北方白菜型冬油菜對(duì)硼肥的需求分析

郭岷江　武軍艷　雷建明　孫萬(wàn)倉(cāng)　張亞宏

摘要 為了研究我國(guó)北方白菜型冬油菜對(duì)硼肥的需求量，在大田情況下，對(duì)白菜型冬油菜葉面噴施不同濃度的硼肥及不同生育時(shí)期噴施硼肥，觀察其可溶性糖等生理指標(biāo)及產(chǎn)量的變化情況。結(jié)果表明，蕾薹期是白菜型冬油菜對(duì)硼素最敏感時(shí)期;施用硼肥有助于改善白菜型冬油菜的經(jīng)濟(jì)性狀，提高冬油菜產(chǎn)量;不同濃度的硼肥對(duì)冬油菜均有一定的增產(chǎn)作用，以硼濃度0.20 mol/L增產(chǎn)效果最好。

關(guān)鍵詞 冬油菜;硼肥;生理指標(biāo);產(chǎn)量

中圖分類號(hào) S634.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2020）22-0157-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.22.041

The Demand Analysis of Boron Fertilizer of Winter Rapeseed（B. campestris L） in North of China

GUO Min-jiang1，WU Jun-yan2，LEI Jian-ming1 et al （1.Tianshui Institute of Agriculture，Tianshui，Gansu? 741000;2.Agronomy College，Gansu Agricultural University，Lanzhou，Gansu 730070）

Abstract The relationships between the changes of physiological indices，yield and economical characters of winter rapeseed （B. campestris） in north arid-cold areas under different concentrations of boron fertilizer and different growth periods of boron fertilizer treatment were studied. The resut showed that boron fertilizer was better for economical characters of winter rapeseed，and could enhance the yield. The best concentration was 0.20 mol/L and the best growth period was budding moss.

Key words Winter rapeseed（B.campestris L）;Boron fertilizer;Physiological indices;Yield

基金項(xiàng)目 甘肅省特色作物產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“油菜崗位/油菜育種”（GARS-TSZ-4）。

作者簡(jiǎn)介 郭岷江（1972—），女，甘肅岷縣人，農(nóng)藝師，從事冬油菜育種與栽培研究。*通信作者，助理研究員，碩士，從事冬油菜育種與栽培研究。

收稿日期 2019-11-19;修回日期 2020-04-14

白菜型冬油菜具有抗寒性強(qiáng)、適應(yīng)性廣、豐產(chǎn)、易栽培管理等特點(diǎn)，目前已在我國(guó)北方旱寒區(qū)大面積推廣種植，已發(fā)展為北方冬油菜新產(chǎn)區(qū)的主要栽培類型[1]。油菜在整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段對(duì)硼素敏感，缺硼易導(dǎo)致其莖和葉柄開(kāi)裂，莖髓部褐色壞死，根莖脆弱易碎，花、蕾易脫落，雌蕊柱頭突出，主花序萎縮，側(cè)花序叢生，出現(xiàn)“花而不實(shí)”現(xiàn)象[2-4]。適量施用硼肥，可提高油菜產(chǎn)量[5]。筆者研究了不同濃度的硼肥及不同生育時(shí)期噴施硼肥，白菜型冬油菜相關(guān)生理指標(biāo)及產(chǎn)量的變化情況，了解北方白菜型冬油菜栽培對(duì)硼素的需求，為冬油菜栽培及合理、科學(xué)施用硼肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種為白菜型冬油菜品種天油8號(hào)，由天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供。試驗(yàn)于2016—2018年在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地進(jìn)行。

播種方式為點(diǎn)播，行距20 cm，株距10 cm。噴施硼肥為硼砂溶液。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 噴施不同濃度硼肥對(duì)白菜型冬油菜的影響。油菜蕾薹期噴施硼肥，試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，即CK（清水處理）、0.10、0.20、0.30、0.35 mol/L，每處理3次重復(fù)，小區(qū)面積4 m2。施肥7 d后取油菜葉片進(jìn)行測(cè)定。

1.2.2 不同生育時(shí)期噴施硼肥對(duì)白菜型冬油菜的影響。

噴施濃度為0.20 mol/L，試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，即CK（清水處理）、蕾薹期、初花期、盛花期，每處理3次重復(fù)，小區(qū)面積4 m2。施肥7 d后取油菜葉片進(jìn)行測(cè)定。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

可溶性糖含量的測(cè)定采用蒽酮法;脯氨酸含量的測(cè)定采用磺基水楊酸法;丙二醛含量的測(cè)定采用硫代巴比妥酸法;過(guò)氧化氫酶活性的測(cè)定采用紫外吸收法;超氧化物歧化酶活力測(cè)定采用NBT還原法;過(guò)氧化物酶活力測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚比色法[6]。

