“勁豐谷德”對小麥抗倒性和產(chǎn)量的影響

衣政偉，朱海鵬，徐頌偉，周軒正，林佩佩，袁 紅，王 顯，華 榮*

（1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院泰州農(nóng)科所，江蘇 泰州 225300；2.江蘇紅旗種業(yè)股份有限公司，江蘇 泰州 225300；3.浙江省遂昌縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 遂昌 323300）

小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾募Z食作物之一，是人類獲取能量的主要來源。為了滿足人們的糧食需求，改良小麥優(yōu)異農(nóng)藝性狀成為提高小麥產(chǎn)量的重要途徑[1]。小麥莖稈是承受外力的主要部位，也是小麥抗倒的主要器官，莖稈的彎曲或折斷導(dǎo)致了莖倒伏。倒伏時間越早，對小麥產(chǎn)量影響越大，而揚(yáng)花期倒伏對產(chǎn)量的影響最大[2]。小麥倒伏一直是世界性難題，世界各小麥生產(chǎn)國每年都不同程度地發(fā)生小麥倒伏現(xiàn)象，造成大幅度減產(chǎn)[3]。倒伏不僅影響產(chǎn)量，還降低品質(zhì)，而且會增加收獲難度[4]。倒伏原因比較多，總體分3種，分別是外部環(huán)境因素、栽培措施以及小麥莖稈形態(tài)結(jié)構(gòu)特征。小麥倒伏主要與植株的高度、基部第2節(jié)間的長度、莖壁厚度、莖稈節(jié)間的充實(shí)度以及莖稈內(nèi)物質(zhì)含量有密切關(guān)系[2]。

解決小麥倒伏問題，通常是采用育種的手段，但耗時長。外源植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)（PRGs）可以影響作物內(nèi)源激素間的平衡，進(jìn)而對作物的生長發(fā)育產(chǎn)生巨大影響，同時影響產(chǎn)量[5]。許多研究結(jié)果表明，生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對小麥的生長發(fā)育和產(chǎn)量構(gòu)成具有重要影響[5-11]，其調(diào)節(jié)效應(yīng)與栽培措施和品種特性也密切相關(guān)。現(xiàn)常規(guī)栽培措施除采用蹲苗、鎮(zhèn)壓等傳統(tǒng)措施[12]外，還應(yīng)考慮結(jié)合化控措施，采用化學(xué)調(diào)控能彌補(bǔ)傳統(tǒng)栽培措施上的不足，起到明顯控制生長、防止倒伏的效果[13]。本研究擬探究不同濃度“勁豐谷德”和噴施時期對小麥莖稈質(zhì)量、抗倒性、產(chǎn)量指標(biāo)及產(chǎn)量的影響，旨在為小麥高產(chǎn)與抗倒性的有機(jī)統(tǒng)一提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)品種及藥劑

供試小麥品種為寧麥19，為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究所選育的春性早熟小麥品種，審定編號為蘇審麥201201。供試藥劑為“勁豐谷德”（原名“勁豐”）稻麥增產(chǎn)抗倒?fàn)I養(yǎng)劑，它是由B族維生素與微量元素為主體復(fù)配研制，來源于淮安飛龍農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司。該藥劑可以明顯降低小麥穗下節(jié)間長度，增強(qiáng)小麥后期根系活力，使小麥莖稈粗壯、壁厚增加，抗倒防早衰，延長小麥功能葉的功能期，促進(jìn)光合作用，增加光合產(chǎn)物積累，增加穗粒數(shù)與千粒質(zhì)量，協(xié)調(diào)小麥生長發(fā)育，提高抗逆性。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

