景观油菜花期调控技术的效果
《江苏农业学报》杂志 2022年6期
(江苏省农业科学院经济作物研究所/国家油菜改良中心南京分中心，江苏南京210014)
油菜在中国种植历史悠久，种植区域广泛，年种植面积约6.67×106hm2，是最重要的油料作物之一[1]。随着休闲农业的迅猛发展和油菜全产业链的价值发掘，油菜已从单纯的油料作物，转变为具有休闲观光功能的特色经济作物，成为休闲农业的重要载体[2]。以油菜花海为主题的休闲农业产业链在全国已初具规模，多点开花，成为贯彻实施中国乡村振兴战略、促进农业增收、农村美化和农民致富的有效举措。与其他作物相比，油菜的休闲观光功能具有先天优势。一是花色鲜艳，视觉效果好；二是花期恰逢春暖花开，契合人们踏青休闲需求；三是单株花朵数目多，观赏期约30.0 d，相对较长；四是单株占地面积小，便于图案创意设计，画面细腻，观赏价值高；五是种植简单，成本低，连片种植形成的花海气势宏大。近年来，随着彩色油菜花的研发和油菜花景观创新，油菜花观光属性得以不断强化，已广泛应用于旅游景区、农业与生态休闲园区、道路景观、庭院园艺等多种场景。中国已形成云南罗平、江西婺源、江苏兴化、内蒙古呼伦贝尔等国内知名的旅游景区，强力拉动了地方乡村经济。2019年菜花节期间，婺源县接待各地游客5.20×106人次，旅游综合收入4.26×109元；重庆潼南共接待游客3.18×106人次，实现旅游综合收入1.75×109元；江苏兴化共接待游客7.50×105人次，实现旅游综合收入1.82×109元[1-3]。江苏省地处经济发达的长三角地区，休闲观光需求强劲，一些地区，如南京市浦口区、南京市高淳区、高邮市、昆山市、溧阳市、淮安市白马湖等地的菜花节悄然兴起，带动了当地民居民宿、农家乐餐饮等服务行业的蓬勃发展，有效促进了一二三产业融合，实现了产业富民，同时，也对油菜花期时长提出新的要求。观花期的延长，可显著提升景区的综合经济收益，观花期长短已成为影响菜花节经济效益的主要限制因子。因此，如何延长油菜花花期、增加观赏时间已成为持续提高油菜花景区产业质量和经济效益的首要问题。
油菜的花期既受基因控制，也受环境影响[4]。据报道，模式植物拟南芥的开花网络调控途径可分为光周期途径、春化途径、赤霉素途径、自主途径、年龄途径以及温度途径，涉及的调控基因有上百个[3]。在油菜上已经克隆了BnFLC、BnCO、BnFT基因及其同源基因等[5]。对于开花特征性状，包括初花期、终花期以及开花时间等性状也利用遗传群体进行了QTL定位，发现了很多候选关联区间。与此同时，肥料运筹、生长调节剂处理、农艺措施等对油菜花期亦具有显著影响[6-10]。本研究从江苏油菜生产实际出发，通过摘薹、增施氮肥、喷施烯效唑、喷施苯磺隆和分期播种等多种措施进行综合试验，以期获得延长油菜观花期的技术参数，进一步发挥油菜的观赏价值，为油菜花产业发展提供技术支撑，达到传承中华农耕文明、促进农业提质增效、带动农民就业增收等目标。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验在兴化市千垛油菜花景区科研基地和南京高淳国际慢城菜花节景区科研基地进行。参试品种(系)包括宁杂1818、瑞油501、宁杂702、德核杂油8号、晚花1号和宁彩616。
1.2 试验设计
