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Effects of Water Table on Rapeseed(Brassica. napus L.) Growth and Yield

地下水位对油菜生长及产量的影响


Adopting rice and rapeseed rotation system, the fields always have higher water table which is harmful to rapeseed at Yangzi river regions. To drain well for rapeseed in the post-rice field, we studied the suitable water table at four stages of the rapeseed growth and development with PVC tube. Agronomic traits of two rapeseed lines with different waterlogging tolerance were investigated to compare effects of different water table levels on rapeseed growth and yield. Four different water table level treatments (0, 30, 60 and 90 cm up to the soil surface) were carried out at the seedling, bud, flowering, and maturity stages, respectively. After the treatments, water level returned to 60 cm, a normal level.


全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(8): 1508−1515 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家科技支撑计划项目(2006BAD21B03)和国家油菜现代产业技术体系项目(NYCYTC-00510)资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 周广生, E-mail: zhougs@mail.hzau.edu.cn
第一作者联系方式: E-mail: songfengping99@yahoo.com.cn
Received(收稿日期): 2009-02-04; Accepted(接受日期): 2009-03-14.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.01508
地下水位对油菜生长及产量的影响
宋丰萍 胡立勇 周广生* 吴江生 傅廷栋
华中农业大学植物科学技术学院, 湖北武汉 430070
摘 要: 长江流域油菜生产主要采用水稻油菜轮作种植模式, 地下水位高, 易产生湿害。本试验采用 PVC 筒, 在油
菜 4个生育期分别进行 0、30、60和 90 cm的地下水位处理, 然后恢复至 60 cm水位, 比较 2个耐渍性不同的油菜品
系在不同生育期、不同水位条件下的生长状况及产量, 从而确定油菜各生育阶段的适宜地下水位, 为南方稻茬油菜排
水降湿管理提供依据。试验结果表明: (1)地下水位高低影响了油菜的根系发育、地上部生长及产量形成; (2)就产量而
言, 各生育期对水分的敏感性依次为蕾薹期、花期>苗期、角果发育成熟期; (3)油菜苗期适宜地下水位为 30~90 cm, 蕾
薹期、花期为 30~60 cm, 角果发育成熟期为 30~90 cm; (4)就全生育期而言, 即使选用耐渍性较弱的品种, 地下水位控
制在 30~60 cm时能满足油菜生长发育及产量形成需求。
关键词: 油菜; 稻茬免耕; 地下水位; 产量
Effects of Water Table on Rapeseed (Brassica napus L.) Growth and Yield
SONG Feng-Ping, HU Li-Yong, ZHOU Guang-Sheng*, WU Jiang-Sheng, and FU Ting-Dong
College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China
Abstract: Adopting rice and rapeseed rotation system, the fields always have higher water table which is harmful to rapeseed at
Yangtze River regions. To drain well for rapeseed in the post-rice field, we studied the suitable water table at four stages of the
rapeseed growth and development with PVC tube. Agronomic traits of two rapeseed lines with different waterlogging tolerance
were investigated to compare effects of different water table levels on rapeseed growth and yield. Four different water table level
treatments (0, 30, 60 and 90 cm up to the soil surface) were carried out at the seedling, bud, flowering, and maturity stages, re-
spectively. After the treatments, water level returned to 60 cm, a normal level. The results was at follows: (1) The water table de-
termined roots depth, the development of roots, the growth of the above-ground parts and the yield; (2) The sensitivity to
waterlogging different stages of rapeseed was bud stage and flowering stage > seedling stage, pod and mature period; (3) The
suitable water table levels in bud stage, flowering stage/seedling stage and mature period were 30 to 90 cm, 30 to 60 cm, and 30 to
90 cm, respectively; (4) The water table from 30 to 60 cm may meet the requirements for growth and yield in the rapeseed , even
in the more sensitive rapeseed lines to waterlogging.
Keywords: Rapeseed; No-tillage paddy rice field; Water table; Yield
长江流域是我国油菜主产区, 但该产区雨水偏
多, 常超过油菜正常需水量, 加之该产区主要采用
水旱轮作尤其是稻茬免耕的种植模式, 地下水位高,
土壤黏重, 产生湿(渍)害, 导致油菜产量下降[1-3]。土
壤湿度过大或饱和产生的湿(渍)害, 不仅改变作物
的能量代谢途径和生理过程, 而且其细胞结构、形
态特征及产量形成也会发生一系列变化[4-8]。湿(渍)
害产生的主要原因是根系较长时间处于缺氧环境 ,
吸收功能减弱, 导致地上部凋萎甚至死亡[4-5,9]。因此,
湿(渍)害的本质并不是植株内水分过多, 而是植株根
系破坏造成的体内缺水而产生的次生胁迫影响[10-12]。
湿害对不同类型的油菜及同一类型油菜的不同品种
的影响存在差异, 且湿害在各生育期对油菜均有明
显影响, 但不同生育期对湿害敏感性有差异[2]。
研究各生育期不同地下水位对油菜生长发育及
产量形成的影响, 对长江流域稻茬油菜的高产优质
高效栽培具有重要意义。本试验针对长江流域的生
产模式和气候特点, 研究各生育期不同地下水位对
第 8期 宋丰萍等: 地下水位对油菜生长及产量的影响 1509