本試驗(yàn)于2018—2019年度在江蘇泰州紅旗良種場試驗(yàn)站（120.0173°E、32.5525°N）進(jìn)行，前茬為水稻，土質(zhì)為黏壤土，肥力中等。播種時間為2018年11月10日，種植方式為機(jī)條播，播種量為225 kg/hm2。每個處理167 m2?！皠咆S谷德”各期用量處理如下：A1，孕穗期80 g；A2，孕穗期和揚(yáng)花期各80 g；A3，孕穗期100 g；A4，孕穗期和揚(yáng)花期各100 g；A5，孕穗期120 g；A6，孕穗期和揚(yáng)花期各120 g；A7，孕穗期140 g；A8，孕穗期和揚(yáng)花期各140 g；A9，孕穗期160 g；A10，孕穗期和揚(yáng)花期各160 g；CK為空白對照。使用方法：小麥抽穗揚(yáng)花期結(jié)合“兩防一噴”使用，對水用量為1 500 mL/hm2。生長期內(nèi)按常規(guī)栽培措施進(jìn)行管理，人工除草，拔節(jié)期、孕穗期、灌漿期噴施農(nóng)藥防治白粉病、條銹病、葉銹病等。始穗期4月14日，齊穗期4月18日。

1.3 取樣方法與測定項目

每個處理割方收獲2個點(diǎn)，每個處理取樣2個點(diǎn)，按照取樣比例分布測量每個處理中15個單株中每個單穗株高、穗長、節(jié)間數(shù)、各節(jié)間長度、小麥穗莖離莖長度、重心高度、單穗總小花、結(jié)實(shí)小花、實(shí)粒數(shù)、千粒質(zhì)量、實(shí)際產(chǎn)量等。

莖稈形態(tài)指標(biāo)：包括單莖的株高、穗長、節(jié)間長度、節(jié)間外徑粗度和莖稈壁厚（用游標(biāo)卡尺測量橢圓形莖稈的長軸和短軸處的外徑粗度和壁厚，取其平均值）及節(jié)間干質(zhì)量，每小區(qū)選取15個標(biāo)記單莖測定。莖稈抗折力測定參照張豐轉(zhuǎn)等的方法[14]，自制測定抗折力的簡單器材。田間取回莖稈，保留葉鞘、葉片和穗，并保持不失水分。將待測定的節(jié)間置于測定器上，節(jié)間中點(diǎn)與測定器中點(diǎn)對應(yīng)（支點(diǎn)間距5 cm，不足5 cm的節(jié)間，將其置于2支點(diǎn)間的中部，而將相鄰節(jié)間置于支點(diǎn)上進(jìn)行測定），在中點(diǎn)掛盤子，逐漸加砝碼，直至莖稈折斷，此時砝碼和盤子質(zhì)量即為該節(jié)間的抗折力。

地上部單莖鮮質(zhì)量：測定帶穗、葉和鞘的完整單莖鮮質(zhì)量。莖稈重心高度：測定莖基部到該莖平衡點(diǎn)的距離。莖稈抗折力：采用拉力法，取莖稈基部第2節(jié)間（去葉鞘），兩端放于高50 cm、間隔5 cm的支撐架的凹槽內(nèi)，在其中部掛一彈簧秤，向下緩慢用力拉，使莖稈折斷所用的力加上彈簧秤的質(zhì)量即為該莖的抗折力（機(jī)械強(qiáng)度）。用直尺和游標(biāo)卡尺分別測出節(jié)間長度和粗度。莖壁厚度：每次每個處理取15個單莖求平均值。

株高構(gòu)成指數(shù)I：穗下節(jié)間長L1+倒2節(jié)間長L2與株高L之比，即I=（L1+L2）/L。節(jié)間構(gòu)成指數(shù)In：任一節(jié)間長Ln與該節(jié)+下一節(jié)間長Ln+1之和的比，即In=Ln/（Ln+Ln+1）。穗下節(jié)間為1，依次類推。品種倒伏系數(shù)的計算，參考王勇等提出的品種倒伏指數(shù)[15]來衡量供試材料抗倒性的相對強(qiáng)弱。品種倒伏指數(shù)（LI）=莖稈鮮質(zhì)量（G）×莖稈重心高度（H）/第2節(jié)機(jī)械強(qiáng)度（S）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)結(jié)果以平均值表示，采用SPSS 18.0和Excel 2003進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)的處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 “勁豐谷德”對寧麥19植株性狀的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，“勁豐谷德”對小麥植株株高、節(jié)間長度和重心高度等影響明顯。從表1可以看出，在“勁豐谷德”處理下，小麥株高顯著降低，節(jié)4長、穗下節(jié)長和重心高度也顯著下降，各處理間變化沒有明顯規(guī)律，其中：A9處理的株高和重心高度最低，分別為59.6、39.2 cm。穗長、節(jié)間數(shù)、節(jié)1長、節(jié)2長和節(jié)3長等變化不顯著，除節(jié)間數(shù)外均有升高現(xiàn)象。

