1、|四川农业与农机/2023年4期|油菜（Brassica napusL.）是世界上最重要的油料作物之一，约占全球食用油的13%1，种植面积和产量均占世界的30%左右，已成为继水稻、小麦、玉米和大豆之后的第五大优势作物2。长期以来，油菜以传统的人工收获为主，生产效率低下，收获需投入大量劳动力，导致油菜生产成本较高，市场竞争力低，严重制约了油菜产业发展。因此，传统的油菜生产方式已不能满足当前产业发展的要求。而机械化收获可大大减少人力投入，减轻油菜收获时的劳动强度，降低生产成本，有利于我国油菜生产的规模化、集约化发展，是油菜生产发展的必然方向3。机械化收获对油菜角果成熟的一致性要求较高，而油菜整株角
2、果的成熟期并不一致，其成熟顺序是先主序后分枝，先下部然后中部和上部4，这会导致不同部位角果的含水量不一致，从而影响油菜角果的抗裂角性。同时，油菜成熟期不一致也给机械化收获带来了较大的困难，对油菜产量及籽粒品质造成了一定的影响5-6。乙烯利是一种可诱导植物自身内乙烯释放的外源乙烯类生长调节剂，对促进成熟和脱水有较好效果，目前已应用于多种农作物的催熟相关研究7-9。草甘膦是内吸传导式催熟剂，其主要作用机理是竞争性地抑制莽草酸途径中5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶的活性。在油菜收获前喷施草甘膦有明显的催熟效果，能促进油菜成熟，使油菜角果成熟的一致性大幅提高，破壳落籽率减少到8以下10-11。因此，
3、探讨化学催熟剂在油菜生产上的应用，促使油菜角果成熟一致，对减少机械化收获所造成的损失有重要意义。本试验通过在油菜群体角果约70%变黄时喷施化学催熟剂，研究其对油菜抗裂角性及籽粒品质的影响，为机割油菜适宜催熟剂种类及浓度的选用提供一定的理论依据。1材料与方法1.1试验地点与材料油菜参试品种为佳油 JS03。试验于 2018 年 10 月2019年5月在广汉市进行，试验田土壤为成都平原冲积性水稻土，前茬作物为水稻。供试药剂两种，分别为85%乙烯利和41%草甘膦水剂（农达）。1.2试验设计以不喷施为空白对照（CK0)，喷施 0.8%农达为催熟药剂对照（CK1），设置 3 种不同浓度的乙烯利单独喷施（
4、A1：500 mg/kg 乙烯利；A2：750 mg/kg 乙烯利；A3：1 000 mg/kg乙烯利）合计5个处理，每处理重复3次，共15个小区。油菜播期为2018年10月9号，基本苗密度为30万株/hm2。各处理氮、磷、钾、硼肥施用量相同,分别为180 kg/hm2、60 kg/hm2、90 kg/hm2、15 kg/hm2，氮磷钾肥均作基肥一次性施入，其他田间管理与病虫害防治等栽培措施均与高产栽培要求一致。角果层喷施时期为油菜群体角果70%变黄时（2019年4月30日）。1.3测定内容与方法1.3.1角果含水量采用烘干称重法测定。分别在喷施药剂后第 7 d、第14 d，每个小区均选取代表
5、性的中等大小植株10株，测定植株主序和分枝部位的角果壳含水量、籽粒含水量（%）。将样品带回实验室内用电子天平测定其角果壳和籽粒鲜重，然后放置于80 烘箱烘至恒重后测其干重，总鲜重与化控催熟对直播油菜抗裂角性和籽粒品质的影响*罗玉琴1向玉凤1彭霄1郭世星1吴永成1,21.四川农业大学农学院，四川成都2.西南作物生理生态与耕作重点实验室，四川成都摘要：目的探讨喷施化控催熟药剂对直播油菜抗裂角性和籽粒品质的影响，以期为机割油菜适宜催熟药剂种类及浓度的选用提供一定的理论依据。方法采用大田试验，设置不同乙烯利浓度（A1：500 mg/kg；A2：750 mg/kg；A3：1 000 mg/kg）处理，在
6、直播油菜角果约70%变黄时进行喷施。结果与CK0对照相比，不同催熟处理的角果壳和籽粒含水量、千粒重、抗裂角指数、含油量均降低，而蛋白质含量显著升高。与CK1（0.8%农达）对照相比，不同催熟处理的抗裂角指数、千粒重、蛋白质含量均提高，但随乙烯利浓度的增加而呈下降趋势。不同催熟处理的抗裂角性表现为，A1A2A3CK1；不同催熟处理的催熟效果表现为A3A2CK1A1。结论 本试验条件下，乙烯利浓度为750 mg/kg（A2处理）时，既可达到较好的催熟效果，又对油菜抗裂角性及籽粒品质影响较小。关键词：油菜；化学调控；催熟剂；抗裂角性；籽粒品质*基金项目：四川省农作物育种攻关栽培课题(2016NYZ0
7、051，2021YFYZ0005，2021YFYZ0018)；四川油菜创新团队（sccxtd-2023-03）；四川省生物育种重大专项油菜项目（2022ZDZX0015）。作者简介：罗玉琴（1998年-），硕士研究生。研究方向：油菜栽培。E-mail：。通讯作者：吴永成（1973年-），博士，教授。研究方向：作物栽培及农业生态。E-mail：。36设计试验|四川农业与农机/2023年4期|总干重之差除以总鲜重可得角果壳和籽粒含水量。1.3.2千粒重测定从各小区脱粒后的油菜籽中随机取样，用千粒板及千分之一电子天平测定其千粒重（每个样数1 000粒种子用电子天平进行测定，3次重复，取平均值）。1.
