多效唑與氮磷鉀肥配合運用減輕小麥抽穗期漬澇研究

楊笑彥+朱建強

摘要：在長江中下游地區(qū)，小麥生育后期因降水較多易受澇漬危害，對小麥生產(chǎn)影響較大。為減輕澇漬危害，在現(xiàn)有田間排水措施的基礎(chǔ)上綜合運用其他措施顯得很重要。針對主推品種鄭麥9023抽穗期漬澇脅迫，采用完全隨機區(qū)組進行試驗設(shè)計，以研究漬澇后植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)與營養(yǎng)調(diào)控配合運用的效果。結(jié)果表明，與僅噴施多效唑的處理相比，多效唑與氮磷鉀肥配合運用可使丙二醛含量降低26.9%，葉綠素含量提高8.7%，穗粒數(shù)提高25.0%，千粒重提高17.2%，單株產(chǎn)量提高61.4%?？梢姡嘈н蚺c氮磷鉀肥配合能夠有效緩解小麥抽穗期漬水危害，防止嚴(yán)重減產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：小麥;漬澇脅迫;氮磷鉀肥;多效唑;配合運用

中圖分類號：F592.7 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ?文章編號：0439-8114（2015）02-0289-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.02.009

Coordinatively using Paclobutrazol and NPK Fertilizer to Alleviate Waterlogging Damage at the Heading Stage of Wheat

YANG Xiao-yan，ZHU Jian-qiang

（Agriculture College of Yangtze University， Jingzhou 434025， Hubei， China）

Abstract： In the middle and lower reaches of the Yangtze River， winter wheat （Triticum aestivum L.） is liable to waterlogging during the late period of wheat growth due to excessive precipitation which may produce a severe effect on wheat production. In order to alleviate waterlogging damage， comprehensive application of other measures is very important in the basis of existing measures for field drainage. Based on waterlogged stress at the heading stage of Zheng-9023， an experiment with a completely random block design was carried out to study the regulatory effects of coordinating plant growth regulating substance and nutrition regulation after waterlogging. The results showed that compared with paclobutrazol being merely applied to spray on the leaves of wheat， coordination of paclobutrazol and NPK fertilizer reduced 26.9% of the MDA and increased 8.7% of chlorophyll content in the flag leaf of wheat， enhanced the grains per spike by 25.0%， 1000-grain weight by 17.2% and yield per plant by 61.4%. It is indicated that waterlogging damage at the heading stage of wheat can be effectively alleviated by coordinating paclobutrazol and NPK fertilizer. Severe losses of wheat yield can be prevented.

Key words： wheat; waterlogged stress; NPK fertilizer; paclobutrazol; coordination

在小麥生長發(fā)育的中后期，長江中下游地區(qū)春雨較多，常造成麥田漬澇危害，對小麥生長代謝和產(chǎn)量均會造成一定影響[1-7]。漬水導(dǎo)致小麥根系缺氧而活力下降，吸收養(yǎng)分和水分的能力降低[2，3]，進而引起植株葉片的葉綠素含量減少、光合作用受到抑制[4]，影響植株干物質(zhì)的積累與轉(zhuǎn)運，最終導(dǎo)致產(chǎn)量下降與品質(zhì)變劣[5-7]。目前，通過施用氮肥和植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)（如多效唑PP333、蕓苔素內(nèi)酯BR-120、胺鮮酯6-BA等）均能調(diào)節(jié)作物群體的生理生態(tài)狀況，提高其抗逆性并延緩衰老，從而提高產(chǎn)量和品質(zhì)[8-12]。相比之下，綜合運用植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)和營養(yǎng)調(diào)控以減緩小麥濕害的做法還不多見。本研究對抽穗期受漬澇脅迫的小麥噴施 PP333，并采取氮磷鉀肥配施，以探討植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)與營養(yǎng)調(diào)控相結(jié)合對緩解小麥漬澇危害的效果，為長江中下游小麥漬害治理提供田間管理技術(shù)。