耐湿(渍)性不同的 2个油菜品系的生长状况及产量形
成, 为大田油菜尤其是稻茬免耕油菜的排水降湿管
理提供依据, 以实现油菜高产、高效栽培。
1 材料与方法
1.1 材料及设计
试验于 2005—2006 年在华中农业大学试验场
进行。以 2个耐湿性有较大差异的油菜品系 4716、
4745(耐湿性 4716>4745, 由傅廷栋院士筛选并提
供)为材料, 用底部密封、筒高 1 m、筒壁每隔 30 cm
处开孔的 PVC筒(高 100 cm, 直径 25 cm)栽培油菜,
进行各生育期的不同地下水位处理试验。每个 PVC
筒装土沙 40 kg(土沙 3∶1混合), 氮磷钾复合肥 25 g
(15%-15%-15%)。2005 年 9 月 25 日播种, 4 片真叶
时每筒定苗 1株。
在油菜苗期、蕾薹期、花期、角果发育成熟期
分别进行 4个水位处理, 0 cm水位是将 PVC筒置水
深 100 cm水槽中; 30 cm水位是将 PVC筒置水深 70
cm水槽中; 60 cm水位是将 PVC筒置水深 40 cm水
槽中; 90 cm水位是将 PVC筒置 10 cm水槽中。4个
处理的土壤(10 cm)相对含水量分别为 100%、82%、
66%及 48%。根据预备试验结果, 将 60 cm 设为对
照(CK)。各筒处理前及处理结束后恢复生长的水分
管理均在 60 cm水位(CK)中进行。各品系每重复 32
筒, 分别用于 4 个生育期 4 个水位处理及处理结束
后恢复 60 cm 水位至成熟指标测定。4 次重复, 共
256 筒。苗期处理时间为 2005 年 11 月 22 日至 12
月 20日; 蕾薹期为 2006年 2月 5日至 2006年 3月
1日; 花期为 2006年 3月 3日至 3月 28日; 角果发
育成熟期为 2006年 3月 30日至 4月 25日。
1.2 指标及测定方法
处理结束后测定各相关指标, 用第一对侧根与
子叶节间直径表示根颈粗; 以绿色部分超过 1/2 以
上计 1 片绿叶测定绿叶数; 将外包塑料薄膜(相应水
位有透水孔)的土柱从 PVC 管中取出后剖开薄膜,
测定根长; 将土沙冲洗干净后, 在量筒中用排水法
测定根体积; 将植株各部烘至恒重以得干重; 按常
规方法考察成熟期经济性状及其他指标。
用 SAS软件进行相关统计分析。
2 结果与分析
2.1 地下水位对油菜生长的影响
2.1.1 苗期不同水位处理对油菜生长的影响 表 1
表明, 与 CK (60 cm水位)相比, 0 cm水位处理后, 2
个油菜品系的苗高、绿叶数及地上部干重均极显著
降低, 且 4716 下降幅度小于耐渍性较弱的 4745 品
系; 30 cm水位条件下, 2个品系地上部指标均无显
著降低; 90 cm水位条件下, 2个品系的地上部指标
除苗高外, 均未显著降低。
苗期不同地下水位处理显著影响着油菜的根系
发育(表 1)。供试的 2个油菜品系的苗期根长均随地
下水位的降低而显著增加; 在 0 cm 水位条件下 ,
耐渍性较强的 4716根长显著长于品系 4745, 其他水
位时两品系在同一水位条件下的根长差异不显著 ,
但与 CK相比, 0 cm水位条件下, 2个品系的根体积
及根干重均极显著降低; 水位 30 cm 时, 2 个品系

