不同植物生长调节剂对冬小麦生长及产量的影响

张飞雪, 陈 峰, 张书红, 马延东, 刘锐杰

(河南心连心化学工业集团股份有限公司 河南新乡 453731)

冬小麦属禾本科小麦属,具有较强的抗寒性,整个生长周期为230～270 d,可划分为播种、出苗、分蘖、越冬、返青、起身、拔节、挑旗、抽穗、开花、灌浆、成熟等12个时期,其生长状况及产量受气候、水肥、管理等外部因素的影响,同时还与自身的根系、分蘖、灌浆等内部因素有关[1]。

植物生长调节剂是一种人工合成且与植物激素有相似效应的物质,应用于农业生产具有投入少、见效快、效率高等优点[2],能有效调节作物的生育过程,达到稳产高产、改善品质、增强作物抗逆性等目的[3]。植物生长调节剂种类不同,施用效果也不同[4-5]。蒋明洋等[3]的研究结果表明,植物生长调节剂能增强小麦抗御倒春寒的能力,并能降低株高及基部节间长度,增强小麦的抗倒伏性;灌浆期喷施植物生长调节剂,能延长绿叶功能期,延缓后期叶片衰老,减轻干热风危害,提高千粒质量,增加产量。扬花期叶面喷施2次福乐定,可显著增加冬小麦千粒质量和穗粒数[6]。组合型生长调节剂能有效促进小麦冬前分蘖[4]。文廷刚[5]的研究发现,赤霉素处理能增加小麦单位面积成穗数,但减少了穗粒数和千粒质量,降低了产量。

目前,关于植物生长调节剂对小麦产量影响的研究结果还存在差异[3-5,7-9]。因此,本文以氨基寡糖素、复硝酚钠、胺鲜酯等为试验药剂,于冬小麦播种前施入土壤,通过测定不同生育时期冬小麦的株高、主根长、须根数、分蘖数、叶片数、顶节长、穗长、旗叶长、颖果数等指标,研究不同植物生长调节剂对冬小麦生长状况及产量的影响,旨在为冬小麦高效栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于河南省商丘市睢阳区燕庄村,总面积约0.4 hm2,南北走向,呈长方形,西端和南端靠路,交通便利。该地块常年为小麦和玉米轮作,地势平坦,水利设施齐全,土壤肥沃。

1.2 试验药剂

供试药剂:1.8%(质量分数,下同)复硝酚钠,水剂,江苏剑牌农化股份有限公司;5%胺鲜酯,水剂,孟州广农汇泽生物科技有限公司;5%氨基寡糖素,水剂,青岛海纳生物科技有限公司。

1.3 试验设计

试验共设置4个处理:T1,5%氨基寡糖素,施用量375 g/亩(1亩=667 m2);T2,1.8%复硝酚钠,施用量125 g/亩;T3,5%胺鲜酯,施用量60 g/亩;CK,对照处理,不施用植物生长调节剂。每个处理面积为1亩,为降低地块因素的干扰,每个处理分为3个小区,随机分布。供试药剂以农大复合肥(18-15-12)为载体,于冬小麦播种前底施。供试冬小麦品种为周麦22,种衣处理剂为52%吡虫·咯·苯甲(燕化永乐生物科技股份有限公司)。

1.4 指标测定

采用5点取样法,每点选取10株冬小麦,用铁铲挖出,保持根部完整,去除根部残土并用清水洗干净。

分别在冬小麦生长的苗期、分蘖期、越冬期、返青期、抽穗期和成熟期进行6次指标调查。根据冬小麦所处的生长时期,每次调查对象不完全相同。苗期测株高、主根长和须根数,分蘖期测株高、主根长、茎粗和分蘖数,越冬期测株高、主根长、须根数和分蘖数,返青期测株高、分蘖数、主根长和叶片数,抽穗期和成熟期测顶节长、穗长、旗叶长和颖果数。

株高:用卷尺测量,取平均值;主根长:用游标卡尺(0.01 cm)测量,取平均值;茎粗:用游标卡尺(0.01 cm)测量,取平均值;分蘖数:查总头数,求平均值;顶节长:用游标卡尺(0.01 cm)测量,取平均值;穗长:用卷尺测量,取平均值;旗叶长:用游标卡尺(0.01 cm)测量,取平均值。

1.5 数据统计

采用Microsoft Excel 2007软件分析数据和制作表格,SPSS 17.0软件进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同药剂处理对苗期冬小麦指标的影响

