油菜品質(zhì)形成的生理生態(tài)基礎(chǔ)研究.pdf

1、本文從物質(zhì)生理基礎(chǔ)、氮磷鉀影響、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、花期水分處理、不同播期、不同生態(tài)地區(qū)等方面對(duì)油菜的品質(zhì)形成及影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)探討。文章特色在于在于試驗(yàn)設(shè)計(jì)充分考慮了作物生長(zhǎng)發(fā)育以及最終品質(zhì)變化的復(fù)雜性、綜合性與不穩(wěn)定性，采用相同的試驗(yàn)材料，開展了多角度和多層次連續(xù)多年的試驗(yàn)研究。 1.主要研究結(jié)果1.1油菜產(chǎn)量與品質(zhì)形成過程1.PPA(mg/cm2)、SNPA(seednumber/cm2)和粒殼比(粒干重比殼干重)與含油量呈

2、正相關(guān)，其中SNPA達(dá)顯著水平。收獲指數(shù)與含油量顯著正相關(guān)，與蛋白質(zhì)負(fù)相關(guān)。 2.優(yōu)質(zhì)和非優(yōu)質(zhì)油菜在脂肪、蛋白質(zhì)含量的動(dòng)態(tài)變化方面沒有本質(zhì)差異。雙高品種在開花21d，39d后芥酸和硫苷分別回升，雙低品種芥酸含量變化不大，硫苷后期回升不明顯。 3.過高的Ch1含量標(biāo)志著植株體內(nèi)的碳代謝減弱。在籽粒干重、脂肪含量快速上升以前，籽粒、果皮的可溶性糖含量快速下降。成熟后期果皮維持一定的可溶性糖含量有利于含油量提高。籽粒谷氨酰胺合

3、成酶(GS)活性隨成熟過程下降，中油821果GS活性在成熟后期迅速增加。 4.花期花蕾中較低的AA、ABA含量和較多的GA、iPAs累積，對(duì)最后的成花數(shù)和單株角果數(shù)有利。IAA、ABA、GA、iPAs四種內(nèi)源激素可能同時(shí)參與了角果建成、籽粒發(fā)育和物質(zhì)的輸出卸載。籽粒iPAs含量的快速增加與籽粒干重、脂肪含量迅速增長(zhǎng)呈明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。GA、iPAs可能參與硫苷或芥酸的合成與調(diào)控。 1.2氮、磷、鉀對(duì)油菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響施氮

4、在增加籽粒產(chǎn)量的同時(shí)，增加營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)比例。施氮使角果Ch1a/b值升高，可溶性糖含量下降，籽?？焖僭鲋仄贕S活性增強(qiáng)。施氮增加籽粒的IAA、GA含量，降低iPAs含量并使iPAs上升推遲。在667m2施純氮7.5～22.5kg的范圍之內(nèi)，平均每公斤純氮使含油量下降0.11～0.42個(gè)百分點(diǎn)。籽粒蛋白質(zhì)含量隨施氮水平的增加而升高，幅度比含油量的降低幅度要大。一定范圍之內(nèi)施氮提高硫苷含量。 花期施磷增加角果的干物質(zhì)積累以及籽粒Ch1含

5、量和可溶性糖含量，提高籽粒發(fā)育前中期的IAA、iPAs的含量?；ㄆ趪娛?.2％、0.4％、0.6％的磷或鉀可增加單株角果數(shù)、產(chǎn)量和收獲指數(shù)，其中施磷效果更為顯著。施用磷或鉀具有提高含油量、降低硫苷含量的趨勢(shì)，但磷可能有增加高芥酸品種芥酸含量的作用。 減少氮素用量中基肥比例有增加含油量，降低硫苷含量的趨勢(shì)。在增施氮肥同時(shí)配合增施磷鉀肥，可在22.5kg/667m2的純氮用量條件下穩(wěn)定含油量和硫苷含量。 1.3外源植物生長(zhǎng)調(diào)

6、節(jié)劑對(duì)油菜品質(zhì)的影響1.花期施用萘乙酸(NAA)、赤霉素(GA)、脫落酸(ABA)、多效唑(MET)等生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，可延長(zhǎng)Ch1含量高值持續(xù)期，提高籽粒與果皮可溶性糖含量，增強(qiáng)角果碳代謝。 2.盛花期噴施40mg/LNAA、20mg/LGA、20mg/LABA、200mg/LMET可增加單株籽粒產(chǎn)量。ABA、MET具有同時(shí)增加單株有效角果數(shù)、每角粒數(shù)以及經(jīng)濟(jì)系數(shù)的作用。 4.花期噴施適宜濃度的NAA、GA、ABA、MET等

