3种抗倒剂对小麦生长与产量的影响

周 星，陈 洁，陈许兵，金何玉，王 振，王 升

（江苏省农垦农业发展股份有限公司现代农业研究院，江苏 南京 210019）

当前农业生产中，由于品种选用不当、过量施肥、种植密度增大和外界自然环境等因素的影响，倒伏已经成为农作物生产中面临的最为严峻的问题之一，因此提高作物抗倒性对农业生产具有重要的意义。而株高是一个与农作物抗倒性密切相关的重要性状，在一定范围内随着株高的增加，作物产量也随之增加，但株高过高后，会引起倒伏、加大收获难度、增加后期投入及减产等后果，因此在农业生产中将作物的株高控制在一定范围内，有利于降低其倒伏带来的不利后果。

在增强作物抗倒性方面，人们多采用喷施一些植物生长调节剂来达到控制作物株高的目的。而植物抗倒剂主要利用化学调控技术，通过显著降低植株的高度、增加茎秆粗度来使植株生长更加健壮，从而提高其抗倒性。矮壮丰试剂是一种在农业生产中常用的控高试剂，它能够提高作物茎秆的抗折力进而增强其抗性。调环酸钙（prohexadione calcium）是一种新型的作物生长调节剂，低毒安全无残留，经在水稻、小麦、玉米、大麦等作物上应用，有促进生殖生长、抑制地上部营养器官生长、增加抗倒伏能力等功效。抗倒酯（trinexapac-ethyl）属环己羧酸类植物生长抑制剂，主要通过叶片吸收，可抑制赤霉素生物合成的后期过程，使赤霉素活化过程受阻从而延缓植物伸长生长。本试验选用3种常用的抗倒剂（矮壮丰、3%调环酸钙水乳剂、5%抗倒酯水乳剂）来探究其在小麦上的应用效果，以期为抗倒剂应用于大田作物的控高生产实践提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年10月在江苏省盐城市射阳县盐城农垦农业科学研究所的4田（120°15′50″E、33°40′31″26N）开展。试验地属亚热带季风气候，光照充足，气候适宜，该地年均气温15.4℃，年均降水量1 080 mm，年均日照时间2 160 h，无霜期225 d。试验田为稻麦两熟种植制度，前茬作物为水稻，土壤质地为壤性潮盐土，0～20 cm土层土壤基本理化性状为：有机质含量（质量分数，下同）24.2 g/k g，全氮含量1.84 g/k g，碱解氮含量120 m g/k g，速效磷含量18.5 m g/k g，速效钾含量98 m g/k g，p H值7.9。

1.2 供试材料

供试肥料：尿素（N质量分数为46%）、磷酸氢二铵（P质量分数为46%）、45%氯基复合肥（N、PO、KO质量比为15∶15∶15）、25%矮壮丰叶面肥，均由江苏省农垦农业发展股份有限公司新洋分公司提供。

供试叶面肥：3%（质量分数）调环酸钙水乳剂、5%（质量分数）抗倒酯水乳剂，均由南京市尊龙生物科技有限公司提供。

供试品种：当地主栽品种科麦1007，由江苏省大华种业集团有限公司新洋分公司提供。科麦1007幼苗直立到半直立，长势壮，叶片浅绿色，分蘖力较强，成穗率较高；株高85 cm左右，株型半紧凑，茎秆蜡质中等，穗层整齐；穗型纺锤形，长芒，红粒，籽粒角质到半角质，熟相较好。

1.3 试验设计

本试验安排在地势平坦，土壤肥力中等偏上且均匀，排灌方便、无禽畜危害、无检疫性病虫草害的田块。每个小区长30.3 m、宽11.0 m，面积为333.3 m，小区按照随机区组排列，3次重复，间距50 cm。采用机械播种，基本苗为18万株/667 m。