由表1可知:3种药剂对苗期冬小麦的株高均有促进作用,增幅为3.0%～5.9%,与CK处理相比具有显著性差异;T1～T3处理对主根长均有抑制作用,与CK处理相比具有显著性差异,其中T2处理的抑制作用最明显,与T1、T3处理差异较显著;3种药剂均可促进冬小麦地下须根数增加,与CK处理相比均有显著性差异,其中T3处理的效果较明显,比CK处理增长24.4%。

表1 不同药剂处理的苗期冬小麦指标

2.2 不同药剂处理对分蘖期冬小麦指标的影响

由表2可知:3种药剂对分蘖期冬小麦的株高、主根长、分蘖数、茎粗等均有抑制作用;T1处理对冬小麦的株高、分蘖数、茎粗的抑制作用最显著;对主根长抑制作用最显著的为T3处理,与其余处理均有显著性差异。

表2 不同药剂处理的分蘖期冬小麦指标

2.3 不同药剂处理对越冬期冬小麦指标的影响

冬小麦处于越冬期时,地上部分基本停止生长。由表3可知:在株高方面,T3处理的促进效果最显著,较CK处理的增长3.0%,与CK处理相比有显著性差异,其余药剂处理对株高均有抑制作用;在主根长方面,各药剂处理均有抑制作用,T3处理的抑制作用最显著,与其余处理均有显著性差异,T1、T2处理的差异不大;各处理的分蘖数差异不大;在须根数方面,除T3处理与CK处理相同外,其余各处理对冬小麦须根数均有促进作用,T1处理的促进效果最显著,较CK处理的增长3.6%,但与T2处理无显著性差异。

表3 不同药剂处理的越冬期冬小麦指标

2.4 不同药剂处理对返青期冬小麦指标的影响

小麦进入返青期后进行二次分蘖,生长快速。由表4可知:T2处理对冬小麦株高有促进作用,较CK处理的增长3.7%,且与CK处理有显著性差异;T1、T3处理对冬小麦株高有抑制作用,二者无显著性差异;3种药剂处理对主根长均有抑制作用,且与CK处理均有显著性差异,T3处理的抑制作用最显著;T1处理对分蘖数、叶片数均有促进作用,与其余处理均有显著性差异,较CK处理的分别增长7.1%、11.5%;T2处理对分蘖数、叶片数的抑制作用最大,与CK处理有显著性差异。

表4 不同药剂处理的返青期冬小麦指标

2.5 不同药剂处理对抽穗期冬小麦指标的影响

冬小麦进入抽穗期后,营养生长基本完成,开始进行生殖生长。由表5可知:3种药剂对冬小麦的顶节长均有促进作用,其中T2处理的促进作用最显著,与其他处理均有显著性差异,与CK处理的相比增长17.0%;T1处理对穗长有促进作用,且与CK处理存在显著性差异;T2、T3处理对穗长有抑制作用,二者间无显著性差异;T1、T2处理对旗叶长有促进作用,而T3处理有抑制作用,其中T1处理较CK处理有显著性差异;3种药剂对颖果数均有促进作用,T1处理的促进作用最显著,与其他处理均有显著性差异。

表5 不同药剂处理的抽穗期冬小麦指标

2.6 不同药剂处理对成熟期冬小麦指标的影响

由表6可知:3种药剂对冬小麦的顶节长、旗叶长、颖果数均有抑制作用;T3处理对顶节长的抑制作用最显著,与CK处理相比有显著性差异,但与T1、T2处理差异不显著;T3处理对旗叶长的抑制作用最显著,与CK处理相比存在显著性差异;T2处理对颖果数的抑制作用最显著,与CK处理相比有显著性差异;T1处理对颖果数的抑制作用较小,且与CK处理相比无显著性差异。

表6 不同药剂处理的成熟期冬小麦指标

2.7 不同药剂处理对冬小麦产量的影响

试验通过返青期分蘖数和成熟期颖果总数的乘积来评判各处理对冬小麦产量的影响,T1、T2、T3、CK的结果分别为122.40、84.80、92.40、119.28。T1处理在一定程度上有助于提高冬小麦返青期分蘖数,可提高冬小麦产量;T2、T3处理对冬小麦返青期分蘖数和成熟期颖果数有抑制作用,会降低冬小麦产量。

