烯效唑浸種對糜子幼苗農(nóng)藝性狀的影響

張盼盼，郭亞寧，徐 超

(1.榆林學院 生命科學學院，陜西 榆林 719000；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學 農(nóng)學院，黑龍江 大慶 163319)

黑龍江省氣候冷涼，西部地區(qū)如齊齊哈爾、大慶等地常年春季干旱少雨，風沙大，多鹽堿地，土地貧瘠，年降水量少，適合雜糧作物種植和發(fā)展[1]。近年來，隨著國家種植結構調(diào)整，倡導發(fā)展優(yōu)質(zhì)特色農(nóng)作物，雜糧市場需求量正在逐年增加。糜子作為黑龍江省主栽的雜糧作物之一，在種植結構調(diào)整中具有重要地位[2]。但與其他大宗作物相比，糜子栽培技術落后，導致產(chǎn)量普遍偏低，品質(zhì)較差，已成為限制糜子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。因此，開展糜子高產(chǎn)栽培技術研究，不斷提高糜子生產(chǎn)水平，增加產(chǎn)區(qū)農(nóng)民收入，促進結構平衡具有重要意義。

植物生長調(diào)節(jié)劑是一類由人工合成的、具有與植物激素類似的生理和生物學效應的物質(zhì)，可用于調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的核酸、蛋白質(zhì)和酶的合成，對植物生長發(fā)育過程中各階段如發(fā)芽、生根、休眠、細胞伸長、花芽分化、器官分化、開花、結果、落葉等起到控制和調(diào)節(jié)作用，能增加植物的蛋白質(zhì)、糖等的含量，增強植物抗性[3]。延緩型調(diào)節(jié)劑烯效唑(S3307)，化學名(E)-1-對氯苯基-2-(1,2,4-三唑-1-基)-4,4-二甲基-1-戊稀-3-醇，是一種廣譜、高效的植物生長調(diào)節(jié)劑，具有低毒，低殘留等特點[4]。郭世儉等[5]的研究結果表明S3307可顯著降低大豆的生長速率，矮化植株，延緩衰老。劉華山等[6]指出用S3307處理小麥種子可以增蘗促根，增大葉面積和單株干物重，增強幼苗生理活性和抗逆性，從而起到壯苗的作用。眾多研究表明，S3307能夠提高作物對干旱[7～9]、高溫[10]、低溫[11]、光照不足[12]等逆境條件的抗性。黃玉蘭等[13]的研究表明S3307(9 mg·L-1)能夠有效地減輕干旱脅迫對薏苡的傷害。目前，關于延緩型調(diào)節(jié)劑S3307對糜子幼苗農(nóng)藝性狀影響的研究相關報道較少。鑒于此，試驗以粘豐5號和齊黍1號為試驗材料，采用盆栽砂培試驗，在播種前分別以1 mg·L-1、5 mg·L-1、25 mg·L-1三個濃度的S3307浸種，清水浸種作為對照(CK)，分析不同濃度的S3307對糜子幼苗農(nóng)藝性狀的影響，為S3307在糜子高產(chǎn)栽培中的應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

于2016年7-8月在黑龍江八一農(nóng)墾大學北操場玻璃溫室大棚內(nèi)進行，播種日期為2016年7月12日。供試品種粘豐5號、齊黍1號由國家雜糧工程技術研究中心提供。盆栽使用沙土為清洗后的河砂。

1.2 試驗設計

采用砂培育苗方式，用清水將河砂沖洗干凈，晾至不滴水時裝入黑色營養(yǎng)缽(高 30 cm，直徑 30 cm)，將處理好的種子打孔點播。盆栽試驗設4個處理分別為CK(清水)、S1(1 mg·L-1S3307)、S5(5 mg·L-1S3307)、S25(25 mg·L-1S3307)，浸種前準備8個錐形瓶，編號N1～N4、Q1～Q4。N1～N4各加入飽滿一致的粘豐5號種子350粒，并將處理液分別加入到四個錐形瓶中，每瓶加處理液50 mL。Q1～Q4各加入飽滿一致的齊黍1號種子350粒，并將處理液分別加入到四個錐形瓶中，每瓶加處理液50 mL。將所有錐形瓶放置于黑暗條件下25℃恒溫培養(yǎng)箱中24 h，期間晃動錐形瓶2～3次，取出種子，陰干后進行點播，播種日期為7月12日，播深3 cm。每盆30粒，出苗后每盆定植20株，采用完全隨機試驗設計，重復4次，共種植32盆，出苗定植后開始澆1/2Hogland營養(yǎng)液，以后每3 d澆灌一次。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 株高與莖粗 于8月9日(此時正值分蘗期)開始測定糜子幼苗各項農(nóng)藝性狀。株高(cm)使用50 cm直尺測量，每盆中隨機選取一株測量其地上部分高度，精確到小數(shù)點后一位。莖粗(mm)使用電子游標卡尺測量，每盆隨機選取一株測量莖基部直徑，精確到小數(shù)點后兩位。

