CN103636397B - 一种促进油菜高产早熟的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种促进油菜高产早熟的方法，其步骤：A、油菜密植高产群体的构建：包括选用高产优质早熟油菜品种，氮肥前移，氮肥按基肥︰苗肥︰腊肥=7︰2︰1施用；B、外源植物生长物质类型及剂量：采用盆栽的方法，初花期喷施1mgL^-1的油菜素内酯（Brassinosteroid，BR），促进开花后干物质的转运。C、外源植物生长调节物质大田喷施：采用磷酸二氢钾、硼肥、BR按一定比例混合；D、油菜收获时间的选择：花后31～35天即达到生理成熟期，收获后含油量增加0.5～1.0%。方法易行，增加了油菜产量和品质，并能让油菜适期早熟，提早收获，有效缓解了季节矛盾，促进了油菜生产和我国多熟制农业的发展。

Description

一种促进油菜高产早熟的方法

技术领域

本发明属于作物高产种植技术领域，具体涉及一种促进油菜高产早熟的方法，适合长江流域冬油菜和其他作物轮(间、套作)多熟制模式下的油菜高产栽培和提早收获，收获期比正常熟期提早7天左右，有效缓解了季节矛盾，有益于我国油料和其它作物的轮作周年高产高效生产。

背景技术

油菜是优质食用植物油和饲料饼粕的主要来源，在我国常年种植面积约1亿亩，主要集中在长江流域冬油菜产区。菜籽油年产量450万吨，消费大量依赖于从国外进口。随着人民生活水平的提高，对优质食用植物油的市场需求逐年增加，而油菜种植面积逐年下滑，冬闲田面积扩大，单产水平和总产长期徘徊不前。其中重要的原因是油菜生育期长，和其他作物的种植存在季节矛盾，再加上油菜生产效益低，导致油农不愿种油菜。

利用偏早熟油菜品种及配套栽培措施是发展冬闲田的有效途径，但现阶段能满足生育期的要求的油菜品种还很少，产量潜力也有限。国外有研究认为冬油菜种子发育到一定时期分别达到生理成熟和形态成熟，在生理成熟期后收获，对产量的影响较小(Eastin et al.1973；Elias and Copeland 2001；Gesch et al.2005；Wang et al.2006；Berti and Johnson 2008；Wang et al.2008)。因此采用相应的栽培措施，使油菜提前达到生理成熟期。这样既能缓解季节矛盾，又能获得较高的产量，有助于扩大冬油菜的种植面积，发展我国两熟和三熟制地区和有茬口矛盾地区的油菜生产。

植物激素在调控作物生长、光合特性及产量形成上有较好的效果(Mandava 1988；Sakurai and Fujioka 1993；Clouse and Sasse 1998；Khripach et al.2000；Ma et al.2009)。油菜素内酯(BR)也较多地应用于作物代谢过程(Braun and Wild 1984；Sairam 1994；Yu et al.2004；Ma et al.2009；Xia et al.2009).Hua et al.(2012)等报道油菜素内酯能促进油菜角果皮的光合作用，增加油脂的积累。但油菜素内酯应用于作物促早熟研究的报道还是空白，油菜促早熟研究对促进冬闲田油菜生产具有尤其重要的意义。

本技术根据油菜产业发展的要求，经过多年的试验示范，以建立密植高产群体为基础，优选偏早熟油菜品种，加强肥水管理和调控，在油菜初花期喷施1mg L^-1BR，促进了干物质和氮素向籽粒的转移，提高了产量和含油量，籽粒发芽率和发芽速率增加，通过分期收获，可比正常收获期提早7天左右。其籽粒颜色比较采用Munsell,(1977)的方法，发芽率、千粒重、含水量等计算方法都有相关报道(Eastinet al.1973；Elias and Copeland 2001)。利用以BR为主要成分的植物生长物质对油菜熟期和产量进行调节，有利于我国多熟制地区油菜提早收获，从而达到缓解季节矛盾，增产增收的目的。经文献查询，国内外尚没有相关外源植物激素促进早熟的专利技术或非专利文献公开或使用。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种促进冬油菜提早收获的方法，方法易行，在初花期处理，易于操作，该发明在油菜初花期连续3天喷施1mg L-1BR，加快了籽粒颜色从透明变为棕绿色，提早达到生理成熟期；促进籽粒干物质积累，干重上升，含水量急剧下降；提高了籽粒品质，提高了种子发芽率和含油量；外源植物生长物质加速了干物质和氮素从茎秆和叶片向籽粒转移，从而阐明了高产早熟的生理机制；外源植物激素处理后的分期收获结果表明，能够提早7天收获。对缓解油菜和前后茬的季节矛盾、促进机械化收获，提高单产，减少冬闲田油菜的面积提供了理论依据及技术支撑。

