澇后修復(fù)措施對(duì)棉花生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

姜振輝，朱建強(qiáng)，李鳴鳳，于 陽(yáng) (長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

澇后修復(fù)措施對(duì)棉花生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

姜振輝，朱建強(qiáng)，李鳴鳳，于 陽(yáng) (長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

通過在棉花盛花期受澇10d后再采用營(yíng)養(yǎng)調(diào)控進(jìn)行修復(fù)，探討了澇后采用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與化肥組合修復(fù)對(duì)棉花生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：棉花在在澇漬脅迫后，丙二醛(MDA)含量、過氧化物酶(POD)活性隨著受澇時(shí)間的增加相應(yīng)升高，而超氧化物歧化酶(SOD)活性和葉綠素相對(duì)含量(Rc)則相反；將植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與葉面肥組合使用后，作物生長(zhǎng)生理代謝均不同程度恢復(fù)，并且能明顯地降低減產(chǎn)量。其中在澇后快速修復(fù)階段及時(shí)使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與葉面肥進(jìn)行解毒愈創(chuàng)能在短時(shí)間內(nèi)獲得更好的修復(fù)效果，若在后期及時(shí)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，可利用產(chǎn)量補(bǔ)償效應(yīng)促進(jìn)后期的爭(zhēng)產(chǎn)保收。

棉花；澇害；生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑；生理指標(biāo)；產(chǎn)量

江漢平原是湖北省糧、棉、油作物和淡水養(yǎng)殖的重要基地，由于屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，每年7月到8月期間進(jìn)入降雨的高峰期，易發(fā)生澇漬災(zāi)害[1]。江漢平原地處長(zhǎng)江中下游，棉花是主要經(jīng)濟(jì)作物，棉花的關(guān)鍵生育期正值雨季，在這期間過量降雨通常導(dǎo)致棉花澇害。從6月20日至7月是暴雨發(fā)生和棉花開花和結(jié)齡時(shí)期，該時(shí)期強(qiáng)降雨造成的內(nèi)澇可能會(huì)對(duì)棉花生長(zhǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。常用的方法是通過科學(xué)地進(jìn)行農(nóng)田排水為作物創(chuàng)造適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，通過澇后追肥改善作物的營(yíng)養(yǎng)條件，以減少澇漬脅迫對(duì)作物的影響。因此，通過提高自身代謝使作物盡快從澇害脅迫中恢復(fù)值得進(jìn)一步研究。將植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與化肥合理地應(yīng)用于受澇后棉花以盡量減少澇害對(duì)作物的影響可能是一個(gè)有效的方式。為此，本研究通過在棉花盛花期受澇10d后再采用營(yíng)養(yǎng)調(diào)控進(jìn)行修復(fù)，探討了澇后采用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與化肥組合修復(fù)對(duì)棉花生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

受試棉花品種為鄂雜棉88F1，購(gòu)于湖北省荊州市農(nóng)資市場(chǎng)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2011年在長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)基地暗管小區(qū)的測(cè)坑中(面積0.4m2,深度100cm)進(jìn)行，共設(shè)6個(gè)處理，每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)，計(jì)24個(gè)測(cè)坑。每個(gè)測(cè)坑是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的灌溉排水系統(tǒng)，每個(gè)測(cè)坑中定植2株。

表1 試驗(yàn)處理

在2011年7月18日～28日的10d時(shí)間，將測(cè)坑淹水深度保持10cm左右使棉花受澇，受澇結(jié)束后第3天，將測(cè)坑水位降到地表100cm以下，然后采用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與化肥組合措施對(duì)植株進(jìn)行修復(fù)，具體處理方法詳見表1。其中，云胺代表對(duì)棉花葉噴灑0.02mg/L的云臺(tái)素內(nèi)酯和10mg/L的胺酰脂(DA-6)，肥料指對(duì)棉花葉噴灑1%尿素和0.5%氯化鉀。

