基于茎秆生物力学特性的油菜抗倒调控机制研究

为了应用生物力学特性指标对茎秆抗倒性进行评价，进而指导油菜抗倒栽培，以华杂62和金油杂158为试验材料，基于不同栽培因素下油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度、剪切强度及抗倒性，分析了栽培因素对油菜茎秆力学特性指标的影响及其与抗倒性的相关性。结果表明：油菜抗倒性与茎秆的弹性模量、弯曲强度、剪切强度呈显著负相关；随着播期推迟，油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度分别减小15.31%、29.16%和13.88%，倒伏指数增大32.18%；随着播种密度增大，油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度均呈先增大后减小趋势，而倒伏指数先减小后增大；随着施氮量增加，油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度均逐渐减小，而倒伏指数逐渐增大，与施氮量120 kg·hm^-2处理相比，在施氮量为360 kg·hm^-2下，油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度分别减小39.43%、19.40%和16.63%，倒伏指数增大16.36%。因此，播期提前、适当增加播种密度、控制氮肥投入，有助于提高油菜茎秆的力学特性强度，从而增强油菜的抗倒伏能力。研究结果可为油菜抗倒栽培调控提供理论依据。     

多效唑处理对直播油菜机械收获相关性状及产量的影响

以阳光2009与沣油520为材料,于封行期及蕾薹初期喷施不同浓度多效唑,测定倒伏、角果抗裂性及产量相关指标,研究多效唑对油菜产量和机械收获相关性状的影响,为高产及机械收获条件下油菜的多效唑调控提供技术支撑及理论依据。结果表明,不同时期多效唑处理均显著提高2个油菜品种的抗倒性、抗裂角性及产量,蕾薹初期喷施300 mg L–1多效唑后油菜抗倒与抗裂角指数增量大,封行期喷施150 mg L–1多效唑则后产量的增量大。多效唑处理降低每角果粒数,但增加油菜品种的单株角果数及千粒重,故而增加产量;且可通过增加油菜根颈粗、鲜重根冠比及抗折力降低株高和倒伏指数,提高油菜抗根倒与抗茎倒能力;通过增加角果含水量、延缓角果成熟度、增加角果皮干重提高油菜角果抗裂性。本研究认为封行期喷施150 mg L–1的多效唑是最佳喷施时期与喷施浓度,既可显著增强易倒伏而减产油菜田块的抗倒与抗裂角能力,最大幅度地提高产量,又可满足油菜机械化生产模式所需的高产、抗倒及抗裂角要求。     

氮肥和密度对毯状苗移栽油菜碳氮积累、运转和利用效率的影响

【目的】研究油菜育秧盘毯状苗移栽,大田不同氮肥和密度耦合对油菜碳氮积累、运转和利用效率的影响,探讨植株碳氮代谢与油菜产量形成的关系。【方法】以宁杂1818油菜品种为试验材料,通过毯状苗的培育和移栽试验,比较不同年份、氮肥以及密度条件下碳氮积累、运转以及利用效率差异。【结果】油菜毯状苗适宜条件下移栽也可以获得3 750 kg·hm~(-2)高产。不施氮肥以及225 kg·hm~(-2)氮肥处理条件下随着密度增加产量显著增加,在300 kg·hm~(-2)氮肥处理和125 000穴/hm~2移栽密度条件下1穴1株、1穴2株和1穴3株间产量无显著差异。油菜植株中碳素积累能力显著高于氮素积累能力,初花期前植株C/N比较低,为16.30,初花期后C/N比较高,为114.37。碳素籽粒生产效率、氮素籽粒生产效率随着氮肥用量增加呈下降趋势,其中氮素籽粒生产效率随施氮量增加下降幅度更大。初花期至成熟期叶片氮素运转率最高,不同处理变化范围为73.90%—78.56%,其次是茎枝氮素运转率,变化范围为38.96%—67.08%,根中氮素运转率最低,变化范围为24.45%—37.06%。不同处理叶片中氮素运转率差异较小,茎枝和根中氮素运转率随着氮肥用量增加逐渐降低。初花期至成熟期叶片碳素运转率为正值,不同处理变幅为23.16%—29.08%,随着密度增加叶片碳素运转率总体上呈增加趋势,不同氮肥处理间差异相对较小。初花期至成熟期根和茎枝仍然以积累碳素为主,两者碳素运转率表现为负值。【结论】油菜毯状苗机械移栽,可有效提高茬口较迟地区的油菜生产能力。油菜在初花期之前氮代谢能力强,初花期以后碳代谢能力强,前期氮素供应有利于植株营养体的建成,从而使得后期积累更多的碳素,促进后期的产量形成。     

