不同植物生長調(diào)節(jié)劑對冬小麥生長及產(chǎn)量的影響

張飛雪, 陳 峰, 張書紅, 馬延?xùn)|, 劉銳杰

(河南心連心化學(xué)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司 河南新鄉(xiāng) 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(jié)、挑旗、抽穗、開花、灌漿、成熟等12個時期,其生長狀況及產(chǎn)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(nèi)部因素有關(guān)[1]。

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

目前,關(guān)于植物生長調(diào)節(jié)劑對小麥產(chǎn)量影響的研究結(jié)果還存在差異[3-5,7-9]。因此,本文以氨基寡糖素、復(fù)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(shù)、分蘗數(shù)、葉片數(shù)、頂節(jié)長、穗長、旗葉長、穎果數(shù)等指標(biāo),研究不同植物生長調(diào)節(jié)劑對冬小麥生長狀況及產(chǎn)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(qū)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(shè)施齊全,土壤肥沃。

1.2 試驗藥劑

供試藥劑:1.8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)復(fù)硝酚鈉,水劑,江蘇劍牌農(nóng)化股份有限公司;5%胺鮮酯,水劑,孟州廣農(nóng)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(shè)計

試驗共設(shè)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(fù)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(diào)節(jié)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(qū),隨機(jī)分布。供試藥劑以農(nóng)大復(fù)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(biāo)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(jìn)行6次指標(biāo)調(diào)查。根據(jù)冬小麥所處的生長時期,每次調(diào)查對象不完全相同。苗期測株高、主根長和須根數(shù),分蘗期測株高、主根長、莖粗和分蘗數(shù),越冬期測株高、主根長、須根數(shù)和分蘗數(shù),返青期測株高、分蘗數(shù)、主根長和葉片數(shù),抽穗期和成熟期測頂節(jié)長、穗長、旗葉長和穎果數(shù)。

株高:用卷尺測量,取平均值;主根長:用游標(biāo)卡尺(0.01 cm)測量,取平均值;莖粗:用游標(biāo)卡尺(0.01 cm)測量,取平均值;分蘗數(shù):查總頭數(shù),求平均值;頂節(jié)長:用游標(biāo)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(biāo)卡尺(0.01 cm)測量,取平均值。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用Microsoft Excel 2007軟件分析數(shù)據(jù)和制作表格,SPSS 17.0軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同藥劑處理對苗期冬小麥指標(biāo)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(jìn)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(jìn)冬小麥地下須根數(shù)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(biāo)

2.2 不同藥劑處理對分蘗期冬小麥指標(biāo)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(shù)、莖粗等均有抑制作用;T1處理對冬小麥的株高、分蘗數(shù)、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(biāo)

2.3 不同藥劑處理對越冬期冬小麥指標(biāo)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(jìn)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(shù)差異不大;在須根數(shù)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(shù)均有促進(jìn)作用,T1處理的促進(jìn)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(biāo)

2.4 不同藥劑處理對返青期冬小麥指標(biāo)的影響

小麥進(jìn)入返青期后進(jìn)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(jìn)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(shù)、葉片數(shù)均有促進(jìn)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(shù)、葉片數(shù)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(biāo)

2.5 不同藥劑處理對抽穗期冬小麥指標(biāo)的影響

冬小麥進(jìn)入抽穗期后,營養(yǎng)生長基本完成,開始進(jìn)行生殖生長。由表5可知:3種藥劑對冬小麥的頂節(jié)長均有促進(jìn)作用,其中T2處理的促進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shù)均有促進(jìn)作用,T1處理的促進(jìn)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(biāo)

2.6 不同藥劑處理對成熟期冬小麥指標(biāo)的影響

由表6可知:3種藥劑對冬小麥的頂節(jié)長、旗葉長、穎果數(shù)均有抑制作用;T3處理對頂節(jié)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(shù)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(shù)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(biāo)