表 1 苗期不同地下水位对油菜生长的影响
Table 1 Effects of water table on growth of rapeseed at seedling stage
品系
Line
水位
WT
(cm)
苗高
PH
(cm)
绿叶数
NGL
根颈粗
RCD
(cm)
地上部干重
DWS
(g)
根长
RL
(cm)
根体积
RV
(mL)
根干重
DWR
(g)
总干重
DWTP
(g)
根冠比
RSR

0 20.6** 7.7** 1.44** 4.6** 20.3** 25.0** 4.5** 9.1** 0.978**
30 29.8 11.6 1.63 14.2 40.0** 40.6 8.8* 23.6 0.595**
60 30.3 12.9 1.70 14.5 60.9 40.7 10.7 25.2 0.738
4716
90 27.3* 13.2 1.64 12.8 63.7 37.1* 11.9* 24.7 0.930**

0 13.0** 5.3** 1.07** 3.5** 12.5** 24.7** 3.0** 6.5** 0.857**
30 33.1 12.2 1.48 14.2 40.3** 43.2 8.4* 23.7 0.592*
60 33.5 13.5 1.61 14.6 60.4 45.6 9.3 23.9 0.637
4745
90 29.7* 13.2 1.47 13.4 65.2* 42.3* 10.5* 23.9 0.784*
*和**分别表示在 0.05和 0.01水平上差异显著。
* and ** denote significantly different at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. WT: water table; PH: plant height; NGL: No.
of green leaves; RCD: root crown diameter; DWS: dry weight of shoots; RL: root length; RV: root volume; DWR: dry weight of roots; DWTP:
dry weight of total plant; RSR: root-shoot ratio.
1510 作 物 学 报 第 35卷

的根体积下降不显著, 但根干重均显著降低; 水位
90 cm时, 2个品系的根体积显著降低, 但根干重显
著增加。
不同地下水位处理影响了油菜苗期地上部及根
系的生长, 从而导致植株总干重及根冠比发生变化
(表 1)。与 CK相比, 水位 0 cm时植株总干重下降极
显著, 且耐渍性较强的 4716 下降幅度小于 4745 品
系; 水位 30 cm及 90 cm时, 2个油菜品系的苗期总
干重变化不显著。就根冠比而言, 0 cm地下水位处
理后, 因植株地上部干重下降幅度大, 导致 2 个品
系苗期根冠比均显著提高。但在其他水位条件下 ,
苗期根冠比均随水位的下降而增加, 亦即苗期干物
质向根系的分配比例随地下水位的降低而渐增。
2.1.2 蕾薹期不同水位处理对油菜生长的影响
蕾薹期不同水位处理对油菜地上部的影响在不同品
系、水位及指标间存在差异(表 2)。与 CK相比, 0 cm
水位处理后, 2个油菜品系的苗高、绿叶数及地上部
干重等指标均极显著降低, 且 4716下降幅度小于耐
渍性较弱的 4745; 30 cm及 90 cm水位处理后, 2个
品系苗高及地上部干重显著降低, 绿叶数及根颈粗
均无显著降低。
蕾薹期不同地下水位显著影响着油菜的根系发
育, 水位下降有利于根系的伸长、下扎(表 2)。水位
30 cm及 60 cm条件下, 根长在品系间差异并不显著;
但 4716 在 0 cm 水位下的根长长于 4745 品系。与
CK相比, 0 cm及 90 cm水位时 2个品系的根体积及
根干重均显著降低。
不同水位处理影响着植株地上部及根系干物质
的累积, 2个品系的总干重在不同水位条件下的差异
均达到极显著水平; CK 条件下的总干重最大, 说明
在本试验条件下, 60 cm的地下水位最有利于油菜植
株干物质的累积。蕾薹期植株的根冠比随水位下降
而逐渐增加。说明蕾薹期水位下降有利于光合产物
向根系的分配。
2.1.3 花期不同水位处理对油菜生长的影响 表
3 表明, 不同水位处理影响油菜花期地上部的生长,
各指标的变化规律与蕾薹期类似。CK条件下 2个品
系各指标均达最大值; 与 CK相比, 0 cm水位处理后,
2 品系的地上部各指标均极显著下降, 且耐湿性较
弱的 4745 品系下降幅度更大; 30 cm 水位条件下,
4716苗高显著下降, 2个品系的绿叶数及地上部干重
的下降均未达显著水平。
水位 0、30及 60 cm条件下, 2个品系花期的根
长均随水位上升而显著变短(表 3), 而 90 cm水位条
件下则与 CK 差异不显著。这可能是油菜花期的根
长已基本固定, 地下水位下降并没有促进根系的伸
长、下扎, 而水位的上升却可导致油菜根系逐渐腐
烂而变短。2个品系花期的根体积及根干重在不同地
下水位条件下的变化规律相同。根体积均在 0 cm水
位最低, 30 cm及 60 cm水位条件下较高, 90 cm水位
时又显著下降。根干重在 0 cm水位显著低于 CK, 其
他 3个水位条件下的根干重无显著差异。
不同地下水位处理依然影响着 2 个油菜品系花
期总干物质的累积。与 CK相比, 0 cm地下水位导致
其显著下降; 30 cm水位条件下有所下降, 但对于耐
湿性较强的 4716差异未达显著水平; 90 cm的地下