基于茎秆生物力学特性的油菜抗倒调控机制研究

为了应用生物力学特性指标对茎秆抗倒性进行评价,进而指导油菜抗倒栽培,以华杂62和金油杂158为试验材料,基于不同栽培因素下油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度、剪切强度及抗倒性,分析了栽培因素对油菜茎秆力学特性指标的影响及其与抗倒性的相关性。结果表明：油菜抗倒性与茎秆的弹性模量、弯曲强度、剪切强度呈显著负相关;随着播期推迟,油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度分别减小15.31%、29.16%和13.88%,倒伏指数增大32.18%;随着播种密度增大,油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度均呈先增大后减小趋势,而倒伏指数先减小后增大;随着施氮量增加,油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度均逐渐减小,而倒伏指数逐渐增大,与施氮量120 kg·hm^-2处理相比,在施氮量为360 kg·hm^-2下,油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度分别减小39.43%、19.40%和16.63%,倒伏指数增大16.36%。因此,播期提前、适当增加播种密度、控制氮肥投入,有助于提高油菜茎秆的力学特性强度,从而增强油菜的抗倒伏能力。研究结果可为油菜抗倒栽培调控提供理论依据。     

油菜多功能利用技术模式

油菜是我国第一大油料作物。近年来,除油用外,油菜的菜用、饲用、肥用、花用和蜜用等功能被不断开发和整合,大大提升了油菜的种植效益[1~3]。通过研究、示范和实践,形成了多种利用模式,并建立了相应的技术体系。1 油菜多功能利用模式我国油菜种植优势区域主要包括长江流域冬油菜区和北方春油菜区。一般以收获菜籽为目的的油菜,在我国长江流域的冬油菜区,播种时间为9月下旬10月初,初花期为3月初,终花期为4月初,收获时间为5月上中旬;在西北和东北地区的播种时间为4~5月,花期为7~8月,收获期为9月。     

喷施阿魏酸对菜饲两用 油菜的影响

以甘蓝型油菜华油杂62为试验材料,剪叶后,分别在苗期、蕾薹期、初花期、盛花期喷施不同浓度阿魏酸。研究结果表明:蕾薹期喷施效果最好,苗期喷施效果最差;随阿魏酸浓度升高,菜饲两用油菜的生物学产量等指标先增加后降低;在所有处理组合中,蕾薹期喷施50μmol/L阿魏酸的综合性状表现最好。综合结果表明,阿魏酸在菜饲两用油菜的栽培管理中有着潜在应用价值。     

外源物质浸种对迟播油菜越冬期抗寒性及产量的影响

确保迟播油菜产量是压减长江流域双季稻区冬闲田的关键,提高越冬期抗寒性、促进冬前干物质积累是增加迟播油菜产量的有效途径。播前外源物质浸种是提高越冬期抗寒性,促进冬前快速生长的有效措施。试验选用早熟品种华油杂137,设置清水(CK), 0.01 mmol L-1、0.05 mmol L^–1、0.10 mmol L^–1的甜菜碱(T1-1、T1-2、T1-3), 0.1 mmol L^–1、0.5 mmol L^–1、1.0 mmol L^–1的脯氨酸(T2-1、T2-2、T2-3), 0.03%、0.15%、0.30%的过氧化氢(T3-1、T3-2、T3-3),0.001 mmol L^–1、0.01 mmol L^–1、0.05 mmol L^–1的苹果酸(T4-1、T4-2、T4-3), 25 mg L^–1、100 mg L^–1、300 mg L^–1的氧化纳米锌...     