本发明通过以下技术方案实现：

油菜促早熟方法包括：增密、氮肥前移等栽培技术及田间管理，构建高产群体及少分枝优质冠层结构；在油菜初花期连续3天喷施以BR为主要成分的植物生长物质，盛花后11～47天每隔4天从油菜主花序和一次分枝上取200个角果，进行籽粒颜色观察，取1000粒烘干称干重并计算含水量；其余籽粒悬挂风干1个月后测定籽粒发芽率等指标。田间小区分期取样，测定产量和含油量；将茎秆和叶片粉碎后测定非结构碳水化合物含量。该技术具有提高油菜产量和品质，是油菜提早达到生理成熟期而提早收获的目的。冬油菜促早熟方法的实施有利于促进我国南方冬闲田油菜的发展。

一种促进油菜早熟的方法，其步骤是：

(1)油菜密植高产群体的构建：

A：油菜品种的选择：选择高产、优质、抗(耐)病、耐密植，抗倒性好的偏早熟或中熟油菜品种；

B：确定适宜的播期和密度：9月中下旬至10月上旬播种，密度为3.0～4.0万株/亩，10月中下旬播种的油菜密度为4.0～5.0万株/亩；

C：氮肥前移：氮肥按基肥︰苗肥︰腊肥＝7︰2︰1施用，优质硼肥按每亩0.5～1.0kg作基肥施入，苗期施尿素18kg/亩；5叶期早施苗肥,每亩追施尿素5kg，宜早不宜迟,促进油菜早发，12月底施尿素2.5kg/亩作腊肥。花蕾期叶面喷施硼砂100g(先用热水溶解然后兑冷水喷施)；

D：防早薹早花：12月底油菜越冬期用150ppm多效唑叶面喷施；

E：田间控水、防病虫草害：播种后遇干旱，灌水确保出苗整齐；春后清沟排渍，使流水通畅，田间无渍水；苗期每亩用好实多(30％悬浮剂，南京苏研科创农药有限公司)50～60ml防除阔叶类杂草或用盖草能(10.8％高效氟吡甲禾灵，上海农安生物科技发展有限公司)60～90ml防除禾本科杂草；苗期防治蚜虫、菜青虫，花期和角果期重点防治蚜虫和菌核病；

(2)外源植物激素类型及剂量的优化：

A：外源植物激素对油菜产量的影响：采用0.1mg/L，1mg/L，10mg/L油菜素内酯(BR)，1mg/L，10mg/L，100mg/L脱落酸(ABA)，于油菜初花期和角果期喷施，1mg/L的BR在初花期喷施效果较好，油菜籽粒灌浆速率增快，单株角果数、每角粒数、千粒重比未处理的植株高，单株产量比未处理植株增加4.2％；

B：外源植物激素对油菜生理特性的影响：初花期BR处理促进了积累在叶片、茎秆中的碳、氮素向籽粒中转运；

(3)外源植物生长调节物质大田喷施效果：

为提高BR的使用稳定性及效果，喷施前按每公斤水溶解3g磷酸二氢钾、2g硼肥称量磷钾肥和硼肥配制溶液，配制10mg/L油菜素内酯(BR)，使用时按(磷钾肥+硼肥溶液)︰油菜素内酯(BR)，配成混合试剂，于油菜初花期喷施(4500kg/ha)，其效果表现为：

A：植株开花后、结实期地上部干物质积累量迅速增加；

B：单株有效角果数和千粒重增加，成熟期收获，单位面积籽粒产量比未处理增加5％左右，籽粒含油量比对照增加0.5～1.0％；

(4)油菜最佳收获时间的选择：

A：籽粒颜色的变化：外源激素处理后在籽粒成熟期取样，从花后7天至49天，籽粒颜色从透明变化为浅绿、深绿、棕绿、深褐和棕黑色。BR处理植株的籽粒颜色在花后31～35天变为棕绿色，达到生理成熟期。