表 2 蕾薹期不同地下水位对油菜生长的影响
Table 2 Effects of water table on growth of rapeseed at bud stage
品系
Line
水位
WT
(cm)
苗高
PH
(cm)
绿叶数
NGL
根颈粗
RCD
(cm)
地上干重
DWS
(g)
根长
RL
(cm)
根干重
DWR
(g)
根体积
RV
(mL)
总干重
DWTP
(g)
根冠比
RSR

0 80.6** 5.1** 2.28** 18.4** 24.5** 7.4** 36.6** 25.8** 0.402**
30 101.0** 9.7 2.67 28.2* 45.0** 12.5** 63.8* 40.7** 0.443*
60 110.5 10.4 2.80 30.8 68.0 16.4 70.3 47.2 0.532
4716
90 93.4** 9.6 2.66 24.5** 78.6** 14.3* 57.4** 38.8** 0.584

0 52.9** 5.5** 1.99** 11.2** 20.3** 3.2** 23.1** 14.4** 0.286**
30 97.6** 13.1 3.01 23.8* 44.8** 12.0* 70.8* 35.8** 0.504
60 107.0 14.2 3.09 27.3 68.3 14.8 77.5 42.1 0.542
4745
90 91.8** 13.1 3.02 22.4* 76.5** 12.5* 60.8** 34.9** 0.558
*和**分别表示在 0.05和 0.01水平上差异显著。
* and ** denote significantly different at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. WT: water table; PH: plant height; NGL: No.
of green leaves; RCD: root crown diameter; DWS: dry weight of shoots; RL: root length; RV: root volume; DWR: dry weight of roots; DWTP:
dry weight of total plant; RSR: root-shoot ratio.

第 8期 宋丰萍等: 地下水位对油菜生长及产量的影响 1511


表 3 花期不同地下水位对油菜生长的影响
Table 3 Effects of water table on growth of rapeseed at flowering stage
品系
Line
水位
WT
(cm)
苗高
PH
(cm)
绿叶数
NGL
地上干重
DWS
(g)
根长
RL
(cm)
根体积
RV
(mL)
根干重
DWR
(g)
总干重
DWTP
(g)
根冠比
RSR

0 126.6** 6.6** 28.9** 30.4** 46.8** 11.1** 40.0** 0.384**
30 134.7* 14.4 37.8 46.9** 69.0 19.0 56.8 0.503
60 141.3 16.0 39.2 68.9 69.8 20.4 59.6 0.520
4716
90 130.7** 15.6 36.3 70.4 57.8** 17.8 54.1* 0.490

0 106.7** 4.5** 20.2** 24.5** 34.8** 5.7** 25.9** 0.282**
30 142.0 14.6 38.8 48.8** 77.0 16.8 55.6* 0.433
60 148.7 15.2 42.1 69.1 75.5 17.9 60.0 0.425
4745
90 134.2** 14.5 37.2** 70.0 63.3** 16.1 53.3** 0.433
*和**分别表示在 0.05和 0.01水平上差异显著。
* and ** denote significantly different at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. WT: water table; PH: plant height; NGL: No.
of green leaves; DWS: dry weight of shoots; RL: root length; RV: root volume; DWR: dry weight of roots; DWTP: dry weight of total plant;
RSR: root-shoot ratio.