8、3.3品质测定用近红外品质分析仪（NIR systems 5000，美国Foss公司），测定每个处理组的籽粒含油量、蛋白质含量等品质指标。1.3.4抗裂角指数的测定分别在喷施当天、喷施药剂后第 7 d、喷施药剂后第14 d，每小区取样10株，在每个单株的主序和分枝上各随机取10个发育正常的角果，每小区总计200个角果，用保鲜袋装好备用。抗裂角性的鉴定方法采用优化后的随机碰撞法12，即每次取 20 个角果放入内径为 15.0 cm、高14.0 cm的圆形带盖子塑料容器内，容器内放置10个直径为14.0 mm的钢珠。将容器放置在HY5A回旋式振荡器上，转速设置为300 r/min，每振荡2 min
9、记录一次破裂角果数，以角果破损50%或能看见油菜子粒作为角果破裂的标准，总共记录5次，每个处理记录15次，（即每个处理重复3次，每次放置20个角果），最后计算抗裂角指数。计算公式为：SRI=1-i=1i=5xi(6-i)角果数*总次数，其中，SRI为抗裂角指数，Xi为第i次破损的角果数，1i5。1.4数据处理采用Microsoft Excel 2010和IBM SPSS Statistics 26统计软件进行数据录入与分析，用 LSD（least significantdifference tests）比较样本平均数的差异显著性。2结果与分析2.1不同处理下角果含水量变化由表1可知，不同催熟处
10、理对不同部位角果含水量有显著影响，主序含水量低于分枝含水量；角果壳含水量明显高于籽粒含水量，且随催熟天数的增加角果壳含水量和籽粒含水量均显著降低。在催熟处理7 d、14 d后，与对照CK0(空白)相比，各处理的角果壳含水量和籽粒含水量都有所下降，其中 A3 处理均与 CK0 处理差异达显著水平，且随乙烯利药剂浓度的增加含水量整体呈下降趋势。与对照 CK1（0.8%农达）相比，除 A1处理外，其余大部分催熟处理下的角果壳和籽粒含水量均低于CK1处理下的角果壳和籽粒含水量，各处理与其差异均未达显著水平（除 A2、A3处理下的主序角果壳含水量外）。各处理的催熟效果整体表现为：A3A2CK1A1。2.
