曾燕楠,赵韩伟,纪洪亭,程润东,王士红,王勇,赵荷娟
(江苏丘陵地区南京农业科学研究所,江苏 南京 210046)
甘薯是中国重要的粮食、饲料和工业原料作物,具有高产稳产、适应性强、营养丰富等特点,是世界卫生组织推荐的最佳食物[1]。甘薯兼具粮食、经济作物的功能,用途广泛,可用作鲜食、淀粉加工、食品加工、蔬菜和观赏等,已成为世界上重要的粮食、饲料及工业、食品原料、园艺等作物[2-6]。
在甘薯生产过程中,常因气候条件、品种等原因出现藤蔓徒长的现象,影响甘薯产量。外源化学调控可以改变甘薯内源激素调控系统的平衡而达到调控产量的目的,烯效唑是一种光谱高效植物生长延缓剂,低毒低残留,具有控制徒长,提高产量、品质及抗逆性的作用。烯效唑在水稻、小麦和大豆等多种作物上应用报道较多[7-9]。本地区因夏季持续高温阴雨,甘薯生长前期地上部易旺长,烯效唑在甘薯生产中应用越来越多,但在甘薯上的应用报道相对较少。鉴于此,笔者以鲜食甘薯品种心香为试验材料,研究大田条件下叶面喷施烯效唑在生长和结薯过程中的最适浓度,为拓宽烯效唑在甘薯生产中的应用范围提供理论依据。
试验以心香(鲜食甘薯品种)为研究材料,试验药剂为烯效唑(5%可湿粉剂)。
试验于2021年6—10月在江苏丘陵地区南京农业科学研究所铜山试验基地进行。试验地前茬为紫云英,土壤肥力较高。试验共设置4个处理,喷施方式为叶面喷施,喷施浓度为有效成分25、50、75、100 mg·L-1和空白对照,用量按375 L·hm-2,分别标记为处理1、2、3、4、CK。封垄期喷施,并分别在第1次施药处理后7 d用同剂量的药剂进行第2次喷施。采用随机区组设计,每处理重复3次,小区面积20 m2,5行区,垄宽100 cm,株距20 cm,田间管理同大田。
叶绿素含量采用手持式SPAD-502 Plus型叶绿素仪测定,以SPAD数值大小来表示。喷施第2次当天取样1次,后每隔30 d取样1次,每小区每次取样5株,调查甘薯基部分枝数、主蔓长度、主茎粗、单株地上部鲜重、单株鲜薯重和干率。收获时期随机选取5株对薯数、薯重、大中薯率等进行考种,每小区单独全部收获测产。
2.1.1 不同处理对甘薯分枝的影响
由表1可知,所有处理间差异均未达统计学显著水平。处理1和2平均分枝数分别比对照增加了1.17和0.17个,增长率分别为7.49%、1.09%。处理3和4平均分枝数分别比对照减少了0.46和0.93个,减少率分别为2.94%和5.95%。
表1 不同浓度烯效唑处理对甘薯分枝数的影响Table 1 Effect of uniconazole concentrations on the number of branches in sweet potato
各处理间0 d(第2次喷施烯效唑当天)和喷施后30 d单株分枝数差别较小,60 d时差别最大,90 d次之。处理1在取样不同时期单株分枝数均高于对照,且在所有处理30~90 d时分枝数最多。处理4在不同时期单株分枝数均低于对照,且在所有处理30~90 d时分枝数最少。
2.1.2 不同处理对甘薯主蔓长度的影响
处理1平均主蔓长度比对照增加了3.95 cm,增长率为2.86%,未达显著水平。处理2和3平均主蔓长分别比对照减少了17.03、4.76 cm,减少率分别为12.31%、3.44%,差异不显著。
30 d时,处理2和4低于对照,差异达显著水平,处理1和3分别比对照高19.87%、3.63%,差异不显著。0、60、90 d时各处理间无显著差异,处理1除了0 d时,在其他时期均较其他处理主蔓长度长(表2)。
表2 不同浓度烯效唑处理对甘薯主蔓长度的影响Table 2 Effects of uniconazole concentrations on the length of main vine of sweet potato
2.1.3 不同处理对甘薯主茎粗的影响
由表3可知,所有处理平均茎粗均高于对照,分别比对照增加了0.19、0.24、0.40、0.25 mm,增长率分别为3.31%、4.18%、6.97%、4.36%,差异不显著。
表3 不同浓度烯效唑处理对甘薯主茎粗的影响Table 3 Effect of uniconazole concentrations on main stem diameter of sweet potato
0 d时各处理间未达统计学显著水平。30和90 d时处理3主茎粗高于其他处理,60 d时处理2主茎粗高于其他处理,差异不显著。90 d时与其他取样时期相比主茎粗减小。
2.1.4 不同处理对甘薯地上部生物量的影响
由表4可以看出,0 d时处理1地上部鲜重与对照相当,处理2、3、4均低于对照,其中处理4与对照相差较大,减轻199.42 g,比对照减少23.56%。30 d时各处理间相差较小,所有处理均低于对照。60 d时处理1比对照增加25.63%,其他处理均低于对照。90 d时处理1、2略高于对照,处理3、4与对照相比分别降低19.97%、18.76%。所有处理与对照相比,差异不显著。
表4 不同浓度烯效唑处理对甘薯地上部生物量的影响Table 4 Effects of uniconazole concentrations on the aboveground biomass of sweet potato
