余常兵　張樹杰　謝立華　等

摘要：盆栽條件下，設置0（CK）、1.5、2.0和2.5 g/kg 4個濃度的多效唑對油菜子進行拌種處理，研究其對油菜（Brassica napus L.）中雙11號不同時期生物量、氮素濃度和積累、光合作用、子粒產量和農藝性狀等的影響。結果表明，與CK相比，較低用量的多效唑拌種，油菜氮濃度和氮積累量顯著增加，光合作用能力增強，子粒產量增加。隨多效唑拌種濃度的增加，油菜產量、干物質和氮積累量、光合能力等均呈下降的趨勢。分析表明，多效唑主要通過提高油菜光合作用能力，促進油菜冬前營養(yǎng)生長和氮素積累，提高千粒重和主花序子粒生產能力以促進油菜生長和提高產量。試驗條件下，用1.5 g/kg多效唑拌種效果最好。

關鍵詞：油菜（Brassica napus L.）；多效唑；氮積累；光合作用；主花序

中圖分類號：S565.4 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）22-5364-05

多效唑（Paclobutrazol）是三唑類植物生長延緩劑，主要通過抑制赤霉素的生物合成影響植物的生長發(fā)育和生理生化過程[1-3]。多效唑不僅能抑制植物莖枝伸長、促使植株矮化變壯，增強抗逆能力[1，3，4]，還能夠縮短節(jié)間、促進分蘗、提高光合效率、延長光合時間，延緩植物衰老等[1，3，5，6]。油菜（Brassica napus L.）是我國重要的經濟作物和冬季油料作物，在農業(yè)、農村經濟及保障食用植物油供給中具有重要作用[7-10]。近年來的研究表明，油菜苗期和旺盛生長期施用多效唑不僅可以促進植株矮化、增強植株抗逆性，還能有效防止早薹早花，提高子粒產量[11，12]。過去多效唑的施用方法多以葉面噴施為主，費工費時、不便于農事操作。本研究通過多效唑直接拌種，研究其對油菜生長、氮素積累、光合特性及產量等方面的影響，為油菜多效唑的輕簡化使用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2011年9月至2012年5月在中國農業(yè)科學院油料作物研究所網室（湖北武漢，東經114°20′， 北緯30°37′）進行。供試土壤為黃棕壤，采自湖北省武漢市新洲區(qū)陽邏鎮(zhèn)（東經114°54′， 北緯30°37′）農田0～20 cm耕作層，土壤風干后測定養(yǎng)分狀況，pH 6.71（土水比1∶5），全氮1.28 g/kg，速效磷36.2 mg/kg，速效鉀63.9 mg/kg。供試油菜品種為甘藍型常規(guī)油菜中雙11號，多效唑為15%的可濕性粉劑（北京鼎國生物技術有限公司武漢分公司）。

1.2 試驗設計

試驗設置4個多效唑拌種濃度，分別用多效唑0 g/kg（CK）、1.5 g/kg（Ⅰ）、2.0 g/kg（Ⅱ）和2.5 g/kg（Ⅲ）對油菜子進行拌種。土壤過2 mm篩后混合均勻，2011年10月18日裝盆，每盆裝土8 kg，分別施入尿素0.80 g，磷酸二氫鉀1.60 g和硼砂0.08 g，用去離子水調節(jié)土壤濕度至田間最大持水量的70%。將種子按上述處理拌種后播種，設9次重復，11月8日第1次間苗，每盆留苗4株；11月14日（幼苗期）第2次間苗，每盆留苗3株，同時追施尿素0.60 g；12月31日（越冬期）每盆再追施尿素0.60 g。

1.3 測定項目和方法

1.3.1 光合作用參數測定 分別在幼苗期和越冬期選擇晴朗天氣，用LI-6400型便攜式光合測定儀（USA）測定植株光合作用參數。測定時間為上午10：00～11：30，溫度22～25 ℃，大氣CO2濃度400～450 μmol/mol，空氣相對濕度70%～75%，光密度通量（PFD）1 200 μmol/（m2·s）。選取植株第5片完全展開葉（由心葉向下）為測定對象，每個處理測定6次。測定指標包括凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr）。

1.3.2 采樣及收獲 分別在幼苗期和越冬期采樣，每個處理進行3次重復。采樣時用流水小心沖洗，將植株完整取出，用去離子水清洗干凈，沿出土線分為根系和地上部，105 ℃殺青30 min，60 ℃烘干至恒重，測定生物量和氮濃度。2012年5月9日（收獲期）收獲，每個處理進行3次重復，將植株地上部和根系用去離子水清洗干凈，分別裝入塑料網袋中，種子（分主花序和分枝花序）在陽光下曬干，其他部位60 ℃烘干至恒重，測定各部位生物量和子粒產量，粉碎后采用凱氏定氮法測定氮濃度 [13]。

