二氢卟吩铁是基于叶绿素母环结构开发的新型生物农药[1]。在农业生产中，随着人们对农产品质量安全和生态环境保护意识的不断提高，生物农药因其低毒、环保、对有益生物友好等特点，逐渐成为农药研发和应用的重要方向。目前，生物农药的研究领域多聚焦于开发新型高效的生物活性物质。近年来，基于天然产物结构的生物农药研发取得了一定的进展，其中以叶绿素及其衍生物为基础的研究备受关注。叶绿素作为植物光合作用的关键物质，其母环结构的改造和修饰为开发新型生物农药提供了新的思路。二氢卟吩铁作为叶绿素母环结构改造的产物，被广泛关注。已有研究对二氢卟吩铁在多种作物上的作用进行了相关试验。例如，胡蕾等[2]、车阳等[3]、李可等[4]研究发现，喷施二氢卟吩铁能够明显增强小麦的抗氧化酶活性和其对干旱胁迫的耐受性，进而提高小麦的产量和品质。杨文飞等[5]和蔡雯雯等[6]研究表明，二氢卟吩铁可促进水稻根系的生长发育，提高其对养分的吸收利用效率，增强其抗倒伏能力。
然而，目前关于二氢卟吩铁在油菜上的研究相对较少，尤其是油菜抗冻抗逆性方面的研究有待系统深入。油菜在生长过程中常遭受低温冻害等逆境胁迫，严重影响其产量和品质。基于此，本文分析了二氢卟吩铁对提高油菜抗冻抗逆性、调节油菜生长、提高油菜产量等方面的作用，为油菜安全生产与品质提升提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
试验地安排在安徽省铜陵市枞阳县枞阳镇长河村某家庭农场，试验地面积10 hm2。枞阳县属亚热带季风气候区，年均温度16.5 ℃，日照充足，年日照时数2 064.9 h，≥10 ℃的活动积温5 219 ℃，初霜期11月20日，终霜期3月20日，无霜期251 d，降水充沛，是油菜生长的优势产区。试验地土壤类型为砂泥土，经测定有机质含量22.8 g/kg、全氮含量1.31 g/kg、有效磷含量34.5 mg/kg、速效钾含量56 mg/kg，pH 6.4，呈弱酸性。试验地前茬作物为大豆。2023年10月20日，采用大马力旋耕机一次性整地开沟后，无人机撒播油菜种，用种量400 g/667 m2。受干旱影响，11月6日出苗。
1.2 试验材料
供试油菜品种为邡油777[登记编号：GPD油菜（2019）510073]。供试药剂为0.02%二氢卟吩铁SP，由江苏省农业科学院植物保护研究所提供；常规用药处理由示范点自行购买。
1.3 试验设计
试验设示范区（试验点1、2）和对照区（试验点3），共3个试验点，各试验点面积均为3.33 hm2。试验点1（冻害预防区），冻害来临前，无人机喷雾0.02%二氢卟吩铁3 g/667 m2，蕾薹期追施0.02%二氢卟吩铁6 g/667 m2；试验点2（冻害救治区），冻害发生后，无人机喷施0.02%二氢卟吩铁6 g/667 m2；试验点3（对照区），常规管理对照。施药方法均按照用药说明进行。
1.4 田间管理
冻害来临前（2023年12月16日）对试验点1进行施药；冻害发生（12月24日左右）后24～48 h（12月26日）对试验点2进行施药。油菜蕾薹初期（2024年2月29日）试验点遇冻害（大叶受冻且有雪籽造成的机械损伤）时，仅对试验点1追施0.02%二氢卟吩铁6 g/667 m2；种植户对各试验点追施尿素（N含量为46%）5 g/667 m2+54%三元复合肥（N:P:K为15:15:15）5 kg/667 m2，无人机喷施流体硼20 g/667 m2、菌核净60 g/667 m2。油菜盛花期（3月24日）前，种植户于3月22日对各试验点进行无人机喷施20%氟唑菌酰羟胺+25%咪鲜胺药剂组合50 g/667 m2，对菌核病进行1次防治。
1.5 调查指标及方法
1.5.1 冻害预防
于12月25日，调查冻害植株率和冻害指数，评估二氢卟吩铁对油菜冻害预防的效果。每个处理采取对角线三点取样法，每点调查50株，统计不同级别冻害的株数，冻害植株率和冻害指数计算如式（1 ）～（2 ）。冻害级别分4级，分级标准为：S1，仅个别大叶受冻，受害叶局部萎缩或枯焦；S2，有半数叶片受冻，受害叶局部或大部分萎缩、枯焦，心叶正常；S3，大部分叶片受冻，受害叶局部或大部分萎缩、枯焦，心叶正常或微受冻害，植株尚能恢复生长；S4，大部分叶片和心叶均受冻，趋向死亡。