表1 施用“勁豐谷德”對寧麥19植株性狀的影響

2.2 “勁豐谷德”對寧麥19產(chǎn)量性狀的影響

寧麥19于11月10日播種，機(jī)械撒播，同時開好豐產(chǎn)溝，播種后天氣晴間多云，未及時上水，半個月后上水，后期各處理總體產(chǎn)量不高，可能是因?yàn)榍捌谌彼Ｓ杀?可知，噴施“勁豐谷德”后各處理的實(shí)粒數(shù)、小穗數(shù)有下降趨勢，小花退化數(shù)、千粒質(zhì)量有升高趨勢，部分處理間差異顯著。噴施“勁豐谷德”處理產(chǎn)量總體呈增加的趨勢，且孕穗期和揚(yáng)花期均做處理普遍要比僅在孕穗期處理的產(chǎn)量增產(chǎn)幅度大。

表2 施用“勁豐谷德”對寧麥19產(chǎn)量性狀的影響

2.3 “勁豐谷德”對莖稈特性及抗倒性的影響

品種倒伏指數(shù)越小，表示該品種的抗倒伏能力越強(qiáng)，反之，越容易倒伏。由表3可知，經(jīng)過“勁豐谷德”處理的倒伏指數(shù)均低于對照，說明“勁豐谷德”有提高小麥抗倒伏能力，其中，A4的倒伏指數(shù)比A3高，A6的倒伏指數(shù)比A5高。朱新開等研究提到，現(xiàn)代小麥品種類型的I值趨近于“黃金分割”比值（0.618），且I值遺傳力較高，與穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)[16]。本研究發(fā)現(xiàn)，A4、A8處理的節(jié)間構(gòu)成指數(shù)I1值分別為0.612和0.617，比較接近于“黃金分割”點(diǎn)。另外，由表3可知，單穗質(zhì)量、單莖質(zhì)量、節(jié)2內(nèi)徑和重心高度等指標(biāo)各處理間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義或高度統(tǒng)計學(xué)意義。單穗質(zhì)量中A4最大，為2.4 g；單莖質(zhì)量中A4最大，為2.1 g。A9的節(jié)2內(nèi)徑最大，為0.59 mm；A4次之，為0.57 mm。A4的機(jī)械強(qiáng)度（抗折力）最大，為290 g；A8次之，為285 g。A9的重心高度最低，為39.2 cm；A4倒數(shù)第2，為41.5 cm。各處理倒伏指數(shù)均顯著降低，A5、A6、A7均較小，分別為0.37、0.38、0.39。

表3 施用“勁豐谷德”對寧麥19產(chǎn)量性狀的影響

2.4 產(chǎn)量性狀與倒伏指數(shù)相關(guān)性

由表4得知，小花退化數(shù)與產(chǎn)量，重心高度與穗下節(jié)間長、株高均呈顯著正相關(guān)（P＜0.01）；小穗數(shù)與品種倒伏指數(shù)，穗下節(jié)間長與實(shí)粒數(shù)、株高均呈正相關(guān)（P＜0.05）；產(chǎn)量與重心高度、穗下節(jié)間長、株高，小花退化數(shù)與實(shí)粒數(shù)、穗下節(jié)間長均呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）；產(chǎn)量與實(shí)粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。

