0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑對油菜植株抗低溫能力和產量的影響初探

吳承東 檀時山 周瑞雯 王健生*

（1 南京市浦口區農業技術推廣中心，南京 211800；2南京市植保植檢站，南京 210036） *為通信作者

油菜是我國第一大油料作物[1]，油菜的穩定生產和有效供給是保障國家食品安全的重要組成部分[2]。2022 年中央一號文件明確指出，我國必須堅守保障國家糧食安全底線，大力實施大豆和油料產能提升工程[3]。江蘇省南京市常年油菜種植面積約為20 000 hm2，是長江中下游冬油菜主產區，近年來，南京市把發展多功能油菜產業作為實施鄉村振興的重要抓手之一，通過穩定冬油菜種植面積，圍繞油菜“油”“肥”“花”“菜”“蜜”“飼”六大功能，開展了油菜功能型、效益型和生態型的“三型”綜合示范，形成了以油用為主、各項功能兼有的油菜多功能開發利用模式。

研究表明，氣溫是影響油菜生長發育的重要因子，油菜生長期間的低溫天數與油菜產量有一定的相關性[4]。2020年2月南京市遭遇最低氣溫為-2 ℃的低溫霜凍天氣，造成了全市油菜不同程度受害，對油菜的最終產量形成產生了較大影響。然而，通過化學調控技術，可以提高植株的抗寒性、菜籽的品質和產量[5]，且二氫卟吩鐵是我國擁有自主知識產權的一種新型植物免疫誘抗劑（于2018年12月獲得國家農藥登記），對油菜等多種作物具有明顯的抗逆、增產、提質等作用[6]。在此背景下，筆者以0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑為試驗藥劑，研究了在低溫脅迫下，噴施不同濃度0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑水溶液對油菜植株抗低溫能力及產量的影響，以探明利用植物生長調節劑提高油菜植株抗低溫能力的可行性，進而為解決油菜生產中的低溫凍害問題提供理論依據和技術支撐。現將相關試驗結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗設在江蘇省南京市浦口區張圩社區進行，供試田塊地勢平坦，水肥條件較好，栽培管理條件一致，土壤質地為壤土，有機質含量為2.7%，pH 為6.8。供試田塊在油菜播種前進行重耙整地，并結合整地施磷酸二銨187.5 kg/hm2，整地后灌足底水待播。

供試生長調節劑為0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑（南京百特生物工程有限公司生產）、0.001 6%蕓苔素內酯水劑（云南云大科技農化有限公司生產）。

供試油菜品種為‘寧雜1818’，于2021 年10 月22 日播種，每667 m2播種量為200 g。

1.2 試驗設計

試驗依據噴施的植物生長調節劑及其濃度不同，設7 個處理，各處理具體設計見表1。每處理重復3 次，每處理小區面積為20 m2，隨機區組排列。試驗共施藥2次，第1次施藥時間為2021年11月19 日（油菜苗期、3～5 葉期），第2 次施藥時間為2021年12月23日（低溫前），各處理每次均采用“市下牌SX-MD15DA”15 L 背負式電動噴霧器（噴頭采用圓錐霧噴頭，噴頭孔徑為0.7 mm，壓力為0.30～0.45 MPa，流量為0.70～0.90 L/min，用藥前進行校準）進行莖葉均勻噴霧，每次每667 m2藥液量（或兌水量）均為15 L。各處理除試驗設計不同外，其他所有田間管理措施均同當地油菜常規生產。

1.3 調查項目及方法

1.3.1 油菜植株耐低溫能力調查

選取南京市天氣出現早晚霜凍的2個時間點，分別為2021 年12 月28 日（最低氣溫為-6 ℃）、2022年1 月15 日（最低氣溫為-4 ℃），在出現霜凍天氣后3 d，調查油菜植株的凍害發生情況。以凍害指數作為評價標準[7-8]，即將油菜植株按照凍害發生程度分為0、1、2、3、4級，依據凍害發生程度計算凍害指數。凍害發生程度分級標準如下：0級，植株正常，未表現出凍害；1級，僅個別大葉受害，受害葉片局部或者大部分萎縮，或者出現灰白色凍害斑塊；2級，有半數葉片受害，受害葉片局部或者大部萎縮、焦枯，但是心葉正常，葉柄或者莖稈被大量凍裂；3級，全部大葉片受害，受害葉片局部或者大部分萎縮、焦枯，心葉稍微受害，但能恢復生長；4級，全部大葉和心葉受害，全株表現焦枯、趨向死亡。

計算公式：凍害指數＝(1×S1＋2×S2＋3×S3＋4×S4)÷(調查總株數×4），其中S1、S2、S3、S4分別為發生1～4 級凍害的油菜株數。

1.3.2 油菜理論產量調查

各處理油菜均于2022年5月28日進行收割測產。理論產量調查采用取樣測產法[9]，即在油菜收獲前3～5 d，各處理區按5 點取樣法選定5 個點，每個點的取樣面積為1 m2，分別割取這5 個點的油菜冠層，統一曬干、脫粒和稱重，測量計算理論產量。

