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油菜化学催熟技术研究概况

2012-01-26王宗尧欧阳凤仔朱瑞琴

浙江农业科学 2012年1期
关键词:含油量角果草甘膦

王宗尧,欧阳凤仔,朱瑞琴

(江西省吉安市农业科学研究所,江西 吉安 343100)

我国南方双季稻区均在冬季利用稻田种植油菜,而当前油菜多为半冬性甘蓝型品种,生育期偏长、收获季节紧是制约油菜生产的关键。另一方面目前传统的人工收获方式,需先将油菜割倒运至田外,摊晒数天使油菜籽充分后实后才再行脱粒,费时费力、损失率一般在15%以上。实现机械化一次性收获是将来油菜生产发展的必然要求,但机械化收获对油菜成熟的一致性要求较高。因此临近油菜成熟期,采用化学催熟技术来促进后期角果的发育与成熟,不但是解决双季稻与油菜季节矛盾的有效途径,还能够使所有角果达到成熟相对一致,以利于提高机械化收获作业效率,降低收获损失,提高产量和品质[1-2]。

1 常用油菜化学催熟剂

化学催熟剂是指给作物或果蔬喷施后,加快其果实生长发育的进程,使之提前成熟的化学合成药剂[3]。目前,在生产上用于油菜的化学催熟剂主要是一些外源激素和部分化学除草剂以及它们的复配剂,主要功能有:促进角果和植株脱水;促进体内的营养物质向种子转运;促进成熟一致和适当提早成熟。常用于油菜生产的化学催熟剂有以下几种。

乙烯利。一种可诱导植物自身内源乙烯释放的生长调节剂,能促进蛋白质和核酸的合成,可以增强磷酸化酶的活性,对促进成熟和脱水也有较好作用,增加代谢产物的积累,已成功地应用于多种作物催熟[4]。草甘膦。商品名农达,属内吸传导式催熟剂,主要作用机理是通过抑制植物体内芳香氨基酸的合成,从而使植物体内相应蛋白质合成受阻,最终导致植物枯萎死亡,因此可用作催熟剂使用[5]。其主要代谢产物氨甲基膦酸目前认为在土壤中无残效作用,对环境安全,不影响下茬作物的生长[6]。

草铵膦。是磷酸类除草剂,油菜喷施草胺磷后植株变色缓慢,促进脱水和促进成熟作用较差,草铵膦有一定催熟效果[7]。

百草枯。又名克无踪,是二吡啶类触杀型除草剂,一种速效灭生性除草剂,催熟效果明显[8]。由于在作物体内不能传导,只能杀死与药剂接触部分,因此用作化学催熟剂喷施在作物上时,需要喷洒均匀。

敌草快。商品名杀草快、利农,与百草枯同属二吡啶类触杀脱水催熟剂,能使作物的绿色部位迅速失水、干枯,实现提早收割,并且具有在土壤中迅速钝化、对后茬作物安全的优点,故也常用于作物催熟[9]。

2 化学催熟剂催熟效果及对产量、品质的影响

2.1 催熟效果

刘翠红等[10]开展稻套油菜角果催熟研究结果表明,催熟速度和效果均为:百草枯>草甘膦>乙烯利,草甘膦、乙烯利在油菜收获前喷施越早催熟效果表现越明显,而百草枯在油菜收获前不同时期喷施催熟效果仍然表现一致。经综合评价认为,百草枯、草甘膦有明显的催熟效果。官春云等[11]通过对几种常用催熟剂的比较认为,百草枯在抑制油菜生长,促使落黄和脱水方面效果是最好,在成熟中后期喷药效果较好;乙烯利对油菜催熟效果则表现一般,在角果成熟前中期喷药效果较好;而草甘膦、草铵膦对油菜催熟效果相对较差,在成熟前中期喷药相对效果较好。

2.2 对产量、品质的影响

官春云等[11]研究不同催熟剂和不同时期处理对油菜籽千粒重、产量以及品质的影响,认为总的趋势是不同催熟剂对油菜籽千粒重、产量影响较大,均有不同程度的下降,而对籽粒含油量影响较小;不同药物的影响是:乙烯利处理对油菜籽品质的影响较小,产量、含油量有较明显的降低,而油菜籽粒的千粒重、不饱和脂肪酸含量和蛋白质含量均有所提高,但差异不显著;草甘膦处理的油菜,与对照相比,产量、千粒重和含油量均有降低,且达到显著水平,蛋白质含量与对照相比差异不大;草铵膦催熟的油菜与对照相比,千粒重和产量降低达到显著水平,含油量有所降低,但差异不显著,蛋白质含量有小幅提高;百草枯处理的千粒重、产量和含油量均有降低,且都达到了极显著水平,但蛋白质含量却有较大幅度的提高。周可金等[12]认为百草枯和敌草快处理对油菜籽千粒重、产量、含油量影响较大,且浓度越高、催熟越早降低越多;草甘膦处理对油菜籽千粒重、产量影响不明显,而且能提高籽粒的含油量和油酸含量,对改善油菜籽品质有明显效果;他还认为不同的催熟剂喷施后均能显著提高亚油酸含量。肖文娜[13]研究认为敌草快使油菜产量和含油量都有不同程度的降低;喷施草甘膦对角果伤害小,油菜籽粒质量和含油量仍能保持在较高水平。

