徐亞楠,吳 玥,紀(jì)冰祎,3,宋吉青,呂國(guó)華,張文英,柳斌輝,白文波
(1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所, 北京 100081; 2. 河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所,河北衡水 053000; 3. 遼寧省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地建設(shè)工程中心,遼寧沈陽(yáng) 110033)
干熱風(fēng)是我國(guó)北方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一,一般發(fā)生在五月中下旬的小麥揚(yáng)花灌漿期,具有高溫低濕并伴隨著大風(fēng)的氣象特點(diǎn),易導(dǎo)致小麥植株蒸騰加劇,使葉片光合能力下降,造成籽粒灌漿不足和干癟,引起減產(chǎn)。黃淮海冬麥區(qū)區(qū)域性頻發(fā)和重發(fā)的高溫低濕型干熱風(fēng)災(zāi)害程度受發(fā)生天數(shù)和等級(jí)的影響,其對(duì)小麥產(chǎn)量的影響也會(huì)產(chǎn)生累加作用,嚴(yán)重時(shí)小麥減產(chǎn)率可達(dá)到20%以上?,F(xiàn)階段在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,主要通過(guò)生物技術(shù)、化學(xué)技術(shù)及生物物理技術(shù)來(lái)緩解干熱風(fēng)對(duì)冬小麥的危害,如選育抗干熱風(fēng)品種、適時(shí)灌溉和合理施肥、使用外源化學(xué)制劑來(lái)提高小麥的抗逆性。農(nóng)業(yè)上化學(xué)調(diào)控制劑主要通過(guò)拌種、噴施,或者拌種和噴施配合施用,拌種有利于小麥保苗、壯苗,提高抗倒伏能力;噴施可以有效提高干熱風(fēng)條件下的小麥抗性,從而達(dá)到增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的;拌種和噴施配合施用對(duì)花后干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)運(yùn)具有協(xié)同效應(yīng)。
隨著全球氣候變暖,極端天氣頻發(fā),高溫干旱等致災(zāi)因子已成為我國(guó)小麥減產(chǎn)的主導(dǎo)因素?;瘜W(xué)調(diào)控制劑是一種人工合成、以植物內(nèi)源激素為基礎(chǔ)、具有生理活性的化學(xué)物質(zhì),以多胺和多糖類物質(zhì)居多,復(fù)配微量元素可調(diào)控小麥灌漿進(jìn)程和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),增強(qiáng)抵御環(huán)境脅迫的能力。通過(guò)對(duì)小麥干熱風(fēng)的化學(xué)防御研究,前人已證實(shí)磷酸二氫鉀、氯化鈣、黃腐酸鉀和氯化膽堿等物質(zhì)可以有效增強(qiáng)小麥的抗干熱風(fēng)能力。由于受施用量、施用方法和施用條件等限制,現(xiàn)有制劑還存在使用技術(shù)繁瑣、廣譜性差、功能單一、作用效果不穩(wěn)定等諸多問(wèn)題。逆境條件下作物的抗氧化能力和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)累積特征與作物的抗逆性密切相關(guān)。已有研究認(rèn)為,復(fù)配多種化學(xué)物質(zhì)的抗干熱風(fēng)效果較單一制劑更顯著。為了豐富抗干熱風(fēng)制劑的配方成分,增加制劑的功能性,本研究圍繞自主研發(fā)的不同類型磷糖類化學(xué)調(diào)控制劑,比較分析干熱風(fēng)脅迫下拌種、葉面噴施及拌種與葉面噴施組合施用這些試劑對(duì)冬小麥抗氧化能力、內(nèi)源保護(hù)酶活性、產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響,明確外源制劑對(duì)冬小麥干熱風(fēng)脅迫的緩解作用,以期為功能型干熱風(fēng)化學(xué)調(diào)控制劑的創(chuàng)新研發(fā)和合理應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
