抗冻剂“天达2116”对甘蓝型油菜幼苗的影响

谷松林，谷 源，蔡冬华

（衡阳市耒阳市农业技术服务中心，湖南 耒阳 421800）

油菜是我国第一大自产油料作物，湖南省是油菜生产大省，油菜常年播种面积位居全国第一，总产量位居全国第三。2020 年湖南油菜播种面积132.6 万hm2，湖南油菜主要为9 月下旬或10 月上旬种植，次年5 月上旬收获。低温严重影响油菜产量和品质，如2008 年冬季低温冰冻天气及2020 年春季持续低温对湖南油菜生产带来了严重影响[1]。因而，降低低温冻害天气的不利影响，已成为解决制约湖南省油菜生产问题的关键。

现阶段，已有不少关于低温胁迫对油菜影响的报道。李俊等[2]研究发现，油菜地上部分含水率、地上鲜质量和蒸腾速率与冻害指数呈极显著正相关，株高、气孔导度呈显著正相关，其他指标与冻害指数相关关系均不显著；地上部含水率、地上部鲜质量、蒸腾速率和株高等光合及生物学性状可以作为油菜抗冻性的筛选指标。胡胜武等[3]以14 个甘蓝型油菜品种（系）为材料，分析7 个抗寒性状及其与越冬抗寒性关系发现，叶片总含水量可作为油菜抗寒性鉴定的指标。组织中总含水量及束缚水自由水的比值能较准确地反映植物的抗寒性[4]。

苗期喷施抗冻剂可有效增强油菜抗冻能力[5-6]，抗冻剂“天达2116”壮苗灵植物细胞膜稳态剂针对苗期作物使用，能迅速激活植物细胞活性，增强细胞膜自身修复功能，诱导植株增强抗逆能力；对苗黄、苗弱、老化苗、僵苗、药害、肥害及病后复壮有显著效果；促进作物根系生长，改善作物营养状况；增强作物的抗旱能力，增产增收效果显著；可防、抗、缓解除药害。因此，笔者根据喷施不同浓度抗冻剂“天达2116”，分析其对油菜抗冻能力的影响，以期为湖南油菜高产高效栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

甘蓝型油菜沣油737 来自湖南省农科院作物所，抗冻剂“天达2116”壮苗灵植物细胞膜稳态剂购自山东天达生物股份有限公司。

1.2 试验设置

1.2.1 试验设计于2020 年9 月30 日至11 月2 日在湖南省衡阳市耒阳市新市镇渠塘村开展盆栽试验。抗冻剂采用3 个浓度水平（600、700 和800 倍稀释，即A1、A2 和A3），CK 喷清水，3～4 叶时喷施抗冻剂，3 d 后再将油菜幼苗进行低温处理（5、0 和-5℃）5 d，之后恢复生长4 d，各处理选取20 颗株幼苗，重复3 次，观察其各项指标，寻找最佳处理浓度。

以最佳处理浓度在2020 年12 月20 日喷施田间油菜进行大田试验，抗冻剂稀释液处理和CK 试验面积分别为10 m2，3 次重复，于2021 年1 月15 日和2021 年5 月4 日收获时分别调查其性状。

1.2.2 性状调查（1）抗寒能力效果分析。恢复生长存活率的测定按公式（1）计算；电导率采用张以顺等[7]测定方法，见公式（2）；叶片含水率通过采集油菜鲜叶称量鲜重，然后用牛皮纸包好，置于鼓风干燥箱内105 ℃杀青35 min，65℃烘干至恒重，计算用公式（3）。

其中，E1表示溶液的电导率，E2表示溶液总电导率，E0表示去离子水电导率。

其中，W1表示鲜重，W2表示干重。

（2）农艺性状调查。每个处理取5 株中等长势油菜，做冬前性状调查和收获期性状调查，调查内容包括绿叶数、总叶数、根茎粗、株高、最大叶长和最大叶宽，以及株高、一次分枝数、角果粒数、千粒重、单株有效角果数和单株产量等[8]。

2 结果与分析

2.1 抗寒能力分析

2.1.1 5℃处理下喷施抗冻剂对油菜幼苗的影响由表1 可知，5℃下喷施各抗寒剂对沣油737 幼苗存活率基本上没有影响；A2 处理的含水率最低，A2、A3与A1 和CK 差异显著；各处理电导率以A2 最高，CK 最低；各处理与对照的含水率与电导率成负相关；SPAD 值以A3 处理最高，均与对照差异显著。含水率越高代表其恢复生长势越旺盛[8]，而电解质渗透率越高代表叶片冷害程度越深。