1.2.1 摘薹处理 以宁杂1818、瑞油501和宁杂702为试验材料，设不摘薹对照(ACK)、摘主茎薹(A1)、摘主茎薹后再摘次生一次分枝薹(A2)等3个处理。采用大区试验，每个品种种植300 m2，不设重复。按景区习惯采用育苗移栽，移栽密度为1 hm290 000株。肥料根据当地施肥习惯，按基肥∶腊肥∶薹肥=5∶3∶2比例分3次施用。不摘薹处理每667 m2按照纯氮18.0 kg、P2O57.5 kg和K2O 7.5 kg的总量使用。摘薹处理于摘主薹后按每667 m2增施尿素6 kg，摘次生薹后每667 m2增施尿素4 kg和45%的复合肥(氮、磷、钾各占15%，质量分数)4 kg。各处理其他田间管理保持一致。
1.2.2 增施氮肥处理 以宁杂1818、瑞油501和宁杂702为试验材料，以常规施肥为对照(BCK)，根据施肥量和次数设置4个处理，处理B1仅在越冬期(冬至前后)每667 m2增施尿素5.0 kg；处理B2分别在越冬期、薹期(薹高10 cm)每667 m2各增施尿素2.5 kg；处理B3仅在越冬期每667 m2增施尿素10.0 kg；处理B4分别在越冬期、薹期每667 m2各增施尿素5.0 kg。各处理其他田间管理保持一致。
1.2.3 烯效唑处理 以宁杂1818和瑞油501为试验材料，以清水喷施为对照(CCK)，其他处理分别于苗期(3～5叶期)每667 m2喷施有效质量浓度为20 mg/L(C1)、40 mg/L烯效唑(C2)、薹期喷施有效质量浓度为20 mg/L(C3)、40 mg/L烯效唑(C4)、苗期和薹期各喷施有效质量浓度20 mg/L(C5)、苗期40 mg/L和薹期20 mg/L(C6)。各处理采用大区(300 m2)试验，不设重复。每667 m2用药量为30 L。各处理其他田间管理保持一致。
1.2.4 苯磺隆处理 以宁杂1818和宁彩616为试验材料，以清水喷施为对照(DCK)，处理D1平头期(主薹高与植株上部短柄叶平齐时)每667 m2用2.5 mg苯磺隆(10%可湿性粉剂，山东侨昌现代农业有限公司产品)兑水15 L喷施；处理D2在D1处理后7 d再复喷1次；处理D3平头期每667 m2用5.0 mg苯磺隆兑水15 L喷施；处理D4在D3处理后7 d再复喷1次；处理D5平头期每667 m2用10.0 mg苯磺隆兑水15 L喷施；处理D6在D5处理后7 d再复喷1次；处理D7平头期每667 m2用15 mg苯磺隆兑水15 L喷施；处理D8在D7处理后7 d再复喷1次。采用大区试验，每个处理667 m2，不设重复。各处理其他田间管理保持一致。
1.2.5 分期播种 以德核杂油8号、宁杂1818、晚花1号等3个不同熟期品种为材料，分别在南京和兴化进行试验。试验设3个播期，分别为10月5日直播(E1)、10月25日直播(E2)、11月15日直播(E3)，采用大区试验，每个处理1 334 m2，不设重复。田间管理同当地油菜生产。
1.3 生育期调查与记载
试验期间观察记载油菜出苗或移栽期、蕾薹期(薹高10 cm)、平头期、初花期、终花期等时间，初花期以试验区内25%植株主茎开花为标准，盛花期以试验区内75%以上花序开花为标准，终花期以试验区内75%以上花序完全谢花为标准。观花期(d)=终花期-初花期；花期延长日数是指各处理的观花期比相应对照的观花期延长的日数。
1.4 数据处理
利用SAS8.0软件计算平均值和分析处理间差异显著性。
2 结果与分析
2.1 摘薹对油菜观花期的影响