1 ?材料和方法

1.1 ?試驗材料與試驗設(shè)計

試驗于2012～2013年在長江大學(xué)實驗基地的測筒區(qū)進行。測筒試驗區(qū)于2007年5月建成，筒內(nèi)土壤取自實驗基地旱田，按等容重分層回填。測筒封底，配備灌排設(shè)施，筒深1.15 m，內(nèi)徑0.71 m，每個測筒面積約0.4 m2。供試小麥品種為鄭麥9023，于2012年11月6日播種，播前每筒基施氮磷鉀（15%-15%-15%）復(fù)合肥50 g。在三葉期間苗，每筒定植長勢一致的麥苗60株。endprint

在抽穗期對測筒內(nèi)小麥進行漬水處理7 d，水層厚度0～2 cm。漬水結(jié)束后，通過調(diào)控排水閥用3 d時間將測筒內(nèi)水位自土面降低至80 cm以下，接著噴施多效唑250 mg/L和配施氮磷鉀肥。其中，磷肥（按P2O5計算）分A1（60 kg/hm2）和A2（90 kg/hm2）2個水平，鉀肥（按K2O計算）分B1（60 kg/hm2）和B2（90 kg/hm2）2個水平，氮肥分C1（0 kg/hm2）、C2（75 kg/hm2）和C3（150 kg/hm2）3個水平，采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，每處理重復(fù)3次。以大田正常水分管理、不噴施多效唑也不配施氮磷鉀肥的小麥為一對照（CK1），以僅噴施多效唑受漬水影響的小麥為另一對照（CK2）。

1.2 ?測定的項目與方法

在小麥灌漿期，每個測筒隨機取旗葉3片分別測定葉綠素含量和丙二醛含量[13]，并各取其平均值。成熟后，每個測筒隨機取3株進行穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、單株產(chǎn)量的測定，并各取其平均值。

1.3 ?數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2003進行數(shù)據(jù)整理，應(yīng)用DPS 7.05軟件進行方差分析，采用Duncan氏測驗進行處理間多重比較。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?小麥旗葉的丙二醛和葉綠素含量變化

由表1試驗結(jié)果可以看出，和水分處于正常的小麥（CK1）相比，漬水后旗葉的丙二醛含量普遍升高;和漬水脅迫僅噴施多效唑的小麥（CK2）相比，多效唑與氮磷鉀肥配合使用一般會降低旗葉中丙二醛的含量，其中，A2B1C3與漬水對照CK2差異顯著，其平均丙二醛含量比對照CK2顯著降低26.9%。氮磷鉀肥三因素中，氮肥處理差異顯著，磷肥和鉀肥處理差異均不顯著，氮磷鉀肥間交互作用不顯著?？梢?，對抽穗期受漬小麥在噴施多效唑基礎(chǔ)上，配合施用氮磷鉀肥可以進一步顯著降低受漬小麥旗葉丙二醛含量，有效緩解漬水危害，并以A2B1C3處理效果最優(yōu)，其中氮肥（150 kg/hm2）作用顯著。

由表1試驗結(jié)果還可看出，氮、磷、鉀肥配合施用可明顯提高旗葉葉綠素含量。其中，A1B2C2和A2B1C2與對照CK2差異極顯著，其平均旗葉葉綠素含量比對照CK2分別顯著提高8.7%和6.5%。氮磷鉀肥三因素中，氮肥和鉀肥處理差異均極顯著，磷肥處理差異不顯著，氮磷鉀肥間的交互作用極顯著?？梢?，對抽穗期受漬小麥在噴施多效唑的基礎(chǔ)上，氮磷鉀肥配合施用可以進一步顯著提高受漬小麥旗葉葉綠素含量，有效緩解漬水危害，并以A1B2C2處理效果最優(yōu)，其中氮肥（75 kg/hm2）和鉀肥（90 kg/hm2）作用顯著。

2.2 ?氮磷鉀肥對受漬小麥產(chǎn)量構(gòu)成的影響

1）單株成穗數(shù)。由表2試驗結(jié)果表明，漬澇后噴施多效唑、采取氮磷鉀肥配施對小麥單株成穗數(shù)影響不大，各處理間的穗數(shù)差異均不顯著。這是因為單株成穗數(shù)主要受遺傳因素決定。

