2种植物生长延缓剂对向日葵穴盘苗素质的影响

纪洪亭，赵韩伟，王 勇，曾燕楠，程润东，王庆南，赵荷娟

（江苏丘陵地区南京农业科学研究所，南京 210046）

0 前言

随着美丽乡村建设及休闲观光农业的发展，向日葵作为一种观光农作物在江苏种植越来越普遍。为达到最佳的观赏效果，一般将向日葵盛花期安排在国庆假期[1]。根据生育期推断，向日葵播种期在7月下旬至8月上旬之间[2]。这段时间江苏地区日最高温度一般达37 ～38℃，采用直播方法出苗率低，出苗不齐，增加成本，而穴盘育苗能提高出苗率，保证出苗整齐，长势一致，大大提升景观效果[1]。然而，夏季高温、高湿环境条件易导致幼苗光合作用不足，不利于光合产物的积累，导致幼苗徒长，造成幼苗茎秆细弱、叶薄、色淡，组织柔嫩，须根少，抗逆性差等[3-6]问题。

利用植物生长延缓剂进行化学调控，为控制幼苗徒长和培育壮苗提供了一种简便、快速、有效的途径[4]。植物生长延缓剂如多效唑和烯效唑，主要通过抑制内源生长素和赤霉素的合成，并促进其降解，抑制幼苗徒长，促进根系的发育，增强叶片的生理功能，从而提高幼苗质量[4-5,7]。唐东梅等[8]研究认为，多效唑能显著降低黄瓜株高，减小叶面积，最适喷施浓度为20 mg/L。聂萌恩等[9]通过研究多效唑叶面喷施对谷子生长及生理特性的影响时得出，多效唑喷施降低谷子株高为4.75% ～11.75%，提高叶绿素含量达32.5% ～41.8%，同时提高叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量，显著增强幼苗抗氧化能力谷子，多效唑喷施的适宜浓度为45 mg/L。高建芹等[10]研究了苗期烯效唑喷施对油菜生长的影响，他们认为幼苗株高、最大叶面积和地上部干质量均随处理浓度和次数的增加而显著下降；当处理浓度50 ～100 mg/L时，根干重和根、茎粗随烯效唑浓度增加而增加，2叶或3叶期烯效唑适宜喷施浓度在50 ～100 mg/L之间。胡志华等[11]通过分析烯效唑对无土基质育秧秧苗素质的影响时发现，烯效唑喷施可以显著降低秧苗株高，增加秧苗根长和数量，增强秧苗根系活力，但浓度过高则抑制根系的生长，降低秧苗叶绿素含量，播种后5天喷施50 ml/L烯效唑对秧苗素质提升效果最佳。

综上所述，不同作物对多效唑和烯效唑的敏感性不同，因而喷施浓度因作物不同而存在差异；适宜喷施浓度能有效降低幼苗株高、叶面积，增加茎粗、叶绿素含量，提高根数、根长、根干重及根系活力[8-11]，而喷施浓度过高导致控苗过度，引起僵苗，影响栽后缓苗生长，浓度过低则达不到防控效果[3,5]。目前有关植物生长延缓剂对水稻[12-13]、红小豆[14]、谷子[15]、番茄[16-17]等幼苗生长影响的研究较多，关于多效唑和烯效唑对向日葵生长及产量品质的影响有少量研究[18-20]，而针对多效唑和烯效唑喷施对向日葵穴盘苗素质影响的研究尚未见报道。本文旨在研究夏季高温高湿环境下不同浓度多效唑和烯效唑叶面喷施对向日葵穴盘苗生长的影响，筛选其适宜的喷施浓度，为夏季向日葵穴盘育苗中多效唑和烯效唑合理施用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点和材料

试验于江苏丘陵地区南京农业科学研究所实验基地进行。育苗基质采用进口泥炭与蛭石、珍珠岩以5:1:1体积比混合，混合均匀后装入72孔（6×12孔）长方形塑料育苗盘中。