冻害植株率（%）=（冻害株数/调查总株数）×100
冻害指数（%）=（1×S1+2×S2+3×S3+4×S4）/（调查总株数×4）×100
1.5.2 冻害救治
于2024年1月3日，调查试验点油菜植株的绿叶数、根茎粗、叶面积指数，评估二氢卟吩铁对油菜受冻后植株恢复的效果。每个处理采取对角线三点取样法，每点连续调查10株，统计不同处理的绿叶数、根茎粗、叶面积指数。叶面积计算采用长宽系数法进行计算。长宽系数法即测量油菜叶片最大宽度及最大长度。叶片最大长度指不包括叶柄、叶翅及与叶片边缘中断的裂叶，最大宽度指叶身的最宽处。单株叶面积（cm2）为单株各绿叶面积（cm2）之和。相关计算如式（3 ）～（5 ）。
单叶叶面积（cm2）=叶长×叶宽×0.725
每667 m2叶面积（m2）=单株叶面积×每667 m2株数/10 000
叶面积指数=每667 m2叶面积/667 m2
1.5.3 油菜初薹期冻害救治
于2024年3月8日，调查试验点油菜植株的绿叶数、根茎粗、叶面积指数、薹高。
1.5.4 病害调查方法
于2024年5月10日进行油菜菌核病调查，每个处理采取五点取样法，每点按行调查10株，调查病株数，计算病株率、病情指数，如式（6 ）～（7 ）。以株为单位的油菜菌核病严重度分级标准：0级，无病；1级，油菜植株1/3以下分枝数发病，或主茎病斑长度不超过3 cm；2级，油菜植株1/3~2/3分枝数发病，或发病分枝数在1/3以下，但主茎病斑长度超过3 cm；3级，油菜植株2/3以上分枝数发病，或发病分枝数在2/3以下，但主茎中下部病斑长度超过3 cm。
病株率（%）=（病株数/调查总株数）×100
I=×100
1.5.5 测产方法
于2024年5月10日进行测产，每个试验点采用对角线三点取样法，测定油菜的一次分枝数、株高、角果数、角果粒数、千粒重等指标，测算平均产量。直播油菜每点调查3 m2（共9 m2）的株数，折算成每667 m2株数；移栽油菜测定行株距，计算3个点平均值，折算成每667 m2株数。每点连续调查10株（共30株），统计角果数，计算平均有效角果数（结实5粒以上）。每点从接近平均角果数的植株中部选10个角果，上、下部各选5个角果，数20个角果的粒数，计算平均角粒数。按品种特性计算千粒重（g）。产量计算如式（8） 。
产量（kg/667 m2）=每667 m2株数×单株有效角果数×角粒数×千粒重×测产系数（0.85）
1.6 数据分析
采用Excel和SPSS软件进行数据统计和分析。
2 结果与分析
2.1 冻害预防效果
由表1可知，试验点1、3的冻害株率均为100%；冻害指数分别为37.2、52.2，且差异具有统计学意义（P<0.01）。试验点3的3级冻害植株占比18%，比试验点1的3级冻害植株占比（2%）多16个百分点。
表1 二氢卟吩铁预防油菜冻害调查 |
| 试验点 | 种植密度/ （株/667 m2） | 调查总株数/株 | 冻害级别对应株数/株 | 冻害株率/% | 冻害指数 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1级 | 2级 | 3级 | 4级 | |||||
| 1 | 38 541 | 150 | 80 | 67 | 3 | 0 | 100 | 37.2 aA |
| 3 | 39 142 | 150 | 14 | 109 | 27 | 0 | 100 | 52.2 bB |
|
2.2 冻害救治效果
由表2可知，试验点2的平均绿叶数5.8叶，较试验点1（4.8叶）和试验点3（4.5叶）分别多1和1.3叶；根茎粗为0.36 cm，小于试验点1；叶面积指数0.64，较试验点1增加113.3%，较试验点3增加146.2%，且差异具有统计学意义（P<0.01)。试验点2的冻害救治效果明显好于试验点1、3，说明试验点2对于受冻油菜的恢复和生长具有良好的促进作用，能有效增加油菜的绿叶数和叶面积指数，在促进油菜生长发育方面表现出了积极的效果。
表2 二氢卟吩铁处理冻后油菜苗情调查 |