1.3.3 安全性調查

在施藥后3 d，目測觀察各處理區的油菜生長情況，調查有無出現卷葉、燒葉、黃葉等藥害現象。

2 結果與分析

2.1 植物生長調節劑對油菜耐低溫能力的影響

由表2 可知，在第1 次霜凍后3 d，處理（1）、處理（2）的油菜凍害指數顯著低于其他處理，分別較處理（7）降低57.2%、61.1%。在第2 次霜凍后3 d，處理（1）、處理（2）的油菜凍害指數顯著低于其他處理，分別較處理（7）降低78.1%、53.8%；處理（3）的油菜凍害指數也較低，較處理（7）降低28.3%。在施用0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑的5個處理中，無論是在第1 次霜凍后3 d，還是在第2次霜凍后3 d，均表現為隨著0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑噴施濃度的升高，油菜凍害指數呈遞減趨勢[在第1 次霜凍后的處理（2）除外]，表明油菜植株的抗低溫能力會隨著0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑噴施濃度的增加而有所降低。以上結果表明，在低溫脅迫下，噴施一定濃度的0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑水溶液可以降低油菜凍害指數，提高油菜植株的抗低溫能力；以噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑20 000倍液的油菜植株抗低溫能力較強。

2.2 植物生長調節劑對油菜產量的影響

由表2可知，處理（1）、處理（2）、處理（3）、處理（4）的油菜理論產量分別為3 356.68、3 431.72、3 286.64、3 301.66 kg/hm2，這4 個處理間理論產量差異不顯著，但均較處理（7）增產達顯著水平，以處理（2）的油菜理論產量增產幅度最高，較處理（7）增產11.91%。處理（5）、處理（6）的油菜理論產量分別為3 246.62、3 236.62 kg/hm2，這2個處理間理論產量差異不顯著，且均較處理（7）增產不顯著。以上結果表明，在低溫脅迫下，噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑1 000～20 000 倍液均能提高油菜理論產量，且以噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑10 000 倍液的油菜理論產量最高。

2.3 安全性

據每次施藥后3 d 目測調查，各藥劑處理區的油菜生長均正常，油菜的長勢、葉色與清水對照區的油菜無明顯差異，未出現藥害現象，表明供試的植物生長調節劑在本試驗用量下，均對油菜生長安全。

3 結論與討論

長江流域是我國冬油菜主產區，種植面積和產量均約占全國油菜種植面積和產量的90%[8]。南京地處長江中下游，農田種植模式以“稻油輪作”為主，而近年來，南京市推廣種植的優良食味稻米多為全生育期較長的粳稻品種，由于水稻收獲期后移，造成了一定的茬口矛盾，導致后茬油菜在出苗后遭受冬季低溫影響的風險加大。低溫脅迫是指植物所處的環境溫度低于其最適生長溫度而引起的傷害，例如，溫度低于0 ℃會造成油菜發生凍害，造成油菜葉片細胞間隙和細胞內的水分結冰，進而葉片僵化，凍害發生嚴重時，油菜葉片全部或局部萎縮或焦枯、花蕾脫落、莖稈破裂、頂端萎蔫下垂，甚至造成植株死亡，故低溫脅迫是影響油菜生長發育和產量的重要因素[10-12]。本試驗結果表明，噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑能明顯提升油菜植株的耐低溫能力，建議在南京市油菜實際生產中，在油菜苗期（3～5葉期）或冬季低溫來臨前，使用0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑10 000～20 000 倍液進行莖葉噴霧，即可有效提高油菜植株抗低溫能力。以上試驗結果為油菜抗低溫化控技術在南京市的合理應用提供了理論和實踐依據。

根據中國農藥信息網的查詢結果，截至2022年12月，我國登記在油菜上的植物生長調節劑產品有21個，其中南京百特生物工程有限公司生產的0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑的作用機理獨特，它可通過抑制葉綠素酶的活性，延緩葉綠素降解，提高葉綠素含量，從而提高植株光系統的最大光化學效率，同時它能促進植物根細胞內一氧化氮的生成，抑制吲哚乙酸氧化酶的活性，進而促進植物根系的生長[6]。前人研究表明，0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑對油菜生長有著一定的調節作用，具有增加單株角果數、角粒數、千粒質量和產量的效果[13]。本試驗結果表明，0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑在本試驗用量下，對油菜生長無不良影響，具有較好的安全性，且能提高油菜的理論產量，以噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑10 000倍液的油菜理論產量最高，較清水對照增產11.91%。因此，相比市場上常見的其他植物生長調節劑，0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑在油菜抗逆增產方面，具有更廣闊的應用前景和市場潛力。

本試驗只在低溫脅迫下，對油菜噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑后的凍害指數和理論產量進行了初步研究，未對在低溫脅迫下，噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑對油菜葉片光合作用、產量形成等生理生化特性指標的影響進行深入探索，以后還需進行更全面、更系統的相關研究，從而為保障南京市油菜產業高質量、快速發展提供理論基礎和技術支持。