1.2 试验设计

试验设置2种生长延缓剂处理：多效唑和烯效唑，每种生长延缓剂设置5个制剂浓度处理：200 mg/L(C1)、400 mg/L(C2)、600 mg/L(C3)、800 mg/L(C4)、1000 mg/L(C5)，以清水为对照(C0)，待第一对子叶展开时喷施。以油用向日葵‘DW667’为试验材料，于2020年8月6日播种，8月11号喷施生长延缓剂，8月21测试穴盘苗生长指标，多效唑和烯效唑喷施后穴盘苗生长期日最高温度、日最低温度、日平均温度分别为33.1 ～39.7℃、25.2 ～27.7℃、29.1 ～33.0℃，日最高湿度、日最低湿度、日平均湿度分别为91.3% ～100%、39.1% ～61.6%、66.2% ～86.9%（图1）。多效唑由上海升联化工有限公司生产，有效成分含量为15%；烯效唑由盐城利民农化有限公司生产，有效成分含量为5%。

图1 空气温度和空气湿度随处理后天数的变化

1.3 测定指标与方法

于植物生长延缓剂喷施后10天，每处理筛选长势一致的向日葵幼苗10株进行观测，重复3次，共30株。用清水漂洗根部，并用吸水纸将清水吸干，用直尺测量株高(PH)（茎基部至生长点的距离），用游标卡尺测量茎粗(SD)。待地上部和根系分别称鲜重后，将幼苗75℃烘干至恒重，测定地上部干重(SDW)、根系干重(RDW)、植株干重(PDW)。参考前人的研究[21-22]，本研究选用的壮苗指数见公式(1)。

1.4 统计分析

利用Excel进行数据整理和作图，采用SPSS 20.0软件对各生长指标进行方差分析和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 多效唑和烯效唑叶面喷施对向日葵穴盘苗SD、PH及茎粗株高比(SD/PH)的影响

由图2可知，多效唑和烯效唑叶面喷施均显著降低向日葵穴盘苗PH。与C0相比，多效唑和烯效唑处理使PH分别降低22.48% ～29.12%和19.14% ～21.86%。随着喷施浓度的增加，多效唑处理的穴盘苗PH逐渐下降，烯效唑处理间穴盘苗PH差异不显著。多效唑和烯效唑处理对向日葵穴盘苗SD的影响较PH小。与C0相比，多效唑C1～C5处理的穴盘苗SD降低-0.94% ～5.19%，其中C1～C2处理的SD较C0显著降低，而C3～C5处理的SD较C0差异不显著。与C0相比，烯效唑C1～C5处理的穴盘苗SD减少0.94% ～8.96%，其中C3～C5处理的SD高于C1和C2。多效唑和烯效唑叶面喷施显著增加SD/PH。与C0相比，不同浓度多效唑和烯效唑处理使得SD/PH分别增加21.05% ～39.47%和13.12% ～21.05%。随喷施浓度的增加，多效唑处理的穴盘苗SD/PH呈增加趋势，烯效唑C3处理的SD/PH最高，C3处理的SD/PH显著高于C1处理，与C2、C4和C5处理的差异不显著（图2）。

图2 多效唑和烯效唑叶面喷施对向日葵穴盘苗株高、茎粗及茎粗株高比的影响

2.2 多效唑和烯效唑叶面喷施对向日葵穴盘苗鲜重和干重的影响

由表1可知，对于多效唑处理而言，C2处理的地上部鲜重(SFW)、根系鲜重(RFW)和植株鲜重(PFW)与C0处理差异均不显著，而其他浓度处理的SFW、RFW和PFW均显著低于C0处理；C1～C3处理的根冠鲜重比(RFW/SFW)与C0处理差异不显著，而C4和C5处理的RFW/SFW均显著低于C0。对于烯效唑处理而言，C2～C4处理的SFW与C0处理差异不显著，而C1和C5处理的SFW均显著低于C0；与C0相比，C1～C5处理均显著降低RFW，而对RFW/SFW的影响不显著；与C0相比，C4处理的PFW与C0差异不显著，而其他浓度处理显著降低PFW。