1.3.2 葉干重、莖干重與地下干重 將整盆植株放于清水中，緩慢沖洗掉砂子，小心取出整株糜子，清洗干凈，將莖、葉、地下部分分離，使用濾紙將表面的水吸干，用廢報紙包好，至于105℃烘箱中殺青30 min，調(diào)節(jié)溫度至80℃烘干至恒重，使用萬分位電子天平分別稱重，記錄。

1.3.3 根冠比 按公式根冠比=地下干重/(葉干重+莖干重)×100

計算出每個樣本的根冠比。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016進行數(shù)據(jù)錄入、整理及作圖，采用SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進行方差分析和多重比較。

2 結果分析

2.1 不同濃度 S3307浸種對糜子幼苗株高的影響

由圖1可知，不同濃度S3307處理下粘豐5號幼苗株高表現(xiàn)不同，與清水(CK)相比，隨著S3307濃度增加，S1～S25處理株高逐漸降低，其中在S25處理下株高最低，與其他各處理間均存在顯著差異(P<0.05)；S5處理與CK處理間株高存在顯著差異(P<0.05)。S25處理下粘豐5號幼苗株高較CK、S1、S5低60.04%、55.90%、51.71%。不同濃度S3307處理下齊黍1號幼苗株高表現(xiàn)與粘豐5號相似，S25處理下齊黍1號幼苗株高較CK、S1、S5低51.11%、39.74%、29.13%，表明延緩型調(diào)節(jié)劑S3307對糜子幼苗株高起抑制作用。

圖1 不同濃度 S3307浸種對糜子幼苗株高的影響

2.2 不同濃度S3307浸種對糜子幼苗莖粗的影響

如圖2所示，與清水(CK)處理對比，隨著濃度增加，粘豐5號幼苗莖粗逐漸增大，但各處理間差異未達顯著水平。齊黍1號幼苗莖粗表現(xiàn)與粘豐5號不同，后者隨S3307濃度增加幼苗莖粗呈“倒V”型曲線變化，但各處理間差異同樣未達顯著水平。說明S3307對兩個糜子品種幼苗莖粗調(diào)節(jié)作用不同。

圖2 不同濃度 S3307浸種對糜子幼苗莖粗的影響

2.3 不同濃度S3307浸種對對糜子幼苗葉干重的影響

如圖3所示，不同濃度S3307浸種處理粘豐5號后，S1～S25處理幼苗葉干重均低于CK，且與S3307濃度呈負相關，其中S25處理下粘豐5號幼苗葉干重達到最小值，與其他各處理間差異均達到顯著水平(P<0.05)；S5處理與S1處理間未見顯著差異，但與CK處理間存在顯著差異(P<0.05)；S1與CK處理間存在極顯著差異(P<0.05)。S25處理下粘豐5號幼苗葉干重較CK、S1、S5低65.41%、44.16%、38.21%。齊黍1號幼苗葉干重在不同處理下的表現(xiàn)與粘豐5號相似，S25處理下齊黍1號幼苗葉干重較CK、S1、S5低52.61%、19.92%、21.11%。從葉干重表現(xiàn)上來看，粘豐5號較齊黍1號對S3307更為敏感，S3307對糜子幼苗葉干重具有調(diào)節(jié)作用，能夠抑制糜子幼苗葉片生長。

圖3 不同濃度 S3307浸種對糜子幼苗葉干重的影響

2.4 不同濃度S3307浸種對對糜子幼苗莖干重的影響

如圖4所示，不同濃度S3307浸種處理下粘豐5號幼苗莖干重表現(xiàn)不同，呈“倒V”型曲線變化，S5處理下粘豐5號莖干重為最大值，隨著S3307濃度進一步加大，S25處理下粘豐5號莖干重為最小值，低于CK。其中S5處理下粘豐5號幼苗莖干重與S1處理間未見顯著差異，與CK、S25處理間均存在顯著差異(P<0.05)；S1與CK、S25間差異水平達到顯著(P<0.05)；S25與CK處理間差異水平達到顯著(P<0.05)。S5處理下粘豐5號幼苗莖干重較S1、CK、S25高2.76%、70.07%、130.83%。齊黍1號幼苗葉干重在不同處理下呈“倒V”型曲線變化，其中S5處理下齊黍1號莖干重為最大值，但S25處理下齊黍1號幼苗莖干重仍高于對照CK，這點與粘豐5號不同。S5處理下齊黍1號幼苗莖干重較S1、S25、CK高4.84%、31.09%、48.67%。說明低濃度S3307浸種處理糜子能夠增加幼苗莖干重，高濃度S3307浸種處理能夠降低糜子幼苗莖干重。