由表1可知，摘薹处理可显著改变油菜的花期特征，处理间差异达到显著水平(P<0.05)，品种间趋势表现一致。摘薹处理对初花期和终花期影响程度不同，处理A1的初花期推迟3.0～5.0 d，终花期推迟2.0～4.0 d；处理A2的初花期推迟6.0～10.0 d，终花期推迟7.0～12.0 d。摘薹次数对观花期的调节作用也不同，且差异明显。处理A1在南京和兴化两地的观花期平均缩短1.0～2.0 d，而处理A2在两地观花期平均增加1.0～3.5 d。将摘薹与不摘薹搭配处理，花期延长日数可达7.5～10.5 d。摘薹处理对油菜观花期的调节作用因供试品种不同而有明显差异，对瑞油501的调节效果明显小于其他2个品种。与CK相比，摘薹后，瑞油501的观花期延长时间为-1.0～1.0 d，摘薹与不摘薹组合总观花期延长7.5 d；摘薹后宁杂702、宁杂1818观花期延长时间为-2.0～3.0 d和-1.5～3.5 d，摘薹与不摘薹组合总观花期延长日数为10.5 d。摘薹对油菜观花期的影响在不同地点也有所不同，处理A2差异尤为显著，各品种在南京点的平均延长时间为1.0～2.0 d,兴化点为1.0～5.0 d；摘薹与不摘薹组合，南京点的总观花期平均延长时间为8.0～9.0 d，兴化点为7.0～12.0 d。在同一田块摘薹处理与不同品种搭配应用，油菜观赏期可延长17.7～19.3 d，平均延长时间为18.5 d。
2.2 增施氮肥对油菜观花期的影响
增施氮肥量及施肥次数对花期特征有明显影响，处理间差异达显著水平(表2)。增施氮肥后，3个品种的花期变化较为一致，氮肥增施越多，油菜的初花、终花期时间越延迟，总花期延长越多。增施10 kg尿素可使各品种花期延长3.0～4.5 d，而增施5 kg仅延长1.5～3.0 d。处理B3比处理 B1初花期推迟1.0～4.0 d，终花期推迟3.0～6.0 d，观花期可增加1.0～2.0 d；处理B4比B2初花期推迟2.0～4.0 d，终花期推迟3.0～6.0 d，观花期可增加1.0～3.0 d。从施肥次数来看，施同等氮肥量情况下，分2次施肥处理比1次施肥处理的初花期、终花期推迟时间长，处理B2比处理B1的初花期推迟1.0～3.0 d，终花期推迟2.0～4.0 d，观花期可增加0～2.0 d；处理B4比处理B3初花期推迟1.0～3.0 d，终花期推迟2.0～4.0 d，观花期可增加1.0～2.0 d，分2次施肥处理比1次施肥处理平均可增加观花期1.0～1.5 d。从品种来看，增施尿素对花期调节效果因地点不同也有差异。南京点增施尿素对宁杂1818的花期调节效果好于其他2个品种，观花期多延长2.0 d，对兴化点的瑞油501观花期延长效果相对较好，观花期多延长1.0～2.0 d。同样增施5～10 kg尿素，对兴化点油菜观花期的调节作用好于南京点，兴化点的各品种观花期平均延长2.0～6.0 d，总观花期平均增加8.0～10.0 d；南京点的各品种观花期平均延长1.0～4.0 d，总观花期增加7.0～9.0 d。在同一田块施肥处理与不同品种搭配应用，油菜观花期延长15.0～17.7 d，平均增加16.3 d。
表1 摘薹对油菜观花期的影响
2.3 烯效唑处理对油菜观花期的影响
不同烯效唑浓度和喷施时期对瑞油501和宁杂1818花期特征的影响差异达到显著水平(表3)。从花期延长时间来看，不同浓度烯效唑处理可使花期延长0～4.5 d，但品种间和地区间表现不尽相同。从处理浓度看，处理C1，苗期低浓度处理，对油菜的初花期、终花期均无明显影响，处理C2初花期平均推迟0～3.0 d，终花期推迟1.0～5.0 d，平均花期延长0.5～2.0 d，处理C3、处理C4的初花期平均推迟2.0～4.0 d，终花期平均推迟3.0～7.0 d，平均花期延长1.5～2.5 d。从不同品种看，瑞油501喷施烯效唑的花期延长时间为0.5～4.0 d，最大可延长4.0 d；宁杂1818花期平均延长时间为0～4.5 d，最大可延长5.0 d。从喷施时期来看，薹期喷施效果稍好于苗期，薹期喷施花期延长1.5～2.5 d，而苗期喷施则延长0～2.0 d。从喷施次数看，2次喷施效果明显好于1次，相同浓度分2次喷施，处理C5初花期和终花期分别推迟4.0～5.0 d和6.0～8.0 d，可延长花期2.5～3.0 d，而处理C2、处理C4的观花期分别延长0.5～2.0 d和2.0～2.5 d。从不同地区来看，烯效唑处理对花期调节的效果一致。在同田块，将喷施烯效唑与不喷施烯效唑搭配使用，平均可使花期延长9.5～10.0 d，品种间差异不明显。在同田块，烯效唑处理与不同品种搭配应用，油菜观赏期平均可延长17.5 d。