2018-2019年度小麥生長(zhǎng)季,大田試驗(yàn)布置于河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所衡水試驗(yàn)基地(37°54′ N、115°42′ E,海拔20 m)。該區(qū)為海河平原典型麥區(qū),全年平均降水量497.1 mm,年平均溫度13.3 ℃,無(wú)霜期202 d,年有效積溫 4 603.7 ℃。試驗(yàn)區(qū)為冬小麥-夏玉米輪作種植模式,0~30 cm耕層土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮、速效磷和有效鉀含量分別為15.62 g·kg、1.15 g·kg、84.03 mg·kg、14.38 mg·kg和182.23 mg·kg。
采用懸掛在試驗(yàn)小區(qū)的溫濕度記錄儀(LR-5001)進(jìn)行溫濕度測(cè)量,小麥生育期內(nèi)每30 min測(cè)量一次,記錄實(shí)時(shí)相對(duì)濕度和溫度。利用小型氣象站[天圻氣象站,東方智感(浙江)科技股份有限公司,中國(guó)]進(jìn)行田間風(fēng)速采集,生育期內(nèi)每1 h測(cè)量一次,記錄每日14時(shí)風(fēng)速。圖1顯示的是冬小麥開(kāi)花期至蠟熟期,田間日最高溫度、14時(shí)相對(duì)濕度和14時(shí)風(fēng)速的日變化(圖1)。依據(jù)中國(guó)氣象局2019年發(fā)布的氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),試驗(yàn)期間,田間同時(shí)滿足高溫低濕型干熱風(fēng)災(zāi)害三要素條件的共有3 d,分別為花后17 d、21 d和 26 d,其中花后17 d和26 d為重度干熱風(fēng)日,花后21 d為輕度干熱風(fēng)日。根據(jù)干熱風(fēng)災(zāi)害等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),判定該試驗(yàn)區(qū)2019年為重度干熱風(fēng)年型。
圖1 花后田間小氣候因子的日變化Fig.1 Diurnal variation of microclimate factors in field after anthesis
供試冬小麥品種為濟(jì)麥22,2018年10月10日播種,基本苗為330萬(wàn)株·hm。底施復(fù)合肥405 kg·hm,其中含純氮225 kg·hm、PO90 kg·hm和KO 90 kg·hm,生育期內(nèi)春灌1水(75~150 mm),其余管理按當(dāng)?shù)爻R?guī)管理模式進(jìn)行,試驗(yàn)期間無(wú)明顯病蟲害發(fā)生。
試驗(yàn)選用中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所節(jié)水新材料與農(nóng)膜污染防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的磷糖類多效調(diào)控制劑,以自來(lái)水為空白對(duì)照,以磷酸二氫鉀為制劑對(duì)照,共設(shè)9個(gè)處理(表1),每個(gè)處理3次重復(fù),共27個(gè)小區(qū),采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。小區(qū)面積9 m(6.0 m×1.5 m),小區(qū)周圍設(shè)有寬度1.0 m的保護(hù)行。拌種劑(JB和WB)溶解于自來(lái)水,以每10 kg種子與300 g拌種制劑充分混勻并堆燜4 h后正常播種。葉面噴施類制劑(BP)稀釋100倍后使用,用量約為300 kg·hm。使用2種拌種類制劑進(jìn)行播前拌種的方法參照前期研究結(jié)果,于小麥拔節(jié)期(4月3日)葉面噴施BP制劑。
表1 各化學(xué)調(diào)控劑的主要有效成分Table 1 Main effective components of different chemical regulators
1.3.1 旗葉抗氧化系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo)測(cè)定
分別于冬小麥花后17 d(5月20日)、22 d、27d和30 d在各小區(qū)隨機(jī)采集旗葉,取樣時(shí)間為上午7:00-8:00。旗葉丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸比色法測(cè)定;超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍(lán)四唑(NBT)法測(cè)定;過(guò)氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚顯色法測(cè)定;可溶性糖(WSS)含量采用蒽酮比色法;可溶性蛋白(WSP)含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法。
