劉紅宜，武美燕，朱建強(qiáng) (長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

我國油菜濕害及其防治措施研究進(jìn)展

劉紅宜，武美燕，朱建強(qiáng) (長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

從油菜的濕害指標(biāo)，濕害對油菜形態(tài)、生理及產(chǎn)量的影響，以及油菜濕害的防治措施等幾個方面，綜述了我國油菜濕害及其防治措施研究進(jìn)展。

油菜；濕害；形態(tài)；生理；防治措施

油菜是我國排在水稻、小麥、玉米、大豆之后的第五大作物，栽培面積和總產(chǎn)量我國均占世界之首。長江流域是我國油菜主產(chǎn)區(qū)，但長江流域地勢低洼平坦，春秋兩季濕潤多雨，降雨量常超過油菜正常需水量，越冬油菜受濕害影響十分普遍，積水量大的稻-油輪作油菜田由于土壤粘重、排水困難、透水性差，濕害尤為嚴(yán)重[1-2]。對于長江流域及同類地區(qū)來說，油菜產(chǎn)量不高往往在于漬、產(chǎn)量不穩(wěn)在于澇[3]。因此，加強(qiáng)油菜濕害防治研究，對提高油菜產(chǎn)量，擴(kuò)大油菜種植面積，保障我國食用植物油的安全供給和農(nóng)民收入供給具有重大意義[2]。

1 油菜對土壤濕度的要求和濕害指標(biāo)

1.1 油菜對土壤濕度的要求

1.2 油菜濕害指標(biāo)

濕害是指土壤水分達(dá)到飽和狀態(tài)，土壤含水量超過田間最大持水量，造成嫌氣環(huán)境，植株因氧氣虧缺而發(fā)生代謝改變，從而導(dǎo)致植株生長發(fā)育不良、產(chǎn)量下降的一種災(zāi)害。根據(jù)濕害發(fā)生的動力條件，可將濕害分為洪災(zāi)、澇災(zāi)和漬災(zāi)3種。洪災(zāi)是指河流、湖泊、水庫等因水失控泛濫淹沒或浸泡農(nóng)田對作物造成的危害。澇害是指降雨量過大，地面積水，淹沒作物一部分或全部而造成的危害，此時農(nóng)田淹水超過作物耐淹水深和耐淹歷時。漬災(zāi)(漬害)則是地下水位過高引起作物根系層土壤水分含量過高，造成根系層土壤肥力因素失調(diào)，進(jìn)而影響作物正常生長發(fā)育的災(zāi)害[3，5-6]。濕害指標(biāo)有形態(tài)指標(biāo)和生理生化指標(biāo)。形態(tài)學(xué)指標(biāo)易受外界影響，而生理生化指標(biāo)則相對較穩(wěn)定。對于形態(tài)學(xué)指標(biāo)，目前大致分3種：一是由株高、單株綠葉數(shù)、有效角果數(shù)、每角果粒數(shù)、千粒重等性狀組成；二是采用單株產(chǎn)量為主要指標(biāo)；三是由產(chǎn)量三要素(單株角果數(shù)、每角果粒數(shù)、種子千粒重)構(gòu)成[7]。對于生理生化指標(biāo)，試驗(yàn)中一般用某些酶的活性表示，如SOD、CAT、POD等。

1.3 濕害下土壤溶液中養(yǎng)分狀況

在濕害環(huán)境下，土壤長期處于還原狀態(tài)，氧化還原電位下降(一般小于200mV)，土壤中產(chǎn)生大量的Fe2+和H+，呈酸性，鉀鈣等物質(zhì)容易溶解流失，部分礦質(zhì)養(yǎng)分有效性發(fā)生改變，如硫、鋅、銅等有效性下降，磷、硅、鐵、錳等有效性升高。淹水時氮的溶出比較多，隨著受害時間的延長和基肥施用比例的增加而增加，造成植株營養(yǎng)缺乏。此外，淹水條件下土壤微生物中的好氣性細(xì)菌(去硝化細(xì)菌、氨化細(xì)菌等)的正常生長活動受抑制，使土壤有機(jī)質(zhì)分解緩慢、營養(yǎng)物質(zhì)被礦化、速效養(yǎng)分低、供肥性能差，影響礦質(zhì)營養(yǎng)供應(yīng)，導(dǎo)致作物產(chǎn)量低[3，8-9]。