水位也导致其显著下降。说明在本试验条件下, 地
下水位控制在 60 cm最有利于油菜花期干物质的累
积。2个品系的花期根冠比均是在 0 cm水位条件下
最低, 其他水位条件下差异不显著, 说明在这 3 个水
位条件下花期干物质的分配比例相似。
2.1.4 角果发育成熟期不同水位处理对油菜生长的
影响 油菜角果发育成熟期株高已基本确定, 2个
品系在不同水位处理间的差异均未达显著水平(表
4)。此期不同水位处理仍会影响植株地上部干物质
的累积, 与CK相比, 0 cm水位处理后 2个品系的地上
部干重均极显著下降; 30 cm水位处理后, 2个品系地
上部干重虽有下降, 但未达显著水平; 60 cm及 90 cm
水位条件下, 2个品系的地上部干重均无明显变化。
表 4表明, 与 CK相比, 0 cm及 30 cm水位处理
后 2个品系角果发育成熟期的根长显著变短, 90 cm
水位处理后则无显著差异。说明此期根系生长已停
止, 降低水位没有促进根系伸长。就根体积及根干
重而言, 0 cm水位处理导致其显著低于CK; 30 cm的
地下水位处理则与 CK无显著差异; 90 cm水位处理
后, 根体积略有下降, 根干重有所上升, 但与 CK比
均未达显著水平。
2个品系的植株总干重均随水位下降而增加, 90
cm水位更利于油菜角果发育成熟期干物质累积。角
果发育成熟期经 0 cm水位处理后, 4716品系根冠比
略高于 CK, 4745 品系略低于 CK, 但均未达显著
水平。

表 4 角果发育成熟期不同地下水位对油菜生长的影响
Table 4 Effects of different water table on growth of rapeseed during pod and mature period
品系
Line
水位
WT
(cm)
苗高
PH
(cm)
地上干重
DWS
(g)
根长
RL
(cm)
根体积
RV
(mL)
根干重
DWR
(g)
总干重
DWTP
(g)
根冠比
RSR

0 145.3 35.2** 30.0** 54.4 14.2* 49.4** 0.403
30 148.5 43.1 48.0** 57.0 17.4 60.5 0.404
60 148.3 46.2 69.7 56.7 17.6 63.7 0.381
4716
90 150.3 47.4 69.5 54.6 19.2 66.6 0.405

0 147.4 34.6** 24.0** 47.7* 9.2** 43.8** 0.266
30 148.8 50.8 46.5** 60.3 16.6 67.4* 0.327
60 151.4 57.1 67.2 61.4 16.5 73.6 0.289
4745
90 148.5 58.3 68.5 55.1 17.2 75.5 0.295
*和**分别表示在 0.05和 0.01水平上差异显著。
* and ** denote significantly different at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. WT: water table; PH: plant height; DWS: dry
weight of shoots; RL: root length; RV: root volume; DWR: dry weight of roots; DWTP: dry weight of total plant; RSR: root-shoot ratio.

1512 作 物 学 报 第 35卷

2.2 各生育期不同水位处理后对油菜成熟期根
系性状的影响
各生育期不同地下水位处理后即使恢复正常水
位(60 cm)管理, 仍影响着油菜成熟期的根系性状。
苗期、蕾薹期不同地下水位处理后恢复正常管理, 2
个油菜品系成熟期的根体积、根干重、根长及根冠
比等指标均随水位下降而增加(表 5)。说明苗期、蕾
薹期较高水位(0 cm 和 30 cm)处理后即使恢复正常
管理至成熟 , 根系发育仍极显著低于 CK; 低水位
(90 cm)处理后, 可促进后期根系发育, 2个品系的各
测定指标值均高于 CK, 且苗期根体积及根干重均
达极显著水平。
与 CK相比, 花期经 0 cm和 30 cm水位处理后,
2个品系成熟期根系指标均显著降低; 90 cm水位处
理的根长及根冠比无显著变化, 但体积及干重显著
下降(表 6)。角果发育成熟期经 0 cm水位处理后, 根
长、体积及干重均显著下降; 30 cm水位处理的 2个
品系成熟期根长显著低于 CK。
2.3 各生育期不同水位处理后对油菜成熟期农
艺性状的影响
不同地下水位处理, 导致油菜成熟期农艺性状
在品系、生育期、处理及指标间存在差异(表 7和表
8)。各生育期 0 cm水位处理后即使恢复正常水位管
理, 油菜成熟期地上干重及经济系数仍极显著低于

表 5 苗期、蕾薹期不同水位处理后对成熟期根系性状的影响
Table 5 Effects of different water table levels at seedling and bud stages on root growth at mature period
苗期 Seedling stage

蕾薹期 Bud stage
品系
Line
水位
WT
(cm)
根体积
RV
(mL)
根干重
DWR
(g)
根长
RL
(cm)
根冠比
RSR
根体积
RV
(mL)
根干重
DWR
(g)
根长
RL
(cm)
根冠比
RSR

0 31.8** 8.2** 56.3** 0.263** 30.2** 8.0** 46.8** 0.279**
30 51.5* 14.8** 64.2 0.338 50.1* 13.8** 61.3* 0.313
60 58.0 17.2 69.0 0.366 58.0 17.2 69.0 0.366
4716
90 70.8** 21.4** 70.4 0.420* 61.6 18.0 72.3 0.397