氮、磷、钾肥用量对油菜角果抗裂性相关性状的影响

选用角果抗裂性存在显著差异的2个油菜品种,于2012—2014年进行氮肥(0、90、180、270和360 kg N hm–2)、磷肥(0、60、120、180和270 kg P2O5 hm–2)、钾肥(0、75、150、225和300 kg K2O hm–2)用量对油菜角果抗裂性相关性状影响的单因素试验。结果表明,氮、磷、钾肥用量对油菜抗裂角指数的影响均呈波峰曲线变化,华双5号和华航901达最大抗裂角指数的纯氮用量分别为160 kg hm–2和140 kg hm–2、P2O5为120 kg hm–2和160 kg hm–2、K2O均为180 kg hm–2;油菜抗裂角指数的变化大小因肥料种类而异,氮、磷、钾3种肥料中,钾肥对抗裂角指数的影响最大;不同氮、磷、钾肥用量处理条件下,角果果壳重和植株株高的变化是影响油菜角果抗裂角性的重要因素,可作为初步、快速筛选油菜抗裂角种质资源的重要指标。     

播期和种植密度对油菜产量和茎秆抗倒性的影响

【目的】茎秆倒伏是制约我国油菜生产效益提高的重要因素,研究不同播期及密度下油菜茎秆抗倒性变化规律及其生理机制,为油菜高产抗倒栽培提供理论及技术支撑。【方法】本研究以华油杂62和沣油520为材料,设置2个播期（9月25日、10月25日）和4个密度（15×10⁴、30×10⁴、45×10⁴和60×10⁴ 株/hm²）裂区试验,测定产量及其构成,茎秆抗折力、倒伏指数、显微结构、主要成分及木质素合成关键酶活性等指标。【结果】（1）9月25日播种（T1）,密度从15×10⁴hm^-2增至60×10⁴hm^-2,油菜单株产量、单株角果数及每角粒数均下降,小区产量在45×10⁴ hm^-2处理达峰值,此时倒伏指数最小,抗倒能力最强,产量及抗倒性协同提高;播期推迟至10月25日（T2）,在任何密度下,小区产量、单株产量、单株角果数及每角粒数均显著降低,但地上部鲜重下降更明显,导致迟播油菜的倒伏指数下降、抗倒性增强。（2）适期播种时,密度增大,株高和茎秆干重均显著降低,倒伏指数呈先降后增的趋势,易倒伏部位从主茎中上部转移至主茎中下部,茎秆维管束长度/髓腔外组织宽度和维管束面积/茎横截面积等指标参数逐渐增加,茎秆木质素和纤维素含量呈先增后降趋势。油菜播期从T1推迟至T2,株高和茎秆干重均显著降低,茎秆木质素、纤维素含量显著下降,但植株地上部鲜重降幅较大,倒伏指数下降,抗倒性增强。逐步回归分析表明木质素是改善输导组织结构、协调倒伏指数及小区产量的关键指标,茎秆木质素含量及群体木质素总量高,可同时获得较强的茎秆抗倒性及较高的小区产量。（3）适期播种,密度从15×10⁴hm^-2增至60×10⁴hm^-2时,与木质素合成相关的过氧化物酶（POD）、肉桂醇脱氢酶（CAD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）及4-香豆酰-CoA连接酶（4CL）酶活性增强,油菜播期从T1推迟至T2,木质素合成酶POD、CAD、PAL、4CL的活性均显著降低。【结论】不同播期条件下,优化种植密度,可显著提高油菜的群体产量;且播期推迟,可通过进一步增大种植密度弥补单株产量的不足,晚播密植条件下茎秆木质素合成能力增强,木质素含量增加,协调了高产和抗倒的矛盾。     

饲料油菜与牧草混合冬播效应研究

为缓解冬季饲料作物缺乏的压力，改进冬季饲草的生产模式，提高饲草油菜的品质和种植效益，通过设置小区试验，将双低甘蓝型油菜（Brassica napus L.）分别与紫云英、黑麦草和光叶苕子等冬季牧草按比例混播，测定各处理的生物学产量、粗蛋白含量等指标，探寻油菜与牧草混播技术的可行性。结果表明，油菜与光叶苕子、紫云英、黑麦草的混播效应存在显著差异。（1）光叶苕子与油菜混播均可以提高饲草的鲜样总产量，且在密度按1:4（油菜按15 000株/hm2的播种量）混播时，各取样时期的饲料鲜、干样产量均较高，油菜终花期时该处理的粗蛋白产量显著高于其他处理。（2）与紫云英混播，也可提高饲料油菜的鲜样产量，但差异不显著，且紫云英因光照不足，油菜初花期时已全部死亡。（3）与黑麦草混播后，饲料鲜样产量、粗蛋白产量均显著下降。因此，油菜与光叶苕子混播是进一步提高长江流域冬季饲料作物生产效应的有效模式。