南方平原地區油菜澇漬災害的形成、發生機制及其防治

戴思薇，朱建強 （長江大學農學院，湖北 荊州434025）

澇漬災害主要是由降水過多使農田水分狀況不適宜作物生長發育造成，因為過多的降水使土壤水分達到飽和以至田面積水，造成嫌氣環境，從而影響植株正常生長發育。在長江中下游地區，春季較多的降水往往造成油菜澇漬危害，其最典型的2種形式是漬害和澇害。一般地，漬害在春季的出現比澇害頻繁，防漬治漬是長江中下游地區油菜生產的重要環節。本研究根據前人已有研究并結合筆者的田間調查，總結分析了油菜澇漬災害發生的特點和防控措施，以期為區域油菜防災減災管理提供科學依據。

1 澇漬災害的形成

以澇、漬為主要特征的作物濕害其本質是土壤水分過多對作物正常生長的危害，其形成的基本氣候特征是降水量大、降水維持時間長、日照不足，是由降雨、日照2要素共同影響造成的危害［1］。一般年份，長江中下游地區春季降水能滿足油菜對水分的要求，不需要灌溉也不需要排水。在春季雨水較多的年份，平原地區由于地下水埋深淺（100cm左右），則極易發生澇漬災害，如湖北的江漢平原。而在安徽省的淮河以南區域，春季常年平均降水達380mm，比同期油菜的需水量偏多40%～60%，偏多的年份可達600mm以上，明顯多于同期油菜的需水量，常出現持續陰雨、光照不足、空氣濕度大，對油菜的正常生長發育為害嚴重，是澇漬災害的主要發生區域［2］。根據朱建強［3］的分析，位于湖北江漢平原腹地的四湖流域在3～4月油菜生長的關鍵生育期（花果期），致漬性降水多次出現，間隔期1～3d的多過程降水每年在該時段平均出現2.8次，間隔期1～7d的多過程降水每年在該時段內出現6.5次，如此頻繁的致漬性降水常給油菜后期生長發育帶來不良影響。

地勢平坦、排水不暢是油菜易受澇漬危害的重要下墊面因素。長江中下游地區特別是平原湖區，地勢平坦，海拔高度20～50m，屬長江沖積和區內湖積而形成的平原，沿江高亢農田以沙壤和中壤土為主，濱湖地區多以粘壤土為主。因地勢過于平坦，遇強度大的降水或長時間連陰雨排水不暢比較突出，由此經常發生澇漬災害，尤其是長江沿岸及其支流的行蓄洪區，河間洼地、湖洼地面積較大，且多為粘土或粘壤土，透水性能弱，是澇漬災害的高發地段；沿江高亢平地和湖垸邊緣地勢較高的田塊土質偏沙，透水性較好，是澇漬災害發生較輕的地段。平原地區的低洼農田，土壤以粘性土為主，地下水位一般在1～2m甚至埋深更淺，土壤含水量經常處于過濕狀態，且油菜前茬主要為水稻，稍遇連陰雨或較大降水即會發生澇漬災害，因此應重點防范。

對平原湖區而言，春季油菜致漬的另一個重要原因是湖泊調蓄能力下降和田間溝渠的排水能力不足。20世紀50年代初，江漢平原湖泊面積達8380km2，但到20世紀80年代，墾殖使湖群面積減少到2800km2，按平均蓄水深0.55m計，調蓄總量減少30多億m3。由于區內承泄區面積減少，農田積水不能迅速排除，地下水位難以降低，內漬水位有升無降，嚴重影響土壤理化性狀，致使潛育化、次生潛育化澇漬地面積增大，從而加速、加劇澇漬災害。再者，長江流域中下游平原圩區，排灌設施和水庫水塘等水利設施工程大都陳舊老化，排除農田積水能力較差，尤其是排水溝系淤堵嚴重、排水不暢，對春季油菜降漬很不利。

