鄭 磊，李殿榮，陳娜娜，董育紅，關周博, 張忠鑫

(陜西省雜交油菜研究中心,國家油料作物改良中心陜西油菜分中心,陜西 楊凌 712100)

菜籽油是我國居民主要食用優(yōu)質植物油的來源，富含各種天然活性功能成分，也是中國傳統(tǒng)的藥食同源油脂，與人民健康和美好生活息息相關，在保障食物安全、生態(tài)安全中具有重要戰(zhàn)略地位。當前，我國食用油供給安全形勢十分嚴峻，食用植物油對外依存度達65%左右。隨著國際貿易摩擦,以及新冠疫情的雙重影響,使食用油料進口不確定性增大。為此，我國油料作物生產(chǎn)必須立足于自給,尤以擴大面積提高單產(chǎn)為核心，為食用油脂與飼用蛋白提供堅實保障；以發(fā)展占國產(chǎn)食用油半壁江山的菜籽油為重點，加強高產(chǎn)高油品種選育和高產(chǎn)栽培技術研究與推廣,以增強我國油料產(chǎn)業(yè)風險的應對能力，推動“藏糧于技”戰(zhàn)略措施落實落地。

我國黃淮區(qū)及其以北地區(qū)，冬季有大量的農田閑置，發(fā)展油菜潛力巨大。據(jù)陜西省統(tǒng)計局調查，僅該省陜南、關中、渭北地區(qū)冬季就有約20萬hm2閑置田，如果將這些土地能加以利用，可有效提高油料作物總產(chǎn)量，對解決國家食用植物油安全問題具有重大現(xiàn)實意義與戰(zhàn)略意義。

1 影響北方旱地油菜安全越冬問題的初步分析

1.1 干旱給北方旱地油菜帶來嚴重危害

干旱是影響北方油菜生產(chǎn)和發(fā)展的重要因素之一。北方一般秋旱(8-10月)發(fā)生最為頻繁，而且危害較大，往往影響油菜正常播種,造成直播油菜播期偏晚，出苗不齊,出苗后生長緩慢，油菜冬前達不到壯苗，抗災能力差，導致冬季凍害。第二年返青，由于冬前生長發(fā)育不良,開春生長仍然緩慢。常言道：“春雨貴如油”，春天干旱(2-4月)又影響油菜春發(fā)穩(wěn)長，這時油菜正處于營養(yǎng)生長和生殖生長的兩旺時期，是油菜生長發(fā)育的關鍵時期，水分缺乏導致油菜營養(yǎng)生長受阻，花期縮短，分枝減少，授粉受精不良，影響結角結籽；旱情嚴重時,還會影響植物營養(yǎng)元素的正常吸收，造成油菜缺素性葉片發(fā)紅；同時,干旱還容易造成蚜蟲和小菜娥等害蟲爆發(fā)危害和并發(fā)性病毒病。

表1 油菜越冬期的氣溫、降水量和日照時數(shù)(陜西省大荔縣50年氣象匯總)

以陜西關中東部的大荔縣為例：11月下旬平均氣溫3.6℃，油菜地上部基本停止生長，進入越冬期，從12月到1月，平均低于0℃的溫度接近兩個月。1月上旬油菜行間最低溫度達-11.4℃，1月中旬極端最低溫度達-16℃，油菜凍害加劇，大部葉片萎焉，最后發(fā)白干枯。11月至翌年1月三個月總降雨量只有30.8 mm，且蒸發(fā)量大，對油菜安全越冬極為不利。據(jù)2006-2007年田間調查，油菜凍害與土壤(0～10 cm)含水量關系極大，土壤含水量與油菜凍害指數(shù)成高度負相關，其相關系數(shù)r=-0.83，回歸測定y=98.26-4.05x。即當土壤0～10 cm深的含水量在4.4%～20.5%的范圍內，土壤含水量每增加1%其凍害指數(shù)可減輕4%。因此，干旱低溫的氣候條件是造成植株葉片和葉柄干枯，縮莖段皺縮死苗的根本原因。

1.2 冷凍災害也給北方旱地油菜帶來較大危害

冷害和凍害是指低溫對油菜的正常生長產(chǎn)生不利影響而造成的危害。其中凍害是指氣溫下降到0℃或以下，油菜細胞和組織發(fā)生冷凍，導致植株受傷或死亡，一般發(fā)生在油菜越冬期；而冷害則指0℃左右的低溫對油菜生長發(fā)育所造成的傷害，一般多發(fā)生在晚秋和早春。這些冷凍災害輕則使油菜減產(chǎn)，重則造成油菜絕收。