0 25.9** 7.1** 50.3** 0.224** — — — —
30 50.3** 14.0** 63.4 0.268* 49.8** 14.9** 61.3* 0.278
60 63.2 17.8 67.1 0.313 63.2 17.8 67.1 0.313
4745
90 76.4** 21.6** 68.0 0.345 66.6 19.4 70.1 0.330
4745品系蕾薹期 0 cm水位处理后, 植株死亡, 故成熟期无测定值。*和**分别表示在 0.05和 0.01水平上差异显著。
Line 4745 was not detected at mature stage, because the plant was dead by 0 cm water table treatment at bud stage. * and** denote sig-
nificantly different at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. WT: water table; RV: root volume; DWR: dry weight of roots; RL:
root length; RSR: root-shoot ratio.

表 6 花期、角果发育成熟期不同水位处理对成熟期根系性状的影响
Table 6 Effects of different water table levels at flowering and pod stages on root growth at mature period
花期 Flowering stage

角果发育成熟期 Pod and mature stage
品系
Line
水位
WT
(cm)
根体积
RV
(mL)
根干重
DWR
(g)
根长
RL
(cm)
根冠比
RSR
根体积
RV
(mL)
根干重
DWR
(g)
根长
RL
(cm)
根冠比
RSR

0 35.7** 9.8** 32.0** 0.307 54.2 15.3 30.1** 0.445*
30 50.2* 14.1* 54.7** 0.334 57.9 16.5 46.8** 0.369
60 58.0 17.2 69.0 0.366 58.0 17.2 69.0 0.366
4716
90 48.9** 15.8 69.2 0.375 55.5 18.2 69.7 0.383

0 28.4** 6.0** 25.4** 0.228** 46.7** 10.5** 25.0** 0.298
30 50.5** 13.3* 56.0** 0.267* 62.3 16.4 45.7** 0.320
60 63.2 17.8 67.1 0.313 63.2 17.8 67.1 0.313
4745
90 52.7** 14.3* 67.6 0.308 55.7** 18.0 67.7 0.312
*和**分别表示在 0.05和 0.01水平上差异显著。
* and ** denote significantly different at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. WT: water table; RV: root volume; DWR: dry
weight of roots; RL: root length; RSR: root-shoot ratio.
第 8期 宋丰萍等: 地下水位对油菜生长及产量的影响 1513


表 7 苗期、蕾薹期不同水位处理对成熟期农艺性状的影响
Table 7 Effects of water table levels at seedling and bud stages on agronomic traits at mature period
苗期 Seedling stage

蕾薹期 Bud stage
品系
Line
水位
WT
(cm)
株高
PH (cm)
一次分枝
FEBN
地上干重
DWR (g)
经济系数
EC
株高
PH (cm)
一次分枝
FEBN
地上干重
DWR (g)
经济系数
EC

0 133.3** 4.5** 31.2** 0.260** 115.4** 3.0** 28.7** 0.056**
30 149.8 7.0 43.8 0.479 147.5 7.3 44.1* 0.490
60 150.2 7.3 47.0 0.470 150.2 7.3 47.0 0.470
4716
90 157.4 7.5 50.9 0.458 144.2* 6.5 45.3 0.313**

0 115.5** 3.7** 31.7** 0.180** — — — —
30 148.7 8.4 52.2 0.446 145.3* 8.3 53.6 0.446
60 152.5 8.5 56.8 0.424 152.5 8.4 56.8 0.424
4745
90 160.4* 9.0 62.6* 0.423 136.1** 7.8 58.8 0.259**
*和**分别表示在 0.05和 0.01水平上差异显著。
* and ** denote significantly different at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. WT: water table; PH: plant height; FEBN: the
first effective branch number; DWR: dry weight of roots; EC: economic coefficient.

