菜产量的结论, 大量学者的研究结果一致, 而对于多效唑施用对油菜子最终品质的影响, 学者们的研究并不多见, 任廷波等[15］研究表明, 多效唑可增加油菜硫甙含量和蛋白质含量, 对其他品质性状影响较小, Baylis 等[22, 23］研究表明, 多效唑对油菜含油量影响不大, 可显著降低硫甙含量, 而本研究结果表明, 封行期和蕾薹期喷施多效唑均可显著提高4个品种油菜含油量, 降低4 个品种油菜蛋白质含量, 而对硫甙含量的影响虽未达显著水平, 但表现出封行期降低蕾薹期增加的趋势, 且品种间表现一致；多效唑对芥酸含量的影响, 不同品种和不同喷施时期表现并不一致, 封行期喷施多效唑可显著降低中油杂39 和中双11 的芥酸含量, 蕾薹期喷施多效唑可显著降低华油杂62 的芥酸含量, 无论是封行期还是蕾薹期喷施多效唑对华油杂62 的芥酸含量均无显著影响。综上所述, 封行期喷施150 mg/L 多效唑可使4 个品种油菜子的品质更佳。关于多效唑增加4 个品种油菜的含油量是通过增加油脂合成实现还是降低油脂分解实现[24］以及多效唑对更多品种的影响结果是否一致, 本研究未做分析, 需进一步探讨。