1.2.1 油菜冷凍災害發(fā)生的普遍性 以陜西關中及其北部地區(qū)為例，冬油菜從種到收要經(jīng)歷240～280 d的生育期，其中發(fā)生在晚秋、早春的冷害和冬季的凍害約達141 d(11月中旬至4月上旬)，占油菜全生育期的一半以上，氣溫從播期的日均溫18～20℃下降到1月份-0.2～-2.0℃。然后再上升到4月中旬的15℃以上，呈V”字形變化。期間，油菜在晚秋尚未接受低溫鍛煉之前或鍛煉初期，菜苗水分含量較高，突遇大幅度持續(xù)降溫，就會造成“臨凍期”凍害；而12月下旬到1月中旬，是一年中最冷的時期，這時如氣溫降到-7℃以下，持續(xù)時間較長，油菜細胞就會脫水凝固受凍死亡。所以冷凍災害的普遍性是油菜生產(chǎn)的一大特點，認識這個特點，采取一些預防和補救措施，就會收到減災防災的良好效果。

1.2.2 油菜冷凍災害發(fā)生的嚴重性 油菜冷凍災害輕者減產(chǎn)10%～20%,重者可達50%以上，甚至絕收。1976年，陜西省渭南地區(qū)農墾局所屬華陰、沙苑、朝邑三個農場播種油菜2 747 hm2，因凍害死苗無收面積達1 597 hm2，占播種面積的58.2%。1977年該局再次播種2 219 hm2，該年因凍害造成基本無收面積達1 281 hm2，占播種面積的57.7%。同年，陜西省延安地區(qū)1.114萬hm2冬油菜，有收成的不到133.3 hm2，凍害無收面積達98.8%。

1.2.3 油菜冷凍災害的多發(fā)性 油菜一生中可能要經(jīng)受多次冷凍災害，特別是陜西省關中和渭北旱塬地區(qū)的冬油菜。苗期有可能遭受10月下旬到11月上旬的早霜凍危害，由于葉片的早期受凍，影響其光合作用的正常進行，葉、頸、根都不能很好發(fā)育而獲得壯苗；進入越冬期，氣溫急劇下降，旱助寒威，驟熱驟冷現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，有時寒流降溫到-3℃，甚者達-10℃以下，導致油菜嚴重受凍。凍害較輕者莖葉全部凍干，僅剩心葉；嚴重者造成拔根死苗，根頸腫大、破裂或升溫后頸部松軟，腐爛死亡。

2 北方旱地油菜凍害及冷害的類型、癥狀及原因

2.1 油菜凍害發(fā)生的時期、類型及癥狀

據(jù)陜西省雜交油菜研究中心李殿榮等(1987、1994、2003)調查研究[2]，油菜凍害發(fā)生的時期有3個關鍵期，即臨凍期(10月下旬至11月中旬)、大凍期(12月中旬至1月中旬)和蕾苔期(2月下旬至3月下旬)。

2.1.1 拔根掀苗 拔根掀苗是指地下部分受凍。當播種較遲，根系較小或扎根不深的油菜，若遇-5℃以下的低溫，夜間土壤結冰膨脹，幼苗根系被抬起；到了白天，氣溫回升，凍土溶解，土體下沉，根系被扯斷外露稱拔根掀苗，如發(fā)生這種現(xiàn)象，油菜極易受凍致死。免耕撒播的油菜，由于根系不易下扎，極易發(fā)生拔根掀苗，造成油菜倒苗死亡。

2.1.2 葉片凍害 當氣溫下降到-3℃以下且持續(xù)時間較長時，葉片就會受凍，受凍葉和葉柄呈燙傷水漬狀，當溫度回升后，葉片由黃轉白，枯干或死亡脫落。葉片受凍主要是葉片細胞間隙和細胞內水分結冰，細胞失水導致[3]。

2.1.3 蕾苔和花凍害 春性較強的品種過早現(xiàn)蕾抽薹，只要出現(xiàn)0℃以下低溫就會受凍?；ɡ俸突ㄊ軆?，變成黃褐色，后與花果一起死亡脫落，造成分段結實現(xiàn)象。嫩莖受凍則皮層破裂，凍害嚴重的則莖萎縮下垂折斷或者莖枝凋萎死亡。未死亡的回暖后再發(fā)出側枝和花器，但終因發(fā)育遲緩而畸形，影響授粉和結實，造成嚴重減產(chǎn)。