1.3.2 小麥產(chǎn)量及主要構(gòu)成因素測(cè)定
小麥成熟時(shí)各小區(qū)隨機(jī)選取3個(gè)具有代表性的1 m雙行(邊行除外)植株調(diào)查穗數(shù),計(jì)算折合成每公頃穗數(shù);隨機(jī)選取30穗調(diào)查穗粒數(shù);籽粒經(jīng)曬干后,隨機(jī)取1 000粒測(cè)千粒重,3次重復(fù),計(jì)算平均千粒重;在試驗(yàn)小區(qū)選取遠(yuǎn)離邊行20 cm的3 m樣方單獨(dú)收割,脫粒曬干稱重后計(jì)算 產(chǎn)量。
采用Microsoft Excel 2013和SAS 9.4軟件統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù),在0.05水平上采用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。
2.1.1 磷糖類制劑對(duì)旗葉抗氧化酶活性的影響
不同處理下小麥旗葉SOD活性隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)呈逐步升高的趨勢(shì)(花后30 d的BP處理除外)(表4)。制劑處理的SOD活性在花后各時(shí)期較CK顯著升高,增幅10.42%~62.99%(花后17 d拌種處理和花后22 d的WB處理除外);在4次取樣時(shí)期,BP處理的SOD活性基本都顯著大于CKP處理和單一拌種處理,但花后17 d的拌種處理除外,原因可能是花后17 d,小麥雖然遭遇一次重度干熱風(fēng)過(guò)程,但酶活性取樣時(shí)間為7:00至8:00,此時(shí)小麥?zhǔn)艿矫{迫傷害的程度較小,體內(nèi)尚未大量積累SOD?;ê?7 d和30 d,CKP處理的SOD活性較拌種處理JB和WB增加11.22%~26.93%。與單一處理相比,組合處理的SOD活性在花后22 d、27 d和30 d均不同程度增加,且總體表現(xiàn)為組合施用>單一噴施處理>單一拌種處理。
表2 磷糖類制劑對(duì)冬小麥旗葉超氧化物歧化酶和過(guò)氧化物酶活性的影響Table 2 Effect of chemical regulators on SOD and POD activity in flag leaves of winter wheat
各處理小麥旗葉POD活性與SOD活性呈現(xiàn)大致相同的變化趨勢(shì),也隨著小麥生育進(jìn)程呈逐步增大的趨勢(shì)(表4)。除個(gè)別拌種處理(花后27 d的WB和花后30 d的拌種處理) 外,其余各制劑處理的小麥旗葉POD活性均較CK顯著提高,增幅6.94%~76.29%。與拌種處理JB和WB相比,各時(shí)期BP處理的小麥旗葉POD活性基本都顯著高于單一拌種處理(花后22 d的JB處理除外),增幅為6.91%~23.63%,CKP處理的POD活性較JB和WB處理增加了5.15%~ 29.06%,說(shuō)明干熱風(fēng)脅迫下,葉面噴施處理較拌種處理更有利于促進(jìn)灌漿中后期小麥旗葉POD活性。JCKP和WCKP處理的小麥旗葉POD活性在各時(shí)期均顯著大于JB和WB處理,JBP和WBP處理對(duì)于增加小麥旗葉POD活性的效果較對(duì)應(yīng)的單一處理更顯著,說(shuō)明拌種和拔節(jié)期噴施的協(xié)同作用效果最好。
2.1.2 不同磷糖類制劑對(duì)旗葉MDA含量的 影響
小麥旗葉MDA含量隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)呈逐步升高的趨勢(shì)(表3)。花后17 d,在所有制劑處理中,僅JCKP和WCKP處理的MDA含量顯著小于CK。3次干熱風(fēng)發(fā)生后,各制劑處理的MDA含量與CK差異均逐漸加大。花后30 d,所有制劑處理的MDA含量較CK降低6.58%~ 22.29%,說(shuō)明干熱風(fēng)脅迫會(huì)導(dǎo)致小麥細(xì)胞膜脂氧化加劇,使用不同類型化學(xué)制劑可降低小麥膜脂氧化水平,從而緩解干熱風(fēng)危害。花后30 d,BP處理的MDA含量較JB處理顯著降低,降幅 6.21%;JCKP處理較JB處理降低15.34%,JBP較JB和BP處理分別降低16.82%和11.31%。