谷松林，谷 源，蔡冬華

（衡陽市耒陽市農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，湖南 耒陽 421800）

油菜是我國第一大自產(chǎn)油料作物，湖南省是油菜生產(chǎn)大省，油菜常年播種面積位居全國第一，總產(chǎn)量位居全國第三。2020 年湖南油菜播種面積132.6 萬hm2，湖南油菜主要為9 月下旬或10 月上旬種植，次年5 月上旬收獲。低溫嚴(yán)重影響油菜產(chǎn)量和品質(zhì)，如2008 年冬季低溫冰凍天氣及2020 年春季持續(xù)低溫對湖南油菜生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重影響[1]。因而，降低低溫凍害天氣的不利影響，已成為解決制約湖南省油菜生產(chǎn)問題的關(guān)鍵。

現(xiàn)階段，已有不少關(guān)于低溫脅迫對油菜影響的報(bào)道。李俊等[2]研究發(fā)現(xiàn)，油菜地上部分含水率、地上鮮質(zhì)量和蒸騰速率與凍害指數(shù)呈極顯著正相關(guān)，株高、氣孔導(dǎo)度呈顯著正相關(guān)，其他指標(biāo)與凍害指數(shù)相關(guān)關(guān)系均不顯著；地上部含水率、地上部鮮質(zhì)量、蒸騰速率和株高等光合及生物學(xué)性狀可以作為油菜抗凍性的篩選指標(biāo)。胡勝武等[3]以14 個(gè)甘藍(lán)型油菜品種（系）為材料，分析7 個(gè)抗寒性狀及其與越冬抗寒性關(guān)系發(fā)現(xiàn)，葉片總含水量可作為油菜抗寒性鑒定的指標(biāo)。組織中總含水量及束縛水自由水的比值能較準(zhǔn)確地反映植物的抗寒性[4]。

苗期噴施抗凍劑可有效增強(qiáng)油菜抗凍能力[5-6]，抗凍劑“天達(dá)2116”壯苗靈植物細(xì)胞膜穩(wěn)態(tài)劑針對苗期作物使用，能迅速激活植物細(xì)胞活性，增強(qiáng)細(xì)胞膜自身修復(fù)功能，誘導(dǎo)植株增強(qiáng)抗逆能力；對苗黃、苗弱、老化苗、僵苗、藥害、肥害及病后復(fù)壯有顯著效果；促進(jìn)作物根系生長，改善作物營養(yǎng)狀況；增強(qiáng)作物的抗旱能力，增產(chǎn)增收效果顯著；可防、抗、緩解除藥害。因此，筆者根據(jù)噴施不同濃度抗凍劑“天達(dá)2116”，分析其對油菜抗凍能力的影響，以期為湖南油菜高產(chǎn)高效栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

甘藍(lán)型油菜灃油737 來自湖南省農(nóng)科院作物所，抗凍劑“天達(dá)2116”壯苗靈植物細(xì)胞膜穩(wěn)態(tài)劑購自山東天達(dá)生物股份有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)置

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)于2020 年9 月30 日至11 月2 日在湖南省衡陽市耒陽市新市鎮(zhèn)渠塘村開展盆栽試驗(yàn)?？箖鰟┎捎? 個(gè)濃度水平（600、700 和800 倍稀釋，即A1、A2 和A3），CK 噴清水，3～4 葉時(shí)噴施抗凍劑，3 d 后再將油菜幼苗進(jìn)行低溫處理（5、0 和-5℃）5 d，之后恢復(fù)生長4 d，各處理選取20 顆株幼苗，重復(fù)3 次，觀察其各項(xiàng)指標(biāo)，尋找最佳處理濃度。

以最佳處理濃度在2020 年12 月20 日噴施田間油菜進(jìn)行大田試驗(yàn)，抗凍劑稀釋液處理和CK 試驗(yàn)面積分別為10 m2，3 次重復(fù)，于2021 年1 月15 日和2021 年5 月4 日收獲時(shí)分別調(diào)查其性狀。

1.2.2 性狀調(diào)查（1）抗寒能力效果分析。恢復(fù)生長存活率的測定按公式（1）計(jì)算；電導(dǎo)率采用張以順等[7]測定方法，見公式（2）；葉片含水率通過采集油菜鮮葉稱量鮮重，然后用牛皮紙包好，置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)105 ℃殺青35 min，65℃烘干至恒重，計(jì)算用公式（3）。

其中，E1表示溶液的電導(dǎo)率，E2表示溶液總電導(dǎo)率，E0表示去離子水電導(dǎo)率。

其中，W1表示鮮重，W2表示干重。

（2）農(nóng)藝性狀調(diào)查。每個(gè)處理取5 株中等長勢油菜，做冬前性狀調(diào)查和收獲期性狀調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括綠葉數(shù)、總?cè)~數(shù)、根莖粗、株高、最大葉長和最大葉寬，以及株高、一次分枝數(shù)、角果粒數(shù)、千粒重、單株有效角果數(shù)和單株產(chǎn)量等[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗寒能力分析

2.1.1 5℃處理下噴施抗凍劑對油菜幼苗的影響由表1 可知，5℃下噴施各抗寒劑對灃油737 幼苗存活率基本上沒有影響；A2 處理的含水率最低，A2、A3與A1 和CK 差異顯著；各處理電導(dǎo)率以A2 最高，CK 最低；各處理與對照的含水率與電導(dǎo)率成負(fù)相關(guān)；SPAD 值以A3 處理最高，均與對照差異顯著。含水率越高代表其恢復(fù)生長勢越旺盛[8]，而電解質(zhì)滲透率越高代表葉片冷害程度越深。