2.7 不同藥劑處理對冬小麥產(chǎn)量的影響

試驗通過返青期分蘗數(shù)和成熟期穎果總數(shù)的乘積來評判各處理對冬小麥產(chǎn)量的影響,T1、T2、T3、CK的結(jié)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(shù),可提高冬小麥產(chǎn)量;T2、T3處理對冬小麥返青期分蘗數(shù)和成熟期穎果數(shù)有抑制作用,會降低冬小麥產(chǎn)量。

3 討論

植物生長調(diào)節(jié)劑在一定程度上對小麥的生長發(fā)育有影響,有的能增加小麥分蘗數(shù),提高產(chǎn)量,但不同的生長調(diào)節(jié)劑對小麥的生長狀況有不同的影響。

葉片是小麥進(jìn)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(zhì)的積累,從而對小麥產(chǎn)量產(chǎn)生影響[10-12]。以往的研究結(jié)果表明,施用植物生長調(diào)節(jié)劑能增加作物葉面積,提高作物的光合作用[4]。本研究結(jié)果表明,復(fù)硝酚鈉能促進(jìn)冬小麥旗葉的生長,但抑制了葉片數(shù)的增加;胺鮮酯對冬小麥葉片數(shù)、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(shù)、旗葉長有促進(jìn)作用,能增強光合作用,對冬小麥生長有促進(jìn)作用,處理效果優(yōu)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(fā)育和作物的產(chǎn)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(yǎng)分吸收效率的一項綜合指標(biāo)[14]。徐秋曼等[15]的試驗結(jié)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(jìn)其根系生長、提高根系活力,對前期壯秧、移栽后及返青復(fù)壯有益。李青苗等[16]的試驗結(jié)果顯示,烯效唑?qū)τ衩追N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(jié)果表明,氨基寡糖素、復(fù)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(jìn)苗期、越冬期須根數(shù)的增加,同時對地上部的頂節(jié)長、旗葉長等也有一定的促進(jìn)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(jìn)須根數(shù)的增加提高根系養(yǎng)分吸收效率,促進(jìn)地上部的生長發(fā)育,這與前人的研究結(jié)果一致[15-16]。

提高小麥分蘗能促進(jìn)小麥地上部分干物質(zhì)的積累[13]。梁振興等[17]的研究表明,多效唑?qū)僦参锷L延緩劑,易被植物根、莖、葉吸收,在生產(chǎn)中被用以控制植株高度,減輕倒伏;具有促進(jìn)分蘗、提高成穗率、增加穗數(shù)的作用,最終提高產(chǎn)量。李志等[18]的研究表明,采用50%硅豐環(huán)能夠促進(jìn)冬小麥分蘗,增加分蘗數(shù),增強小麥干物質(zhì)的積累,從而達(dá)到增產(chǎn)增收的效果。本研究結(jié)果表明,氨基寡糖素能促進(jìn)冬小麥分蘗,提高冬小麥產(chǎn)量,這與前人的研究結(jié)果一致[17-19]。施用外源激素可以抑制分蘗節(jié)的生長、調(diào)控分蘗[20-21],與本試驗研究結(jié)果一致。本試驗使用的胺鮮酯為外源激素,結(jié)果顯示其抑制了冬小麥分蘗;復(fù)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(chǎn)量,這與前人的研究結(jié)果不一致。其原因可能是小麥分蘗發(fā)育需要大量營養(yǎng),根系越發(fā)達(dá),營養(yǎng)吸收越好,對小麥分蘗越有利[22]。復(fù)硝酚鈉對冬小麥根系促進(jìn)作用不顯著,根部營養(yǎng)吸收效率較差,影響了冬小麥的分蘗。

4 結(jié)語

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

(2)1.8%復(fù)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(shù)均有促進(jìn)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(shù),在成熟期對穎果數(shù)等均有一定的抑制作用,會降低冬小麥產(chǎn)量。

(3)5%胺鮮酯水劑(60 g/畝)在苗期對須根數(shù),在苗期、越冬期對株高,在抽穗期對頂節(jié)長、穎果數(shù),在成熟期對穗長均具有促進(jìn)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(jié)長、旗葉長、穎果數(shù)等均有抑制作用,會降低冬小麥產(chǎn)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(chǎn)量,是較適宜的冬小麥生長配方。