王宗堯,歐陽鳳仔,朱瑞琴
(江西省吉安市農業科學研究所,江西 吉安 343100)
我國南方雙季稻區均在冬季利用稻田種植油菜,而當前油菜多為半冬性甘藍型品種,生育期偏長、收獲季節緊是制約油菜生產的關鍵。另一方面目前傳統的人工收獲方式,需先將油菜割倒運至田外,攤曬數天使油菜籽充分后實后才再行脫粒,費時費力、損失率一般在15%以上。實現機械化一次性收獲是將來油菜生產發展的必然要求,但機械化收獲對油菜成熟的一致性要求較高。因此臨近油菜成熟期,采用化學催熟技術來促進后期角果的發育與成熟,不但是解決雙季稻與油菜季節矛盾的有效途徑,還能夠使所有角果達到成熟相對一致,以利于提高機械化收獲作業效率,降低收獲損失,提高產量和品質[1-2]。
化學催熟劑是指給作物或果蔬噴施后,加快其果實生長發育的進程,使之提前成熟的化學合成藥劑[3]。目前,在生產上用于油菜的化學催熟劑主要是一些外源激素和部分化學除草劑以及它們的復配劑,主要功能有:促進角果和植株脫水;促進體內的營養物質向種子轉運;促進成熟一致和適當提早成熟。常用于油菜生產的化學催熟劑有以下幾種。
乙烯利。一種可誘導植物自身內源乙烯釋放的生長調節劑,能促進蛋白質和核酸的合成,可以增強磷酸化酶的活性,對促進成熟和脫水也有較好作用,增加代謝產物的積累,已成功地應用于多種作物催熟[4]。草甘膦。商品名農達,屬內吸傳導式催熟劑,主要作用機理是通過抑制植物體內芳香氨基酸的合成,從而使植物體內相應蛋白質合成受阻,最終導致植物枯萎死亡,因此可用作催熟劑使用[5]。其主要代謝產物氨甲基膦酸目前認為在土壤中無殘效作用,對環境安全,不影響下茬作物的生長[6]。
草銨膦。是磷酸類除草劑,油菜噴施草胺磷后植株變色緩慢,促進脫水和促進成熟作用較差,草銨膦有一定催熟效果[7]。
百草枯。又名克無蹤,是二吡啶類觸殺型除草劑,一種速效滅生性除草劑,催熟效果明顯[8]。由于在作物體內不能傳導,只能殺死與藥劑接觸部分,因此用作化學催熟劑噴施在作物上時,需要噴灑均勻。
敵草快。商品名殺草快、利農,與百草枯同屬二吡啶類觸殺脫水催熟劑,能使作物的綠色部位迅速失水、干枯,實現提早收割,并且具有在土壤中迅速鈍化、對后茬作物安全的優點,故也常用于作物催熟[9]。
劉翠紅等[10]開展稻套油菜角果催熟研究結果表明,催熟速度和效果均為:百草枯>草甘膦>乙烯利,草甘膦、乙烯利在油菜收獲前噴施越早催熟效果表現越明顯,而百草枯在油菜收獲前不同時期噴施催熟效果仍然表現一致。經綜合評價認為,百草枯、草甘膦有明顯的催熟效果。官春云等[11]通過對幾種常用催熟劑的比較認為,百草枯在抑制油菜生長,促使落黃和脫水方面效果是最好,在成熟中后期噴藥效果較好;乙烯利對油菜催熟效果則表現一般,在角果成熟前中期噴藥效果較好;而草甘膦、草銨膦對油菜催熟效果相對較差,在成熟前中期噴藥相對效果較好。
官春云等[11]研究不同催熟劑和不同時期處理對油菜籽千粒重、產量以及品質的影響,認為總的趨勢是不同催熟劑對油菜籽千粒重、產量影響較大,均有不同程度的下降,而對籽粒含油量影響較小;不同藥物的影響是:乙烯利處理對油菜籽品質的影響較小,產量、含油量有較明顯的降低,而油菜籽粒的千粒重、不飽和脂肪酸含量和蛋白質含量均有所提高,但差異不顯著;草甘膦處理的油菜,與對照相比,產量、千粒重和含油量均有降低,且達到顯著水平,蛋白質含量與對照相比差異不大;草銨膦催熟的油菜與對照相比,千粒重和產量降低達到顯著水平,含油量有所降低,但差異不顯著,蛋白質含量有小幅提高;百草枯處理的千粒重、產量和含油量均有降低,且都達到了極顯著水平,但蛋白質含量卻有較大幅度的提高。周可金等[12]認為百草枯和敵草快處理對油菜籽千粒重、產量、含油量影響較大,且濃度越高、催熟越早降低越多;草甘膦處理對油菜籽千粒重、產量影響不明顯,而且能提高籽粒的含油量和油酸含量,對改善油菜籽品質有明顯效果;他還認為不同的催熟劑噴施后均能顯著提高亞油酸含量。肖文娜[13]研究認為敵草快使油菜產量和含油量都有不同程度的降低;噴施草甘膦對角果傷害小,油菜籽粒質量和含油量仍能保持在較高水平。
