张伟+刘冰+李茂盛+白子裕
摘要:为了解在绿豆结荚时期进行叶面施用烯效唑(S3307)对籽粒产量和叶片生理代谢的影响,以吉绿9号绿豆品种为试验材料,设置在结荚时期喷施0mg·L-1、15mg·L-1、30mg·L-1和45 mg·L-1烯效唑(S3307)4个处理,喷施S3307后测定了叶片的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)3种保护酶的活性,以及丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明:绿豆结荚时期叶面喷施S3307,使其百粒重、单株粒重及籽粒产量皆显著增加;叶片Pn和水分利用效率(WUE)顯著提高,SOD、POD和CAT活性增强,MDA含量降低。说明结荚时期叶面喷施S3307能够促进叶片生理代谢,能够提高产量,其最佳浓度喷施为30 mg·L-1。
关键词:绿豆;烯效唑;产量;生理指标
基金项目:吉林省食用豆产业技术体系项目(2016-2017)
中图分类号: S512 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2017.22.025
绿豆(Vigna radiata L.)属于医食两用作物[1],具有耐瘠、耐旱、适应性强等特性,而且还能固氮养地,在农业高效发展和种植结构调整中具有很重要的作用[2]。
烯效唑(Uniconazole,S3307)是一种抗赤霉素类的植物生长延缓剂[3]。其使用安全,生物活性较高,具有提高作物产量和品质等作用,常应用在调控作物生长和发育,增强抗逆性,提高产量等方面[4-6],但有关S3307在绿豆上的施用目前报道较少。为了了解喷施S3307对绿豆籽粒产量和叶片生理代谢的影响,本试验以吉绿9号绿豆品种为试验材料,研究结荚时期施用S3307对绿豆产量,叶片光合、蒸腾、水分利用以及保护酶活性的影响,为绿豆的优质高效栽培提供参考理论。
1 材料与方法
1.1 材料
绿豆品种:吉绿9号。
1.2 试验设计
试验在吉林农业大学试验田进行,试验设处理4个,重复3次,采用随机区组田间排列,每小区行长5m,行距0.6m,5行为1小区,面积为15m2。前茬为玉米,进行土壤秋翻,深度为25cm,春天耙地,施底肥,每公顷施豆类专用肥300kg。种植密度每公顷15万株。
试验设0(CK)、15mg·L-1、30mg·L-1、45mg·L-1烯效唑(S3307)在结荚期进行叶面喷施4个处理。
1.3 试验方法
具体的施用方法:在结荚时期选择无风晴天16:00 左右进行叶面喷施,用液量为225 L·hm-2。
喷施后15天,于上午9~11时,在田间选功能叶片,用LI-6400型光合测定系统测定净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),然后,将叶片剪下放入有冰块的样品盒中,带回实验室用于测定超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,以及丙二醛(MDA)含量。SOD活性用NBT法测得;POD活性用愈创木酚比色法测得;CAT活性用紫外比色法测得;MDA含量用参考文献方法测得[7]。水分利用效率(WUE)用Pn/Tr计算获得[8]。
籽粒成熟时每小区收中间3行,并去除两端0.5m,进行测产,并考种。
2 结果与分析
2.1 烯效唑对绿豆产量及产量构成因素的影响
从表1可看出,喷施S3307对绿豆每荚粒数和单株荚数的影响不明显,但能使其百粒重和单株粒重显著增加。喷施30 mg·L-1处理的百粒重与对照相比增加了5.5%,达显著差异;15mg·L-1和45mg·L-1处理的百粒重与对照差异不显著。15mg·L-1和30mg·L-1处理的单株粒重比对照分别提高6.0%和10.1%,差异显著。
另外,从表1可看出,喷施S3307对绿豆籽粒产量影响显著,表现为15mg·L-1和30mg·L-1浓度处理可使其产量增加,与对照相比,产量分别增加6.0%和9.8%;45mg·L-1浓度处理产量比对照减产1.0%,未达显著差异水平。说明烯效唑喷施的最佳浓度为30mg·L-1。
2.2 烯效唑对绿豆叶片光合、蒸腾和水分利用的影响
喷施S3307对绿豆叶片净光合速率(Pn)影响显著(见表2),表现为15mg·L-1和30mg·L-1浓度处理可提高叶片净光合速率,分别比对照净光合速率提高5.7%和13.1%。另外,表2结果表明,喷施S3307对绿豆叶片的Tr影响未达到显著水平,而对其叶片WUE具有显著影响,表现为15mg·L-1和30mg·L-1浓度处理可提高叶片水分利用效率,分别比对照水分利用效率提高6.5%和12.6%。综上说明,烯效唑喷施的最佳浓度为30 mg·L-1。
表2 烯效唑对绿豆叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率的影响
2.3 烯效唑对绿豆叶片保护酶活性和丙二醛含量的影响
从表3可看出,喷施S3307对绿豆叶片的保护酶活性和丙二醛含量有显著的影响。具体表现是喷15mg·L-1和30mg·L-1S3307处理的叶片SOD、CAT和POD三种保护酶活性增强,而其MDA含量下降。喷施15mg·L-1处理,绿豆叶片SOD、POD和CAT活性分别比对照提高7.7%、4.2%和7.1%;喷施30mg·L-1处理,绿豆叶片SOD、POD和CAT活性分别比对照提高11.9%、14.8%和18.5%;喷施15mg·L-1和30mg·L-1S3307处理,绿豆叶片MDA含量比对照的MDA含量降低,分别为5.0%和13.6%。综上说明,烯效唑喷施的最佳浓度为30 mg·L-1。
表3 烯效唑对绿豆叶片保护酶活性及丙二醛含量的影响
3 结论
结荚期叶面喷施S3307对绿豆单株荚数和每荚粒数没有显著影响,但能够显著增加绿豆的百粒重和单株粒重,从而提高籽粒产量。
结荚期叶面喷施S3307对绿豆叶片蒸腾作用没有显著影响,但能够显著提高叶片净光合速率和水分利用效率,增强SOD、POD和CAT活性,降低MDA含量。综上说明,结荚期叶面喷施S3307能够促进叶片生理代谢,提高叶片抗氧化能力。结荚期叶面喷施S3307最佳浓度为30mg·L-1。
参考文献
[1]郑卓杰.中国食用豆类学[M].北京:中国农业出版社, 1997:141-166.
[2]王丽侠,程须珍,王素华.绿豆种质资源、育种及遗传研究进展[J].中国农业科学,2009,42(05):1519-1527.
[3]张治安,陈展宇.植物生理学[M].长春:吉林大学出版社,2009:235.
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[7]张治安,陈展宇.植物生理学实验技术[M].长春:吉林大学出版社,2008:100-111,180-193.
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作者简介:张伟,硕士,农艺师,研究方向:作物生理。
通讯作者:张治安,硕士,教授,研究方向:作物生理。endprint