表2 施肥对油菜观花期的影响
表3 烯效唑处理对油菜观花期的影响
2.4 苯磺隆处理对油菜观花期的影响
不同苯磺隆用量和喷药次数对宁彩616和宁杂1818的花期有明显影响，处理间差异达到显著水平(表4)。从苯磺隆用量上来看，用量越高，初花期、终花期推迟和观花期延长效果越好。从处理D1到处理D8，宁彩616在南京和兴化的初花期分别推迟1.0～4.0 d和2.0～7.0 d，终花期分别推迟4.0～17.0 d和3.0～20.0 d，平均增加观花期2.0～13.0 d；宁杂1818在南京和兴化的初花期分别推迟2.0～5.0 d和2.0～4.0 d，终花期分别推迟2.0～15.0 d和3.0～17.0 d，平均增加观花期1.5～11.5 d。平头期喷施1次苯磺隆+7 d后相同用量复喷1次苯磺隆的花期调节效果明显好于仅平头期喷1次的处理，观花期平均增加0～6.0 d，尤其是处理D6、D8比处理D5、D7平均增加观花期3.0～6.0 d，宁彩616效果更加明显。相同用量的苯磺隆分2次喷施比1次喷施效果好，处理D4比处理D5的观花期增加1.0 d，处理D2比处理D3的观花期增加2.0～3.0 d。同一田块通过喷与不喷苯磺隆处理搭配，平均可使花期延长16.0～18.5 d。同一田块苯磺隆处理与不同品种搭配应用，油菜观赏期平均延长了25.0 d。
2.5 分期播种对油菜观花期的影响
由表5可知，延迟播种可显著延迟油菜终花期，处理间差异达到显著水平，不同品种、不同地点间表现一致。德核杂油8号在南京点各个播期平均观花期为27.0 d，同一田块E1处理与E3处理搭配总观花期为42.0 d，花期延长15.0 d；兴化点各个播期平均观花期为31.3 d，同一田块E1处理与E3处理搭配总观花期为51.0 d，花期延长日数为19.7 d。宁杂1818在南京点各个播期平均观花期为25.7 d，同一田块E1处理与E3处理搭配总观花期为39.0 d，花期延长时间为13.3 d；兴化点各个播期平均观花期为27.7 d，同一田块E1处理与E3处理搭配总观花期为42.0 d，花期延长14.3 d。晚花1号在南京点各个播期平均观花期为25.3 d，同一田块E1处理与E3处理搭配总观花期为37.0 d，花期延长11.7 d；兴化点各个播期平均观花期为28.0 d，同一田块E1处理与E3处理搭配总观花期为40.0 d，花期延长12.0 d。分期播种与不同熟期品种搭配应用，油菜的观花期显著增加。从早熟品种德核杂油8号E1处理到晚熟品种晚花1号的E3处理，南京点和兴化点的油菜总观花期分别达到66.0 d和72.0 d。与不同熟期单品种分期播种的平均观花期相比，南京点分别增加39.0 d、40.3 d和40.7 d；兴化试点分别增加40.7 d、44.3 d和44.0 d，观赏花期延长1倍左右。
表5 分期播种对油菜观花期的影响
3 讨论与结论
