周瑞雯,唐庆伟,王健生,赵钰琦,聂韦华,袁登荣
(1.南京市植保植检站,江苏南京 210036;2.南京市高淳区植保植检站,江苏南京 211300)
植物生长调节剂又称植物外源激素,是通过合成提取等方法,研究出的具有与内源植物激素相似生理功能的物质,因其低毒高效的特点广泛应用于农业生产,用来调节农作物的生长发育过程如打破休眠、促进生根、促进开花等,具有很好的应用前景[1]。水稻是我国的主要粮食作物,植物生长调节剂在水稻上的应用研究对水稻绿色高质高效优质生产具有重要意义。
植物生长调节剂常见的有六类,包括生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯和芸苔素内酯。其中,芸苔素内酯作为第六类植物激素,与其他五类相比,具有少量高效低毒的优势,浙江、上海等地都有研究表明,芸苔素内酯对水稻有明显的促进生长和增产效果,且能提高水稻抗逆性,一定浓度下还能缓解药害[2]。噻苯隆主要在棉花上作为一种脱叶剂使用,近年来在水稻上试验表明,噻苯隆对水稻的生长也有促进作用,实现水稻增产[3]。
二氢卟吩铁是南京百特生物工程有限公司开发的一种新型植物生长调节剂,在2018年12月取得国家农药登记,其通过抑制植物体内叶绿素酶的活性来提高叶绿素含量,从而增强植物的光合作用,促进植物生长,增强抗逆性[4]。有研究发现,在小麦、油菜、烟草和葡萄等植物上施用二氢卟吩铁,均可以促进植株生长、提高产量,且没有药害现象出现[5-6]。
为了初步探索二氢卟吩铁对水稻的应用效果,本研究选用了0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂,以及水稻田间常用的两种植物生长调节剂0.1% 24-表·三表芸苔素内酯可溶粒剂和0.5%噻苯隆可溶液作为对照药剂,进行田间试验,初步明确了二氢卟吩铁对水稻生长、增产抗逆和安全性的影响,为其在水稻种植上的推广应用提供一定的依据。
供试水稻品种为南粳46,单季晚稻;供试药剂为南京百特生物工程有限公司开发的0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂;对照药剂为市售的0.1% 24-表·三表芸苔素内酯可溶粒剂和0.5%噻苯隆可溶液。
试验地点位于江苏省南京市高淳区东坝街道青山村,土壤为黄马肝土,肥力中等。水稻于2021年6月8日栽插,种植方式为机插。
试验共设4个处理,具体药剂名称、施药剂量和有效成分见表1,分别为有效成分为0.04 mg/L的0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂,有效成分为0.06 mg/L的0.1% 24-表·三表芸苔素内酯可溶粒剂,有效成分为0.4 mg/L的0.5%噻苯隆可溶液,清水空白对照。每个处理3个重复,共12个小区,每个小区面积为445 m2,试验面积共5340 m2。
表1 各处理试验设计
所有处理共施药三次,空白对照喷施等量清水,三次施药分别在秧苗移栽前(2021年6月2日)、水稻破口期(2021年8月26日)和水稻齐穗期(2021年9月1日)。三次施药当天天气晴好,药后4 h内未下雨。施药时采取二次稀释法,每个处理用水量均为15 L/667m2,施药器械为电动喷雾器,细喷雾。
2.5.1 药害调查方法。分别于三次施药后3天、5天和7天,观察各处理区水稻有无药害现象发生。
2.5.2 产量指标调查。记录不同处理的水稻抽穗时间、扬花时间和蜡熟时间。在水稻成熟期(2021年11月2日),各小区按对角线五点取样,测量各小区水稻的产量相关指标,包括有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重,并根据这些数据计算理论产量。记录不同处理熟相、倒伏情况,最后对各处理区实测产量,计算增产率,比较不同处理的增产效果。相关计算公式如下:
理论产量(kg/hm2)=有效穗数(穗)/m2×穗粒数(粒)×结实率(%)×千粒重(g)×10-2
增产率(%)=(处理区产量-空白对照区产量)/空白对照区产量×100%
三次药后的3天、5天和7天,观测试验各处理区水稻的生长情况,均未见药害或异常现象;各处理区的水稻抽穗期、扬花期和成熟期较空白对照区无明显差异。
用有效成分为0.04 mg/L的0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂、有效成分为0.06 mg/L的0.1% 24-表·三表芸苔素内酯可溶粒剂和有效成分为0.4 mg/L的0.5%噻苯隆可溶液处理水稻,结果见表2。
从表2的水稻产量相关指标来看,用有效成分为0.04 mg/L的供试药剂0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂处理的水稻,有效穗数显著高于其他三个处理,为336.28穗/m2;供试药剂处理和两种对照药剂处理的结实率指标均显著高于清水空白对照,但这三个药剂处理之间的结实率指标并没有显著差异,其中结实率最高的是有效成分为0.04 mg/L的供试药剂0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂处理,为97.60%;有效成分为0.4 mg/L的对照药剂0.5%噻苯隆可溶液处理的穗粒数显著低于其他三个处理,而其他三个处理间的穗粒数差异并不显著,其中有效成分为0.06 mg/L的对照药剂0.1% 24-表·三表芸苔素内酯可溶粒剂处理的穗粒数最高,为每穗121.03粒,其千粒重也显著高于其他三个处理,为27.74 g。有效成分为0.04 mg/L的供试药剂0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂处理的穗粒数和千粒重虽与空白对照差异不显著,但均高于空白对照。
表2 各处理水稻产量指标
从表2的水稻理论产量、实际产量和增产率来看,供试药剂处理和两种对照药剂处理的理论产量均显著高于清水空白对照,供试药剂处理的理论产量显著高于两个对照药剂处理,为10619.32 kg/hm2,增产率15.19%;供试药剂处理和两种对照药剂处理的实际产量也均显著高于清水空白对照,但供试药剂处理和两种对照药剂处理之间没有显著差异,其中供试药剂处理的实际产量最高,为9248.05 kg/hm2,增产率7.11%。
本试验中在水稻上施用有效成分为0.04 mg/L的0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂三次,各药剂处理区的水稻均正常生长,无药害情况发生,表明二氢卟吩铁在水稻上的使用具有相对较好的安全性。
根据各产量指标数据显示,三种药剂对水稻都有一定程度的增产作用,其中有效成分为0.04 mg/L的0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂相较于有效成分为0.06 mg/L的0.1% 24-表·三表芸苔素内酯可溶粒剂和有效成分为0.4 mg/L的0.5%噻苯隆可溶液,增产效果最优,有效穗数、结实率、理论产量和实际产量均为最高;且有效成分为0.04 mg/L的0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂处理的各项水稻产量相关指标中,穗粒数和千粒重与空白对照并无明显差异,但所有指标均高于空白对照,表明二氢卟吩铁对水稻有明显的增产效果,为二氢卟吩铁在水稻上的推广应用提供了依据。
试验中0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂处理计算出的理论产量和实际产量虽为处理间最高,但显著性却有差异,可能是因为实际生产和收割等试验条件的差异导致实际增产效果的程度也不一样。试验后期温度较高、雨水较多、风力较大,大面积生产上出现倒伏现象,试验区的水稻也出现了不同程度的倒伏,所以二氢卟吩铁对水稻抗逆性的效果、对水稻增产效果的最适用量和最佳施用方法均还需进行进一步的探索。