2.2 油菜冷害的類型及其癥狀

油菜冷害是較凍害較輕的一種災害類型。冬前一般多發(fā)生在油菜臨凍期、大凍初期和來年開春的蕾苔期。冷害雖較輕可以恢復，但對產(chǎn)量仍會造成一定的影響。

2.2.1 葉片冷害 油菜進入臨凍期和大凍初期氣溫逐漸下降，如發(fā)生寒流侵襲，葉片會因未經(jīng)抗寒鍛煉或鍛煉不充分而導致冷害。這時的冷害多發(fā)生在葉片上部外露多的部分。早晨凍傷的葉片發(fā)僵，脆而易折，呈現(xiàn)出水漬狀凍傷；中午前后，氣溫升高，霜凍消融，葉片復原，其結果會影響油菜的正常生長發(fā)育。

2.2.2 蕾苔冷害 由于油菜進入蕾苔期后，耐寒能力下降，遇到早春寒流、濃霜或雪雨都會發(fā)生冷害。其表現(xiàn)是葉片、蕾苔被凍傷，輕則落花落蕾，造成分段結實；重則葉片發(fā)白干枯，花序和側枝萎焉，苔莖皮破裂，頂端幼嫩部位下垂，雖未致死，但恢復生長慢，如重新發(fā)芽生枝，但油菜生長發(fā)育推遲。

2.3 造成油菜冷凍災害的原因

雖然冷凍出現(xiàn)在不同時期，其程度也不盡相同，但其成因大體是一致的。

一是絕對的低溫。冷凍期間平均溫度一般在-3～0℃，部分地區(qū)有時可降到-7～-5℃或以下。

二是凍害以雪雨或凍雨形式出現(xiàn)，造成細胞間隙結冰和細胞內水分結冰[3]。

三是重復凍害。當油菜一次大的冷凍過后，油菜肌體尚未恢復生長，而接著新的冷凍又來到，這種雪上加霜的現(xiàn)象必然使凍害加?。蝗绻鋬鰰r間短，凍害能以間斷恢復，則影響不大。

四是受凍時間長。進入大凍期的凍害，往往一次大的寒流持續(xù)3～4 d，嚴重時影響達一周以上，不僅使凍傷的部分難以恢復，而且由于持續(xù)加重而導致死亡。

3 北方旱地油菜防旱防凍越冬保苗措施

3.1 耕作要以抗旱保墑為中心

3.1.1 水分對油菜的重要性 據(jù)有關資料[2]，生產(chǎn)1 kg油菜籽需要水1 000～2 000 kg,而生產(chǎn)1 kg小麥則需水600～1 400 kg。由此可見，油菜是需水量較大的作物。北方以“旱”著稱，而作物又離不開水，土壤水分的豐缺，不只是影響作物生長的好壞，更重要的是影響產(chǎn)量的高低，嚴重干旱時甚至顆粒無收。

3.1.2 干旱給油菜帶來的危害 干旱會加重油菜凍害，所以滿足油菜的水分需要，關系油菜生長的全過程，直到最后的產(chǎn)量和效益。北方地區(qū)水的來源很艱難,大部分地區(qū)靠天吃飯,尤其是種油菜的地區(qū)，所以油菜產(chǎn)量的高低，要看降雨量的多少及其在全生育期的分布。對于沒有灌溉條件的地方，一定要蓄住天上水，保好地中墑。旱地，耕作的原則應以“抗旱保墑”為中心，在前茬作物收獲后，可采取免耕或少耕的辦法，即使2～3 a翻耕一次，也要耕后帶耙或耱，以便保好地中墑。期間，如降中雨，也要等合墑時耙耱保墑，為油菜的出苗生長和高產(chǎn)奠定水分基礎。在油菜生長全過程中，不論中耕除草或培土防凍，也都要從蓄水保墑的大原則出發(fā)，制定我們的栽培措施。

3.2 培育油菜自身的抗凍能力

3.2.1 選用抗寒、耐旱品種 因地制宜地選擇抗寒、耐旱品種對北方冬油菜生產(chǎn)尤為重要。只有冬性較強的品種才能適應該區(qū)的自然環(huán)境和生態(tài)條件。選用抗寒、耐旱品種也是減輕油菜凍害和干旱最為經(jīng)濟有效的措施。一般生長匍匐或半匍匐，葉色較深、葉片較厚的品種，抗寒性強。目前適宜北方種植的冬油菜甘藍型油菜品種有甘雜1號、單雜1號、2002、秦優(yōu)33、秦優(yōu)7號等，白菜型品種有隴油6號、隴油8號、延油2號、天油7號、天油8號[4]等。

