1. 引言
西安地区属暖温带大陆性季风半湿润气候,四季分明,干燥少雨,年日照时数1646.1~2114.9小时,年降水量522.4~719.5毫米,年平均气温13.0℃~13.7℃,无霜期平均为216天,常出现寒潮、霜冻及春旱。初秋气温下降较快,冬季寒冷、风小、多雾、少雨雪。正常年份气候较适合油菜的生长,但近年来气候复杂多变,阶段性异常冷暖变化显著,秋淋、冬春季节低温、干旱等多种极端天气事件频发。如2018年1月2~7日,西安出现大范围大到暴雪天气过程,2018年4月2~7日出现的强寒潮降温天气;2020年~2021年越冬期,冬前11月下旬(11月20~24日)遭遇一次范围广、强度大的寒潮雨雪天气过程,越冬期12月底、1月初(1月6日~8日)出现两次阶段性低温寒潮天气,2021年3月中下旬(3月17日~22日)又出现中等强度冷空气。这些极端低温寒潮天气导致我市蓝田、临潼等区县油菜在苗期、花角期遭受不同程度的冻害,部分田块受冻严重,出现死苗情况,严重影响了油菜的安全生产。因此最大限度的减少极端天气的影响,做好油菜防冻保苗工作,确保油菜安全生产,加强稳产保供极为重要。
2. 西安地区油菜发生冻害的时期及症状
冻害是指低温对油菜的正常生长产生不利影响而造成的危害。当气温下降到0℃或以下,油菜细胞和组织发生冷冻,导致植株受伤或死亡,轻则使油菜减产,重则造成油菜绝收 [1]。
近年来,西安地区极端气温天气多发生在油菜越冬期及花角期。笔者通过调研,发现冬春受冻,特别是越冬期的严重冻害,是影响油菜单产和总产最主要的因素。
2.1. 越冬期冻害及症状
越冬期是一年中最冷的季节,最低温经常在0℃以下,极端最低温度甚至达−10℃左右。油菜越冬期间,一般情况下,能忍受−7℃的低温,但超过这一限度,且栽培管理措施不到位,就会出现冻害。受冻后,叶片组织细胞间隙或细胞内部结冰,叶片僵化皱缩,叶色发紫,低温持续时间越长,叶组织受冻越严重。冰晶会刺破部分细胞膜,导致细胞死亡。同时,随着温差变化,叶内冰晶吸热融化,组织内水分供应失调,叶片就会因缺水呈烫伤状,最后叶片枯黄变白,受冻部分枯萎 [2],导致光合面积减少,影响根系糖分积累,削弱油菜对寒冷、干旱等不良条件的抵抗能力,受冻根茎畸型膨大,表皮破裂,严重时组织失水干枯,往往伴随越冬死苗。2020年11月~2021年1月,3次极端低温天气导致蓝田县油菜遭受不同程度冻害影响,部分田块死苗现象严重。
2.2. 花角期冻害及症状
3月下旬至4月上中旬,西安地区易出现“倒春寒”天气,如果气温接近0℃、甚至在0℃以下就易发生冻害。油菜在开花和幼角期遭遇寒潮天气,花蕾和幼角果受冻,生殖生长受阻,落花落果,结实不良,出现明显分段结角(荚)现象,产量损失严重。2018年4月初西安出现的强寒潮降温天气、2021年3月中下旬出现的中等强度冷空气,都对油菜生长产生了不同程度的影响。
3. 防冻保苗技术措施
针对西安地区冬春季节极端低温天气频发的现象,课题组经过几年的试验示范研究,总结出以下油菜防冻保苗技术措施,为油菜安全生产提供技术支撑。
3.1. 选择抗寒耐旱品种,扩大机播机收种植面积
油菜品种不同,对低温条件的适宜性各不相同 [3]。生产上应选择抗寒性较强、高产、稳产的中晚熟品种。西安地区应选择抗寒耐旱、抗病性强、具备耐密植、耐晚播、抗倒、高产等特性的品种。如秦优1618、秦优1699、陕油28、荣华油10号、合油杂2号等。积极推广全程机械化种植,不仅可以省工省时,节约成本,还可以加强农机农艺配套技术应用,提高油菜种植效益。
3.2. 适时播种,培育壮苗越冬
冬油菜越冬率高低主要取决于冬前干物质积累。适期播种,培育壮苗,可增强植株体的抗寒能力。遵循以积温定播期的原则,保证冬前≥0℃积温达到900℃,以满足冬前个体成长和群体合理构建要求。当旬平均气温下降到18℃~19℃时为直播适期 [1],播早了苗易旺长,晚了苗小苗弱,二者都不能形成冬前壮苗,不利于油菜苗安全越冬 [4]。