11、2不同处理下油菜千粒重变化由表2可知，不同催熟处理对油菜千粒重有显著影响。与对照CK0相比，各催熟处理下的千粒重均有所下降，其中A3处理、CK1处理与CK0处理差异达显著水平。与对照CK1（0.8%农达）相比，除A3处理外，各催熟处理下的千粒重均高于CK1处理下的千粒重。随着乙烯利药剂浓度的增加，千粒重呈下降趋势，A1、A2两处理差异不显著，但均与A3处理差异达显著水平。各催熟处理下的千粒重大小为：A1A2CK1A3。2.3不同处理下角果抗裂角指数变化由表3可知，不同催熟处理对角果抗裂角指数有显著影响。催熟处理7 d、14 d后，各处理均表现为主序角果抗裂角指数明显高于分枝角果抗裂角指数，且随
12、着催熟天数的增加其角果抗裂角指数明显降低。与对照CK0相比，各催熟处理下的角果抗裂角指数整体均低于 CK0处理，其中，喷施处理7 d后的角果抗裂角指数与CK0处理差异均喷施后天数（d）714处理CK0CK1A1A2A3CK0CK1A1A2A3角果壳含水量（%）M64.80a50.72b60.28a42.86c38.51c13.01a11.65b11.38b10.40c9.91cB67.44a52.73bc59.83ab62.05ab44.47c13.61a12.16ab12.38ab11.27b10.98b籽粒含水量（%）M41.51a37.96ab39.23ab33.43b35.02b9.7
13、4a7.37b7.27b6.82b6.21bB40.68a39.16ab40.56ab39.85ab36.90b11.68a7.78b8.20b7.57b7.27b注：CK0：不喷施药剂；CK1：喷施0.8%农达；A1：喷施500 mg/kg乙烯利；A2：喷施750 mg/kg乙烯利；A3：喷施1000 mg/kg乙烯利；M：主序；B：分枝。表中同一列中不同字母表示0.05水平显著差异。下同。表 1不同催熟处理对角果不同部位含水量的影响表 2不同催熟处理对千粒重的影响处理CK0CK1A1A2A3千粒重均值（g）4.146a3.983bc4.112ab4.037ab3.868c比CK0-3.92
14、%-0.83%-2.62%-6.71%比CK14.08%-3.23%1.37%-2.89%处理CK0CK1A1A2A3处理7d 后M0.807a0.560c0.683b0.607bc0.580cB0.550a0.377b0.423b0.413b0.407b处理14d 后M0.450ab0.337c0.480a0.440ab0.410bB0.307a0.207b0.310a0.197b0.187b表 3不同催熟处理对角果抗裂角指数的影响注：M：主序；B：分枝。喷药当天取样测定的角果抗裂角指数为0.840。37|四川农业与农机/2023年4期|达显著水平。与CK1处理（0.8%农达）相比，各催熟处
15、理下的角果抗裂角指数整体均高于CK1处理，其中，A1处理与CK1处理差异达显著水平（除处理7d后A1处理下的分枝角果抗裂角指数外）。随乙烯利浓度的增加，其角果抗裂角指数呈降低趋势，即乙烯利浓度越高，抗裂角指数越低（A1A2A3）。2.4不同处理下籽粒含油量及蛋白质含量变化由表4可知，不同催熟处理对籽粒含油量及蛋白质含量有显著影响。与对照CK0相比，各催熟处理下的籽粒含油量均有所下降，且与CK0处理差异均达显著水平，其中，在A2和CK1处理下减幅较小；各催熟处理下的蛋白质含量均显著高于CK0处理，其中，在A1处理下增幅最大。与CK1处理（0.8%农达）相比，各催熟处理下的籽粒含油量均低于CK1处
16、理；蛋白质含量均高于CK1处理，且差异均显著。随乙烯利浓度的增加，其含油量呈先增后降趋势，处理间差异显著；蛋白质含量呈先降后增趋势，A2和A3两处理无显著差异，但它们均与A1处理差异显著。3讨论与结论3.1化控催熟对油菜角果抗裂角性的影响提高角果抗裂角性是培育适合机械化收获油菜品种的基本要求13，抗裂角性高，油菜在机械收获时产量损失则少。Qing14等研究表明，油菜角果的抗裂角性与角果含水量有关，同一品种的抗裂角指数由于油菜角果的成熟度和含水率不同而不同，含水量越高，抗裂性越好。研究表明15，化学催熟会加速植株的脱水，为机械化收获创造有利条件。这与本试验研究结果一致，即各催熟处理后的角果壳含水