30 d时,随着烯效唑浓度增加,地上部干率增加。0、60和90 d时,随着烯效唑浓度增加,地上部干率均表现为先降低再增加。0 d时处理2、3、4高于对照,60 d时,处理3、4高于对照,90 d时,处理4高于对照。0、30和60 d时,所有处理与对照相比,差异不显著。90 d时,处理1低于对照,达统计学差异水平。
2.1.5 不同处理对甘薯地下部生物量的影响
由表5可知,在4个不同的取样时期,所有处理单株鲜薯重均高于对照。在0、30、90 d时与对照相比,所有处理均未达到统计学水平的差异,在60 d时,处理2单株鲜薯重高于对照,差异达显著水平。除了0 d,其他3个取样时期,随着烯效唑浓度的提高,单株鲜薯重均呈现先增加后减少的趋势。0 d时基本是随着烯效唑浓度增加呈现单株鲜薯重增加的趋势。
表5 不同浓度烯效唑处理对甘薯地下部生物量的影响Table 5 Effects of uniconazole concentrations on underground biomass of sweet potato
地下部干率各处理间差异不大,0 d时各处理均低于对照,30 d、60 d、90 d时随着烯效唑浓度增加,无明显变化趋势。
2.1.6 不同处理对甘薯单株地上部与地下部鲜重比的影响
由表6可以看出,在4个不同的取样时期,所有处理单株地上部与地下部鲜重比均低于对照。在30、60 d时,烯效唑浓度为50 mg·L-1时地上部与地下部鲜重比最小。在90 d时,随着烯效唑浓度的增加,地上部与地下部鲜重比呈现先减小后增加的趋势,浓度为75 mg·L-1时地上部与地下部鲜重比最小,为0.48。
表6 不同浓度烯效唑处理对甘薯单株地上部与地下部鲜重比的影响Table 6 Effect of uniconazole concentrations on the ratio of fresh weight between aboveground and underground of sweet potato
甘薯叶片叶绿素相对含量为50.36~52.92,各处理均大于对照,与对照相比差异都达显著水平。由图1可知,喷施不同浓度烯效唑的4个处理间叶片叶绿素相对含量相差不多,差异未达显著水平,处理4叶片叶绿素相对含量最高。
柱上无相同小写字母表示差异达显著水平(P<0.05)。图1 不同烯效唑浓度对甘薯叶片叶绿素相对含量的影响Fig.1 Effect of uniconazole concentrations on the relative chlorophyll content of sweet potato leaves
2.3.1 不同处理对甘薯产量的影响
由表7可知,处理1、2、3、4小区鲜薯产量均高于对照小区,比对照分别增加了4.55%、11.50%、13.35%、10.55%,随着烯效唑浓度的增加,鲜薯产量呈现先增加后降低的趋势,其中处理3与对照相比差异达显著水平,处理1、2、4与对照相比差异不显著。
表7 不同浓度烯效唑处理对甘薯产量的影响Table 7 Effects of different concentrations of uniconazole on sweet potato yield
2.3.2 不同处理对甘薯收获期单株薯产量性状的影响
喷施烯效唑总体上提高了甘薯单株结薯数、单株薯重和商品薯率。由表8可知,随着烯效唑浓度的增加,单株薯数和单株薯重均表现为先增加后降低的趋势,处理3单株薯数和单株薯重均最高,与对照相比分别增加了41.03%、25.69%。单株大薯数随着烯效唑浓度的增加而增加,中小薯数则表现为先增加后减少。处理1和2单株大薯重低于对照,处理3达最大值,处理4则略有降低。处理组单株中薯重均高于对照,呈现先增加后降低的趋势。处理1和2单株小薯重低于对照,处理3达最大值,处理4略高于对照。所有处理商品薯率均高于对照,其中处理1最高,商品薯率达93.50%。
表8 不同浓度烯效唑处理对甘薯单株薯产量性状的影响Table 8 Effect of uniconazole concentration on yield traits of sweet potato
烯效唑具有控制植物营养生长、增强抗逆性等作用,用量少且易降解,土壤残留量约为多效唑的1/10[10]。本结果表明,喷施一定浓度的烯效唑能够有效降低甘薯主蔓长度,增加甘薯茎粗,降低地上部与地下部鲜重比。这与何荣鹤等[11-14]研究结果一致。喷施一定浓度的烯效唑能够增加叶绿素相对含量,但对地上部和地下部干率无显著影响。烯效唑的喷施促进甘薯地下部分的生长,提高甘薯产量,这与何荣鹤等[11-15]研究结果一致,烯效唑的喷施能提高地下部生长。
本试验中烯效唑浓度为75 mg·L-1时,甘薯产量最高,与对照相比产量增加13.35%。烯效唑的喷施能有效增加单株结薯数和薯重,浓度为75 mg·L-1时,效果最佳,在本地区心香生产中建议推广。烯效唑在甘薯上适宜的喷施浓度在不同研究者的结果之间差异较大,合理使用烯效唑时要根据甘薯田间具体生长情况进行,茎叶生长旺盛且雨水较多时,合理喷施可增加地下部产量,持续干旱,甘薯长势较弱时则不宜喷施。植物生长调控是一个复杂的过程,适宜喷施时期和剂量会对甘薯生长造成不同的影响,其机理还有待于进一步研究。