该试验共设6个处理，3次重复，不同抗倒剂于小麦的分蘖末期进行人工喷施1次。处理1（R）为喷施20 k g/667 m的清水处理；处理2（R）为当地常规抗倒剂处理——矮壮丰80 m L/667 m；处理3（R）为调环酸钙水乳剂40 m L/667 m；处理4（R）为调环酸钙水乳剂60 m L/667 m；处理5（R）为抗倒酯水乳剂40 m L/667 m；处理6（R）为抗倒酯水乳剂60 m L/667 m。

1.4 试验田管理

小麦于2020年10月30日人工播种，2021年6月5号机械收割测产。具体施肥方案是在2020年10月29日机械施用基肥：尿素15 k g/667 m+磷酸二铵15 k g/667 m。2020年11月26日人工施用分蘖肥：尿素8.5 k g/667 m。2021年2月25日人工施用拔节孕穗肥：尿素10 k g/667 m+复合肥10 k g/667 m。2021年3月15日人工施用穗肥：尿素7.5 k g/667 m。其他病虫草害防治同大田。

1.5 试验采样与测定

叶绿素：从小麦抽穗初期直至小麦成熟期前，每周定期用SPAD仪器测定小麦旗叶的叶绿素含量（SPAD值），连续测定7次。

株高：在小麦成熟期时，于每个小区中随机挑选10株小麦，测量其株高。

节间长度：在小麦成熟期时，于每个小区中随机挑选10株小麦，测量其节间长度。

产量及其构成：在小麦成熟期，首先人工调查已定点的10穴小麦的总穗数，之后根据小麦株距、行距得出小麦的有效穗数，同时在每个小区中剪取3穴小麦穗子用来测量麦穗长度及实粒数和千粒质量等指标，最后通过机器收割称质量并换算成标准水分下的产量。

1.6 数据处理

采用SPSS17.0软件处理数据，用Excel2010软件制表和绘图。

2 结果与分析

2.1 不同抗倒剂处理对小麦叶绿素含量的影响

由图1可知，在R处理下，小麦的叶绿素含量始终处于稳定且较高的水平。在5月12日灌浆期前，常规对照R处理下小麦的叶绿素含量一直呈上升的状态，但之后一直下降至最低水平。与常规对照R相比，在灌浆期前（5月5日），仅在R处理下小麦的叶绿素含量一直高于常规对照。在调环酸钙水乳剂处理下，小麦的叶绿素含量随喷施浓度的增加呈降低趋势。在灌浆末期至成熟期时（5月20日后），其余处理下小麦的叶绿素含量大都高于对照。说明常规对照R处理下小麦的叶绿素含量除成熟期外一直保持在较高的水平，但在生长后期时功效减弱，其余抗倒剂处理下对小麦的影响在前期表现不明显，但在后期可减缓叶绿素含量的下降速度，进而延长小麦叶片的光合作用时间。

图1 不同抗倒剂处理下的小麦在不同时间下的叶绿素含量

2.2 不同抗倒剂处理对小麦株高的影响

由图2可知，在R处理下，小麦的株高处于较高水平。与常规对照R相比，其余抗倒剂处理后都降低了小麦的株高且在R处理下降至最低。小麦株高随着调环酸钙水乳剂喷施浓度的增加而增加，但随着抗倒酯喷施浓度的增加而降低。说明在小麦作物上，调环酸钙水乳剂的喷施浓度宜在40 m L/667 m左右，而抗倒酯水乳剂的喷施浓度在60 m L/667 m左右，才能产生较好的控高效果。

图2 不同抗倒剂处理对小麦株高的影响

2.3 不同抗倒剂处理对小麦节间长度的影响

由表1可知，在R处理下，小麦的不同节间长度都处于中等水平。与常规对照R相比，在不同抗倒剂处理下，小麦的不同节间长度中仅有第1节间与常规相比有差异，其余节间与常规相比无统计学差异，且在R处理下小麦的各节间长度在几个处理下都处于最低。小麦的第3、第5节间长度在调环酸钙水乳剂处理下都低于常规对照，而在抗倒酯水乳剂处理下，除第4节间外，其余的节间长度都低于常规对照。说明调环酸钙水乳剂仅对小麦的第3、第5节间有控长作用，而抗倒酯水乳剂对小麦的第1、第2、第3、第5节间都起到控长作用。