表 8 花期、角果发育成熟期不同水位处理对成熟期农艺性状的影响
Table 8 Effects of water table levels at flowering and pod stage on agronomic traits at mature period
花期 Flowering stage

角果发育成熟期 Pod and mature stage
品系
Line
水位
WT
(cm)
株高
PH (cm)
一次分枝
FEBN
地上干重
DWR (g)
经济系数
EC
株高
PH (cm)
一次分枝
FEBN
地上干重
DWR (g)
经济系数
EC

0 133.5* 6.3 31.9** 0.082** 146.0 7.0 34.4** 0.270**
30 144.2 7.5 42.2* 0.500 148.4 7.3 44.7 0.450
60 150.2 7.3 47.0 0.470 150.2 7.3 47.0 0.470
4716
90 140.5* 7.0 42.1* 0.390 150.5 7.4 47.5 0.438

0 108.5** 6.4* 26.3** 0.068** 150.4 8.0 35.2** 0.210**
30 145.8* 7.8 49.8* 0.458 153.2 8.5 51.2* 0.426
60 152.5 8.4 56.8 0.424 152.5 8.4 56.8 0.424
4745
90 142.3* 8.0 46.5** 0.406 151.6 8.4 57.7 0.386*
*和**分别表示在 0.05和 0.01水平上差异显著。
* and ** denote significantly different at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. WT: water table; PH: plant height; FEBN: the
first effective branch number; DWR: dry weight of roots; EC: economic coefficient.

CK, 且蕾薹期及花期经济系数最低, 其次为苗期及
角果发育成熟期。说明蕾薹期及花期是油菜水分敏
感期。苗期及蕾薹期 0 cm水位处理后导致成熟期油
菜一次有效分枝显著下降(表 7), 而花期及角果发育
成熟期则下降不显著(表 8)。
各生育期 30 cm地下水位处理后恢复正常管理
至成熟, 除株高外, 2 个品系的其他指标均与 CK 无
显著差异。90 cm水位条件下, 苗期处理导致成熟期
株高显著高于 CK, 蕾薹期及花期处理后则显著低
于 CK(表 7); 角果发育成熟期处理后, 成熟期株高
与 CK差异不显著(表 8)。苗期 90 cm水位处理后恢
复正常水位管理, 导致成熟期地上部干重高于 CK,
4745品系达到显著水平。说明苗期 90 cm水位处理
有利于促进植株地上部干物质的累积。
2.4 各生育期不同水位处理对油菜产量的影响
表 9和表 10表明, 各生育期不同地下水位处理
均导致油菜单株产量发生变化。任何生育期的 0 cm
水位处理均导致油菜各产量构成因素及单株产量显
著下降, 4716品系下降幅度小于耐湿性较弱的 4745;
蕾薹期处理后产量的下降幅度最大, 其次依次为花
期、苗期及角果发育成熟期; 各生育期 30 cm 水位
处理均导致各品系单株产量低于 CK, 但未达显著
水平。90 cm水位处理对产量的影响因生育期而异。
苗期处理可使单株产量高于 CK, 其他生育期处理
1514 作 物 学 报 第 35卷

表 9 苗期、蕾薹期不同水位对油菜产量构成因素的影响
Table 9 Effects of water table treatment at seedling and bud stage yield components
苗期 Seedling stage

蕾薹期 Bud stage

品系
Line
水位
WT
(cm)
角果数
NP
粒数
SP
千粒重
1000-GW
(g)
单株产量
YP (g)
角果数
NP
粒数
SP
千粒重
1000-GW
(g)
单株产量
YP (g)

0 261.0** 19.4** 1.6** 8.1** 157.5** 12.7** 0.8** 1.6**
30 344.1 22.6 2.7 21.0 336.9 22.9 2.8 21.6
60 357.6 22.5 2.8 22.1 357.6 22.5 2.8 22.1
4716
90 380.1 20.4 3.0 23.3 265.4** 21.4 2.5 14.2**

0 185.2** 18.1** 1.7** 5.7** 0** 0** 0** 0**
30 345.3 24.1 2.8 23.3 388.0 22.0 2.8 23.9
60 362.9 23.3 2.9 24.1 362.9 23.3 2.9 24.1
4745
90 407.1* 21.7 3.0 26.5* 289.5** 21.0 2.5 15.2**
*和**分别表示在 0.05和 0.01水平上差异显著。
* and ** denote significantly different at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. WT: water table; NP: number of pod; SP:
seeds per pod; 1000-GW: 1000-grain weight; YP: yield per plant.

