不同植物生長調節劑對冬小麥生長及產量的影響

張飛雪, 陳 峰, 張書紅, 馬延東, 劉銳杰

(河南心連心化學工業集團股份有限公司 河南新鄉 453731)

冬小麥屬禾本科小麥屬,具有較強的抗寒性,整個生長周期為230～270 d,可劃分為播種、出苗、分蘗、越冬、返青、起身、拔節、挑旗、抽穗、開花、灌漿、成熟等12個時期,其生長狀況及產量受氣候、水肥、管理等外部因素的影響,同時還與自身的根系、分蘗、灌漿等內部因素有關[1]。

植物生長調節劑是一種人工合成且與植物激素有相似效應的物質,應用于農業生產具有投入少、見效快、效率高等優點[2],能有效調節作物的生育過程,達到穩產高產、改善品質、增強作物抗逆性等目的[3]。植物生長調節劑種類不同,施用效果也不同[4-5]。蔣明洋等[3]的研究結果表明,植物生長調節劑能增強小麥抗御倒春寒的能力,并能降低株高及基部節間長度,增強小麥的抗倒伏性;灌漿期噴施植物生長調節劑,能延長綠葉功能期,延緩后期葉片衰老,減輕干熱風危害,提高千粒質量,增加產量。揚花期葉面噴施2次福樂定,可顯著增加冬小麥千粒質量和穗粒數[6]。組合型生長調節劑能有效促進小麥冬前分蘗[4]。文廷剛[5]的研究發現,赤霉素處理能增加小麥單位面積成穗數,但減少了穗粒數和千粒質量,降低了產量。

目前,關于植物生長調節劑對小麥產量影響的研究結果還存在差異[3-5,7-9]。因此,本文以氨基寡糖素、復硝酚鈉、胺鮮酯等為試驗藥劑,于冬小麥播種前施入土壤,通過測定不同生育時期冬小麥的株高、主根長、須根數、分蘗數、葉片數、頂節長、穗長、旗葉長、穎果數等指標,研究不同植物生長調節劑對冬小麥生長狀況及產量的影響,旨在為冬小麥高效栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于河南省商丘市睢陽區燕莊村,總面積約0.4 hm2,南北走向,呈長方形,西端和南端靠路,交通便利。該地塊常年為小麥和玉米輪作,地勢平坦,水利設施齊全,土壤肥沃。

1.2 試驗藥劑

供試藥劑:1.8%(質量分數,下同)復硝酚鈉,水劑,江蘇劍牌農化股份有限公司;5%胺鮮酯,水劑,孟州廣農匯澤生物科技有限公司;5%氨基寡糖素,水劑,青島海納生物科技有限公司。

1.3 試驗設計

試驗共設置4個處理:T1,5%氨基寡糖素,施用量375 g/畝(1畝=667 m2);T2,1.8%復硝酚鈉,施用量125 g/畝;T3,5%胺鮮酯,施用量60 g/畝;CK,對照處理,不施用植物生長調節劑。每個處理面積為1畝,為降低地塊因素的干擾,每個處理分為3個小區,隨機分布。供試藥劑以農大復合肥(18-15-12)為載體,于冬小麥播種前底施。供試冬小麥品種為周麥22,種衣處理劑為52%吡蟲·咯·苯甲(燕化永樂生物科技股份有限公司)。

1.4 指標測定

采用5點取樣法,每點選取10株冬小麥,用鐵鏟挖出,保持根部完整,去除根部殘土并用清水洗干凈。

分別在冬小麥生長的苗期、分蘗期、越冬期、返青期、抽穗期和成熟期進行6次指標調查。根據冬小麥所處的生長時期,每次調查對象不完全相同。苗期測株高、主根長和須根數,分蘗期測株高、主根長、莖粗和分蘗數,越冬期測株高、主根長、須根數和分蘗數,返青期測株高、分蘗數、主根長和葉片數,抽穗期和成熟期測頂節長、穗長、旗葉長和穎果數。

株高:用卷尺測量,取平均值;主根長:用游標卡尺(0.01 cm)測量,取平均值;莖粗:用游標卡尺(0.01 cm)測量,取平均值;分蘗數:查總頭數,求平均值;頂節長:用游標卡尺(0.01 cm)測量,取平均值;穗長:用卷尺測量,取平均值;旗葉長:用游標卡尺(0.01 cm)測量,取平均值。

1.5 數據統計

采用Microsoft Excel 2007軟件分析數據和制作表格,SPSS 17.0軟件進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同藥劑處理對苗期冬小麥指標的影響