2）麥穗子粒數(shù)（簡稱穗粒數(shù)）。和單株成穗數(shù)不同，氮磷鉀配施對漬澇后小麥穗子粒數(shù)有不同影響（表2）。在氮磷鉀三因素中，氮肥和磷肥處理差異均顯著，鉀肥處理差異不顯著，氮磷鉀肥間的交互作用不顯著。其中，A2B1C3平均穗粒數(shù)比對照CK2提高了25.0%?？梢?，對抽穗期受漬小麥在噴施多效唑的基礎(chǔ)上，氮磷鉀肥配合施用可以進一步提高受漬小麥穗粒數(shù)，緩解漬水危害，并以A2B1C3處理效果最優(yōu)，其中氮肥（150 kg/hm2）和鉀肥（90 kg/hm2）作用顯著。

3）千粒重。由表2試驗結(jié)果，氮磷鉀肥三因素中，氮肥處理差異顯著，磷肥和鉀肥處理差異均不顯著，氮磷鉀肥間的交互作用不顯著。其中，A2B2C2和A1B1C3平均千粒重比對照CK2分別提高17.2%和16.0%?？梢?，對抽穗期受漬小麥在噴施多效唑（PP333）的基礎(chǔ)上，配合施用氮磷鉀肥可以進一步提高受漬小麥千粒重，緩解漬水危害，并以A2B2C2和A1B1C3處理效果較好，其中氮肥（150 kg/hm2）作用顯著。

4）單株產(chǎn)量。據(jù)表2可以看出，在氮磷鉀肥三因素中磷肥處理差異顯著，氮肥和鉀肥處理差異均不顯著，氮磷鉀肥間的交互作用不顯著。其中，A2B1C3和A2B2C3平均單株產(chǎn)量比對照CK2分別提高61.4%和49.4%?？梢姡瑢Τ樗肫谑軡n小麥在噴施多效唑的基礎(chǔ)上，配合施用氮磷鉀肥可以進一步提高受漬小麥單株產(chǎn)量，緩解漬水危害，并以A2B1C3和A2B2C3處理效果較好，其中磷肥（90 kg/hm2）作用顯著。

3 ?討論與結(jié)論

多效唑（PP333）是一種高效低毒的植物生長延緩劑，在提高植物抗逆性方面效果顯著。研究表明，多效唑參與了活性氧代謝的調(diào)節(jié)過程，通過提高抗氧化酶CAT、SOD和POD的活性，加強對機體活性氧的清除作用，有效降低了膜脂過氧化程度，MDA含量下降，膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到保護;同時增大根冠比，促進側(cè)根和吸收根的生長，增強養(yǎng)分吸收和利用能力;還提高葉片葉綠素含量，延緩葉片衰老，提高光合效率，增加干物質(zhì)的積累[8，14，15]。但單獨噴施多效唑無法解決體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)積累不足的問題。因此，在噴施多效唑的同時補充作物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素氮磷鉀可更有效提高作物抗逆性。氮是小麥細(xì)胞原生質(zhì)的重要組成成分，是所有氨基酸、蛋白質(zhì)的組成成分，也是葉綠素、激素、核酸、酶等含氮化合物的組成成分。氮素促進小麥根、莖、葉、蘗等營養(yǎng)器官的生長，并對子粒蛋白質(zhì)含量與結(jié)構(gòu)有重要作用。磷是小麥核蛋白等物質(zhì)的主要組成成分，磷能促進糖分和蛋白質(zhì)的正常代謝，使小麥早生早發(fā)，促進根系和分蘗發(fā)達(dá)，提高抗逆能力，并促進子粒飽滿和提早成熟。鉀能促進碳水化合物的形成與轉(zhuǎn)化，使葉片中糖分向正在生長的器官輸送。氮、磷、鉀三大營養(yǎng)元素配合施用更能提高小麥產(chǎn)量和改善小麥的品質(zhì)[16-18]。本試驗中對抽穗期受漬小麥在噴施多效唑的基礎(chǔ)上，配合施用氮磷鉀肥要比單獨噴施多效唑處理顯著降低旗葉丙二醛含量和顯著提高旗葉葉綠素含量，從而延緩了葉片衰老，提高光合效率，最終增加了小麥穗粒數(shù)、千粒重和單株產(chǎn)量。關(guān)于小麥穗數(shù)在試驗期已經(jīng)基本確定，漬水脅迫、噴施多效唑及配施氮磷鉀肥對其沒有顯著影響，這與吳進東等[11]的結(jié)論一致。因此，抽穗期易受漬害的小麥大田生產(chǎn)中，采用同時噴施多效唑和氮磷鉀肥的調(diào)控技術(shù)可顯著提高冬小麥抗?jié)n性，減輕漬害影響。endprint