在花后22 d,WCKP處理較WB和CKP處理分別降低 14.97%和12.12%,WBP處理較WB和BP處理分別減少11.22%和9.13%;花后27 d和30 d, WCKP處理較WB處理分別降低 7.09%和10.72%,WBP處理較WB處理顯著降低11.89%和6.23%??梢?jiàn),干熱風(fēng)脅迫條件下,葉面噴施制劑降低小麥膜脂氧化水平的效果優(yōu)于拌種處理,拌種和葉面噴施組合施用的效果優(yōu)于單一拌種或單一葉片噴施處理,進(jìn)一步說(shuō)明制劑組合施用具有一定協(xié)同作用,更有助于減少小麥旗葉MDA含量。
表3 不同處理下冬小麥旗葉的MDA含量Table 3 Effects of different treatments on MDA content in flag leaves of winter wheat nmol·g-1
各處理小麥旗葉WSP含量隨生育進(jìn)程的推進(jìn)均呈逐步降低的趨勢(shì)(表4)。與CK相比,JB處理的WSP含量在花后17 d和30 d均顯著升高,增幅分別為7.43%和46.47%;WB處理的WSP含量在花后17 d顯著提高,增幅為 12.41%;其他制劑處理的WSP含量在各個(gè)時(shí)期均顯著增加,增幅為17.90%~167.87%,說(shuō)明干熱風(fēng)脅迫下施用磷糖類制劑可促進(jìn)小麥生長(zhǎng)后期旗葉WSP累積。結(jié)合田間干熱風(fēng)發(fā)生情況,各制劑處理的WSP含量在最后一次干熱風(fēng)發(fā)生后的降低幅度明顯小于CK,說(shuō)明制劑處理有助于減緩旗葉WSP的降解。BP處理的WSP含量在各時(shí)期基本都顯著大于單一拌種處理(花后22 d,JB和BP處理間差異不顯著)。除花后27 d WB處理外,CKP處理的WSP含量在其余各時(shí)期也較拌種處理JB和WB增加4.72%~84.45%。拌種和葉面噴施組合處理的WSP含量在各時(shí)期總體上均顯著大于相應(yīng)的單一處理(極個(gè)別單一噴施處理除外),增幅為4.05%~125.56%??梢?jiàn),葉面噴施增加小麥旗葉WSP含量的效果較為突出,拌種和葉面噴施組合施用效果優(yōu)于單一拌種或噴施處理。
各處理小麥旗葉WSS含量隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)均呈先升后降的趨勢(shì),花后22 d達(dá)到最大值(表4)。磷糖類制劑處理在各個(gè)時(shí)期的WSS含量基本都顯著大于CK處理(花后30 d的WB處理除外),增幅為8.88%~77.59%,說(shuō)明受前兩次干熱風(fēng)脅迫(花后17 d和花后21 d)影響,施用磷糖類制劑后小麥體內(nèi)積累了大量WSS,有助于提高細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)能力。BP處理的WSS含量在花后17 d顯著大于JB處理,在花后22 d 顯著高于JB和WB處理, CKP處理也在花后22 d和30 d顯著大于拌種處理,說(shuō)明葉面噴施處理能有效增加葉片滲透調(diào)節(jié)能力。在花后17 d,只有JBP處理的WSS含量大于JB和BP處理;在花后22 d、27 d和30 d,組合處理的WSS含量較相應(yīng)的單一處理增加7.32%~47.14%,說(shuō)明磷糖類制劑組合施用對(duì)增加小麥旗葉WSS含量具有協(xié)同效應(yīng),且在灌漿后期更為明顯。
表4 不同處理對(duì)冬小麥旗葉可溶性蛋白和可溶性糖含量的影響Table 4 Effects of different treatments on WSP and WSS contents in flag leaves of winter wheat
由表5可知,與CK 相比,僅JBP和WBP處理引起了小麥穗數(shù)顯著增加,增幅分別為4.54%和 4.79%,其余處理與CK差異均不顯著。磷糖類制劑處理較CK顯著提高了穗粒數(shù)和千粒重,增幅分別為4.22%~10.36%和1.05%~ 5.16%。CKP處理的千粒重較CK也顯著增加。相比單一拌種處理JB和WB,BP處理對(duì)于提高穗粒數(shù)和千粒重效果突出;組合處理JCKP和WCKP的穗粒數(shù)與拌種處理差異均不顯著,但組合處理JBP和WBP的穗粒數(shù)和千粒重較單一拌種處理均顯著增加,增幅分別為4.56%、 5.89%和2.50%、2.72%。與CK相比,所有制劑處理下小麥均顯著增產(chǎn),增幅6.95%~ 14.68%,增產(chǎn)作用表現(xiàn)為WBP>JBP>BP>WCKP>JCKP>WB>JB>CK,說(shuō)明施用磷糖類制劑對(duì)干熱風(fēng)脅迫下小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的促進(jìn)作用顯著;拌種和葉面噴施組合施用具有一定的協(xié)同作用,更有助于減輕干熱風(fēng)脅迫對(duì)小麥產(chǎn)量的不利影響。