由表1可知:3種藥劑對苗期冬小麥的株高均有促進作用,增幅為3.0%～5.9%,與CK處理相比具有顯著性差異;T1～T3處理對主根長均有抑制作用,與CK處理相比具有顯著性差異,其中T2處理的抑制作用最明顯,與T1、T3處理差異較顯著;3種藥劑均可促進冬小麥地下須根數增加,與CK處理相比均有顯著性差異,其中T3處理的效果較明顯,比CK處理增長24.4%。

表1 不同藥劑處理的苗期冬小麥指標

2.2 不同藥劑處理對分蘗期冬小麥指標的影響

由表2可知:3種藥劑對分蘗期冬小麥的株高、主根長、分蘗數、莖粗等均有抑制作用;T1處理對冬小麥的株高、分蘗數、莖粗的抑制作用最顯著;對主根長抑制作用最顯著的為T3處理,與其余處理均有顯著性差異。

表2 不同藥劑處理的分蘗期冬小麥指標

2.3 不同藥劑處理對越冬期冬小麥指標的影響

冬小麥處于越冬期時,地上部分基本停止生長。由表3可知:在株高方面,T3處理的促進效果最顯著,較CK處理的增長3.0%,與CK處理相比有顯著性差異,其余藥劑處理對株高均有抑制作用;在主根長方面,各藥劑處理均有抑制作用,T3處理的抑制作用最顯著,與其余處理均有顯著性差異,T1、T2處理的差異不大;各處理的分蘗數差異不大;在須根數方面,除T3處理與CK處理相同外,其余各處理對冬小麥須根數均有促進作用,T1處理的促進效果最顯著,較CK處理的增長3.6%,但與T2處理無顯著性差異。

表3 不同藥劑處理的越冬期冬小麥指標

2.4 不同藥劑處理對返青期冬小麥指標的影響

小麥進入返青期后進行二次分蘗,生長快速。由表4可知:T2處理對冬小麥株高有促進作用,較CK處理的增長3.7%,且與CK處理有顯著性差異;T1、T3處理對冬小麥株高有抑制作用,二者無顯著性差異;3種藥劑處理對主根長均有抑制作用,且與CK處理均有顯著性差異,T3處理的抑制作用最顯著;T1處理對分蘗數、葉片數均有促進作用,與其余處理均有顯著性差異,較CK處理的分別增長7.1%、11.5%;T2處理對分蘗數、葉片數的抑制作用最大,與CK處理有顯著性差異。

表4 不同藥劑處理的返青期冬小麥指標

2.5 不同藥劑處理對抽穗期冬小麥指標的影響

冬小麥進入抽穗期后,營養生長基本完成,開始進行生殖生長。由表5可知:3種藥劑對冬小麥的頂節長均有促進作用,其中T2處理的促進作用最顯著,與其他處理均有顯著性差異,與CK處理的相比增長17.0%;T1處理對穗長有促進作用,且與CK處理存在顯著性差異;T2、T3處理對穗長有抑制作用,二者間無顯著性差異;T1、T2處理對旗葉長有促進作用,而T3處理有抑制作用,其中T1處理較CK處理有顯著性差異;3種藥劑對穎果數均有促進作用,T1處理的促進作用最顯著,與其他處理均有顯著性差異。

表5 不同藥劑處理的抽穗期冬小麥指標

2.6 不同藥劑處理對成熟期冬小麥指標的影響

由表6可知:3種藥劑對冬小麥的頂節長、旗葉長、穎果數均有抑制作用;T3處理對頂節長的抑制作用最顯著,與CK處理相比有顯著性差異,但與T1、T2處理差異不顯著;T3處理對旗葉長的抑制作用最顯著,與CK處理相比存在顯著性差異;T2處理對穎果數的抑制作用最顯著,與CK處理相比有顯著性差異;T1處理對穎果數的抑制作用較小,且與CK處理相比無顯著性差異。

表6 不同藥劑處理的成熟期冬小麥指標

2.7 不同藥劑處理對冬小麥產量的影響

試驗通過返青期分蘗數和成熟期穎果總數的乘積來評判各處理對冬小麥產量的影響,T1、T2、T3、CK的結果分別為122.40、84.80、92.40、119.28。T1處理在一定程度上有助于提高冬小麥返青期分蘗數,可提高冬小麥產量;T2、T3處理對冬小麥返青期分蘗數和成熟期穎果數有抑制作用,會降低冬小麥產量。