2 澇漬災害對油菜生長的影響

水分對油菜的生長發育和產量有重要影響。在土壤水分適宜的條件下，油菜生長發育良好，植株粗壯、干物質增重快，葉片數多、葉面積大，后期衰老慢，單株角果數、每果籽粒數和千粒重大，產量比較高。

我國南方地區在秋旱解除后出現的連陰雨天氣，排水不良的油菜田易發生漬害，爛根死苗較為普遍，且隨著高地下水位以及土壤過濕持續時間的延長，漬害愈嚴重。就長江中下游產區而言，在油菜開花結果期春雨較多，土壤較長時間的漬水會明顯影響根系活力，導致以下現象：黃葉指數增加、株高降低；第一果枝著生部位提高、主花序變短，一次和二次有效果枝減少；花器脫落、結實率降低；角果數、每角果籽粒數和千粒重均有不同程度降低。在油菜開花結果期，長江中下游油菜產區通常因春雨多而漬害重，是油菜減產的主要原因。

對于長江中下游平原乃至南方平原特別是地下水位埋深很淺的平原湖區，春季多雨致澇致漬對越冬作物的危害比少雨干旱的危害要小。對諸如油菜、小麥等越冬的旱地作物來說，春旱大多不會導致減產。如2011年50年一遇的春旱，受影響的主要是早稻和水產養殖，油菜和小麥的產量普遍略有增加。主要原因是降水偏少的情況下，作物可以通過土壤的毛細作用吸收利用埋深很淺的地下水。另一方面，天旱情況下，濕害并發病的危害消除了。而在春雨較多的年份，除了澇漬災害對油菜的直接影響外，春季較高的氣溫易使田間病原物繁殖加快，從而誘發病害［12］。澇漬危害與病害伴隨發生，常加劇植株衰老，影響產量要素，導致嚴重減產。

3 澇漬災害的發生機制

3.1 根系吸收水分和養分的能力降低

農田出現澇漬時，土壤孔隙被水填充，處于氧氣匱乏狀態，油菜植株的代謝活動因此發生改變。澇漬危害首先起因于土壤供氧能力下降，氧氣不足可直接影響根系代謝的正常進行。除此之外，無氧呼吸產生的乙醇以及土壤還原性增強產生的大量有毒物質，對根系有嚴重的毒害作用，導致根系功能障礙、吸水吸肥能力下降。當根系吸收功能受阻時，便引起地上部水肥供應不足、植株蒸騰速率下降、體內礦質元素含量降低。澇漬危害還導致植株所需的營養元素和必需的中間代謝產物從根部淋失［4］，從而出現養分供應不足。

3.2 土壤氧化還原電勢（Eh）下降，養分有效性發生改變

研究表明［4，5］，當Eh小于0.33V時，土壤溶液中氧分子消失；當Eh小于0.20V時，氮大量損失，硫、鋅、銅的有效性下降，可溶性鉀和鈣的總量減少，磷、硅、鐵、錳的有效性提高。然而，根系在缺氧條件下氧化磷酸化受到阻礙，對礦質營養的吸收能力大大降低，從而影響植株正常生長發育。

3.3 光合效率降低、葉片早衰

旱地作物受漬后，光合速率迅速下降。漬水初期光合作用下降的主要原因是氣孔關閉，CO2擴散的氣孔阻力增加；隨淹水時間的延長，羧化酶活性逐漸降低，葉綠素含量下降，葉片早衰和脫落［6］。土壤漬水不僅降低光合速率，光合產物的運輸也有所減慢［7］。

3.4 植株體內保護性酶的活性降低

澇漬逆境下，由于酶保護系統受到破壞，自由基的氧化作用造成膜脂過氧化，導致葉片內丙二醛（MDA）含量上升，超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、硝酸還原酶（NR）、核酮糖－1，5－二磷酸羧化酶等的活性下降［8～10］。有關研究［8～11］表明，澇漬脅迫下植株體內正常的活性氧代謝平衡被破壞，首先是SOD活性受抑制，隨SOD活性下降，植株根系脂膜過氧化加劇，質膜透性增大；POD活性下降將導致根系脂膜結構嚴重損害，生理功能衰退；NR（硝酸還原酶）是N代謝中最重要的限速酶，其活性強弱影響N代謝水平。