17、量和籽粒含水量均低于CK0（空白对照），且随喷施天数、药剂用量的增加，含水量下降越明显。而含水量的下降可能会加速角果的破裂，从而降低角果抗裂角性。本试验结果表明，各催熟处理的角果抗裂角指数与CK0相比均有所下降，但整体均高于CK1（0.8%农达）处理。3.2化控催熟对油菜籽粒品质的影响相关研究表明，小麦、水稻等作物经化控催熟处理后产量及籽粒品质均有不同程度的下降16-18。催熟剂的喷施时间和喷施用量对作物催熟效果也存在差异19。油菜生产中，采用除草剂催熟的千粒重及含油量均下降，且随着浓度增加，降幅也会增大20，且下降程度与喷施催熟剂的时间有关，喷施越早，下降越大21。本试验结果也表明，0.8%
18、农达催熟处理的千粒重和含油量相比CK0处理均有所下降。有研究认为，在油菜角果成熟80%时喷施1 000 mg/kg乙烯利,或在油菜角果成熟70%时喷施500 mg/kg乙烯利,在促进油菜成熟一致的同时，提高油菜产量和含油量22。郑伟等研究表明15，油菜自然成熟前68 d喷施3 000 mL/hm240%乙烯利，或在油菜自然成熟前 68 d 喷施 4 500 mL/hm240%乙烯利为宜。本试验结果表明，与对照 CK0 相比，各催熟处理后的油菜千粒重有所下降，且随乙烯利浓度的增加，千粒重下降越明显，这与黄秀芳等23的结果一致。官春云等10研究表明，40%乙烯利处理下油菜籽粒含油量有较明显的降低，
19、而籽粒蛋白质含量均有所提高，但差异不显著。而本研究结果显示，与两对照（CK1、CK0）相比，各催熟处理下的含油量均下降，蛋白质含量均明显提升，且差异显著。因此，本试验条件下，在 A2（乙烯利浓度750 mg/kg）处理下既能获得较好的催熟效果，且对油菜抗裂角性及籽粒品质影响较小。参考文献：1ChengHT,HaoMY,DingBL,etal.Baseeditingwithhighefficiencyinall-otetraploidoilseedrapebyA3A-PBEsystemJ.PlantBiotechnologyJournal,2021,19(1):87-97.2纪根学.直播油菜机收
20、催熟技术研究J.现代农业科技,2015,651(13):177-180.3王同华,陈卫江,王建喜,等.2种催熟药剂对油菜成熟期生长发育的影响J.现代农业科技,2013,610(20):16-17.4黄义德,姚维传.作物栽培学M.北京:中国农业大学出版社,2002:188-192.5张进新.“双低”油菜机械化生产作业技术J.新疆农机化,2002(03):23.6吴玉珍,张同章,吴正贵等.油菜机械化收获的技术实践J.江苏农业科学,2004(01):37-38.7DhillonWS,MahajanBVC.Ethyleneandethephoninducedfruitripening-inpearJ.
21、JournalofStoredProductsandPostharvestResearch,2011,2(3):45-51.8叶德练,王玉斌,周琳,等 乙烯利和氮肥对夏玉米氮素吸收与利用及产量的调控效应J.作物学报,2015,41(11):1701-1710.9刘胜荣,刘党培 不同熟性棉花乙烯利催熟效应研究J 耕作与栽培,2004（05）:31-44.10官春云,谭太龙,陈社员,等 油菜化学催熟研究初报J.作物研究,2008,22（3）:155-15911冯革良,倪旭照,朱晓刚 油菜催枯剂应用与机械收获技术研究J江苏农机化,2002（05）:16.12崔嘉成,梅德圣,李云昌,等.甘蓝型油菜角果
22、相关性状对抗裂角性遗传贡献率分析J.中国油料作物学报,2013,35(05):461-468.13王会,桑世飞,梅德圣,等.甘蓝型油菜DH群体抗裂角性的遗传分析J.中国油料作物学报,2014,36(04):437-442.处理CK0CK1A1A2A3含油量（%）均值43.20a42.30b39.15d41.84b41.04c比CK0-2.09%-9.38%-3.15%-4.99%比CK12.14%-7.45%-1.08%-2.96%均值23.34d24.18c26.40a24.74b24.88b蛋白质含量（%）比CK0-3.61%13.11%6.03%6.60%比CK1-3.49%-9.17%
23、2.33%2.88%表 4不同催熟处理对籽粒含油量及蛋白质含量的影（下转第52页）38|四川农业与农机/2023年4期|缺乏相关的技术维护手册，由于人为操作不当导致的系统故障时有发生，尚未形成支撑智慧灌溉系统长效发展的技术服务体系。三是系统设备在使用过程中偶尔存在只能实现设备单一功能而无法集成使用的情况，重点体现在智能管理物联网平台与灌溉设备匹配较差、系统无法实现根据作物的生长情况进行精准灌溉。四是日常管护存在重建设轻管理的现象，智慧灌溉系统难以发挥应有效益。4对策建议一是强化对发展农业智慧灌溉重要性的认识，充分考虑四川农业生产区域多丘陵的地形条件等实际问题，以服务现代农业园区、推进农业高质量