表5 不同處理對(duì)冬小麥產(chǎn)量及主要構(gòu)成因素的影響Table 5 Effects of different treatments on yield and yield components of winter wheat
當(dāng)外界發(fā)生脅迫時(shí),小麥植株體內(nèi)氧自由基代謝平衡被打破,活性氧的增加會(huì)導(dǎo)致脂膜過(guò)氧化,細(xì)胞膜透性增加,細(xì)胞內(nèi)溶物外流,從而影響植株正常生長(zhǎng)發(fā)育。MDA是脂膜過(guò)氧化的主要產(chǎn)物之一,其水平可以顯示氧化應(yīng)激的程度。當(dāng)植物體內(nèi)活性氧類物質(zhì)增多時(shí),更多的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和抗氧化酶就會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生,這也是植株用來(lái)克服氧化應(yīng)激的一般適應(yīng)策略,從而維持細(xì)胞穩(wěn)定性。利用外源化學(xué)制劑調(diào)節(jié)小麥生理過(guò)程,保持抗氧化系統(tǒng)的穩(wěn)定,以提高小麥抗性,是當(dāng)前防御和緩解干熱風(fēng)危害的手段之一。本試驗(yàn)中,干熱風(fēng)脅迫下,施用不同磷糖類化學(xué)制劑可以使小麥旗葉MDA含量較CK顯著降低,并增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)(WSS和WSP)含量,提高旗葉抗氧化酶(SOD和POD)活性,從而降低氧化脅迫對(duì)細(xì)胞膜的破壞,以增強(qiáng)冬小麥的抗逆能力,這與前人的研究結(jié)果一致。與單純拌種處理相比,雖然開(kāi)花期噴施用于常規(guī)干熱風(fēng)防治的磷酸二氫鉀也能顯著增加小麥旗葉滲透調(diào)節(jié)物含量和抗氧化酶活性,但提前至拔節(jié)期噴施自主研發(fā)的磷胺制劑對(duì)增加小麥抗氧化能力的作用尤為突出,說(shuō)明葉面噴施制劑更有助于維持灌漿中后期干熱風(fēng)脅迫下冬小麥旗葉的抗氧化系統(tǒng)穩(wěn)定。前人相關(guān)研究也證實(shí),鹽脅迫下用外源三十烷醇對(duì)小麥種子進(jìn)行拌種處理并未有效促進(jìn)幼苗生長(zhǎng),對(duì)小麥抗氧化酶活性的提高也沒(méi)有顯著效果;但葉面噴施處理可以明顯促進(jìn)植株的光合作用,且生育前期噴施效果更好。這進(jìn)一步說(shuō)明外源制劑對(duì)小麥旗葉的生理調(diào)控效應(yīng)與制劑的使用方式和施用時(shí)期有很大關(guān)系。范蘇魯?shù)妊芯勘砻鳎篼惢ㄈ~片保護(hù)酶活性在一定干旱脅迫范圍內(nèi)上升,脅迫加劇時(shí),脂膜損傷嚴(yán)重,MDA的大量積累抑制保護(hù)酶活性。這說(shuō)明氧化脅迫所引起的MDA含量的增加與脅迫程度有關(guān),一定限度內(nèi)會(huì)引起抗氧化系統(tǒng)的響應(yīng),使細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量和抗氧化酶活性增加;當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重脅迫時(shí),MDA含量過(guò)高,細(xì)胞受到不可逆損傷,其自身的調(diào)控反饋系統(tǒng)也會(huì)紊亂。