1.4 數據分析

成熟期地上部各部位氮濃度分別測定，重量加權計算地上部平均氮濃度和總積累量。所有數據均用SPSS 16.0 軟件進行單因素方差（ANOVA）統(tǒng)計分析，Duncan法多重比較和t檢驗。

2 結果與分析

2.1 多效唑拌種對油菜子粒產量及氮素積累的影響

由表1可知，與CK相比，處理Ⅰ油菜單株子粒產量極顯著升高18.3%，處理Ⅱ降低7.6%，而處理Ⅲ極顯著降低31.4%。其中，主花序子粒產量處理Ⅰ和處理Ⅱ較CK分別升高15.5%和22.4%，處理Ⅲ較CK極顯著降低25.4%；分枝花序子粒產量處理Ⅰ較CK極顯著升高19.5%，處理Ⅱ和處理Ⅲ較CK分別極顯著降低20.5%和34.0%。

多效唑拌種油菜子粒氮濃度較CK顯著升高，但不同拌種量間無顯著差異（表2）。油菜子粒氮累積量方面，處理Ⅰ較CK極顯著升高，處理ⅡCK略微降低，而處理Ⅲ較CK極顯著降低。

2.2 多效唑拌種對油菜農藝性狀的影響

由表3可知，與CK相比，處理Ⅰ和Ⅱ的分枝數和角果數無顯著變化，處理Ⅲ分枝數顯著降低。處理Ⅰ和處理Ⅱ的主花序千粒重極顯著升高，處理Ⅲ的分枝花序千粒重極顯著降低。多效唑拌種對油菜株高、分枝高度、角果長度和每角粒數影響不顯著（數據未列舉）。

2.3 多效唑拌種對油菜不同時期干物質和氮素積累的影響

由表4可知，與CK相比，幼苗期處理Ⅰ和Ⅱ的地上部干重差異不顯著，處理Ⅲ顯著降低，而根系干重隨多效唑拌種量增加均顯著降低。與CK相比，越冬期處理Ⅰ地上部干重顯著升高，處理Ⅱ差異不顯著，處理Ⅲ則顯著降低；而根系干重隨多效唑拌種量的增加呈降低趨勢，且處理Ⅲ差異達極顯著水平。收獲期，多效唑拌種各處理油菜地上部干重均較CK顯著降低，但不同多效唑拌種量間無顯著差異，處理Ⅰ和Ⅱ的根系干重雖較CK有降低趨勢，但未達到顯著性差異水平，處理Ⅲ根系干重較CK顯著降低。

由表5可知，除收獲期處理Ⅰ根系外，各處理全生育期多效唑拌種處理的地上部和根系氮濃度均顯著高于CK。不同多效唑處理間，隨著拌種量增加，幼苗期地上部氮濃度雖有升高趨勢，但差異不顯著，而根系氮濃度卻顯著升高，越冬期和收獲期地上部和根系氮濃度不同多效唑處理后的處理間無顯著變化。

由表6可知，與CK相比，幼苗期處理Ⅰ地上部氮累積量顯著升高，處理Ⅱ差異不顯著，處理Ⅲ顯著降低；根系氮累積量與CK相比，處理Ⅰ和處理Ⅱ差異不顯著，處理Ⅲ顯著降低。與CK相比，越冬期地上部氮累積量與幼苗期地上部氮累積量相似，根系氮累積量處理Ⅰ和處理Ⅱ顯著升高，處理Ⅲ顯著降低，存在隨多效唑拌種量的增加而先升高后降低的趨勢。收獲期所有多效唑拌種處理地上部氮累積量較CK均顯著降低，其中處理Ⅰ和處理Ⅱ無顯著差異，但均顯著高于處理Ⅲ，處理Ⅰ和處理Ⅱ根系氮累積量較CK顯著升高，而處理Ⅲ與CK無顯著差異。

2.4 多效唑拌種對油菜不同時期光合作用的影響

由表7可知，與CK相比，在油菜前期生長階段，葉片凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）和蒸騰速率（Tr）的變化均存在隨多效唑拌種量增加而先升高后降低的趨勢。與CK相比，所有多效唑拌種處理幼苗期葉片胞間CO2濃度（Ci）均顯著升高，越冬期顯著降低，多效唑拌種各處理間差異不顯著。