24、发展为目标，加大水肥药一体化智慧灌溉系统关键技术及装备的研究与攻关，提高四川省农业灌溉装备的有效供给能力。二是建立长效的资金投入机制，进一步加大省级和地方财政投入，以项目为依托，积极争取资金支持。三是强化科技创新，推动技术集成，加大农业云平台的推广应用，推进互联网与农业生产、经营、管理、服务的融合，推动智慧灌溉技术集成，形成具有区域特色的主要农作物灌溉“智慧化”解决方案。四是加强监督管理，完善管护制度，在设计和施工中加强资质、人员资格要求和方案，审查在建设过程中加强建设施工和设备质量管理，把好验收关，保证工程质量。五是强化保障措施，确保项目建设效益，强化技术保障，做好技术力量的储备，尽快建立一
25、支与智慧灌溉发展要求相适应的专家队伍，在项目评审、督促检查、项目验收过程中严格把关，为项目顺利实施提供有效的技术支撑。六是开展各类各层次的技术培训工作，既要加强对基层农业技术人员的培训，又要面向项目区管护人员开展技术培训，切实提高项目建设与管理的水平。5结语水肥药一体化智慧灌溉系统的应用与示范可为作物不同生长期提供所需的各种养分，避免各种元素之间产生拮抗反应，达到各种元素的均衡供应，增强了作物抵御不良环境的能力，可显著增加产量和提高品质；同时，可减少水分的渗漏和蒸发，提高水分利用率，较传统灌溉方式节水30以上，促进了农业向节水节肥、高产优质方向快速发展。水肥药一体化技术实现了平衡施肥、精准施肥
26、和集中施肥，减少了肥料挥发和流失，以及养分过剩造成的损失，具有施肥简便、供肥及时、作物易于吸收、提高肥料利用率等优点，同时，水肥药一体化技术平均每公顷可减少劳动工日30个。水肥药一体化智慧灌溉系统在中药材产业中应用可以更好地促进四川省发展资源节约型、环境友好型现代农业，推动四川省“川字号”特色产业川中药材又好又快发展。参考文献：1李光辉,蒋辉霞,蒋金巧,随顺涛,罗俊,陈敏.天冬水肥一体化生产建议J.四川农业与农机,2022(06):50-51.2黄怡.桑园水肥一体化系统的应用推广情况及对策J.蚕学通讯,2022,42(04):29-34.3张飞云.水肥一体化技术在果园生产中的应用研究J.果农之
27、友,2022(11):49-51+60.4闫龙翔,王秀敏,闫雅博,陈露,张跃,阚雨晨.智慧果园水肥药一体化技术在翠冠蜜梨上的应用初报J.上海蔬菜,2022(04):61-63+75.5张健,沈丽丽,陈基松,张雷雷,王超超,王军.水肥药一体化精准灌溉系统的研究与设计J.上海农业科技,2022(04):26-30+41.6赖朋,川明参规范化种植与加工关键技术转化示范.四川省,西华大学,2020-12-25.7程学军,赵子昂.基于5G物联网背景下精准水肥药一体化灌溉控制 系 统 分 析 J.电 脑 知 识 与 技 术,2022,18(16):105-107.DOI:10.14004/ki.ckt.2
28、022.1179.8杨荆,于家旋,任昊宇,任振辉,王娟.移动式果园水肥药一体化装置决策和控制系统设计J.中国农机化学报,2020,41(10):197-202.DOI:10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2020.10.029.9田凌,宽鹏德,左佳妮,师娅琼.滴灌-微喷水肥药一体化系统在设施农业灌溉中的应用J.现代农业科技,2019(01):153+158.14QingYR,LiYM,XuLZ,etal.Screenoilseedrape(Brassicanapus)suitableforlow-lossmechanizedharvestingJ.Agricultur
29、e-Basel,2021,11(6).15郑伟,肖国滨,肖小军,等,乙烯利催熟对谷林套播油菜成熟进程、产量和品质的影响J.核农学报,2017,31(01):156162.16 王 熹,施 一 平.乙 烯 利 对 水 稻 催 熟 效 应 的 生 理 分 析 J.JournalofIntegrativePlantBiology,1976(02):150-155.17刘京涛,刘俊展,张路生.立收谷水剂对小麦催熟、脱水试验J.植保技术与推广,2002(04):36-37.18姜福元,段志红,肖长惜,等.除草剂催熟对油菜籽粒产量品质及残留量的影响J.中国油料作物学报,2015,37(06):820-82
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