表4 產(chǎn)量性狀與倒伏指數(shù)相關(guān)性

2.5 莖稈特性與倒伏指數(shù)相關(guān)性

各性狀間的相關(guān)性分析由表5可知，株高與節(jié)4長、重心高度和I2呈顯著正相關(guān)（P＜0.01），與穗下節(jié)間長和I4呈正相關(guān)（P＜0.05）。節(jié)間數(shù)與株高構(gòu)成指數(shù)、I3呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與I2呈正相關(guān)（P＜0.05）。節(jié)1長與穗下節(jié)間長和重心高度呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與I2和I4呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與節(jié)2內(nèi)徑呈正相關(guān)（P＜0.05）。節(jié)2長與機(jī)械強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。節(jié)3長與I3呈顯著正相關(guān)（P＜0.01）。節(jié)4長與穗下節(jié)間長、節(jié)2外徑和I2呈正相關(guān)（P＜0.05），與重心高度呈顯著正相關(guān)（P＜0.01）。穗下節(jié)間長與重心高度和株高構(gòu)成指數(shù)呈顯著正相關(guān)（P＜0.01），與I4呈正相關(guān)（P＜0.05）。穗長與單穗質(zhì)量呈正相關(guān)（P＜0.05）。單穗質(zhì)量與單莖質(zhì)量、節(jié)2外徑、I3和品種倒伏指數(shù)呈正相關(guān)（P＜0.05）。單莖質(zhì)量與節(jié)2內(nèi)徑呈顯著正相關(guān)（P＜0.01），與I4呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。重心高度與I2呈顯著正相關(guān)（P＜0.01），與I4呈正相關(guān)（P＜0.05）。節(jié)2內(nèi)徑與I4呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。機(jī)械強(qiáng)度與品種倒伏指數(shù)呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。株高構(gòu)成指數(shù)與I3呈正相關(guān)（P＜0.05）。I2與I4呈正相關(guān)（P＜0.05）。因此，在降低株高的同時，應(yīng)著重增強(qiáng)基部第2節(jié)間的強(qiáng)度和質(zhì)量，且適當(dāng)降低株高可相應(yīng)下移植株的重心高度，從而增強(qiáng)植株的抗倒伏能力。

性關(guān)相的間之?dāng)?shù)參數(shù)指伏倒與性特稈莖理處同不5表構(gòu)高株械機(jī)2節(jié)2節(jié)心重莖單穗單節(jié)下穗I 4 I 3 I 2 I 1長穗4長節(jié)3長節(jié)2長節(jié)1長節(jié)數(shù)間節(jié)高株數(shù)指成度強(qiáng)徑內(nèi)徑外度高量質(zhì)量質(zhì)長間1高株1 0.488數(shù)間節(jié)1-0.373-0.555 1長節(jié)1 0.139 0.174 0.207 2長節(jié)1 0.280 0.099-0.565 0.204 3長節(jié)1 0.591 0.133-0.528 0.119**0.875 4長節(jié)1*0.704 0.315-0.081*-0.654-0.140*0.650節(jié)下穗長間1 0.497 0.225-0.137-0.470-0.034-0.049 0.366長穗1*0.732 0.412 0.476 0.310-0.461 0.107-0.234 0.402量質(zhì)穗單1*0.618 0.099-0.337-0.012 0.242-0.450 0.510-0.281-0.186量質(zhì)莖單1-0.455 0.311 0.444**0.839**0.812 0.179 0.168*-0.683 0.324**0.912度高心重1 0.439 0.320*0.677 0.323 0.483*0.625 0.461-0.018-0.092-0.097 0.504徑2外節(jié)1 0.200-0.538**0.828 0.415-0.021-0.382-0.210 0.167-0.104*0.668-0.350-0.294徑2內(nèi)節(jié)1-0.030 0.010-0.395 0.257 0.027 0.025-0.183-0.350-0.207*-0.699-0.066-0.156-0.474度強(qiáng)械機(jī)1 0.147-0.212 0.325 0.361-0.162 0.275 0.253**0.782 0.376 0.478-0.256-0.410*-0.654 0.088構(gòu)高株數(shù)指成1 0.528 0.192-0.239-0.159 0.085-0.437-0.061 0.381 0.421-0.347-0.362-0.270-0.192-0.304-0.239 I 1 1-0.068 0.001-0.183-0.445 0.297**0.797-0.257 0.257 0.394 0.539*0.627-0.256-0.131**-0.746*0.688**0.840 I 2 1-0.150-0.175*0.623 0.261 0.226 0.450 0.065 0.529*0.603 0.185 0.356 0.484**0.771-0.395-0.001*-0.650 0.066 I 3 1-0.138*0.696 0.097 0.315-0.192*-0.686 0.076*0.728*-0.651-0.263-0.133*0.617 0.566-0.007 0.202**-0.941 0.429*0.620 I 4-0.097 0.248 0.296-0.418-0.098*-0.625 0.523 0.449 0.316 0.490*0.661 0.292 0.205 0.548 0.334 0.116 0.157 0.043 0.561倒種品數(shù)指伏=0.735。=0.602，R 0.01：R 0.05值界臨數(shù)系關(guān)：相注