參考文獻(xiàn)：

[1] 謝家琦，李金才，魏鳳珍.花后漬水逆境對冬小麥產(chǎn)量及氮磷鉀營養(yǎng)狀況的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2008，24（7）：425-429.

[2] BRISSON N， REBI？魬RE B， ZIMMER D，et al.Response of the root system of a winter wheat crop to waterlogging[J]. Plant and Soil，2002，243：43-55.

[3] MOHD I， SHAMSUL H， QAISER H， et al. Physiological and biochemical changes in plants under waterlogging[J]. Protoplasma， 2010， 241： 3-17.

[4] SAIRAM R K， KUMUTHA D， EZHILMATHI K， et al.Physiology and biochemistry of waterlogging tolerance in plants[J]. Biologia Plantarum， 2008， 52： 401-412.

[5] 趙 ?輝，荊 ?奇，戴廷波，等.花后高溫和水分逆境對小麥籽粒蛋白質(zhì)形成及其關(guān)鍵酶活性的影響[J].作物學(xué)報，2007，33（12）： 2021-2027.

[6] SHARMA P K， SHARMA S K， CHOI I Y. Individual and combined effects of waterlogging and alkalinity on yield of wheat （Triticum aestivum L.） imposed at three critical stages [J]. Physiology and Molecular Biology of Plants， 2010， 16（3）： 317-320.

[7] 王小燕，高春保，盧碧林，等.江漢平原小麥開花前降水分布特點及同期漬害的產(chǎn)量效應(yīng)[J].長江流域資源與環(huán)境，2013，22（12）：1642-1647.

[8] 董登峰，駱炳山，陳大清.澇漬逆境下化學(xué)調(diào)節(jié)對孕穗期小麥生理特征和產(chǎn)量性狀的影響[J].廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué)，1999，18（4）： 258-260，273.

[9] 李曉玲，駱炳山.油菜素甾醇類物質(zhì)對小麥孕穗期抗?jié)n性的影響[J].麥類作物學(xué)報，2000，20（1）：63-66.

[10] 張淑貞，朱建強，楊 ?威，等.江漢平原小麥濕害分析及其防控措施[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，50（19）：3916-3919.

[11] 吳進東，李金才，魏鳳珍，等.氮肥和6-BA對花后受漬冬小麥抗?jié)n性的調(diào)控效應(yīng)[J].西北植物學(xué)報，2012，32（12）：2512-2517.

[12] 吳進東，李金才，魏鳳珍，等.氮肥后移對花后受漬冬小麥灌漿特性及產(chǎn)量構(gòu)成的影響[J].西北植物學(xué)報，2013，33（3）：570-576.

[13] 張治安，陳展宇.植物生理學(xué)實驗技術(shù)[M].長春：吉林大學(xué)出版社，2008.

[14] ？魻ZMEN AD， ？魻ZDEM？魱R F， T？譈RKAN I. Effects of paclobutrazol on response of two barley cultivars to salt stress[J]. Biologia Plantarum， 2003，46（2）： 263-268.

[15] 陳雪峰，唐章林，王丹丹，等.多效唑（PP333）對甘藍(lán)型油菜幼苗抗旱性的影響[J].西南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013，35（1）：23-28.

[16] 趙會杰，薛延豐，徐立新.氮磷鉀肥施用量及其配比對小麥品質(zhì)的影響[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，38（4）：374-378，399.

[17] 劉兆麗，王建林.施肥對小麥產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響[J].青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，25（3）：189-192.

[18] 譚和芳，謝金學(xué)，汪吉東，等.氮磷鉀不同配比對小麥產(chǎn)量及肥料利用率的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報，2008，24（3）：279-283.endprint