3 小結與討論

大量研究表明，外源施用多效唑能夠顯著提高作物抗逆能力、增加作物收獲產量，這種作用與其促使植株矮化變壯、提高光合效率、延長光合時間、增加分蘗數量等有關[1，3，5，6]。呂雙慶等[14]研究報道，苗期葉面噴施150 mg/L多效唑可顯著增加旱地小麥的分蘗數和子粒產量。Singh等[15]試驗表明，土壤澆灌低濃度多效唑溶液可以顯著提高芒果（Mangifera indica L.）產量。曾旭等[16]研究發(fā)現，拔節(jié)期葉面噴施200 mg/L的多效唑可有效延緩小麥旗葉葉綠素含量和凈光合速率的下降，顯著提高產量，葉面噴施400 mg/L的多效唑雖也能延緩葉綠素含量和凈光合速率的下降，卻使產量顯著降低。胡正元等[11]研究發(fā)現，油菜3至5葉期葉面噴施100～150 mg/L多效唑，子粒產量增加29.9%。陳曉光等[6]研究發(fā)現，起身期噴施100 mg/L多效唑，可明顯降低小麥株高和基部節(jié)間長度，提高單位面積成穗數和產量。趙婧等[2]研究發(fā)現，營養(yǎng)生長階段葉面噴施1.2 kg/hm2多效唑可有效提高大豆葉片葉綠素含量和凈光合速率，進而提高產量。本試驗中，油菜子用多效唑按1.5 g/kg拌種，其產量較對照（CK）顯著提高，而按2.0g/kg或2.5g/kg拌種，油菜子粒產量卻分別較對照略微或顯著降低（表1）。處理Ⅰ的主花序和分枝花序子粒產量均較CK顯著增加，單株產量較CK顯著增加（表1）。在產量構成因素中，角果數和千粒重是決定油菜子粒產量的關鍵因素[7，8，17-21]。本試驗的主花序產量構成中，處理Ⅰ和處理Ⅱ主花序角果數與CK無顯著差異，而千粒重顯著高于CK（表3）。以上結果表明，提高千粒重（特別是主花序千粒重）是低濃度多效唑拌種提高油菜子粒產量（特別是主花序子粒產量）的主要原因。Zhang等[21]研究認為，在田間種植條件下，油菜子粒產量中主花序的貢獻率隨單位面積主花序數量（即種植密度）的增加而顯著增加。因此，在油菜生產中，提高單位面積主花序數量，充分發(fā)揮主花序生產能力是提高油菜產量的有效途徑[7-10，21]。低濃度多效唑拌種能顯著提高主花序產量（表1），所以在提高油菜生產能力中具有很高的應用潛力。

研究表明，增加油菜冬前生長速率和氮素累積有利于提高單株角果數，增加子粒產量[7，22-26]。本試驗中，處理Ⅰ和處理Ⅱ油菜冬前地上部干重雖然與CK沒有顯著差異，但由于植株體內氮濃度顯著高于CK，因而單株體內氮素累積量也顯著高于CK（表6）。另一方面，油菜營養(yǎng)生長階段體內累積的氮素會在生殖生長階段被轉運到角果和子粒中去[22-26]。Rossato等[23]研究發(fā)現，在角果成熟過程中，進入角果的氮有48%來自于營養(yǎng)器官的儲存。本試驗中，收獲期處理Ⅰ和處理Ⅱ的地上部氮累積量顯著低于CK，而根系氮累積量顯著高于CK（表6）。因此，促進油菜冬前營養(yǎng)生長，提高植株體內氮素累積量，是多效唑拌種提高油菜子粒產量的重要作用機理之一。

光合作用是決定綠色植物生長及產量形成的重要因素，本試驗油菜前期營養(yǎng)生長階段，處理Ⅰ和處理Ⅱ油菜葉片的凈光合速率（Pn）一直顯著高于CK，而葉片氣孔導度（Gs）和蒸騰速率（Tr）在幼苗期顯著高于CK、越冬期與CK無顯著差異（表7）。這一結果說明多效唑拌種可以促進油菜光合作用，但與前人的研究結果并不完全一致。如Jaleel等[5]研究發(fā)現，低濃度（5～20 mg/L）多效唑處理可以顯著提高長春花（Catharanthus roseus L.）凈光合速率（Pn）和胞間CO2濃度（Ci），但卻降低了蒸騰速率（Tr）。Navarro等[27]研究發(fā)現，多效唑澆灌土壤引起康乃馨（Arbutus unedo L.）幼苗葉片氣孔關閉、蒸騰速率降低，但卻可以提高其水分利用效率，這些差異是否與作物種類、多效唑施用方式、施用時間等相關，有待進一步研究。

4 結論

多效唑拌種能夠提高油菜前期光合作用能力，促進油菜冬前營養(yǎng)生長和體內氮素積累，增加千粒重和主花序子粒生產能力，從而促進油菜生長，提高子粒產量。試驗條件下，油菜子用1.5 g/kg多效唑拌種效果最好。

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（責任編輯 韓 雪）

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