1.3 取樣及指標(biāo)測(cè)定

分別于每個(gè)處理結(jié)束后的第2天的6∶00～8∶00選取長(zhǎng)勢(shì)一致的植株主莖功能葉的倒4葉，每個(gè)處理取3株，每次平行測(cè)定2次，分別采用氮藍(lán)四唑(NBT)法測(cè)定超氧物歧化酶(SOD)的活性，愈創(chuàng)木酚法測(cè)定過氧化物酶(POD)活性，硫代巴比妥酸比色測(cè)定丙二醛(MDA)含量[2]；受澇開始到受澇結(jié)束每隔3～4d測(cè)定1次棉花功能葉的葉綠素相對(duì)含量(Rc)，葉綠素相對(duì)含量采用SPAD-502葉綠素測(cè)定儀測(cè)定；8月18日調(diào)查蕾鈴脫落數(shù)1次，作物生育后期(10月15日)調(diào)查1次青鈴數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL 2003及DPS V7.05進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 澇后調(diào)控措施對(duì)植株葉綠素相對(duì)含量的影響

從表2可知，澇后第3天開始進(jìn)行植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與營(yíng)養(yǎng)調(diào)控組合試驗(yàn)，與受澇未經(jīng)任何修復(fù)措施的處理CK相比較，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與葉面肥組合的處理Rc值均有所升高，其中在澇后第3天使用云胺及葉面肥的處理T3效果最明顯。澇后第8天經(jīng)過葉面施肥的處理T1的Rc值較施肥前處理T2均會(huì)升高。與CK相比，施肥后處理T1、T2的Rc值平均升高5.86%，差異達(dá)到極顯著水平。澇后第20天后，處理T1的效果最明顯，Rc值較處理T0增加7.00%，均達(dá)極顯著水平。說明使用云胺以及多次追肥組合對(duì)澇漬脅迫的作物修復(fù)有積極意義。

表2 澇后不同修復(fù)措施下的植株葉綠素相對(duì)含量

2.2 澇后調(diào)控措施對(duì)植株葉片MDA含量的影響

由表3可以看出，澇后第3天處理T0后葉片MDA含量顯著高于CK，而經(jīng)過修復(fù)后，MDA含量均有所降低，植株呈現(xiàn)恢復(fù)性生長(zhǎng)。在澇后第3天進(jìn)行植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與葉面肥組合調(diào)控后，各處理之間產(chǎn)生差異，具體表現(xiàn)在：澇后使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與葉面肥的處理T3的MDA含量顯著低于單獨(dú)使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的處理T4的MDA含量，且均與未修復(fù)的處理CK達(dá)到極顯著水平。澇后第8天使用葉面肥后，葉片MDA含量均有所降低，其中處理T1修復(fù)效果最明顯，而處理T2、處理T3、處理T4的效果依次降低，說明澇后先用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑愈合創(chuàng)傷再進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)供給效果更好。澇后第20天，各修復(fù)措施相對(duì)與僅受澇處理可以減少葉片MDA含量達(dá)1.53%～15.71%?？傮w來說，先愈創(chuàng)修復(fù)后營(yíng)養(yǎng)效果好，多次追肥較1次追肥效果好，而植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與葉面肥配合使用效果較單獨(dú)使用效果好。

表3 澇后不同修復(fù)措施下的植株葉片MDA含量

2.3 澇后調(diào)控措施對(duì)植株葉片POD活性的影響

由表4可以看出，經(jīng)過修復(fù)處理后，POD活性較未經(jīng)修復(fù)處理CK有所降低。澇后第3天進(jìn)行植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與葉面肥組合調(diào)控后，各處理之間產(chǎn)生差異，具體表現(xiàn)在：澇后第3天使用云胺及葉面肥的處理T3效果強(qiáng)于單獨(dú)使用云胺的處理T4。澇后第8天使用葉面肥后，處理POD活性進(jìn)一步降低，效果最好的是前期使用云胺及葉面肥，后期葉面追肥的處理T1，而處理T2、處理T3和處理T4效果次之，與處理T0相比均有極顯著差異。而前期僅使用云胺和肥料，后期未施肥的處理T3效果雖與未修復(fù)處理CK有顯著差異，但總體低于后期施肥處理，說明多次追肥對(duì)促進(jìn)植株恢復(fù)有重要意義。這表明，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與肥料營(yíng)養(yǎng)綜合使用，可促使作物從逆境中快速恢復(fù)。