B：不同收获期籽粒干重及含水量：从开花后23～47天进行分期收获，间隔时间4天，每次取5株植株，籽粒含水量在花后35天左右下降较快，同时，千粒重及产量达到较高值。

C：不同收获期籽粒发芽率及含油量：常温下(22℃)、42℃高温处理48小时、5℃低温处理5天后籽粒的发芽率均高于未用激素处理的植株。籽粒含油量在各取样时期均高于未处理对照。

综上所述，初花期用1mg/L BR喷施处理，促进干物质和氮素向籽粒中转运，增加了产量和含油量，并能提早7天左右收获。

所述的早熟或中熟油菜品种：早熟的油菜品种为沣油737；所述的中熟品种为中油杂12或阳光2009(品种生育特性见表1)；

所述的氮肥为促进作物生长的大量元素，对作物生长起着非常重要的作用，它是植物体内氨基酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进行光合作用起决定作用的叶绿素的组成部分。施用氮肥不仅能提高农产品的产量，还能提高农产品的质量。氮肥也为无机盐中的一种。可做氮肥的有:尿素[CO(NH2)₂],氨水(NH_3.H₂O),铵盐如:碳酸氢铵(NH₄HCO₃),氯化铵(NH₄Cl),硝酸铵(NH₄NO₃)。一些复合肥如磷酸铵[磷酸二氢铵NH₄H₂PO₄和磷酸氢二铵(NH₄)₂HPO₄的混合物],硝酸钾(KNO₃)也可做氮肥。本发明中基肥、苗肥、腊肥均用尿素；

所述的苗肥能及时供应油菜苗期所需养分，利用冬前短暂的较高气温，促进油菜的生长，达到壮苗越冬，为油菜高产稳产打下基础。苗肥可可分苗前期和苗后期两次追肥。苗前期肥在定苗时或5片真叶时施用，一般每亩施5～6公斤尿素。所述的腊肥是一项重要的增产措施，可起到保温防冻，促进蕾薹期生长发育，增加分枝数和角果数的目的，更重要的是“腊施春用”，促进春发稳长，为花期和成熟期油菜生长提供养分。

所述的好实多为30％悬浮剂，南京苏研科创农药有限公司生产；所述的盖草能为10.8％高效氟吡甲禾灵，上海农安生物科技发展有限公司生产；

所述的植物激素是指植物细胞接受特定环境信号诱导产生的、低浓度时可调节植物生理反应的活性物质。它们在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面，分别或相互协调地调控植物的生长、发育与分化。这种调节的灵活性和多样性，可通过使用外源激素或人工合成植物生长调节剂的浓度与配比变化，进而改变内源激素水平与平衡来实现。包括生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯利等五大类。油菜素内酯又称芸薹素内酯，是一种天然植物激素，广泛存在于植物的花粉、种子、茎和叶等器官中。由于其生理活性大大超过现有的五种激素，已被国际上誉为第六激素。属新型广谱植物生长调节剂。

本发明的积极效果是：

(1)本发明中的油菜群体采用密植的方式，密度大大高于以往的育苗移栽及直播密度，且已对其高产早熟群体的冠层光合作用、生长发育(叶面积指数、干物重等)、产量及产量构成因素进行了系统研究，构建了群体理想株型。在施肥方法上不仅增密控氮，而且采用氮肥前移，因此进一步发展了油菜高产栽培理论及技术。

(2)本发明中的主要成分为油菜素内酯(BR)，该物质对其他作物高产生理机制的影响已有较多研究，但在油菜中利用较少，特别是促早熟研究还处于空白，因此，本发明有助于丰富对该重要植物生长调节剂的认识。

(3)本发明不同于对促进油菜收获所采用的在角果期喷施草甘膦等处理，其作用机理为促进花后茎秆和叶片中干物质及氮素向籽粒中的转移，不是简单的对角果皮的光合抑制，对植物无破坏和杀伤力，对环境无污染。

(4)该发明可比正常收获期提早7天左右收获，不仅适用于我国三熟制地区，对其他种植模式中油菜也具有促早熟的效果，对我国种植制度的优化和多熟制农业的发展具有重要的意义。