前人研究發(fā)現(xiàn),干熱風(fēng)不利于灌漿期小麥籽粒正常發(fā)育,造成減產(chǎn)。本研究中,各制劑處理能不同程度地提高小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量,增幅6.95%~14.68%,說(shuō)明外源制劑能減緩干熱風(fēng)對(duì)小麥產(chǎn)量造成的不利影響,這與前人利用營(yíng)養(yǎng)復(fù)配劑緩解干熱風(fēng)對(duì)小麥影響的研究結(jié)果一致。拌種類制劑對(duì)小麥穗數(shù)增加的效應(yīng)較大,分析其中的原因,拌種直接作用于種子,能達(dá)到很好的促根壯苗作用;另一方面,拌種類制劑添加有Zn、Cu和Mn等微量元素,這些物質(zhì)具有促進(jìn)作物根系下扎、增強(qiáng)根系吸水吸肥和提高抗逆能力的作用;有利于增加小麥苗期有效分蘗數(shù),凸顯壯根促苗抗倒伏的功效。拌種制劑中除了微量元素,還有水楊酸和胺鮮酯,水楊酸具有調(diào)控小麥抗氧化能力,并維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的作用;胺鮮酯通過(guò)調(diào)節(jié)植株代謝活動(dòng),加速籽粒灌漿,從而提高產(chǎn)量。葉面噴施制劑對(duì)穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量的促進(jìn)效應(yīng)更為明顯,這可能與噴施類制劑對(duì)小麥干物質(zhì)貯運(yùn)和籽粒灌漿進(jìn)程的調(diào)控作用有關(guān)。前期研究已經(jīng)證實(shí),自主研發(fā)的制劑能促進(jìn)開(kāi)花至成熟期小麥葉片和穗部干物質(zhì)累積和轉(zhuǎn)運(yùn)效率,延長(zhǎng)小麥灌漿活躍期。另外,葉面噴施制劑中添加有黃腐酸,黃腐酸可通過(guò)調(diào)節(jié)葉片氣孔開(kāi)閉增強(qiáng)小麥光合作用,還可以改善土壤物理性質(zhì),增強(qiáng)根系對(duì)肥料的吸收。磷酸二氫鉀作為一種葉面肥,可以增加小麥抗倒伏、抗干旱和抗干熱風(fēng)的能力,能促進(jìn)增產(chǎn),已作為當(dāng)前黃淮海麥區(qū)干熱風(fēng)防控的主推技術(shù)之一。
本試驗(yàn)中,在拌種處理的基礎(chǔ)上,開(kāi)花期組合噴施磷酸二氫鉀(JCKP和WCKP處理),拔節(jié)期組合噴施磷胺制劑(JBP和WBP),即拌種和葉面噴施組合處理的抗干熱風(fēng)調(diào)控效果要優(yōu)于單一處理,在增加滲透調(diào)節(jié)物含量和抗氧化酶活性、降低MDA含量、促進(jìn)小麥增產(chǎn)方面的作用更明顯。這說(shuō)明自主研發(fā)的制劑中添加微量元素、水楊酸、黃腐酸和胺鮮酯等有效成分可能具有協(xié)同增效作用。綜合分析認(rèn)為,針對(duì)黃淮海麥區(qū)高溫低濕型干熱風(fēng)災(zāi)害特征,建議通過(guò)小麥播前拌種挖掘促根壯苗潛力,結(jié)合拔節(jié)期噴施磷胺制劑,進(jìn)行抗氧化功能調(diào)控,有望有效防御小麥灌漿中后期的干熱風(fēng)災(zāi)害,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)。在后續(xù)的研究中,需要增加不同抗逆特性小麥品種,系統(tǒng)分析灌漿期小麥光合特征、籽粒發(fā)育動(dòng)態(tài)和灌漿進(jìn)程等,細(xì)化制劑對(duì)干熱風(fēng)條件下冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育和生理功能的調(diào)控機(jī)制。同時(shí),結(jié)合農(nóng)田“一噴三防”技術(shù),探索輕簡(jiǎn)化的農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù),為小麥穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)和農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)提供新的研究思路和技術(shù)方法。
田間自然干熱風(fēng)條件下,拌種和葉片噴施磷糖類制劑有助于降低小麥灌漿中后期旗葉丙二醛(MDA)含量,增加可溶性蛋白(WSP)、可溶性糖(WSS)含量及超氧化物歧化酶(SOD)和過(guò)氧化物酶(POD)活性,從而提高抗干熱風(fēng)能力。制劑處理的小麥穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量均顯著提高,增幅分別為4.22%~10.36%、1.05%~5.16%和6.95%~14.68%。其中,拔節(jié)期葉片噴施處理(BP)較拌種處理JB和WB更有助于增加小麥旗葉抗氧化能力、穗粒數(shù)和千粒重,且拌種和葉面噴施組合施用具有協(xié)同作用,調(diào)控效果最優(yōu)。因此,施用磷糖類制劑有助于緩解干熱風(fēng)脅迫對(duì)小麥生理代謝、產(chǎn)量形成的影響。