3 讨论

植物生长调节剂在一定程度上对小麦的生长发育有影响,有的能增加小麦分蘖数,提高产量,但不同的生长调节剂对小麦的生长状况有不同的影响。

叶片是小麦进行光合作用的重要器官,其长势直接影响植物的光合作用与干物质的积累,从而对小麦产量产生影响[10-12]。以往的研究结果表明,施用植物生长调节剂能增加作物叶面积,提高作物的光合作用[4]。本研究结果表明,复硝酚钠能促进冬小麦旗叶的生长,但抑制了叶片数的增加;胺鲜酯对冬小麦叶片数、旗叶长均有抑制作用,会降低叶片的光合作用;氨基寡糖素对冬小麦叶片数、旗叶长有促进作用,能增强光合作用,对冬小麦生长有促进作用,处理效果优于其余2种药剂。

根系是植物体的主要器官,根系的生长、代谢和活力变化可直接影响地上部的生长发育和作物的产量[13]。根系活力是指根系新陈代谢活动的强弱,是反映根系养分吸收效率的一项综合指标[14]。徐秋曼等[15]的试验结果表明,用10～20 mg/L的Ce(NH4)2(NO3)6对玉米种子浸种24 h,可促进其根系生长、提高根系活力,对前期壮秧、移栽后及返青复壮有益。李青苗等[16]的试验结果显示,烯效唑对玉米种子浸种处理后,苗期叶片的PEP羧化酶活性增强,根系活力提高。本试验研究结果表明,氨基寡糖素、复硝酚钠和胺鲜酯对苗期、分蘖期、越冬期、返青期的冬小麦主根长均有不同程度的抑制作用,但会促进苗期、越冬期须根数的增加,同时对地上部的顶节长、旗叶长等也有一定的促进作用,说明3种药剂虽抑制主根长但对地上部的茎叶生长无明显影响,而是通过促进须根数的增加提高根系养分吸收效率,促进地上部的生长发育,这与前人的研究结果一致[15-16]。

提高小麦分蘖能促进小麦地上部分干物质的积累[13]。梁振兴等[17]的研究表明,多效唑属植物生长延缓剂,易被植物根、茎、叶吸收,在生产中被用以控制植株高度,减轻倒伏;具有促进分蘖、提高成穗率、增加穗数的作用,最终提高产量。李志等[18]的研究表明,采用50%硅丰环能够促进冬小麦分蘖,增加分蘖数,增强小麦干物质的积累,从而达到增产增收的效果。本研究结果表明,氨基寡糖素能促进冬小麦分蘖,提高冬小麦产量,这与前人的研究结果一致[17-19]。施用外源激素可以抑制分蘖节的生长、调控分蘖[20-21],与本试验研究结果一致。本试验使用的胺鲜酯为外源激素,结果显示其抑制了冬小麦分蘖;复硝酚钠不是外源激素,但对冬小麦分蘖也有抑制作用,会减少冬小麦产量,这与前人的研究结果不一致。其原因可能是小麦分蘖发育需要大量营养,根系越发达,营养吸收越好,对小麦分蘖越有利[22]。复硝酚钠对冬小麦根系促进作用不显著,根部营养吸收效率较差,影响了冬小麦的分蘖。

4 结语

(1)5%氨基寡糖素水剂(375 g/亩)在苗期、越冬期对须根数,在返青期对叶片数,在抽穗期对穗长、旗叶长、颖果数,在成熟期对穗长有促进作用;同时还能在返青期提高分蘖数,可提高冬小麦产量。

(2)1.8%复硝酚钠水剂(125 g/亩)在苗期、返青期对株高,在抽穗期对旗叶长,在苗期、越冬期对须根数均有促进作用;但在苗期、分蘖期、越

冬期、返青期对主根长,在返青期对分蘖数,在成熟期对颖果数等均有一定的抑制作用,会降低冬小麦产量。

(3)5%胺鲜酯水剂(60 g/亩)在苗期对须根数,在苗期、越冬期对株高,在抽穗期对顶节长、颖果数,在成熟期对穗长均具有促进作用;但在苗期、分蘖期、越冬期、返青期对主根长,在抽穗期对穗长、旗叶长,在成熟期对顶节长、旗叶长、颖果数等均有抑制作用,会降低冬小麦产量。

因此,5%氨基寡糖素水剂施用量为375 g/亩,在播种前以底肥施于土壤的方式能提高冬小麦产量,是较适宜的冬小麦生长配方。