產(chǎn)量以及經(jīng)濟(jì)性狀：成熟收獲后從每個(gè)處理中隨機(jī)取10株，測(cè)定株高、分枝部位、一次分枝數(shù)、二次分枝數(shù)、總分枝數(shù)、主花序有效長(zhǎng)度、主花序有效角果數(shù)、全株有效角果數(shù)、角果長(zhǎng)度、角粒數(shù)、千粒重、單株產(chǎn)量。按小區(qū)收獲，計(jì)算小區(qū)產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel及DPS應(yīng)用軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同噴施濃度硼肥對(duì)白菜型冬油菜的影響

2.1.1 不同濃度硼肥對(duì)油菜部分生理指標(biāo)的影響。冬油菜可溶性糖含量對(duì)硼很敏感，噴施硼肥后變化很大。隨著噴施濃度的增加可溶性糖含量呈先增加后降低的趨勢(shì)，濃度為0.30 mol/L 時(shí)其含量最高，濃度達(dá)0.35 mol/L時(shí)其含量反而低于濃度0.10 mol/L處理，表明硼肥濃度高于0.30 mol/ L后對(duì)冬油菜可溶性糖含量的影響效果開(kāi)始下降（圖1）。

施硼后冬油菜游離脯氨酸含量高于CK，并隨硼濃度的增加而增加，0.35 mol/L含量最高，在濃度為0.10～0.20 mol/L時(shí)，游離脯氨酸含量的增加幅度比其他濃度增加幅度較緩（圖2）。

與CK相比，硼濃度0.10 mol/L時(shí)，MDA含量增加，而其他3個(gè)處理均低于對(duì)照，即低濃度的硼肥對(duì)MDA的形成有促進(jìn)作用，而高濃度硼對(duì)MDA的形成有抑制作用（圖3）。

CK、0.10及0.20 mol/L處理CAT活性較低，與0.30、0.35 mol/L 處理均具有顯著差異，0.30 mol/L處理CAT活性明顯增強(qiáng);0.35 mol/L處理CAT活性最高，較CK、0.10、0.20、0.30 mol/L處理高63.49%、53.40%、52.92%、14.78%（圖4）。

硼素使SOD含量降低，CK的SOD含量均比其他處理高，而隨噴施濃度的增加呈減少趨勢(shì)，0.30 mol/L處理SOD含量又陡然增加（圖5）。

CK處理POD活性最強(qiáng)，比各處理分別高61.54%、50.01%、23.81%、44.83%;各處理之間變化不明顯。硼素對(duì)油菜POD活性有抑制作用（圖6）。

2.1.2 不同濃度硼肥對(duì)油菜經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量的影響。

初花期施用硼肥后，冬油菜的分枝部位均降低，降低幅度分別為16.7、10.7、3.7 、20.7 cm， 處理0.1? mol/L與處理0.20? mol/L千粒重分別增加了11.0%、7.4%，單株產(chǎn)量分別增加了31%、67%，一次有效分枝數(shù)與全株有效結(jié)角數(shù)均增加。處理0.10、0.20、0.30 mol/L產(chǎn)量分別比CK增加20%、38%、17%，均達(dá)顯著水平，但增加幅度并非隨濃度的增加而增加，濃度為0.20 mol/L 時(shí)產(chǎn)量最高，濃度0.35 mol/L時(shí)產(chǎn)量反而降低了19%。施用一定的硼肥有顯著增產(chǎn)作用，其中以施用0.20 mol/L的硼肥增產(chǎn)效果最明顯，過(guò)量施用硼肥抑制油菜生長(zhǎng)（表1）。

2.2 不同時(shí)期噴施硼肥對(duì)白菜型冬油菜的影響

2.2.1 不同時(shí)期噴施硼肥對(duì)油菜部分生理指標(biāo)的影響。

不同時(shí)期噴施硼肥對(duì)油菜可溶性糖含量有顯著影響。在蕾薹期噴施效果最明顯，可溶性糖含量達(dá)最高，可見(jiàn)蕾薹期油菜對(duì)硼的需求和敏感程度均最大。蕾薹期過(guò)后的初花期和盛花期，可溶性糖含量開(kāi)始下降，盛花期降至最低（圖7）。

噴施硼肥后游離脯氨酸含量均高于對(duì)照。蕾薹期施硼游離脯氨酸的含量最高，之后開(kāi)始緩慢降低，盛花期時(shí)游離脯氨酸含量增加最小。所以蕾薹期是施加硼肥提高游離脯氨酸含量的最好時(shí)期（圖8）。

蕾薹期、初花期噴施硼肥后丙二醛含量均低于對(duì)照，盛花期硼處理后丙二醛含量高于對(duì)照，說(shuō)明硼可減少油菜丙二醛的生成，對(duì)油菜抗衰老有一定作用，且蕾薹期是對(duì)硼最敏感的時(shí)期，盛花期噴硼對(duì)丙二醛的生成已無(wú)明顯影響（圖9）。