表1 不同抗倒剂处理下小麦的节间长度

2.4 不同抗倒剂处理对小麦产量及其结构的影响

由表2可知，穗长在清水处理下最高，且小麦的穗长随着调环酸钙水乳剂喷施浓度的增加而增加，但随着抗倒酯水乳剂喷施浓度的增加而减少。有效穗数在R处理下达到最高，实粒数在不同处理下差别不大，结实率和千粒质量在R和R处理下处于较高水平。从产量方面来看，常规对照R处理下小麦产量最高，位居第2的是R处理，且调环酸钙水乳剂的2个处理下小麦产量都低于抗倒酯水乳剂的处理。R处理下，小麦株高得到明显的控制，从而可降低倒伏带来的不利后果，进而有利于小麦分化出更多的分蘖，使后期生成更多的有效穗。叶片的光合作用时间得到延长，使得小麦积累了更多的光合产物，千粒质量维持在较高的水平，最终使产量维持在较高水平，且与常规对照相比降低幅度最小。

表2 不同抗倒剂处理下小麦的产量及其结构

3 讨论与结论

以往大部分研究表明，在小麦上喷施抗倒剂后能够提高旗叶的叶绿素含量。在本试验中，3种抗倒剂处理虽降低了抽穗期（4月中旬）小麦的叶绿素含量，但增强了灌浆期（5月中旬）小麦的光合作用，这与前人研究结果相似，在前期大部分抗倒剂处理下小麦叶绿素含量低于常规对照，可能与药剂本身的特性及作物的吸收利用能力有关。叶绿素含量都随着2种抗倒剂喷施浓度的增加呈降低趋势，这与前人研究结果相同，喷施浓度偏高会减弱作物的光合作用，但在灌浆末期3种抗倒剂处理后小麦的光合作用时间都得到延长。

小麦的株高在常规对照R处理下处于最高，在调环酸钙低浓度处理下控高效果较好，这与前人研究结果相同，这主要是调环酸钙可通过抑制赤霉酸的合成来抑制作物的营养生长进而达到调控作物株高的目的。而在抗倒酯高浓度处理下控高效果较好，这与前人研究结果一致，这主要是抗倒酯为环己羧酸类植物生长抑制剂，其显著特点也是抑制植物体内赤霉素后期生物合成，主要通过植物绿色部分吸收，抗倒酯在生长部位发生作用，通过抑制细胞伸长来达到控高效果。从节间长度来看，以往有研究表明抗倒剂对小麦的前3个节间有控制作用，而在本试验中调环酸钙对小麦的第3、第5节间起到控制作用，抗倒酯对小麦的大部分节间长度都起到控制作用，这可能与药剂的喷施时期以及作物对药剂的吸收能力有关。

以往研究表明，调环酸钙的喷施能够提高小麦的千粒质量和产量，但在本试验调环酸钙水乳剂处理后（R和R），小麦的产量和千粒质量与常规对照R（矮壮丰80 m L/667 m）相比都降低了，这可能与药剂的喷施时期和浓度有关。而R（抗倒酯水乳剂60 m L/667 m）处理下小麦的有效穗数最高，结实率和千粒质量也处于较高水平，产量位列第2，这与前人研究结果一致，产量下降主要是结实率降低导致，而有效穗数和千粒质量略有增加使其产量下降幅度最低，实粒数在各处理下差别不大。综上，考虑到控高效果以及稳产等，在小麦的分蘖末期喷施60 m L/667 m的5%抗倒酯水乳剂后，一方面可通过控制株高来有效降低倒伏带来的减产风险，一方面在生长后期通过增强光合作用来积累更多的光合产物，后期还能提高有效穗数和千粒质量来达到控高及稳产的目的。