表1 甘藍(lán)型油菜幼苗5 ℃處理下噴施抗凍劑的效果

2.1.2 0℃處理下噴施抗凍劑對油菜幼苗的影響從表2 可知，0℃下噴施抗凍劑，灃油737 幼苗存活率與對照差異不顯著，說明0℃也沒有達(dá)到灃油737 號幼苗的致死溫度，但從葉片電解質(zhì)滲透率來說，葉片已經(jīng)受到了一定的傷害，并且從油菜植株的長勢而言，處理與對照的葉片邊緣都出現(xiàn)了一定程度的脫水現(xiàn)象；處理組均表現(xiàn)出較高的含水率，各處理除A1 與對照差異不顯著外，A2 和A3 與對照均存在顯著差異；各處理的電導(dǎo)率均與對照存在顯著差異，A2 電導(dǎo)率最低；各處理間SPAD 值均存在顯著差異，且以A2處理最高。較高SPAD 指數(shù)和較低的電導(dǎo)率，說明在0℃的低溫脅迫下，抗凍劑對植株的葉片起到一定的保護(hù)作用。

表2 甘藍(lán)型油菜幼苗0 ℃處理下噴施抗凍劑的效果

2.1.3 -5℃處理下噴施抗凍劑對油菜的影響從表3可知，經(jīng)過-5℃的低溫處理后，灃油737 幼苗的存活率有了明顯的變化，各處理組與對照的差異達(dá)到顯著水平，說明-5℃對灃油737 的幼苗產(chǎn)生了嚴(yán)重的低溫脅迫，A2 處理存活率最高，為70%，極大地緩解了凍害的影響。對照與各處理組的含水率、SPAD 值和電導(dǎo)率的差異也呈現(xiàn)顯著關(guān)系，處理組較高的含水率和較低的電導(dǎo)率以及較高SPAD 值，表明抗凍劑能提高油菜幼苗抗凍能力。

表3 甘藍(lán)型油菜幼苗-5 ℃處理下噴施抗凍劑的效果

綜上可知，700 倍稀釋液處理（A2）在不同溫度下抗凍效果最佳。后續(xù)以此濃度抗凍劑稀釋液進(jìn)行大田試驗(yàn)。

2.2 田間農(nóng)藝性狀分析

2.2.1 冬前調(diào)查結(jié)果分析由表4 可知，與對照相比，噴施抗凍劑的冬前油菜主莖綠葉數(shù)增加了0.2 片，主莖總?cè)~數(shù)增加了0.6 片，最大葉葉長增加了0.6 cm，葉寬增加了1.6 cm，根頸粗增加了0.8 mm。說明抗凍劑能促進(jìn)冬前油菜生長發(fā)育，從而構(gòu)建了抗寒能力強(qiáng)的健壯群體。

表4 抗凍劑對油菜田間農(nóng)藝性狀的影響

2.2.2 收獲期性狀分析由表5 可以看出，噴施抗凍劑的油菜株高較對照矮0.6 cm，一次有效分枝數(shù)較對照增加了2.8%，角果粒數(shù)增加0.2 粒，全株有效角果數(shù)較對照增加了5.6%，單株產(chǎn)量增加了0.7 g，千粒重也增加了0.02 g。說明噴施抗凍劑能矮化油菜植株，可增加一次有效分枝數(shù)、角果粒數(shù)、全株有效角果數(shù)、單株產(chǎn)量和千粒重。

表5 抗凍劑對油菜經(jīng)濟(jì)性狀的影響

3 結(jié)論與討論

當(dāng)植物遇到低溫時(shí)，生物膜便會(huì)發(fā)生相變，即從液晶相變成凝膠狀態(tài)，并使膜的結(jié)構(gòu)破壞，結(jié)果在原生質(zhì)膜上形成透性較大的非脂類的“洞穴”，成為許多電解質(zhì)自由出入的通道，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的溶膠因而大量排出，最終引起植物死亡[9]。植物寒凍誘抗劑的開發(fā)是依據(jù)近年來在植物信號系統(tǒng)和冷馴化研究方面所取得的一系列成果，如Ca2+、乙酰膽堿等在植物環(huán)境脅迫中的重要作用等[10]。積累更多的“保護(hù)物質(zhì)”和營養(yǎng)物質(zhì)，增加不飽和脂肪酸的含量，防止生物膜的相變、穩(wěn)定膜結(jié)構(gòu)，同時(shí)使植物組織中自由水含量減少，減少組織結(jié)冰的可能性以滿足膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而降低植物的凍害，提高植物抗寒能力。

對灃油737 的幼苗進(jìn)行低溫處理，在5℃條件下，各個(gè)處理之間差異并不顯著；在0℃和-5℃冷脅迫環(huán)境下，A2 濃度對于油菜幼苗能夠保持幼苗體內(nèi)更高的含水率、葉綠素含量和較低的滲透電解質(zhì)，使植株的長勢更加旺盛；在-5℃的條件下，各處理與對照的存活率都較低，抗凍劑的作用尤其明顯。綜合考慮，噴施不同濃度的抗凍劑均可增強(qiáng)油菜幼苗抗凍能力，隨著溫度降低，噴施抗凍劑對提高油菜幼苗抗凍能力的效果逐步增強(qiáng)，700 倍稀釋液處理在不同溫度下抗凍效果最佳。以該濃度噴施田間油菜，發(fā)現(xiàn)冬前長勢有促進(jìn)作用，根頸粗和最大葉長、最大葉寬有明顯增長[11]，在收獲期性狀調(diào)查發(fā)展其對單株有效角果數(shù)、單株產(chǎn)量有明顯促進(jìn)作用，可能是抗寒劑增強(qiáng)了油菜低溫下生長能力，導(dǎo)致其營養(yǎng)生長能力提高，從而提高產(chǎn)量。