表 10 花期、角果发育成熟期不同水位对油菜产量构成因素的影响
Table 10 Effects of water table treatment at flowering and pod stage on yield components
花期 Flowering stage

角果发育成熟期 Pod and mature period
品系
Line
水位
WT
(cm)
角果数
NP
粒数
SP
千粒重
1000-GW (g)
单株产量
YP (g)
角果数
NP
粒数
SP
千粒重
1000-GW (g)
单株产量
YP (g)

0 132.7** 19.6* 1.0** 2.6** 312.3** 21.4 1.4** 9.3**
30 310.9* 23.4 2.9 21.1 329.4* 22.6 2.7 20.1
60 357.6 22.5 2.8 22.1 357.6 22.5 2.8 22.1
4716
90 286.7** 22.0 2.6 16.4** 320.2* 23.2 2.8 20.8

0 84.6** 15.2** 1.4** 1.8** 285.5 21.6 1.2** 7.4**
30 331.7* 23.7 2.9 22.8 311.9** 24.1 2.9 21.8
60 362.9 23.3 2.9 24.1 362.9 23.3 2.9 24.1
4745
90 327.4* 22.2 2.6 18.9** 332.9 23.1 2.9 22.3
*和**分别表示在 0.05和 0.01水平上差异显著。
* and ** denote significantly different at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. WT: water table; NP: number of pod; SP:
seeds per pod; 1000-GW: 1000-grain weight; YP: yield per plant.

则低于 CK。
3 讨论
作物的水分敏感期一般是开花前和开花期间[1,4,8],
油菜各生育期的水分敏感性也存在差异, 试验不同,
各生育期敏感性强弱排序也不尽相同[1-2]。本试验中,
在各生育期处理时间基本相同的条件下, 蕾薹期与
花期 0 cm地下水位处理导致成熟期的产量最低, 苗
期与角果发育成熟期处理的产量较高。因此, 蕾薹
期与花期的渍害敏感性较强, 苗期(本试验中指七叶
期至抽薹)与角果发育成熟期较弱。渍害解除后的恢
复生长是作物耐渍的重要机制, 利用产量指标来衡
量各生育期耐湿性大小则更客观、可靠[10]。蕾薹期
与花期对渍害最敏感是因为此期蒸腾强度大 [2], 在
土壤水分长时间饱和情况下, 油菜根系腐烂、功能
锐减, 植株体内水分亏缺严重, 导致渍害解除后的
恢复生长缓慢, 产量下降大。
水位深度影响了油菜植株根系发育、地上部生
长及最终产量的形成。本试验中, 各生育期 60 cm
水位处理的植株根长、根干重、根体积、地上部干
重及总干重等指标均优于其他水位处理。各生育期
0 cm水位处理的植株根系发育不良甚至腐烂, 且渍
害解除后的恢复生长能力弱 , 成熟期经济性状差 ,
产量下降严重。这与小麦、玉米等作物在湿害条件
下的反应相同[4-5,7]。对于耐渍性不同的油菜品系而
言, 各生育期 30 cm 水位处理的植株根系及地上部
第 8期 宋丰萍等: 地下水位对油菜生长及产量的影响 1515


生长状况均略低于 60 cm 水位处理, 成熟期经济性
状较好, 产量下降不显著。就 90 cm水位处理而言,
除苗期外, 其他生育期经处理后恢复 60 cm 水位管
理至成熟期的产量均低于 60 cm 水位, 且蕾薹期与
花期处理达极显著水平。这是因为苗期耗水量少 ,
不易发生明显的干旱症状, 90 cm水位处理虽抑制了
植株地上部生长, 但促进了根系发育, 产生“蹲苗”
效应 , 在其他生育期 , 尤其是蕾薹期及花期 , 植株
水分消耗大, 90 cm水位处理使植株水分亏缺, 产生
干旱脱水现象, 导致成熟期产量下降显著。
根据本试验结果, 油菜生产上, 即使使用耐渍
性较弱的油菜品种, 地下水位控制在 30~60 cm之间
也是适宜的。但考虑到随着地下水位的下降, 开沟
难度及成本也进一步增加。因此, 大田条件下, 地下
水位控制到 30 cm是可行的。但即使地下水位相同,
土壤质地及厢沟配置不同, 其水分状况也会发生变
化, 从而又影响到油菜根系及地上部的生长发育。
因此, 在实际生产中如土壤黏重则可适当增加开沟
深度或缩小厢面, 增强排水降湿功能, 如果土壤疏
松, 则可适当扩大厢宽, 减少开沟用工, 节本增效。
4 结论
油菜根系状况随地下水位变化而变化。在本试
验条件下, 在油菜的整个生育期, 30~60 cm 的地下
水位可较好地满足油菜生长。在大田生产中, 水位
控制在 30 cm是可行的。油菜不同生育期对渍害的
敏感性存在差异。在考虑渍害期间的耐渍能力, 渍
害解除后的滞后效应、恢复生长能力及用最终经济
产量来衡量耐渍性的前提下, 油菜蕾薹期及花期渍
害敏感性高于苗期及角果发育成熟期。
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