表1 多效唑和烯效唑叶面喷施对向日葵穴盘苗植株干重的影响

对于多效唑处理而言，C1和C2浓度处理的地上部干重(SDW)与 C0差异不显著，而 C3、C4和 C5处理的SDW显著低于C0处理；C2浓度处理的根系干重(RDW)显著高于C0，而其他处理的RDW与C0处理的差异不显著；多效唑处理的根冠干重比(RDW/SDW)与C0差异不显著；与C0相比，C2处理的植株干重(PDW)显著增加，C1、C3和 C5处理的PDW与C0差异不显著，而C4处理的PDW显著低于C0。与C0相比，烯效唑处理对SDW、RDW和RDW/SDW的影响均不显著。与C0相比，C3处理的PDW显著增加，而其他处理的PDW较C0差异均不显著（表1）。

2.3 多效唑和烯效唑叶面喷施对向日葵穴盘苗叶片生长指标的影响

由表2可知，多效唑和烯效唑叶面喷施均显著提高了叶片相对叶绿素含量(SPAD)。与C0相比，不同浓度多效唑和烯效唑处理的向日葵穴盘苗叶片SPAD分别增加24.31% ～25.56%和15.88% ～22.16%。不同浓度多效唑处理间叶片SPAD差异不显著；对于烯效唑而言，C3和C4浓度处理的叶片SPAD显著高于C1、C2和C5处理。

表2 多效唑和烯效唑叶面喷施对向日葵穴盘苗叶片生长指标的影响

多效唑和烯效唑叶面喷施降低叶长(LL)、叶宽(LW)和叶面积(LA)。与C0相比，不同浓度多效唑处理的向日葵穴盘苗LL、LW和LA分别降低了15.24% ～27.56%、5.83% ～26.21%和20.02% ～46.12%。从不同浓度多效唑处理来看，C2处理的LL、LW和LA最大，C5处理的LL、LW和LA最小；C1和C2处理的LL和LA差异不显著，但C2处理的LL和LA显著高于C3、C4和C5处理；C1、C2和C3处理的LW差异不显著，但均显著高于C5处理。对烯效唑处理而言，不同浓度烯效唑处理下向日葵穴盘苗的LL、LW和LA分别降低9.79% ～15.95%、3.40% ～10.86%和12.37% ～23.40%；除C3处理的LL显著高于C2处理外，不同浓度烯效唑处理间LL、LW和LA差异不显著。

由表2可知，多效唑处理下，C1和C2处理的LA×SPAD与C0差异不显著，而C3、C4和C5处理显著降低了LA×SPAD。烯效唑处理对LA×SPAD的影响不显著（表2）。从LA×SPAD与穴盘苗干重的关系来看，LA×SPAD与RDW的关系不显著，而与SDW(R2=0.759**)和PDW(R2=0.709**)呈显著正相关，因此可用LA×SPAD综合反映向日葵穴盘苗地上部和植株的生长状况（图3）。

图3 向日葵穴盘苗LA×SPAD与根系干重、地上部干重和植株干重的关系

2.4 多效唑和烯效唑叶面喷施对向日葵穴盘苗壮苗指数的影响

由图4可知，多效唑和烯效唑叶面喷施均显著提高向日葵穴盘苗壮苗指数I1。由于LA×SPAD与PDW呈显著相关性(R2=0.709**)，基于此本研究构建了新壮苗指数，见公式(2)。

图4 多效唑和烯效唑叶面喷施对向日葵穴盘苗壮苗指数的影响

相关分析表明I1和I2呈极显著相关性(R2=0.9097**)，因此I2可作为向日葵穴盘苗的壮苗指数。对于多效唑处理而言，C2浓度处理的向日葵穴盘苗壮苗指数I1和I2均最大，对于烯效唑处理而言，C3处理的向日葵穴盘苗I1和I2高于其他处理，表明多效唑以400 mg/L，烯效唑以600 mg/L浓度叶面喷施的向日葵穴盘苗综合素质较高（图4）。

表3为多效唑和烯效唑处理下壮苗指数与各性状之间的相关性分析。由表3可知，叶片SPAD、SD/PH、SPAD/PH、RDW与I1和I2均呈显著或极显著正相关性，PH与I1和I2均呈极显著负相关；LA、SFW、RFW、PFW与I1和I2呈负相关性。