表1 甘蓝型油菜幼苗5 ℃处理下喷施抗冻剂的效果

2.1.2 0℃处理下喷施抗冻剂对油菜幼苗的影响从表2 可知，0℃下喷施抗冻剂，沣油737 幼苗存活率与对照差异不显著，说明0℃也没有达到沣油737 号幼苗的致死温度，但从叶片电解质渗透率来说，叶片已经受到了一定的伤害，并且从油菜植株的长势而言，处理与对照的叶片边缘都出现了一定程度的脱水现象；处理组均表现出较高的含水率，各处理除A1 与对照差异不显著外，A2 和A3 与对照均存在显著差异；各处理的电导率均与对照存在显著差异，A2 电导率最低；各处理间SPAD 值均存在显著差异，且以A2处理最高。较高SPAD 指数和较低的电导率，说明在0℃的低温胁迫下，抗冻剂对植株的叶片起到一定的保护作用。

表2 甘蓝型油菜幼苗0 ℃处理下喷施抗冻剂的效果

2.1.3 -5℃处理下喷施抗冻剂对油菜的影响从表3可知，经过-5℃的低温处理后，沣油737 幼苗的存活率有了明显的变化，各处理组与对照的差异达到显著水平，说明-5℃对沣油737 的幼苗产生了严重的低温胁迫，A2 处理存活率最高，为70%，极大地缓解了冻害的影响。对照与各处理组的含水率、SPAD 值和电导率的差异也呈现显著关系，处理组较高的含水率和较低的电导率以及较高SPAD 值，表明抗冻剂能提高油菜幼苗抗冻能力。

表3 甘蓝型油菜幼苗-5 ℃处理下喷施抗冻剂的效果

综上可知，700 倍稀释液处理（A2）在不同温度下抗冻效果最佳。后续以此浓度抗冻剂稀释液进行大田试验。

2.2 田间农艺性状分析

2.2.1 冬前调查结果分析由表4 可知，与对照相比，喷施抗冻剂的冬前油菜主茎绿叶数增加了0.2 片，主茎总叶数增加了0.6 片，最大叶叶长增加了0.6 cm，叶宽增加了1.6 cm，根颈粗增加了0.8 mm。说明抗冻剂能促进冬前油菜生长发育，从而构建了抗寒能力强的健壮群体。

表4 抗冻剂对油菜田间农艺性状的影响

2.2.2 收获期性状分析由表5 可以看出，喷施抗冻剂的油菜株高较对照矮0.6 cm，一次有效分枝数较对照增加了2.8%，角果粒数增加0.2 粒，全株有效角果数较对照增加了5.6%，单株产量增加了0.7 g，千粒重也增加了0.02 g。说明喷施抗冻剂能矮化油菜植株，可增加一次有效分枝数、角果粒数、全株有效角果数、单株产量和千粒重。

表5 抗冻剂对油菜经济性状的影响

3 结论与讨论

当植物遇到低温时，生物膜便会发生相变，即从液晶相变成凝胶状态，并使膜的结构破坏，结果在原生质膜上形成透性较大的非脂类的“洞穴”，成为许多电解质自由出入的通道，细胞质内的溶胶因而大量排出，最终引起植物死亡[9]。植物寒冻诱抗剂的开发是依据近年来在植物信号系统和冷驯化研究方面所取得的一系列成果，如Ca2+、乙酰胆碱等在植物环境胁迫中的重要作用等[10]。积累更多的“保护物质”和营养物质，增加不饱和脂肪酸的含量，防止生物膜的相变、稳定膜结构，同时使植物组织中自由水含量减少，减少组织结冰的可能性以满足膜结构的稳定性，从而降低植物的冻害，提高植物抗寒能力。

对沣油737 的幼苗进行低温处理，在5℃条件下，各个处理之间差异并不显著；在0℃和-5℃冷胁迫环境下，A2 浓度对于油菜幼苗能够保持幼苗体内更高的含水率、叶绿素含量和较低的渗透电解质，使植株的长势更加旺盛；在-5℃的条件下，各处理与对照的存活率都较低，抗冻剂的作用尤其明显。综合考虑，喷施不同浓度的抗冻剂均可增强油菜幼苗抗冻能力，随着温度降低，喷施抗冻剂对提高油菜幼苗抗冻能力的效果逐步增强，700 倍稀释液处理在不同温度下抗冻效果最佳。以该浓度喷施田间油菜，发现冬前长势有促进作用，根颈粗和最大叶长、最大叶宽有明显增长[11]，在收获期性状调查发展其对单株有效角果数、单株产量有明显促进作用，可能是抗寒剂增强了油菜低温下生长能力，导致其营养生长能力提高，从而提高产量。