3 油菜化学催熟剂在生产上的使用技术

黄秀芳等[14]通过2年催熟药剂品种、用量和喷药时间的试验,认为从无公害要求和催熟效果两方面综合考虑,首选药剂为40%乙烯利,用量为5 250 mL·hm-2,最佳喷药时间是油菜成熟收割前5~6 d,经催熟后油菜植株和角果全部转为琵琶色,且千粒重与正常成熟油菜相近,符合无公害产品质量标准。刘翠红[10]经比较认为,在油菜收获前7 d以草甘膦15 000 mL·hm-2喷施效果较好,能使90.6%的油菜角果成熟一致,并对油菜产量影响较小。吴美娟等[15]喷施乙烯利对油菜角果催熟的效果试验研究认为,在生产上应用以在油菜角果80%成熟时喷施1 000 mg·kg-1乙烯利,或在70%油菜角果成熟时喷施500 mg·kg-1乙烯利为宜,可促进油菜角果成熟一致,利于油菜产量和含油量提高,便于机械收获,减少田间作业损失。周可金[16]推荐使用,在油菜成熟前 2~3 d喷施0.1%~0.3%的敌草快或者在油菜成熟前8~10 d采用0.5%~0.8%农达和0.5%乙烯利的混合剂全株喷雾,能够获得较好的催熟效果和籽粒产量。肖文娜等[13]研究认为,在生产上采用0.5%农达与0.15%ABA的混合液,或者0.1%敌草快与0.5%CE-PA混合液,在油菜成熟期进行化学催熟,机械化收获的效果较好。

4 影响化学催熟效果的因素

在油菜实际生产中,催熟效果往往由于品种、栽培技术、催熟剂类型以及外界环境条件等不同存在较大的差异。首先油菜品种不同成熟期对化学催熟剂的反应是不同的,应根据品种的成熟期适时催熟,晚熟品种应当推迟催熟时间,而早熟品种可以提前催熟,便于延长后期角果光合作用时间,减少产量损失,以期获得高产[16]。其次温度对催熟剂催熟效果的影响较大,不同作用类型的催熟剂对温度的敏感性亦不同[17],调节型的催熟剂(如乙烯利),其作用的发挥需要依赖作物细胞的生理代谢活性,一般需要较高的温度才能充分发挥药效;但触杀型的催熟剂(如百草枯、敌草快),对温度的依赖性较小[18]。再次,催熟剂施用时空气湿度也很重要,湿度高时,在植株表面保持溶液状态的时间较长,有利于对催熟剂的吸收而增强催熟效果[19],而干旱会降低作物的代谢活性,不利于施用的催熟剂发挥作用,此外施用时的空气湿度低会使催熟剂迅速干燥,也影响催熟剂的吸收[20-21]。Hyer等[22]认为,长期缺少光照会显著降低催熟剂的施用效果。施用催熟剂后的数天内如果持续降雨亦会大大降低对作物的催熟效果[23]。

另外,在作物生长后期如果施用过多的氮肥,导致作物营养生长过旺,贪青晚熟,也会影响到药剂的催熟效果。

5 油菜化学催熟剂的安全评价

化学催熟剂作为一种农药,其残留是一个漫长复杂的过程,很难评价对人体的生物效应。长期以来人们认为施用适量的化学催熟剂对生物和环境是非常安全的,在植株、水体和土壤中很快失活随之降解,仅有的微量残留对人体健康以及下茬作物也没有任何危害[16]。但随着人们对食品安全认识的不断提高,过去认为一些安全、非常好的农药,现在的国际组织和有关国家的评估认为其是不安全的,需要淘汰。因此今后应该进一步加强对化学催熟剂对环境和食品安全方面的风险评价,逐步搞清催熟剂对人、动植物和环境的影响及其作用机理,使其能够更好地为生产服务。

6 小结与展望

目前,化学催熟在油菜生产上的应用研究还不多,国内对于油菜化学催熟技术的研究则更少,还仅仅处于初步阶段。化学催熟剂种类的选择、施用时间、施用剂量及在环境和油菜籽粒中的残留与安全性评价,这些还将是以后化学催熟技术的主要研究方向。进一步系统研究油菜化学催熟技术的影响因素及其作用机理,并据此完善指导油菜生产有着重要的现实意义。

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