2 濕害對油菜形態(tài)、生理和產(chǎn)量的影響

濕害對植物的影響首先作用于根系，影響根系的代謝和生長，進(jìn)一步影響植株整體的生理和代謝過程，導(dǎo)致植株的形態(tài)和生長發(fā)生顯著變化，從而影響產(chǎn)量和品質(zhì)[10]。

2.1 濕害對油菜形態(tài)特征的影響

在低溫、積水缺氧的條件下，有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的毒害物質(zhì)以及油菜根系無氧呼吸產(chǎn)生的乙醇，嚴(yán)重影響油菜根系活力，降低根細(xì)胞ATP濃度，從而削弱根系吸收礦質(zhì)養(yǎng)分的能力，導(dǎo)致營養(yǎng)缺乏，生長緩慢。嚴(yán)重的濕害脅迫不但使根系受損，導(dǎo)致水分吸收下降，還會造成地上部分缺水形成生理性干旱，對油菜生長代謝造成嚴(yán)重傷害[11]。油菜在不同的生育期遭受濕害有不同的表現(xiàn)。油菜種子在萌發(fā)階段遭受濕害，在土壤水分飽和情況下，外界氧氣無法進(jìn)入種子內(nèi)，種子無氧呼吸產(chǎn)生的CO2抑制胚的生長，出苗緩慢，甚至死苗；苗期濕害可造成油菜根系發(fā)育不良甚至腐爛，株高明顯降低，外層葉片變紅，葉色灰暗，心葉不能展開，幼苗生長緩慢甚至死亡，部分存活的根顏色為褐色，柔韌性下降，根毛少，在發(fā)芽后期長出新的不定根；抽薹期遭遇濕害，缺肥的油菜葉小、莖細(xì)、根淺，形成抽蔓一柱香、架子搭不起來，足肥的油菜，特別是施大量氮肥的油菜，往往葉大而凹凸，莖青而發(fā)扁，形成早封行、晚出頭(短柄葉高大、菜心位置低下)、現(xiàn)蕾遲，漬害解除后葉片變黃脫落，易倒伏，病蟲害重，產(chǎn)量低；開花階段，特別是盛花期，如遇連陰雨(影響油菜授粉)，不但導(dǎo)致花器受精不良甚至脫落，角果數(shù)的明顯下降，而且引起菌核病的暴發(fā)；而在角果成熟期間發(fā)生濕害，角果發(fā)育受阻，干癟變黃、衰老加速，短時間內(nèi)(如2d)的持續(xù)受漬對油菜生長發(fā)育、產(chǎn)量形成以及籽粒含油量影響不大，但隨著漬水時間的延長，主花序有效角果數(shù)和一級分枝有效角果數(shù)呈明顯下降趨勢；收獲階段遇到連陰雨菜籽發(fā)芽霉變，導(dǎo)致豐產(chǎn)不豐收[4，12-17]。

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2.2 濕害對油菜生理特性的影響

2.2.1 對光合能力的影響

淹水排走了土壤中的氧氣，氧氣由大氣向土壤中的擴(kuò)散速度大大降低，淹水后根系活力下降，對水分的吸收速率下降，氣孔關(guān)閉，蒸騰作用降低，甚至發(fā)生葉片萎蔫。氣孔關(guān)閉是植物在土壤淹水后最先出現(xiàn)的生理反應(yīng)之一，原因涉及植物營養(yǎng)和激素水平的改變：土壤缺氧，K+吸收減少，氣孔關(guān)閉；土壤淹水后ABA含量增加，誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉[18～19]。氣孔關(guān)閉后導(dǎo)致CO2擴(kuò)散的氣孔阻力增加[19]；隨著淹水時間的延長，羧化酶活性逐漸降低[20]，葉綠素含量下降，葉片早衰和脫落，光合速率迅速下降[21-22]。油菜各生育期淹水后，均使終花期各功能葉光合速率下降，隨著葉位的上升，光合速率下降幅度減小。土壤淹水不僅降低光合速率，光合產(chǎn)物的運(yùn)輸也有所減慢，物質(zhì)的分配和積累減少[23]。

2.2.2 對植株內(nèi)源激素的影響

土壤淹水后改變了植物內(nèi)源激素的合成和運(yùn)輸。土壤淹水后根內(nèi)GA和CTK合成受阻，加劇葉片衰老和脫落；ABA含量也增加，以增強(qiáng)抗逆性，其中根部ABA經(jīng)木質(zhì)部運(yùn)往地上部；油菜各生育期漬水均產(chǎn)生逆境乙烯，逆境乙烯釋放量的增加是油菜漬水初期最明顯的一種生理活動，在油菜出現(xiàn)漬害癥狀之前就已發(fā)生，有加速植物衰老的作用[23-25]。