黃秀芳等[14]通過2年催熟藥劑品種、用量和噴藥時間的試驗,認為從無公害要求和催熟效果兩方面綜合考慮,首選藥劑為40%乙烯利,用量為5 250 mL·hm-2,最佳噴藥時間是油菜成熟收割前5~6 d,經催熟后油菜植株和角果全部轉為琵琶色,且千粒重與正常成熟油菜相近,符合無公害產品質量標準。劉翠紅[10]經比較認為,在油菜收獲前7 d以草甘膦15 000 mL·hm-2噴施效果較好,能使90.6%的油菜角果成熟一致,并對油菜產量影響較小。吳美娟等[15]噴施乙烯利對油菜角果催熟的效果試驗研究認為,在生產上應用以在油菜角果80%成熟時噴施1 000 mg·kg-1乙烯利,或在70%油菜角果成熟時噴施500 mg·kg-1乙烯利為宜,可促進油菜角果成熟一致,利于油菜產量和含油量提高,便于機械收獲,減少田間作業損失。周可金[16]推薦使用,在油菜成熟前 2~3 d噴施0.1%~0.3%的敵草快或者在油菜成熟前8~10 d采用0.5%~0.8%農達和0.5%乙烯利的混合劑全株噴霧,能夠獲得較好的催熟效果和籽粒產量。肖文娜等[13]研究認為,在生產上采用0.5%農達與0.15%ABA的混合液,或者0.1%敵草快與0.5%CE-PA混合液,在油菜成熟期進行化學催熟,機械化收獲的效果較好。
在油菜實際生產中,催熟效果往往由于品種、栽培技術、催熟劑類型以及外界環境條件等不同存在較大的差異。首先油菜品種不同成熟期對化學催熟劑的反應是不同的,應根據品種的成熟期適時催熟,晚熟品種應當推遲催熟時間,而早熟品種可以提前催熟,便于延長后期角果光合作用時間,減少產量損失,以期獲得高產[16]。其次溫度對催熟劑催熟效果的影響較大,不同作用類型的催熟劑對溫度的敏感性亦不同[17],調節型的催熟劑(如乙烯利),其作用的發揮需要依賴作物細胞的生理代謝活性,一般需要較高的溫度才能充分發揮藥效;但觸殺型的催熟劑(如百草枯、敵草快),對溫度的依賴性較小[18]。再次,催熟劑施用時空氣濕度也很重要,濕度高時,在植株表面保持溶液狀態的時間較長,有利于對催熟劑的吸收而增強催熟效果[19],而干旱會降低作物的代謝活性,不利于施用的催熟劑發揮作用,此外施用時的空氣濕度低會使催熟劑迅速干燥,也影響催熟劑的吸收[20-21]。Hyer等[22]認為,長期缺少光照會顯著降低催熟劑的施用效果。施用催熟劑后的數天內如果持續降雨亦會大大降低對作物的催熟效果[23]。
另外,在作物生長后期如果施用過多的氮肥,導致作物營養生長過旺,貪青晚熟,也會影響到藥劑的催熟效果。
化學催熟劑作為一種農藥,其殘留是一個漫長復雜的過程,很難評價對人體的生物效應。長期以來人們認為施用適量的化學催熟劑對生物和環境是非常安全的,在植株、水體和土壤中很快失活隨之降解,僅有的微量殘留對人體健康以及下茬作物也沒有任何危害[16]。但隨著人們對食品安全認識的不斷提高,過去認為一些安全、非常好的農藥,現在的國際組織和有關國家的評估認為其是不安全的,需要淘汰。因此今后應該進一步加強對化學催熟劑對環境和食品安全方面的風險評價,逐步搞清催熟劑對人、動植物和環境的影響及其作用機理,使其能夠更好地為生產服務。
目前,化學催熟在油菜生產上的應用研究還不多,國內對于油菜化學催熟技術的研究則更少,還僅僅處于初步階段。化學催熟劑種類的選擇、施用時間、施用劑量及在環境和油菜籽粒中的殘留與安全性評價,這些還將是以后化學催熟技術的主要研究方向。進一步系統研究油菜化學催熟技術的影響因素及其作用機理,并據此完善指導油菜生產有著重要的現實意義。
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