表4 澇后不同修復(fù)措施下的植株葉片POD活性

2.4 澇后調(diào)控措施對(duì)植株葉片SOD活性的影響

由表5可知，澇后棉花SOD活性會(huì)急劇降低，隨著逆境的解除，SOD活性會(huì)以一定速率升高，但若不采取更有效的措施，作物正常生理生長(zhǎng)水平得不到恢復(fù)。一般而言植株體內(nèi)SOD活性會(huì)隨著環(huán)境發(fā)生相應(yīng)變化。在澇后第3天采取修復(fù)措施后，明顯可以看出澇后第3天使用云胺及葉面肥的處理T3葉片SOD活性較澇漬脅迫后未采取修復(fù)措施的處理T0升高9.01%，達(dá)到極顯著水平；而單獨(dú)使用云胺的處理T4的效果次之，約為4.22%，達(dá)到極顯著水平。澇后第8天采取不同調(diào)控措施處理后，可觀察到效果最好的是處理T1，而處理T2、處理T3和處理T4效果次之，與處理T0均有極顯著差異。

表5 澇后不同修復(fù)措施下的植株葉片SOD活性

2.4 澇后調(diào)控措施對(duì)蕾鈴和棉花產(chǎn)量的影響

由表6結(jié)果可以得出，經(jīng)受澇漬脅迫的植株會(huì)出現(xiàn)生育期滯緩現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在生育后期青鈴數(shù)的增加。經(jīng)過一些修復(fù)措施后，青鈴數(shù)和蕾鈴脫落率有所降低，在減少青鈴和蕾鈴脫落方面最明顯的是處理T1，澇后進(jìn)行過植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與葉面施肥的處理效果T3比單獨(dú)使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的處理T4的明顯，可減少青鈴數(shù)約6.78%～27.68%，減少蕾鈴脫落約6.35%～17.53%。而在澇后第8天噴施葉面肥效果強(qiáng)于澇后第3天噴施葉面肥，但差異不顯著。

棉花在受澇害后的處理T0單株產(chǎn)量明顯低于正常管理CK，相當(dāng)于CK的58.0%，即棉花受澇后減產(chǎn)42%,說明澇害對(duì)棉花產(chǎn)量有很大的影響。但對(duì)棉花進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)修復(fù)后，相對(duì)于受澇處理T0的產(chǎn)量均有提升。在4種修復(fù)措施中，處理T1對(duì)減少產(chǎn)量損失的效果最明顯，差異達(dá)到極顯著水平。澇后處理T1～T4產(chǎn)量依次減少，說明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與多次葉面追肥效果最明顯，且先使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑解毒愈創(chuàng)，并進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)給，后期再進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)充足供應(yīng)的效果優(yōu)于其他處理。對(duì)濕害創(chuàng)傷具有愈合功能的一類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與一定的澇后營(yíng)養(yǎng)調(diào)控配合使用很有必要，這對(duì)盡可能降低澇漬災(zāi)害對(duì)作物的影響從而減輕澇漬災(zāi)害損失、保證群眾生產(chǎn)生活具有十分重要的意義[3]。