2.2.3 對保護(hù)酶系統(tǒng)的影響

在正常情況下，植物細(xì)胞內(nèi)自由基的產(chǎn)生與清除處于動態(tài)平衡，體內(nèi)維持穩(wěn)定的低水平活性氧，不會傷害細(xì)胞，當(dāng)植物受到逆境脅迫時，這種平衡就被打破。油菜在濕害脅迫下，活性氧大量積累，但SOD、POD、CAT等保護(hù)酶系統(tǒng)在植物體內(nèi)協(xié)同作用降低或消除積累的活性氧。SOD作為一種保護(hù)性酶，處于抵御活性氧傷害“第一道防線”，清除氧自由基的過多積累，緩解逆境傷害[26]。隨著淹水時間的延長，SOD的含量迅速上升，積極消除體內(nèi)過多的自由基，從而減輕活性氧對油菜的傷害[1]。CAT能將H2O2氧化為H2O和O2，從而徹底消除活性氧對植物的傷害。POD也表現(xiàn)出清除自由基的功效，但其清除能力較弱；當(dāng)濕害加速膜脂過氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)使自由基增多超過保護(hù)酶系統(tǒng)清除的閥值即當(dāng)保護(hù)酶系統(tǒng)被破壞時，植物體內(nèi)積累許多有害的過氧化產(chǎn)物。MDA是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物，在植株內(nèi)含量的高低代表了膜脂過氧化水平的高低。在不同的油菜生育期進(jìn)行淹水處理，MDA含量都出現(xiàn)了不同程度的上升，以花期上升的幅度最大[17]。

2.3 濕害對油菜產(chǎn)量的影響

漬水對油菜等作物的生理及形態(tài)造成影響，最終影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)。油菜各生育期遭受漬害均影響油菜產(chǎn)量。就產(chǎn)量構(gòu)成而言，各生育期漬水處理導(dǎo)致產(chǎn)量下降的主要因素不同。苗期漬水后，成熟期角果數(shù)顯著下降，粒數(shù)和千粒重影響不顯著，角果數(shù)的減少是油菜苗期漬水產(chǎn)量下降的主要因素。蕾薹期漬水導(dǎo)致成熟期各產(chǎn)量構(gòu)成均顯著下降，角果數(shù)降幅最大，其次依次為粒數(shù)與千粒重?；ㄆ跐n水后，角果數(shù)及粒數(shù)顯著降低，已完成受精的角果充實(shí)受阻，千粒重顯著下降，以角果數(shù)降幅最大，其次依次為粒數(shù)與千粒重。角果期漬水，千粒重是主要減產(chǎn)因素[13]。

3 油菜濕害的防治措施

3.1 選育選用耐濕性強(qiáng)的品種

目前油菜耐濕性育種研究主要集中在耐濕材料鑒定和篩選方面。盧長明等[27]采用冷開水浸泡油菜種子進(jìn)行缺氧發(fā)芽，發(fā)現(xiàn)油菜資源的耐濕性具有較大變異，篩選到發(fā)芽系數(shù)高、耐濕性強(qiáng)的油菜品系。范其新等[28]采用發(fā)芽種子缺氧鑒定發(fā)現(xiàn)不同來源的甘藍(lán)型油菜耐濕性具有顯著的差異，試驗(yàn)表明甘藍(lán)型黑籽的耐濕性比黃籽的強(qiáng)。李真等[29-30]對甘藍(lán)型油菜DH群體的118個株系及其親本進(jìn)行苗期耐濕性評價，也篩選到極端耐濕性基因型和極端不耐濕基因型，并進(jìn)行油菜耐濕性相關(guān)QTL分析，在甘藍(lán)型油菜中檢測到11個與耐濕系數(shù)相關(guān)的QTL，在此基礎(chǔ)上借助分子標(biāo)記對耐濕基因型進(jìn)行選擇，可以大大加快油菜耐濕育種的進(jìn)程。