7、不同類型調(diào)節(jié)劑有提高菜籽的含油量，降低蛋白質(zhì)含量的趨勢(shì)，但因不同年度、土壤、品種、植物生長(zhǎng)狀態(tài)而異。GA、MET處理后有較明顯的降低硫苷作用，四種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑均有提高芥酸含量的趨勢(shì)。 1.4干旱和漬水對(duì)油菜品質(zhì)的影響1.花期連續(xù)干旱或漬水7d之內(nèi)植株少有死亡，但17d～22d時(shí)死亡率可達(dá)到35％～58％。在花期干旱14d以上仍能夠存活的植株可萌發(fā)較多分枝。土壤絕對(duì)含水量在11％以下連續(xù)干旱7d以后，產(chǎn)量損失達(dá)到70％以上；漬水7d

8、后，及時(shí)排水和管理可使產(chǎn)量損失控制在30％以內(nèi)。 2.花期漬水使果皮干重異常增加。干旱和漬水均使籽粒和果皮的Ch1含量下降，葉綠體對(duì)干旱更為敏感。干旱使籽粒與果皮的可溶性糖含量下降，漬水處理則相反。干旱和漬水均使籽粒中的IAA、iPAs含量降低，GA含量增加；籽粒與果皮中ABA大幅度增長(zhǎng)。漬水處理果皮的IAA含量明顯增加，與其果皮干重的增長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)。 3.花期干旱和漬水最終均使籽粒含油量降低，蛋白質(zhì)含量上升，但在淹水正在進(jìn)

9、行時(shí)籽粒的蛋白質(zhì)含量是下降的。兩種處理均明顯提高籽粒的硫苷含量，對(duì)脂肪酸的組成影響不大。 1.5不同播期對(duì)油菜品質(zhì)的影響1.9-11月隨播期推遲有效分枝數(shù)與角果數(shù)、生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量均依次下降，成熟進(jìn)程加快。籽粒與果皮的干物質(zhì)積累、可溶性糖含量下降加快，籽粒的脂肪、蛋白質(zhì)、硫苷積累過程縮短，籽粒的Ch1含量上升快且高峰值增加。 2.不同播期使油菜含油量、蛋白質(zhì)含量產(chǎn)生約0-3個(gè)百分點(diǎn)的差異；低硫苷品種的硫苷含量產(chǎn)生約0-

10、7μmol/g的差異，這種差異與播期早晚沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系。 3.不同播期的含油量與蕾薹至成熟期日均溫累積值極顯著負(fù)相關(guān)。蛋白質(zhì)與苗期、蕾薹期、成熟期的日均溫累積值、日照時(shí)數(shù)累計(jì)值呈正相關(guān)，與日均降水量呈負(fù)相關(guān)。硫苷含量與盛花期的平均溫度日均值及累計(jì)日照時(shí)數(shù)呈正相關(guān)。 1.6地域性環(huán)境對(duì)油菜品質(zhì)的影響區(qū)域試驗(yàn)材料測(cè)定表明，甘肅成縣、安徽蕪湖、合肥屬于高含油區(qū)；浙江杭州、江西宜春、重慶北碚、遵義屬于低含油地區(qū)。硫苷含量高值區(qū)有湖

11、北宜昌、昆明、貴陽，重慶北碚、重慶萬州、陜西勉縣；硫苷低值區(qū)有鄭州、武漢、湖襄樊。 2.理論創(chuàng)新點(diǎn)(1)產(chǎn)量形成過程也是品質(zhì)形成過程，產(chǎn)量構(gòu)成因素通過收獲指數(shù)與品質(zhì)形成因素緊密聯(lián)系在一起。產(chǎn)量構(gòu)成因素通過收獲指數(shù)與品質(zhì)形成因素緊密聯(lián)系在一起。 (2)植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)狀態(tài)與籽粒最終蛋白質(zhì)含量高度正相關(guān)，碳氮同化平衡與果皮輸出能力與含油量高低關(guān)系很大。 (3)葉綠素a/b值的大小與變化對(duì)作物的品質(zhì)與產(chǎn)量形成很重要。器官生

12、長(zhǎng)與氮代謝旺盛時(shí)Ch1a/b值高，a/b值在角果發(fā)育前期較高，后期快速降低有利于含油量的提高。 (4)高硫苷品種的果皮硫苷含量在成熟后期迅速增加與其果皮谷氨酰胺合成酶活性的劇烈變化可能有很大關(guān)系。 (5)IAA、ABA、GA、iPAs可能同時(shí)參與了角果建成、籽粒發(fā)育和物質(zhì)的輸出卸載。其種籽粒中IAA、iPAs與脂肪合成關(guān)系的更大。 (6)始花后活動(dòng)積溫與含油量的具有精確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在相同積溫范圍之內(nèi)，不同處理含油