花期长短决定了菜花景区的可观赏时间，是景区吸引并留住游客、增加综合收入的最重要因素。延长花期几乎是所有菜花景区的最普遍和最强烈诉求。长期以来，油菜作为油料作物以产量作为育种目标来进行品种培育，能够促进结实的开花相关特征(花朵多而大、开花集中、初花期和终花期适应当地气候等)是油菜品种选育的目标，花期长短并未作为育种目标来进行筛选，因此，现有油菜品种的花期难以满足休闲观光产业的发展需求。由于决定油菜开花的基因多、调控网络复杂，截止目前还未有具有“超长花期”观光油菜品种的报道。因而，利用栽培措施延长油菜花期是油菜更好地发挥观赏功能的首要需求。
摘薹是指将主茎和主花序花蕾一同摘掉，不同的摘薹方式对不同品种花期延长的影响尚未明确。何豪豪等[11]的研究结果表明，浙油51摘主茎及摘分枝薹可延迟初花期11.0～15.0 d，花期缩短5.0～9.0 d。鲁剑巍等[12]研究认为，华油杂62摘主茎薹15 cm可使初花期延迟7.0 d，花期延长1.0 d。袁晓东等[13]认为，紫花品系R11摘薹后初花期推迟8.0～10.0 d，花期缩短5.0 d。本研究发现，摘薹与不摘薹组合处理可延迟花期7.5～10.5 d，与上述研究结论基本一致；但不同品种的花期对摘薹处理的响应是不同的，如宁杂1818摘薹花期可延迟-1.5～3.5 d，但瑞油501仅能延迟-1.0～1.0 d。可能的原因是，不同品种间的花期具有差异，春发性也不同，摘薹后春发性强的品种依然具有平行延续开花习性，维持既有的开花周期。
在生产上，多施肥对花期具有延长效应，整个植株表现为贪青晚熟。这种现象在传统上被认为是过量施肥导致的不良后果，然而对观赏为主的油菜来说则可充分利用。方娅婷等[9]的研究结果表明，施氮和施磷均能使初花期提前并推迟终花期，从而延长花期，最长达6.7 d。明日等[14]研究发现，增施氮肥可以延长花期，最高可延长7.0～9.0 d。本研究虽然得到了与上述结果一致的结论，但花期延长期较短，可能是由于试验品种特性不同或施肥时期与施肥量不同导致的；同时，还发现在越冬期与薹期分开施肥，对花期的延长效果更好，这可能是由于2次施肥的肥料利用率较高所致。
烯效唑处理用于油菜壮苗培育有一些报道，但关于其影响花期的研究报道较少[15-20]。袁雨晴等[19]认为喷施烯效唑可使初花期推迟，但不影响终花期，在苗期和蕾薹期分2次喷施烯效唑，初花期和终花期均推迟，但不影响总观花期；而张云萍[20]则发现，苗期喷施烯效唑对油菜开花特征(初花期、终花期和花期)没有影响。本研究中，低浓度烯效唑处理对初花和终花影响较小，较高浓度处理则明显推迟开花，初花期推迟5.0～6.0 d，终花期推迟9.0～10.0 d，花期最高延长4.5 d。
苯磺隆在生产上主要用于单子叶杂草化学防治，油菜上多用作化学杀雄剂[21-25]。黄驰等[23]、付三雄等[25]均发现油菜喷施一定浓度的苯磺隆后可使雄蕊败育，但雌蕊正常。本研究通过梯度剂量的苯磺隆溶液处理后发现，初花期和终花期均有所推迟，随着浓度增加，花期表现为先增加至一定程度后稳定，由此获得延长花期的最佳苯磺隆浓度。试验过程中发现，高浓度苯磺隆处理下油菜单株表现为花瓣皱缩、花朵变小，观赏性降低，但在较低浓度处理下的油菜单株除了表现一定的不育性，花朵观赏性并不降低。苯磺隆处理能延长花期的可能原因是，苯磺隆使油菜品种败育，使油菜失去结实能力，而油菜为了自我繁殖则不断开花，从而表现为花期延长。苯磺隆处理延长花期的技术细节还需要进一步完善和深入研究。
摘薹、增施肥料以及喷施烯效唑、苯磺隆等花期调节效果受品种、施用时间、天气等因素影响较大，与上述调节方法相比，不同熟期油菜品种搭配和分期播种组合处理则更为简单经济、便捷有效，长江下游分期播种最晚播期不宜迟于11月5日，以免生长量过小，易遭受冻害影响观赏性。不同熟期品种与施肥组合、不同熟期品种与烯效唑组合处理也是较好的选择，不仅可以培育壮苗，还可以延长花期。