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明，孕穗期或揚(yáng)花期噴施“勁豐谷德”可以提高小麥的抗倒伏能力。噴施“勁豐谷德”可明顯降低小麥的株高、重心高度和基部節(jié)間長度，顯著提高莖稈抗折力，增強(qiáng)其抗倒伏的能力。可見，在高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培的要求下，利用化控技術(shù)提高小麥莖稈質(zhì)量可以作為解決小麥倒伏的重要技術(shù)手段?！皠咆S谷德”在顯著降低小麥穗莖節(jié)長度和株高的同時，顯著增加了基部節(jié)間2的內(nèi)徑厚度，顯著降低了節(jié)4長、穗下節(jié)長、單位節(jié)間數(shù)、重心高度，提高了小麥莖稈的質(zhì)量，優(yōu)選的A3、A4和A9處理中倒伏指數(shù)分別降低39.4%、18.3%和16.9%，小麥的抗倒伏能力大大提高。單穗質(zhì)量與倒伏指數(shù)呈正相關(guān)（R=0.661），機(jī)械強(qiáng)度與倒伏指數(shù)、節(jié)2長均呈負(fù)相關(guān)，且均具統(tǒng)計學(xué)意義。

前人研究表明，株高、節(jié)間長度和莖稈粗度等決定著莖稈干物質(zhì)積累、貯藏能力和抗倒伏能力，是小麥高產(chǎn)的重要株型指標(biāo)[13]。本研究中，“勁豐谷德”在小麥孕穗期和揚(yáng)花期噴施均可以顯著降低穗莖節(jié)長度、株高和重心高度，增加機(jī)械強(qiáng)度并使植株重心下移，減小品種倒伏指數(shù)，從而增強(qiáng)小麥的抗倒伏能力，同時增加小麥千粒質(zhì)量，可以提高小麥產(chǎn)量，對產(chǎn)量影響較大?？梢姡诟弋a(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培的要求下，提高小麥莖稈質(zhì)量已成為解決小麥倒伏的重要技術(shù)手段。結(jié)果表明，孕穗期施用“勁豐谷德”處理的抗倒效果與孕穗期和揚(yáng)花期均進(jìn)行“勁豐谷德”處理的效果均較好，孕穗期和揚(yáng)花期均施用“勁豐谷德”處理的產(chǎn)量增加效果要好于單一孕穗期處理。建議在施用時根據(jù)田間群體狀況和生長狀態(tài)確定噴施時期。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，生長一般、沒有倒伏傾向的田塊最好僅在孕穗期施用，而群體大、長勢旺、有倒伏傾向危險的田塊宜在孕穗期和揚(yáng)花期均要噴施。本研究推薦A3、A4等處理方法。綜合產(chǎn)量、抗倒性因素推薦選擇A4作為處理辦法?！皠咆S谷德”的其他機(jī)理和作用有待進(jìn)一步研究。