蕾薹期、初花期、盛花期施用硼肥油菜CAT活性呈下降趨勢(shì)，以蕾薹期酶活性最高，較初花期、盛花期分別高16.40%、43.38%;盛花期施用硼肥酶活性最低，較蕾薹期、初花期分別低43.38%、21.18%，三者之間均具有顯著差異（圖10）。

SOD活性表現(xiàn)為高—低—高的趨勢(shì)，盛花期施用硼肥酶活性最高，較蕾薹期、初花期施用硼肥分別高15.84%、31.51%;初花期、盛花期硼肥處理具有顯著差異，初花期、盛花期硼肥處理較蕾薹期硼肥處理差異較大（圖11）。

蕾薹期、初花期施用硼肥后POD活性相近，其中初花期施用硼肥處理后活性最強(qiáng)，較蕾薹期處理高3.13%;盛花期POD活性最低，且與前兩者處理具有顯著差異，分別較蕾薹期、初花期施用硼肥處理低45.45%、50.00%（圖12）。

2.2.2 不同時(shí)期噴施硼肥對(duì)油菜經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量的影響。

施硼油菜的單株有效角果數(shù)在蕾薹期、初花期、盛花期分別較CK增加了8.5%、6.38%、3.19%;分枝部位在各時(shí)期較CK分別降低了10.7、13.4、15 cm;每角粒數(shù)在蕾薹期、初花期、盛花期分別較CK增加了36.36%、45.45%、36.36%;千粒重在蕾薹期、初花期分別較CK增加了7.41%、10.48%，但在終花期降低了3.70%;單株產(chǎn)量在蕾薹期、初花期、盛花期分別較CK增加了66.67%、1.96%、1.96%;蕾薹期產(chǎn)量與CK相比增加了38.29%，但在初花期、盛花期分別較對(duì)照降低了8.7%、11.3%（表2）。

3 結(jié)論與討論

（1）增施硼肥促使白菜型冬油菜葉片的可溶性糖與游離脯氨酸含量增加，CAT活性增強(qiáng)，SOD與POD活性降低，說(shuō)明硼使白菜型油菜光合同化產(chǎn)物與能量增加，從而導(dǎo)致油菜光合產(chǎn)物積累增加，進(jìn)一步證實(shí)硼素與碳水化合物的關(guān)系密切，這與甘藍(lán)型油菜的研究結(jié)果相同[7-10]。

（2）不同生育時(shí)期噴施結(jié)果表明，蕾薹期是白菜型冬油菜對(duì)硼素最敏感時(shí)期。蕾薹期是油菜生育期的一個(gè)主要階段，關(guān)系到其分枝和花蕾數(shù)目，對(duì)產(chǎn)量有決定性作用[11-12]。此時(shí)噴施硼肥可有效增加油菜分枝數(shù)與全株角果數(shù)，這與甘藍(lán)型油菜的研究結(jié)果一致[9-10]。

（3）硼肥處理對(duì)白菜型冬油菜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)性狀的影響研究證明，硼肥可增強(qiáng)白菜型冬油菜生長(zhǎng)勢(shì)，有效降低花而不實(shí)現(xiàn)象[12-13];其中初花期對(duì)冬油菜葉面噴施硼肥效果最明顯，可使主花序長(zhǎng)度增加，一次有效分枝數(shù)及全株有效結(jié)角數(shù)增加，千粒重及單株產(chǎn)量提高;該結(jié)果與前人對(duì)甘藍(lán)型油菜的試驗(yàn)結(jié)果一致[9-10]。不同濃度硼肥對(duì)冬油菜產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)性狀的影響不同，其中以濃度 0.2 mol/L的硼效果最好，此結(jié)果與甘藍(lán)型油菜研究結(jié)果相近[14];施用過(guò)高濃度硼肥反而對(duì)油菜有藥害作用，導(dǎo)致油菜產(chǎn)量下降。適量硼肥的使用可以改善白菜型冬油菜在北方旱寒區(qū)的經(jīng)濟(jì)性狀，提高冬油菜產(chǎn)量，這與前人在硼肥可提高油菜產(chǎn)量方面的研究結(jié)果一致[14]。

該研究結(jié)果表明，在白菜型冬油菜蕾薹期補(bǔ)施 0.2 mol/L 的硼砂溶液，可增加油菜結(jié)果數(shù)，有利于油菜產(chǎn)量的提高，但在油菜整個(gè)生長(zhǎng)期噴施硼次數(shù)及噴硼量有待進(jìn)一步研究。硼對(duì)油菜產(chǎn)量的影響歸根結(jié)底是因?yàn)榕饘?duì)油菜生理代謝的影響，然而硼對(duì)植物生理機(jī)理的影響目前尚不清楚，研究硼肥對(duì)白菜型冬油菜的影響將為最終揭示硼的生理功能提供理論依據(jù)。

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