3.2 農(nóng)藝措施

(1)整地疏溝 立春后雨季到來之前及時清理溝道，防止雨后受漬。深挖主溝和圍溝，健全溝系，力求主、支溝暢通無阻。在陰雨天氣結(jié)束后要及時進(jìn)行疏溝瀝水，做到主溝、圍溝、廂溝溝溝相通，排水通暢，做到雨住田干，降低田間濕度。天氣轉(zhuǎn)晴后要及時進(jìn)行中耕松土，防治雜草，改善土壤通氣，促進(jìn)根系發(fā)育[31]。

(2)培土壅根，防止倒伏 油菜發(fā)生濕害后地下部分發(fā)育受到創(chuàng)傷，中后期可能會表現(xiàn)“頭重腳輕”，故春后要保葉護(hù)根，在中耕松土、培土壅根的基礎(chǔ)上，對春后有旺長趨勢的地塊，薹期要及時噴施生長調(diào)節(jié)劑以改善植株型體，增強(qiáng)抗倒伏力[31]。

(3)防治次生災(zāi)害 要注意防止次生病害的發(fā)生，在發(fā)生漬害的田塊，在低溫高濕條件下易發(fā)霜霉病，在高溫高濕條件下易發(fā)菌核病，并發(fā)生根腫病等。對此要及時摘除株底部的黃老病葉，以減少菌核病的菌源；選擇晴天交替噴施2～3次多菌靈，或滅病威，或托布津，或代森錳鋅等進(jìn)行預(yù)防[31]。

(4)注意水肥耦合性，加強(qiáng)各階段的營養(yǎng)調(diào)控，早定苗、細(xì)松土，施磷肥促發(fā)根 在追施氮肥的基礎(chǔ)上，要適量補(bǔ)施磷鉀肥，增加植株抗性[4，6]。

在實(shí)際生產(chǎn)中，要根據(jù)油菜濕害的發(fā)生特點(diǎn)及油菜長勢進(jìn)行綜合防治。在排水改良農(nóng)田土壤、選用耐濕性強(qiáng)的品種和適宜的栽培管理措施的基礎(chǔ)上，選擇合理的施肥技術(shù)措施以減輕澇漬災(zāi)害對油菜的影響[6]。為提高油菜產(chǎn)量，油菜遇濕害后的快速恢復(fù)顯得尤為重要，因此，油菜澇漬災(zāi)害的快速恢復(fù)將成為油菜濕害研究的一個重要方向。

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10.3969/j.issn.1673-1409(S).2012.08.001

S565.4

A

1673-1409(2012)08-S001-04

2012-07-28

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201203032)。

劉紅宜(1990-)，女，湖北咸寧人，現(xiàn)從事油菜濕害防治研究。

武美燕，E-mail: wumeiyan2002@163.com。

2013年《雜交水稻》征訂啟事

《雜交水稻》是由國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心和湖南雜交水稻研究中心主辦的、對國內(nèi)外公開發(fā)行的專業(yè)技術(shù)刊物，刊號：ISSN 1005-3956,CN 43-1137/S。獲第二屆國家期刊獎提名獎，為歷屆全國中文核心期刊、中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD)核心庫來源期刊、《中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫》收錄期刊、中國科技論文統(tǒng)計源期刊、中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫來源期刊、《中國期刊網(wǎng)》和《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》全文收錄期刊、萬方數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)數(shù)字化期刊群全文收錄期刊、湖南省一級期刊、湖南省十佳科技期刊、全國優(yōu)秀科技期刊、中國期刊方陣雙效期刊。主要宣傳報道我國及國外雜交水稻研究、應(yīng)用中的最新成果、進(jìn)展、動態(tài)、技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和信息等。辟有專題與綜述、選育選配、栽培技術(shù)、繁殖制種、新組合、基礎(chǔ)理論、國外動態(tài)和簡訊等欄目。

雙月刊，大16開本，96頁，逢單月出版，每冊定價10元，年價60元。訂閱辦法：(1)可到當(dāng)?shù)剜]局訂閱，郵發(fā)代號：42-297。(2)直接向本刊雜志社訂閱，另加收掛號費(fèi)每個訂戶全年18元整。請將款郵至長沙市馬坡嶺遠(yuǎn)大二路736號《雜交水稻》雜志社或信匯中國農(nóng)業(yè)銀行長沙馬坡嶺支行，賬戶為湖南雜交水稻研究中心，賬號18035801040000507(務(wù)請注明為雜交水稻2013年雜志款)，郵編410125，電話0731-82872955, 82872954，82872961；E-mail:jhybrice@2118.cn,zjsdzzs@163.com;http://zjsd.cbpt.cnki.net。

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