附图说明

图1为一种BR处理后地上部碳素转移效率示意图(2010-2011)。

图2为一种BR处理后地上部碳素转移效率示意图(2011-2012)。

图3为一种不同收获时期籽粒千粒重及含水量的变化示意图(2010-2011)。

图4为一种不同收获时期籽粒千粒重及含水量的变化示意图(2011-2012)。

图5为一种不同收获时期籽粒产量比较示意图。

图6为一种不同收获时期籽粒含油量比较示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面以中双11号油菜品种为实施例对本发明专利做进一步的说明。由于本发明的外源植物生长物质前期用不同的品种进行了筛选，同样有效，且促进油菜高产早熟的机理为促进干物质和氮素转运等代谢过程入手，对其他各类型的甘蓝型冬油菜品种的早熟调控也同样有效(如中油杂12、沣油737等品种)。

实施例1:

一种促进油菜高产早熟的方法，其步骤是：

(1)油菜密植高产群体的构建：

A：油菜品种的选择：选择高产、优质、抗(耐)病、耐密植，抗倒性好的油菜品种，在三熟制地区宜使用沣油737等偏早熟油菜品种，在两熟制地区宜选用耐密植的中熟品种，如中油杂12，阳光2009等，在长江下游区域可选用株型紧凑高含油量的中双11号，以适于机械收获，实现高产高效。

B：播期和密度的优化：9月中下旬至10月上旬播种，密度为3.0～4.0万株/亩，油菜单株分枝数平均为5～6个，冠层厚度为70厘米左右，株高170厘米；10月中下旬播种的油菜采用密度为4.0～5.0万株/亩，油菜单株分枝数平均为4～5个，冠层厚度为50厘米左右，株高165厘米。这样的株型结构易于使角果发育成熟一致；

C：氮肥前移：亩施氮量12kg，氮肥按基肥︰苗肥︰腊肥＝7︰2︰1施用，优质硼肥按每亩1.0kg作基肥施入，亩施尿素18kg；5叶期早施苗肥5kg,促进油菜早发，12月底施腊肥2.5kg/亩，在薹花期既要防旺长，也要防早薹早花，12月底油菜越冬期用150ppm多效唑叶面喷施；

D：加强田间管理和病虫草害防治：播种后遇干旱，灌水确保出苗整齐；春后清沟排渍，使流水通畅，田间无渍水；苗期每亩用好实多50ml防除阔叶类杂草或用盖草能90ml防除禾本科杂草；苗期防治蚜虫、菜青虫，花期和角果期重点防治蚜虫和菌核病；

(2)外源植物激素类型及剂量的优化：

A：外源植物激素对油菜产量的影响：采用盆栽的方法，每盆3株，采用0.1mg/L，1mg/L，10mg/L油菜素内酯(BR)，1mg/L，10mg/L，100mg/L脱落酸(ABA)于油菜初花期和角果期喷施，结果表明，1mg/L的BR在初花期喷施效果较好，油菜籽粒灌浆速率增快，单株角果数平均增加15～20个，每角粒数增加1.5～2粒，千粒重增加0.3～0.5g，单株产量比未处理植株增加；

B：外源植物激素对油菜生理特性的影响：初花期BR处理促进了积累在叶片、茎秆中的碳、氮素向籽粒中转运(见表2，图1)；

(3)外源植物生长调节物质大田喷施效果：

喷施前按每公斤水溶解3g磷酸二氢钾、2g硼肥称量磷钾肥和硼肥配制溶液，配制10mg/L油菜素内酯(BR)，使用时按(磷钾肥+硼肥溶液)︰BR＝9︰1(体积比)混合，滴入数滴吐温80，搅拌均匀于初花期连续喷施3天，每次喷施1500kg/ha，共计4500kg/ha。

其效果表现为：

A：植株开花后、结实期地上部干物质积累量迅速增加，特别在油菜开花后7天测定干物质积累量高于对照(表3)；

B：单株有效角果数和千粒重增加，成熟期收获，单位面积籽粒产量为210kg/亩，未处理植株单位面积产量为202kg/亩，增幅5～10％，籽粒含油量比对照增加0.5～1.0％；