| 试验点 | 密度/（株/667m2） | 绿叶数/叶 | 根茎粗/cm | 叶面积指数 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 38 541 | 4.8 | 0.41 | 0.30 bB |
| 2 | 38 442 | 5.8 | 0.36 | 0.64 aA |
| 3 | 38 891 | 4.5 | 0.30 | 0.26 cC |
2.3 油菜蕾薹期冻害救治效果
由表3可知，施药后试验点1的绿叶数（11.5叶）分别较试验点2（8.8叶）、试验点3（7.5叶）多2.7、4.0叶；试验点1的叶面积指数（1.98）分别较试验点2（1.52）、试验点3（1.02）增加0.46、0.96；试验点1的薹高为20.6 cm，分别比试验点2（15.6 cm）、试验点3（12.7 cm）高5.0、7.9 cm。由此可见，试验点1在绿叶数、叶面积指数、薹高方面均明显优于试验点2和试验点3。说明二氢卟吩铁能够增加油菜的绿叶数、叶面积指数，促进油菜薹茎的生长，对油菜的营养生长有明显的促进作用。
表3 二氢卟吩铁处理蕾薹期冻后油菜苗情调查 |
| 试验点 | 密度/ （株/667m2） | 绿叶 数/叶 | 根茎 粗/cm | 叶面积 指数 | 薹高/cm |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 33 752 | 11.5 | 1.10 | 1.98 aA | 20.6 |
| 2 | 33 642 | 8.8 | 0.98 | 1.52 bB | 15.6 |
| 3 | 28 046 | 7.5 | 0.95 | 1.02 cC | 12.7 |
2.4 病害发生情况
试验点1、2菌核病发病轻，病株率平均7.1%、病情指数2.5；试验点3油菜菌核病略重，病株率平均9.5%、病情指数5.6。
2.5 测产结果
如表4所示，试验点1、2的千粒重按4.0 g计算理论产量，试验点3的千粒重按3.8 g计算理论产量。试验点1产量（217.70 kg/667 m2），较试验点2（213.67 kg/667 m2）、试验点3（146.42 kg/667 m2）分别增加4.03、71.28 kg/667 m2。试验点1的密度最大，为33 739株/667 m2，比试验点2、3分别多101、14 849株/667 m2。单株有效角果数方面，试验点3最多，为111.1角，比试验点1、2分别多26.0、28.8角。角粒数方面，3个试验点相近。一次分枝方面，试验点1与试验点2相近，分别较试验点3少3.1、2.5个分枝。平均株高方面，试验点1与试验点2相近，较试验点3分别高30.4、36.0 cm。
表4 试验点油菜测产结果 |
| 试验点 | 密度/ （株/667 m2） | 单株有效角果数/角 | 角粒数/粒 | 千粒重/g | 测产系数 | 理论产量/ （kg/667m2） | 一次分枝/个 | 平均株高/cm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 33 739 | 85.1 | 22.3 | 4.0 | 0.85 | 217.70 aA | 1.8 | 126.2 |
| 2 | 33 638 | 82.3 | 22.7 | 4.0 | 0.85 | 213.67 aA | 2.4 | 131.8 |
| 3 | 18 890 | 111.1 | 21.6 | 3.8 | 0.85 | 146.42 bB | 4.9 | 95.8 |
3 结论与讨论
综上，喷施0.02%二氢卟吩铁，在油菜苗期能明显增强其抗寒性与冻后恢复力，有效避免幼苗被冻死，确保种植密度稳定。在油菜蕾薹期喷施，可减轻幼蕾冻害，保障花蕾正常发育分化，明显增加株高与主茎角果数。同时，喷施该药剂的油菜冻害发生较轻，感病概率降低，千粒重增加，最终对油菜产量提升表现出积极影响。试验点1的产量为217.70 kg/667 m²，分别较试验点2、3增加4.03、71.28 kg/667 m²。综合0.02%二氢卟吩铁的防治效果，建议在油菜移栽前、寒潮来临前、油菜蕾薹期3个阶段进行喷施，以缩短缓苗期、增强植株抗冻能力，最终对油菜产量提升表现出积极影响。