4 油菜澇漬災害防治的綜合措施

油菜澇漬災害防治的關鍵是水分管理，在此基礎上綜合采用營養調控、化學調控和田間管理等措施有利于作物從逆境中盡快恢復，減輕災害損失。

4.1 田間排水措施

在大江大河得到基本治理和骨干水利工程已經形成的今天，必須著實解決好水利進田間問題，構建完善的田間排水網絡，有效解決農田排澇降漬，為作物生長營造良好的水土環境。為了實現澇漬兼治，要特別注意各級排水溝的配合使用，即通常所說的田間內外三溝配套。移栽油菜一般畦面寬2.2～2.7m，栽后一定要開好內外“三溝”，外三溝的標準是：隔水溝深100cm以上，導滲溝深120cm以上，大排溝深150cm以上。田內溝，即圍溝、腰溝和廂溝，屬于隨作物改變而變動的臨時性排水溝，也叫做農藝排水溝。視種植作物不同，圍溝深度50～80cm不等，當縱向圍溝超過100m時可設腰溝，以便迅速排除田間積水；腰溝、廂溝深度的深度30cm左右，廂溝寬度30～50cm。

4.2 選用良種，提高秧苗素質，增強油菜自身抗災能力

要積極選育和引進適合稻茬油菜地區種植的抗漬高產優質良種，以加速種子更新。對免耕油菜，適時早栽對于充分利用入冬前的光溫資源促進菜苗發根增葉，壯大營養體，增強抗逆力的作用是十分明顯的，宜在10月底至11月10日最佳栽期內移栽［13］。

4.3 田間管理措施

油菜移栽后需要發根活棵恢復生機的轉化過程，此時對土壤耕作層溫度、空氣、水分的反應比較敏感，同時對不良環境的抵抗力又比較弱。遇到集中降雨、土壤水分過多，澇漬危害更重。調查表明［13］，栽期提早、與澇漬發生期的間隔時間越長，菜苗長勢越好，澇漬危害越輕。壯苗具有根冠比值小，葉綠素含量高，營養積累多，災后恢復快、抗性強的生理基礎。長江中下游地區春季多雨，田間易漬水，應及時排除漬水，降低田間濕度。此外，要及時摘除病、黃、老腳葉，減輕田間郁蔽度。

4.4 營養調控

叢野等［14］的研究表明，水分脅迫改變了氮素在植物體內的分配模式，降低氮素的利用效率，同時水分過多會造成氮肥通過NO－3－N淋失、NH3揮發和反硝化等嚴重損失。通過適量增加氮的施用量，可提高油菜的氮代謝和光合作用，有利于油菜生長和產量提高。在追施氮肥的基礎上，要適量補施磷鉀肥，增加植株抗性，每1hm2可施氯化鉀45～60kg或者根外噴施0.2%磷酸二氫鉀溶液或2%～3%的過磷酸鈣水溶液750kg［15］。

4.5 化學調控

不少研究［16～21］表明，選用合適的植物生長調節物質有助于改善油菜植株代謝，提高其抗旱、抗寒和抗高溫的能力，使產量顯著增加。筆者在油菜花期進行的田間試驗表明，充分受漬（根系層土壤水分處于飽和狀態）10d，在漬前、漬中和漬后噴施0.02mg／kg蕓薹素內酯和6.7mg／kg復硝酚鉀的處理和對照（正常管理）相比減產幅度分別為29.76%和28.03%，未使用植物生長調節劑的處理減產達39.27%。這說明使用合適的植物生長調節劑及濃度可增強油菜抵抗澇漬危害的能力，降低減產幅度10%左右。也就是，使用適當的植物生長調節劑有利減輕澇漬災害造成的損失。

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