圖4 不同濃度 S3307浸種對糜子幼苗莖干重的影響

2.5 不同濃度S3307浸種對對糜子幼苗地下干重的影響

如圖5所示，S5處理下粘豐5號幼苗地下干重高于其他各處理，進一步增大S3307濃度至S25處理，粘豐5幼苗地下干重降到最低值，且低于CK。S5處理下粘豐5號幼苗地下干重與CK、S1、S25處理間均有顯著差異(P<0.05)；S1與CK處理間未見顯著差異，與S25處理間存在顯著差異(P<0.05)；CK與S25處理間同樣存在顯著差異(P<0.05)。S5處理下粘豐5號幼苗地下干重較S1、CK、S25高73.33%、82.38%、168.99%。不同濃度S3307浸種處理齊黍1號幼苗地下干重變化曲線與粘豐5號相似，各處理之間均存在顯著差異(P<0.05)。S5處理下齊黍1號幼苗地下干重較S1、CK、S25處理高11.20%、58.95%、275.83%。說明低濃度S3307浸種處理糜子可顯著提高糜子幼苗地下干重，高濃度S3307浸種處理糜子則會降低糜子地下干重，抑制糜子地下部分生長。

圖5 不同濃度 S3307浸種對糜子幼苗地下干重的影響

2.6 不同濃度 S3307浸種對糜子幼苗根冠比的影響

由圖6可以看出，不同濃度S3307處理下粘豐5號幼苗根冠比先隨S3307濃度增高而增大，S5處理時根冠比為最大值，進一步提高濃度后，幼苗根冠比開始減小，但S25處理下粘豐5號幼苗根冠比仍大于CK。方差分析表明，S5處理與S25、S1、CK處理間均存在顯著差異(P<0.05)；S25與S1、CK處理間存在顯著差異(P<0.05)；S1與CK處理間未見顯著差異。S5處理下粘豐5號根冠比較S25、S1、CK處理高35.77%、77.32%、91.31%。齊黍1號幼苗根冠比在不同處理下表現(xiàn)為S5>S1>CK>S25，S5與S1處理與CK、S25處理間均存在顯著差異(P<0.05)，S25與CK處理間差異水平同樣達到顯著(P<0.05)。S5處理下齊黍1號根冠比較S1、CK、S25處理高8.54%、95.39%、193.48%。

圖6 不同濃度 S3307浸種對糜子幼苗根冠比的影響

3 討論

倒伏是作物生產(chǎn)中普遍存在的問題，是限制作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要因素之一[14]，第一次“綠色革命”實踐結果表明矮化作物可大幅提高其抗倒性。筆者試驗研究結果表明，隨著S3307浸種濃度的增高，糜子幼苗株高隨之降低，可達到矮化糜子植株的效果。

根冠比是作物地下部與地上部干物重的比值，根冠比可以作為植物的根系和地上部分相對生長情況的指標，是鑒定幼苗壯弱的指標之一。王小虎等[15]的研究表明，水稻根冠比與根基粗間存在著極顯著正相關，增大根基粗可有效減少水稻倒伏。李夢換等[16]的研究表明，S3307能夠增加糜子側根數(shù)，同時提高糜子幼苗鮮重和干重。筆者試驗研究結果表明，S3307浸種處理可有效降低糜子幼苗葉干重，在低濃度下能夠增加糜子幼苗莖干重和地下干重，進而提高幼苗根冠比。筆者試驗中各濃度S3307對兩個糜子品種幼苗莖粗調(diào)控效果不同，且調(diào)節(jié)作用不顯著，但大量研究結果表明S3307在大豆[17]、冬小麥[18]、甜高粱[19]等作物上均能起到增大莖粗的作用，這可能與不同作物種類有關。同時進一步研究表明粘豐5號相比于齊黍1號對S3307的浸種處理更為敏感，幼苗各農(nóng)藝性狀改變幅度較大，這可能與品種特性有關。金喜軍等[20]的試驗結果表明在鹽脅迫條件下S3307對粘豐5號的發(fā)芽勢與發(fā)芽率均有提高，而齊黍1號則無顯著變化。筆者試驗只對S3307浸種處理糜子苗期農(nóng)藝性狀進行研究，關于S3307浸種處理對糜子后續(xù)各生育期調(diào)控情況尚不明確，相應調(diào)控情況還需進一步研究。

4 結論

三種濃度S3307與清水(CK)浸種對比，除對糜子幼苗莖粗調(diào)節(jié)作用不顯著外，對兩個糜子品種幼苗其他農(nóng)藝性狀均有調(diào)節(jié)作用。三種濃度S3307對糜子幼苗株高及幼苗葉干重均起抑制作用；而1 mg·L-1、5 mg·L-1S3307浸種對糜子幼苗莖干重、地下干重及根冠比起促進作用，25 mg·L-1起抑制作用，S5處理下糜子幼苗根冠比達到最大值。綜合表明，5 mg·L-1S3307對糜子幼苗農(nóng)藝性狀調(diào)控效果最佳。