3.2.2 培育壯苗 培育壯苗要做到，適時播種；合理密植；科學施肥。壯苗的標準是：縮莖段不伸長，植株不旺長，單株鮮重100 g左右，葉片深綠，大而肥、厚，有9片左右或9片已經(jīng)開張的綠葉，最長葉25～35 cm，根系發(fā)達，根頸粗0.8～1.3 cm，無病蟲害。主要有:

(1)適時播種。當旬平均氣溫下降到18～19℃或冬前≥0℃的有效積溫達900～960℃的始期為直播適期。適期播種是培育壯苗、減輕凍害提高越冬率和產(chǎn)量的重要措施之一。播種過晚，冬前有效生長期短，葉片、根系的發(fā)育均受到制約，形成弱小苗；播種過早，冬前有效生長期相對較長，生長前期溫度高，地上部生長發(fā)育快，對根系的生長不利，根冠比減少，形成嫩旺苗、高腳苗；弱小苗、嫰旺苗、高腳苗均很難越冬(表2)。只有適期播種，才能確保油菜冬前有一個合理的生長期，苗期發(fā)育適當，干物質積累充分，苗粗苗壯，細胞液濃度和糖分含量高，蛋白質積累合理，根冠比大，是冬油菜安全越冬和穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的基本條件。

表2 越冬期不同苗勢的形態(tài)長相與凍害的關系

從表2看出：9片綠葉以上的壯苗，凍害指數(shù)為56.9%。嫩旺苗冬前綠葉數(shù)11片，葉面積系數(shù)為6.2，凍害指數(shù)為76.1%，死苗率達30%。而高腳苗的縮莖段直接暴露于氣溫劇變的地表受凍最重，凍害指數(shù)高達89.8%，枯心率達63%。弱小苗，葉片小，根系細小而又分布淺，故抗逆性差,凍害指數(shù)達73.1%。弱小苗、嫰旺苗、高腳苗，植株體內含水量高，細胞質濃度小，冰點高，細胞粘滯性低，原生質易遭受破壞，因而凍害死苗嚴重。大量事實說明只有綠葉數(shù)較多、葉片厚實和根頸粗壯的健壯苗、體內細胞液濃度大的抗凍性強。

(2)合理密植。合理密植對北方油菜壯苗越冬有很大作用。密度過大，水分養(yǎng)分光照空氣競爭劇烈，形成瘦高苗、弱小苗，導致越冬率降低；密度過小，雖有利于個體生長發(fā)育，但容易造成地力、光、熱、水等自然資源的浪費，同時也容易造成營養(yǎng)體過大，形成旺苗晚發(fā)苗，易受病蟲危害，不僅不利于越冬,而且易導致貪青晚熟, 影響產(chǎn)量和品質。

本著利于壯苗，適當照顧機械收割的原則，陜西省雜交油菜研究中心李殿榮提出，冬前每667 m2留3萬株左右比較合適，機械化栽培播量以200 g為好。若冬前因故播量偏大，667 m2留苗超過5萬株，可在5葉前橫耙疏苗，冬前將密度壓縮到4萬以下。

(3)科學施肥，重視磷肥。磷肥能增加細胞原生質的粘性和彈性，促進根系發(fā)育，增強抗寒、抗旱能力，大大減輕凍害。油菜對磷肥十分敏感，據(jù)試驗：如果油菜在5葉前缺磷或嚴重缺磷，收成很微，即使后期補足磷肥，也不能彌補因前期缺磷所造成的產(chǎn)量損失。所以油菜施肥原則是：有機無機結合，基肥追肥結合，適量施氮合理施磷，施好硼肥。

結合生產(chǎn)實際，如以產(chǎn)定肥，要取得200～250 kg/667 m2的產(chǎn)量，一般中等肥力土壤，每667 m2需補施純氮10～12 kg，五氧化二磷5～6 kg，氧化鉀5 kg，硼砂0.5 kg左右；若有有機肥，可施腐熟有機肥1 000 kg左右，而化肥根據(jù)其有機肥與含量可適當減少。

3.2.3 噴施多效唑 施用多效唑能防止油菜縮莖段延伸，使油菜矮化、深扎根、增加葉綠素含量，提高凈光合率，延緩葉片衰老，增強作物抗逆性。多效唑一般在油菜6片真葉期噴施。于晴天下午，667 m2用15%的可濕性粉劑50 g對水50 kg[2]噴施。

