苗期喷施外源物质对迟播油菜越冬期抗寒性及产量的调控效应
杨书婷, 何盛浩, 赵碧云, 贺嘉, 刘晶, 杨梦瑶, 陈爱武, 王晶, 赵杰, 蒯婕, 汪波, 徐正华, 周广生
作物学报
2025, 51 ( 10):
2788-2804.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2025.55002
稻-稻-油是长江流域主要种植模式之一, 但晚稻、再生稻与油菜茬口矛盾突出, 导致油菜播种期推迟。迟播条件下, 油菜常因冬前有效积温下降、叶片数少、干物质积累量不足、抗倒伏能力下降, 导致籽粒产量低而不稳。喷施外源物质是一种快速高效、省工节本的调控技术, 可以提高油菜的抗倒伏性及产量。本研究以华油杂137为试验材料, 于苗期分别喷施5种不同浓度的外源物质: 0.5、1.0、1.5 mg L-1的三十烷醇(A1、A2、A3), 10、20、40 mg L-1的赤霉素(B1、B2、B3), 10、20、30 mg L-1的复硝酚钠(C1、C2、C3), 10、20、30 mg L-1的6-苄基腺嘌呤(D1、D2、D3)及12.5、25、50 mg L-1的烯效唑(E1、E2、E3), 以清水处理(CK)作为对照, 研究苗期喷施外源物质对迟播油菜抗寒性及产量的影响。结果表明: (1) 综合2年的产量、农艺性状及抗寒相关指标等得出, 对迟播油菜抗寒性、抗倒伏能力及产量具有显著促进作用的外源物质及浓度为: 30 mg L-1的复硝酚钠、30 mg L-1的6-苄基腺嘌呤、40 mg L-1的赤霉素和1.0 mg L-1的三十烷醇。与对照相比, 30 mg L-1的复硝酚钠处理的2年产量均最高, 分别比CK增产14.4%、12.9%。30 mg L-1的复硝酚钠、30 mg L-1的6-苄基腺嘌呤和40 mg L-1的赤霉素处理均可显著提高迟播油菜苗期、蕾薹期、花期的单株叶面积, 增加各生育期的干物质积累量。(2) 1.0 mg L-1的三十烷醇和30 mg L-1的6-苄基腺嘌呤处理显著增加了茎秆抗折力, 降低了倒伏角度, 提高了迟播油菜的抗倒伏能力。(3) 1.0 mg L-1的三十烷醇、40 mg L-1的赤霉素、30 mg L-1的复硝酚钠处理可显著增加越冬期油菜叶片中可溶性糖含量, 提高抗氧化酶活性, 减少活性氧积累和丙二醛含量, 提高越冬期的抗寒性。本研究可为长江流域迟播油菜抗逆稳产提供技术支撑。
年份
Year | 外源物质
Exogenous substance | 处理
Treatment | 单株角果数
Siliques per
plant | 每角粒数
Seeds per
Silique | 千粒重
1000-seed weight (g) | 成株率
Survival rate (%) | 单株产量
Yield per plant (g) | 产量
Yield
(kg hm-2) | | 2022-2023 | | CK | 82.6 ab | 18.8 a | 3.4 bcd | 73.0 a | 5.30 bcd | 2335.5 bcde | | TA | A1 | 90.8 ab | 18.4 a | 3.5 abcd | 70.7 ab | 5.73 abc | 2454.5 abcde | | A2 | 94.5 ab | 17.4 a | 3.4 bcd | 76.7 a | 5.57 abcd | 2528.8 abcd | | A3 | 75.6 b | 18.6 a | 3.4 bcd | 76.7 a | 4.77 d | 2218.6 e | | GA3 | B1 | 76.5 b | 19.3 a | 3.6 ab | 72.2 a | 5.30 bcd | 2283.6 cde | | B2 | 81.4 ab | 20.1 a | 3.5 abc | 65.3 b | 5.77 abc | 2439.7 abcde | | B3 | 94.1 ab | 18.5 a | 3.5 abcd | 70.0 ab | 6.10 ab | 2584.9 ab | | CSN | C1 | 87.1 ab | 17.4 a | 3.5 abcd | 71.1 ab | 5.27 bcd | 2257.5 de | | C2 | 83.2 ab | 19.1 a | 3.4 bcd | 73.3 a | 5.47 abcd | 2418.6 abcde | | C3 | 96.2 a | 18.2 a | 3.5 abc | 73.3 a | 6.17 a | 2671.4 a | | 6-BA | D1 | 75.5 b | 19.7 a | 3.4 bcd | 76.7 a | 5.13 cd | 2342.8 bcde | | D2 | 80.8 ab | 19.2 a | 3.5 abcd | 74.4 a | 5.40 abcd | 2398.0 bcde | | D3 | 85.7 ab | 18.7 a | 3.7 a | 73.3 a | 5.87 abc | 2540.8 abc | | S3307 | E1 | 81.1 ab | 20.0 a | 3.4 bcd | 72.2 a | 5.57 abcd | 2411.9 abcde | | E2 | 92.7 ab | 19.1 a | 3.3 cd | 72.2 a | 5.93 abc | 2559.6 ab | | E3 | 85.3 ab | 19.5 a | 3.3 d | 74.4 a | 5.40 abcd | 2372.4 bcde | | 2023-2024 | | CK | 67.0 cde | 14.6 a | 3.3 a | 72.1 ab | 3.22 bcde | 1466.4 abcde | | TA | A1 | 61.5 de | 15.7 a | 3.3 a | 69.7 ab | 3.21 bcde | 1360.1 bcde | | A2 | 77.8 abcd | 15.1 a | 3.3 a | 72.7 ab | 3.90 abcd | 1546.3 abcd | | A3 | 69.2 abcde | 13.4 a | 3.3 a | 72.7 ab | 3.06 de | 1305.7 de | | GA3 | B1 | 58.7 e | 14.9 a | 3.3 a | 72.7 ab | 2.88 e | 1353.6 bcde | | B2 | 74.3 abcde | 13.7 a | 3.4 a | 70.7 ab | 3.44 abcde | 1511.6 abcde | | B3 | 77.3 abcde | 14.7 a | 3.3 a | 71.7 ab | 3.74 abcd | 1594.7 abc | | CSN | C1 | 68.4 bcde | 14.9 a | 3.3 a | 70.7 ab | 3.39 abcde | 1398.2 abcde | | C2 | 70.4 abcde | 14.5 a | 3.4 a | 74.8 ab | 3.45 abcde | 1469.5 abcde | | C3 | 88.1 a | 14.1 a | 3.3 a | 73.7 ab | 4.10 a | 1655.1 a | | 6-BA | D1 | 68.5 bcde | 14.0 a | 3.3 a | 73.7 ab | 3.14 cde | 1266.2 e | | D2 | 72.5 abcde | 13.5 a | 3.4 a | 75.8 a | 3.29 abcde | 1482.4 abcde | | D3 | 84.4 abc | 14.6 a | 3.3 a | 71.7 ab | 4.04 ab | 1615.0 ab | | S3307 | E1 | 69.7 abcde | 14.1 a | 3.2 a | 69.7 ab | 3.14 cde | 1298.8 de | | E2 | 71.8 abcde | 14.3 a | 3.2 a | 72.7 ab | 3.25 bcde | 1335.2 cde | | E3 | 86.4 ab | 14.0 a | 3.3 a | 68.7 b | 3.96 abc | 1593.9 abc | | 方差分析ANOVA | 年份Year | ** | ** | ** | NS | ** | ** | 外源物质
Exogenous substance | ** | NS | ** | NS | ** | ** | 年份×外源物质
Year×exogenous substance | ** | ** | * | NS | ** | ** |
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表2
苗期喷施外源物质对迟播油菜产量及产量构成的影响
正文中引用本图/表的段落
播期推迟导致作物产量低而不稳。研究表明, 关键生育期喷施适宜浓度的外源调节物质可改善幼苗素质, 提高抗逆性及抗倒伏性, 增加作物产量、改善籽粒品质等[8-10]。郭茂畅等[11]研究发现, 迟播油菜叶面喷施适宜浓度的外源2,4-表油菜素内酯(2,4- EBR)或赤霉素(GA3)增加了越冬期的绿叶数、叶面积和地上部干物质积累量, 促进了壮苗的形成, 为油菜春后的迅速生长奠定了基础, 并最终提高了籽粒产量。低温条件下, 油菜体内抗氧化酶活性显著降低, 导致过氧化物大量积累损伤膜系统, 甚至导致细胞死亡[12]。外源物质处理可提高抗氧化系统中过氧化物酶、过氧化氢酶活性, 减少氧化损伤, 从而提高油菜越冬期的抗寒性[13]。
于苗期喷施不同外源物质后, 各处理间产量差异较大(表2)。A2、B3、C3、D3处理分别是各外源物质处理下增产的最适浓度, 2022—2023年分别比CK提高8.3%、10.7%、14.4%、8.8%, 2023—2024年分别比CK提高5.4%、8.8%、12.9%、10.1%。2年产量最高的处理均为C3, 分别达到2671.4 kg hm-2和1655.1 kg hm-2。喷施外源物质主要通过增加单株角果数影响迟播油菜的产量, 对每角粒数、千粒重和成株率的影响较小。
由表5可知, 本次分析提取到的前6个主成分能够反映外源物质处理后迟播油菜生长发育92.1%的信息, 可用这6个主成分代替本研究中的28个指标对不同外源物质处理后迟播油菜的生长发育情况进行评价和判断。产量、苗期干物质积累量、花期干物质积累量、成熟期干物质积累量、蕾薹期单株叶面积和叶面积指数、花期单株叶面积和叶面积指数在第1主成分上有较高的载荷, 表示其与第1主成分有较高的相关性; 上部倒伏指数在第2主成分上有较高的载荷, 表示其与第2主成分有较高的相关性。其余主成分载荷值较高的有第3主成分上的可溶性糖, 第4主成分上的倒伏角度, 第5主成分上的H2O2和第6主成分上的MDA。前2个主成分涵盖了大部分指标的载荷, 由成分载荷图(图8)能更清楚地看出前2个主成分中指标的分布情况。
本文的其它图/表
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