3 討論

植物生長調節劑在一定程度上對小麥的生長發育有影響,有的能增加小麥分蘗數,提高產量,但不同的生長調節劑對小麥的生長狀況有不同的影響。

葉片是小麥進行光合作用的重要器官,其長勢直接影響植物的光合作用與干物質的積累,從而對小麥產量產生影響[10-12]。以往的研究結果表明,施用植物生長調節劑能增加作物葉面積,提高作物的光合作用[4]。本研究結果表明,復硝酚鈉能促進冬小麥旗葉的生長,但抑制了葉片數的增加;胺鮮酯對冬小麥葉片數、旗葉長均有抑制作用,會降低葉片的光合作用;氨基寡糖素對冬小麥葉片數、旗葉長有促進作用,能增強光合作用,對冬小麥生長有促進作用,處理效果優于其余2種藥劑。

根系是植物體的主要器官,根系的生長、代謝和活力變化可直接影響地上部的生長發育和作物的產量[13]。根系活力是指根系新陳代謝活動的強弱,是反映根系養分吸收效率的一項綜合指標[14]。徐秋曼等[15]的試驗結果表明,用10～20 mg/L的Ce(NH4)2(NO3)6對玉米種子浸種24 h,可促進其根系生長、提高根系活力,對前期壯秧、移栽后及返青復壯有益。李青苗等[16]的試驗結果顯示,烯效唑對玉米種子浸種處理后,苗期葉片的PEP羧化酶活性增強,根系活力提高。本試驗研究結果表明,氨基寡糖素、復硝酚鈉和胺鮮酯對苗期、分蘗期、越冬期、返青期的冬小麥主根長均有不同程度的抑制作用,但會促進苗期、越冬期須根數的增加,同時對地上部的頂節長、旗葉長等也有一定的促進作用,說明3種藥劑雖抑制主根長但對地上部的莖葉生長無明顯影響,而是通過促進須根數的增加提高根系養分吸收效率,促進地上部的生長發育,這與前人的研究結果一致[15-16]。

提高小麥分蘗能促進小麥地上部分干物質的積累[13]。梁振興等[17]的研究表明,多效唑屬植物生長延緩劑,易被植物根、莖、葉吸收,在生產中被用以控制植株高度,減輕倒伏;具有促進分蘗、提高成穗率、增加穗數的作用,最終提高產量。李志等[18]的研究表明,采用50%硅豐環能夠促進冬小麥分蘗,增加分蘗數,增強小麥干物質的積累,從而達到增產增收的效果。本研究結果表明,氨基寡糖素能促進冬小麥分蘗,提高冬小麥產量,這與前人的研究結果一致[17-19]。施用外源激素可以抑制分蘗節的生長、調控分蘗[20-21],與本試驗研究結果一致。本試驗使用的胺鮮酯為外源激素,結果顯示其抑制了冬小麥分蘗;復硝酚鈉不是外源激素,但對冬小麥分蘗也有抑制作用,會減少冬小麥產量,這與前人的研究結果不一致。其原因可能是小麥分蘗發育需要大量營養,根系越發達,營養吸收越好,對小麥分蘗越有利[22]。復硝酚鈉對冬小麥根系促進作用不顯著,根部營養吸收效率較差,影響了冬小麥的分蘗。

4 結語

(1)5%氨基寡糖素水劑(375 g/畝)在苗期、越冬期對須根數,在返青期對葉片數,在抽穗期對穗長、旗葉長、穎果數,在成熟期對穗長有促進作用;同時還能在返青期提高分蘗數,可提高冬小麥產量。

(2)1.8%復硝酚鈉水劑(125 g/畝)在苗期、返青期對株高,在抽穗期對旗葉長,在苗期、越冬期對須根數均有促進作用;但在苗期、分蘗期、越

冬期、返青期對主根長,在返青期對分蘗數,在成熟期對穎果數等均有一定的抑制作用,會降低冬小麥產量。

(3)5%胺鮮酯水劑(60 g/畝)在苗期對須根數,在苗期、越冬期對株高,在抽穗期對頂節長、穎果數,在成熟期對穗長均具有促進作用;但在苗期、分蘗期、越冬期、返青期對主根長,在抽穗期對穗長、旗葉長,在成熟期對頂節長、旗葉長、穎果數等均有抑制作用,會降低冬小麥產量。

因此,5%氨基寡糖素水劑施用量為375 g/畝,在播種前以底肥施于土壤的方式能提高冬小麥產量,是較適宜的冬小麥生長配方。