3.3 創(chuàng)造防寒保暖的環(huán)境條件

3.3.1 溝播與機播 在播種方式上，提倡機播、溝播。機播有利于抓全苗、勻苗；溝播，不僅是一種抗御冷凍低溫的播種方法,而且遇旱時又是一項“豁干種濕”的抗旱播種方法，這種種在溝里經(jīng)培土長在垅上的種植方式，據(jù)渭南墾區(qū)朝邑農場調查，溝播比平播的越冬保苗率高22.8%～39.9%?；虿捎谩跋蜿枩喜ァ?，即深開溝淺復土，溝深8 cm，復土3 cm左右,種子可以直接接觸到底部濕土，還有利于冬季培土防凍和后期抗倒伏。但播種如覆土太深，因油菜種子小，頂土能力差，不利出苗，即使勉強出苗，由于籽粒營養(yǎng)消耗太多，難以形成壯苗，會造成來年油菜的單株生產(chǎn)力很低；如覆土太淺，僅1～2 cm，該層土壤屬水分活動層，遇高溫缺墑不易出苗或易“燒芽”；或晚上潮墑，種子膨脹露白，白天太陽出來，又被曬成半干，這樣多次一潮一干，種子就會喪失發(fā)芽能力。所以良好的覆土厚度,也是一項抓全苗的重要措施。為了有利培土，行距一般40 cm左右；寬窄行種植，寬行可60 cm，窄行30 cm。

在實施輕簡化栽培時，可用機播的播量來調節(jié)密度，假如能做到精量播種，按計劃留好苗數(shù)，那就能節(jié)省人工。但從抗凍要求出發(fā)，壯苗比晚苗、弱小苗抗性強，所以在栽培上要培育壯苗。方法不論是機播還是人工順溝溜種、撒播，待苗長到3～4葉期，都必須拔開堆堆苗，一次完成間定苗。

3.3.2 增加覆蓋，雍根培土 由于溫度降低，油菜在越冬期間基本處于“冬眠”狀態(tài)。在比較寒冷的地方，此時給油菜培土，對油菜安全越冬大有益處。一是減少油菜與干燥寒冷易變的空氣影響；二是把縮莖段保護在土層或覆蓋物之中，溫度的變化小，可使縮莖段免受凍害，起到保濕增溫的作用。

根據(jù)試驗，培土時間應在日平均氣溫穩(wěn)定在6℃左右，即在冬前11月中下旬進行較好，培土深度4～5 cm。培土過早影響油菜生長發(fā)育，而太晚油菜易遭受凍害，加之土壤冰凍，操作困難，并易斷根。為提高勞動效率，大面積生產(chǎn)可采用寬窄行種植，用機械培土。此外，有移栽習慣的地方，東西行開溝深栽利于保苗和光照；培土時，在北邊稍起土埂，可提高行間溫度。

3.3.3 早澆越冬水 由于北方冬季干旱少雨雪，溫度又低，旱助寒危，對油菜越冬十分不利。因而如有灌溉條件的能給油菜澆好越冬水十分重要。灌越冬水的時間選擇得是否恰當，與保苗效果關系極大。要想能選擇好灌水的時機，首先必須搞清楚油菜越冬前期的生物學特性。據(jù)觀察，當平均氣溫下降到5℃時，油菜生長緩慢，平均氣溫下降到3℃時，地上部基本停止生長，下降到0℃以下時則出現(xiàn)凍害。因此，應把平均氣溫下降到5℃左右作為灌越冬水的臨界期。據(jù)大面積生產(chǎn)調查表明，只要適時灌好越冬水，才有利油菜安全越冬。

根據(jù)北方冬油菜所處的氣候條件，早灌越冬水是奪取大面積油菜安全越冬，穩(wěn)產(chǎn)豐收的關鍵。據(jù)定點觀察，油菜在進入12月份基本停止生長，氣溫還不時出現(xiàn)寒流，給油菜帶來一定的凍害，所以當11月下旬油菜出現(xiàn)凍害之前澆灌越冬水，等合墑時松土保墑，有利油菜安全越冬。又據(jù)試驗觀察，油菜行間日平均最低溫度，灌溉的小區(qū)顯著高于未灌的小區(qū)，溫差變幅也顯著小于未灌區(qū)，所以旱塬越冬水有利于油菜抗旱防凍安全越冬。