西安地区人工直播适宜播期为9月上中旬,使油菜冬前生长达到10片左右正常绿叶,而且不早薹早花。
全程机械化种植,密度增加,播期应适当推迟5~7天左右,使油菜冬前达到8~10片左右正常绿叶,而且短缩颈不伸长。西安地区适宜播期为9月中下旬。
冬前壮苗标准:叶片数8~11片,叶片深绿,根颈粗1厘米以上,根系发达、充实、健壮,无病虫害。
3.3. 合理密植
油菜种植密度过大容易造成营养竞争与光热竞争,使干物质积累不足,无法越冬;群体过小营养充分,光热充足,容易形成旺苗,地上部干物质积累过多,而根系干物质积累过少。因此,冬前应该保证地上部分低积累量,地下部分高积累量。
合理密植可以有效利用生长所需的营养物质和空间资源,提高根冠比,防止植株徒长,提高冬油菜越冬率。提倡精量机械直播,播量3.75 kg~4.5 kg/hm2,留苗密度30~37.5万株/hm2,达到以密适机、以密保墒、以密抱团取暖越冬。
3.4. 科学施肥
要增施磷钾肥、有机肥和硼肥。油菜增施磷钾肥可提高细胞液浓度,降低冰点,使油菜机械组织加厚,抗寒能力增强;农家有机肥,可利于提高地温、培育壮苗,增强油菜耐寒耐旱及抗病能力;硼肥对油菜生长至关重要,油菜缺硼,发育不良,抗性也会下降。建议施肥量:一般每公顷施纯N 75~105 kg、P2O5 75~105 kg、K2O 45~75 kg、硼砂7.5~15 kg,有条件的可施腐熟有机肥30,000~45,000 kg,用作底肥,磷、钾肥要尽可能集中施用,提高其肥料的利用率。
越冬期看苗追施越冬肥。对于基肥用量不足、播期偏迟的油菜田在12月下旬至1月上旬根据苗情长势重施腊肥,结合灌水或降水每公顷追施尿素75 kg左右,氯化钾45 kg左右,促弱转壮。
3.5. 控旺防冻
对于抢墒早播、生长过旺的油菜在5~6叶期每公顷叶面喷施5%烯效唑600 g兑水450~600 kg,可抑制缩茎延伸,增厚叶片、提高叶绿素含量,增强自身抗冻能力 [5]。
3.6. 低温前喷施生长调节剂及叶面肥
在冬前及早春寒流来临前喷施生长调节剂及叶面肥,可促进油菜光合化合物的产生,加快碳水化合物、蛋白质的积累,减少油菜受冻的危险。芸苔素内脂具备改善作物渗透调节,增强抗氧化酶合成,提升作物体内脯氨酸水平,下调细胞含MDA(丙二醛)量,提高植物光合作用 [6]。能够提高作物体内可溶性蛋白及可溶性糖水平,挖掘作物自身潜力及其生长优势,提升其抗逆性 [6]。
在寒潮来临前7~10天喷施0.01%芸苔素内酯2000倍液~2500倍液 + 150倍糖水溶液 + 0.2%磷酸二氢钾混合溶液,进行叶面喷雾。既能防冻,又能促进生长,提高叶片的抗寒能力。
3.7. 灌水防冻
在寒潮来临前灌越冬水,不仅可以供给油菜越冬期间的水分,还能有效稳定地温,防止干冻。
3.8. 壅根培土,增加田间覆盖物
土壤封冻前及时进行中耕培土雍根,清除田间杂草,增厚根系土层,并在行间铺盖作物秸杆、草木灰等覆盖物,以利防冻。
4. 油菜冻害后的补救措施
4.1. 及时摘除冻薹、部分冻死叶片
对已经受冻严重的叶片、断薹、早花,应在晴天及时摘除,切忌雨天和有露水时进行,以免造成伤口腐烂。
4.2. 及时喷施叶面肥、生长调节剂
受冻后及时喷施叶面肥及生长调节剂,补偿油菜植株体内养分,促进恢复生长。可叶面喷施0.2%~0.5%的磷酸二氢钾 + 0.01%芸苔素内酯2000~2500倍液(+2%尿素 + 0.2%硼砂)混合液,促进尽早恢复生长。
4.3. 根外追肥
受冻后应及时进行根外追肥,以促进恢复生长。酌情每公顷施复合肥75~150 kg、尿素75 kg。
5. 结论
通过合理的防冻栽培技术措施及科学管理措施,可提高油菜抗逆性,增强抵御冻害的能力,从而确保油菜安全越冬、抵御“倒春寒”,达到稳产高产。