表3 壮苗指数与各生长指标的相关性分析

3 讨论

本研究针对夏季向日葵穴盘育苗中存在的秧苗细弱、徒长的问题，研究了不同浓度多效唑和烯效唑对向日葵穴盘苗素质的影响。本研究表明，多效唑和烯效唑叶面喷施降低向日葵穴盘苗PH，提高SD/PH及叶片SPAD，同时在一定程度上提高RDW和RDW/SDW。研究表明，适当浓度的生长调节剂处理能有效地控制幼苗的徒长，促进根系生长发育和叶片的生理功能，提高了壮苗指数[4,7]。此外，多效唑和烯效唑施用具有控上促下作用，有利于提高移栽后幼苗对水分和养分的吸收利用能力，增强幼苗对栽后高温、干旱等胁迫环境的抗性[14-15,23]。

LA×SPAD反映了叶片叶绿素密度[24]，该综合指标与作物干物质积累、产量等具有显著的正相关，且较LA或SPAD更精确地反映植株长势[25]。本研究表明，LA×SPAD与SDW(R2=0.916**)、PDW(R2=0.878**)均呈极显著正相关，表明LA×SPAD可用于评估向日葵穴盘苗地上部和植株生长状况。叶面喷施多效唑降低向日葵穴盘苗LL、LW和LA，且随喷施浓度的增加，LL、LW和LA呈逐渐下降趋势。当多效唑喷施浓度为600 ～1000 mg/L（有效浓度为90 ～150 mg/L）时，LL、LW和LA分别下降23.01% ～27.56%、14.56% ～26.21%和34.02% ～46.12%，尽管高浓度多效唑显著提高了叶片SPAD(24.31% ～25.30%)，但LA×SPAD下降 17.14% ～33.26%，导致SDW和PDW分别下降10.40% ～18.80%和6.87% ～13.13%。甘小虎等[3]通过研究多效唑对高温季节黄瓜育苗的影响时发现，出苗时喷施50 ～150 mg/L能较好地控制幼苗徒长，但往往控苗过度，导致僵苗，移栽以后恢复生长的速度非常缓慢。与多效唑不同，叶面喷施烯效唑降低向日葵穴盘苗LL(-15.95% ～-9.79%)、LW(-10.68% ～-3.40%)和LA(-23.40% ～-12.37%)，但向日葵穴盘苗SDW和PDW并未明显下降。这可能是烯效唑处理下，向日葵穴盘苗LL、LW和LA减少幅度较小，同时烯效唑处理提高了叶片SPAD(15.88% ～22.16%)，从而在一定程度上缓解烯效唑对SDW和PDW的抑制作用。

本研究基于2种壮苗指数综合评价了不同浓度多效唑和烯效唑对向日葵穴盘苗素质的影响，表明在本试验条件下多效唑以制剂浓度400 mg/L（有效浓度为60 mg/L），烯效唑以制剂浓度600 mg/L（有效浓度为30 mg/L）喷施处理的向日葵穴盘苗素质较高。以往研究表明，向日葵苗期（4片真叶）多效唑喷施的最适浓度为75 ～100 mg/L[18-19]，苗期（4 ～5片真叶）烯效唑叶面喷施的适宜浓度为400 mg/L[20]。本研究中多效唑和烯效唑适宜喷施浓度低于以往研究的适宜浓度，这可能与向日葵品种、施用时期等有关[27]。此外，环境条件特别是温度，对生长调节剂施用效果有影响，温度高时，使用浓度稍低，温度低时，喷施浓度较高[28]。

4 结论

多效唑和烯效唑叶面喷施降低向日葵穴盘苗PH，提高SD/PH及叶片SPAD，同时在一定程度上提高RDW和RDW/SDW，有利于向日葵穴盘苗壮苗及栽后抗逆性。由于LA×SPAD综合反映了多效唑和烯效唑处理下向日葵穴盘苗植株干物质积累情况，所以综合LA×SPAD、PH、SD构建了壮苗指数，该壮苗指数不需要破坏性取样测试，实用便捷。基于壮苗指数综合评价了不同浓度多效唑和烯效唑叶面喷施对向日葵穴盘苗素质的影响，在本试验条件下向日葵穴盘苗多效唑和烯效唑叶面喷施的适宜浓度分别为400 mg/L和600 mg/L。