表6 棉花蕾鈴和產(chǎn)量的變化

3 結(jié)論與討論

(1)棉花的生理指標(biāo)存在一定的補(bǔ)償效應(yīng)，表現(xiàn)在若棉花生育期遭受逆境脅迫，盡快實(shí)施合理的補(bǔ)救措施有利于促進(jìn)作物恢復(fù)。在本研究中，澇漬解除后及時(shí)使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行解毒愈創(chuàng)與生理恢復(fù)的同時(shí)補(bǔ)給適量營(yíng)養(yǎng)可促進(jìn)植物在快速恢復(fù)階段得到更好的生長(zhǎng)，而在澇后使用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和肥料后再次使用肥料，會(huì)激發(fā)作物再一次地快速恢復(fù)，表現(xiàn)為澇后作物體內(nèi)MDA含量、POD活性降低，而SOD活性增加。本研究發(fā)現(xiàn)，澇后第3天使用云胺和葉面肥，澇后第8天噴施肥料效果普遍優(yōu)于澇后第3天云胺和葉面肥，可能是因?yàn)樽魑锸軡澈笮杓皶r(shí)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，葉面施肥效果往往迅速但不持久，需隨作物生長(zhǎng)發(fā)育多次使用。

(2)棉花經(jīng)受過澇漬脅迫后，各項(xiàng)生理代謝指標(biāo)均會(huì)不同程度發(fā)生變化，具體表現(xiàn)在植物體內(nèi)活性氧自由基大量形成，活性氧代謝失衡，膜脂過氧化程度加重，膜結(jié)構(gòu)和功能破壞，蛋白質(zhì)和葉綠素降解，營(yíng)養(yǎng)代謝紊亂，植物體內(nèi)原有的正常生理平衡遭到破壞[4-6]。在澇漬脅迫過程中各指標(biāo)變化遵循“慢-快-慢”的趨勢(shì)，這與相關(guān)研究[7]中關(guān)于棉花苗期受澇各指標(biāo)趨勢(shì)相反，可能是由于植株在花鈴期已形成較為穩(wěn)定的抗逆性，逆境緩沖能力較強(qiáng)，在經(jīng)歷一段時(shí)長(zhǎng)后才會(huì)反映出來，說明作物生育中后期對(duì)逆境脅迫反應(yīng)有滯后現(xiàn)象。而澇漬脅迫結(jié)束后作物的恢復(fù)遵循“快-慢”的趨勢(shì)，說明澇后及時(shí)清溝排水利于作物及時(shí)、快速恢復(fù)。

(3)在產(chǎn)量方面，澇漬脅迫后的作物因生育期滯后且蕾鈴大量脫落、腐爛，導(dǎo)致產(chǎn)量驟減，減產(chǎn)達(dá)42.0%。而經(jīng)過植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與營(yíng)養(yǎng)調(diào)控組合處理后，增產(chǎn)效應(yīng)在10%以上，其中將植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與葉面肥多次結(jié)合使用效果最顯著。

(4)關(guān)于植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的抗逆研究，目前國(guó)內(nèi)外主要集中在作物抗旱、抗寒、抗病、抗鹽堿等方面上，而有關(guān)促進(jìn)作物從澇害中恢復(fù)的研究甚少，且一般集中在單獨(dú)使用的研究上。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑雖能促進(jìn)作物逆境修復(fù)，但單一使用效果有限，且劑量不易控制，而與營(yíng)養(yǎng)調(diào)控綜合應(yīng)用后兩者可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，取得更好的效果。通過本研究可以看出，對(duì)澇后作物使用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和葉面肥，可以使作物從逆境中很好地恢復(fù)，但需要更進(jìn)一步地研究蕓苔素內(nèi)酯、DA-6和葉面肥的最佳劑量及其他作物澇后恢復(fù)的最有效組合。

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2013-01-20

國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目(A101048936);農(nóng)業(yè)行業(yè)專項(xiàng)(201203032)。

姜振輝(1990-)，男，現(xiàn)從事植物營(yíng)養(yǎng)研究。

朱建強(qiáng)，E-mail:zyjb@sina.com。

S166；S562

A

1673-1409(2013)05-0010-04