(4)油菜最佳收获时间的选择：

A：籽粒颜色的变化：外源激素处理后在籽粒成熟期取样，从花后7天至49天，籽粒颜色从透明变化为浅绿、深绿、棕绿、深褐和棕黑色。BR处理植株的籽粒颜色在花后31～35天变为棕绿色，达到生理成熟期(表4)。

B：不同收获期籽粒干重及含水量：从开花后23～47天进行分期收获，间隔时间4天，每次取5株植株，籽粒含水量在花后35天左右下降较快，同时，千粒重及产量达到较高值(图2，3)。

C：不同收获期籽粒发芽率及含油量：常温下(22℃)、42℃高温处理48小时、5℃低温处理5天后籽粒的发芽率均高于未用激素处理的植株。籽粒含油量在各取样时期均高于未处理对照(表5，6)。

表1油菜品种生育特性

表2不同处理氮素向籽粒中的转运情况

表3不同处理开花前后干物质的积累比较

表4籽粒发育过程中颜色的变化(2010-2012)

表5花后不同时期油菜籽粒的标准发芽率、高温处理后发芽率、低温处理后发芽率(2010-2012)

表6花后不同时期油菜籽粒的标准发芽速率、高温处理后发芽速率、低温处理后发芽速率(2010-2012)

Claims (1)

1.一种促进油菜高产早熟的方法，其步骤是：

（1）油菜密植高产群体的构建：

A：油菜品种的选择：选择偏早熟或中熟油菜品种；

B：确定播期和密度：9月中下旬至10月上旬播种，密度为3.0～4.0万株/亩，10月中下旬播种的油菜密度为4.0～5.0万株/亩；

C：氮肥前移：氮肥按基肥︰苗肥︰腊肥=7︰2︰1施用，硼肥按每亩0.5～1.0kg作基肥施入，苗期施尿素18 kg/亩；5叶期早施苗肥,每亩追施尿素5kg，12月底施尿素2.5kg/亩作腊肥，花蕾期叶面喷施硼砂100g：先用热水溶解然后兑冷水喷施；

D：防早薹早花：12月底油菜越冬期用150ppm多效唑叶面喷施；

E：田间控水、防病虫草害：播种后遇干旱，灌水确保出苗整齐；春后清沟排渍，使流水通畅，田间无渍水；苗期每亩用好实多：30%悬浮剂，50～60mL防除阔叶类杂草或用盖草能：10.8%高效氟吡甲禾灵，60～90mL防除禾本科杂草；苗期防治蚜虫、菜青虫，花期和角果期重点防治蚜虫和菌核病；

（2）外源植物激素类型及剂量的优化：

A：外源植物激素对油菜产量的影响：采用0.1mg/L，1mg/L，10mg/L油菜素内酯，1mg/L，10mg/L ，100mg/L 脱落酸，于油菜初花期和角果期喷施，1mg/L 的BR在初花期喷施，油菜籽粒灌浆速率增快，单株角果数、每角粒数、千粒重比未处理的植株高，单株产量比未处理植株增加4.2%；

B：外源植物激素对油菜生理特性的影响：初花期BR处理促进了积累在叶片、茎秆中的碳、氮素向籽粒中转运；

（3）外源植物生长调节物质大田喷施效果：

为提高BR的使用稳定性，采用磷酸二氢钾、硼肥、油菜素内酯配制成混合试剂，于油菜初花期喷施：4500 kg/ha，其表现为：

A：植株开花后、结实期地上部干物质积累量迅速增加； 

B：单株有效角果数和千粒重增加，成熟期收获，单位面积籽粒产量比未处理增加5%，籽粒含油量比对照增加0.5～1.0%；

（4）油菜收获时间的选择：

    A：籽粒颜色的变化：外源激素处理后在籽粒成熟期取样，从花后7天至49天，籽粒颜色从透明变化为浅绿、深绿、棕绿、深褐和棕黑色，BR处理植株的籽粒颜色在花后31～35天变为棕绿色，达到生理成熟期；

    B：不同收获期籽粒干重及含水量：从开花后23～47天进行分期收获，间隔时间4天，每次取5株植株，籽粒含水量在花后35天下降，千粒重及产量达到高值；

C：不同收获期籽粒发芽率及含油量：常温下、42℃ 高温处理48小时、5℃ 低温处理 5 天后籽粒的发芽率均高于未用激素处理的植株，籽粒含油量在各取样时期均高于未处理对照。