3種抗倒劑對小麥生長與產(chǎn)量的影響

周 星，陳 潔，陳許兵，金何玉，王 振，王 升

（江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院，江蘇 南京 210019）

當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，由于品種選用不當(dāng)、過量施肥、種植密度增大和外界自然環(huán)境等因素的影響，倒伏已經(jīng)成為農(nóng)作物生產(chǎn)中面臨的最為嚴(yán)峻的問題之一，因此提高作物抗倒性對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。而株高是一個與農(nóng)作物抗倒性密切相關(guān)的重要性狀，在一定范圍內(nèi)隨著株高的增加，作物產(chǎn)量也隨之增加，但株高過高后，會引起倒伏、加大收獲難度、增加后期投入及減產(chǎn)等后果，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中將作物的株高控制在一定范圍內(nèi)，有利于降低其倒伏帶來的不利后果。

在增強(qiáng)作物抗倒性方面，人們多采用噴施一些植物生長調(diào)節(jié)劑來達(dá)到控制作物株高的目的。而植物抗倒劑主要利用化學(xué)調(diào)控技術(shù)，通過顯著降低植株的高度、增加莖稈粗度來使植株生長更加健壯，從而提高其抗倒性。矮壯豐試劑是一種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的控高試劑，它能夠提高作物莖稈的抗折力進(jìn)而增強(qiáng)其抗性。調(diào)環(huán)酸鈣（prohexadione calcium）是一種新型的作物生長調(diào)節(jié)劑，低毒安全無殘留，經(jīng)在水稻、小麥、玉米、大麥等作物上應(yīng)用，有促進(jìn)生殖生長、抑制地上部營養(yǎng)器官生長、增加抗倒伏能力等功效。抗倒酯（trinexapac-ethyl）屬環(huán)己羧酸類植物生長抑制劑，主要通過葉片吸收，可抑制赤霉素生物合成的后期過程，使赤霉素活化過程受阻從而延緩植物伸長生長。本試驗選用3種常用的抗倒劑（矮壯豐、3%調(diào)環(huán)酸鈣水乳劑、5%抗倒酯水乳劑）來探究其在小麥上的應(yīng)用效果，以期為抗倒劑應(yīng)用于大田作物的控高生產(chǎn)實踐提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020年10月在江蘇省鹽城市射陽縣鹽城農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的4田（120°15′50″E、33°40′31″26N）開展。試驗地屬亞熱帶季風(fēng)氣候，光照充足，氣候適宜，該地年均氣溫15.4℃，年均降水量1 080 mm，年均日照時間2 160 h，無霜期225 d。試驗田為稻麥兩熟種植制度，前茬作物為水稻，土壤質(zhì)地為壤性潮鹽土，0～20 cm土層土壤基本理化性狀為：有機(jī)質(zhì)含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）24.2 g/k g，全氮含量1.84 g/k g，堿解氮含量120 m g/k g，速效磷含量18.5 m g/k g，速效鉀含量98 m g/k g，p H值7.9。

1.2 供試材料

供試肥料：尿素（N質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46%）、磷酸氫二銨（P質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46%）、45%氯基復(fù)合肥（N、PO、KO質(zhì)量比為15∶15∶15）、25%矮壯豐葉面肥，均由江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司新洋分公司提供。

供試葉面肥：3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）調(diào)環(huán)酸鈣水乳劑、5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）抗倒酯水乳劑，均由南京市尊龍生物科技有限公司提供。

供試品種：當(dāng)?shù)刂髟云贩N科麥1007，由江蘇省大華種業(yè)集團(tuán)有限公司新洋分公司提供?？汽?007幼苗直立到半直立，長勢壯，葉片淺綠色，分蘗力較強(qiáng)，成穗率較高；株高85 cm左右，株型半緊湊，莖稈蠟質(zhì)中等，穗層整齊；穗型紡錘形，長芒，紅粒，籽粒角質(zhì)到半角質(zhì)，熟相較好。

1.3 試驗設(shè)計

本試驗安排在地勢平坦，土壤肥力中等偏上且均勻，排灌方便、無禽畜危害、無檢疫性病蟲草害的田塊。每個小區(qū)長30.3 m、寬11.0 m，面積為333.3 m，小區(qū)按照隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，間距50 cm。采用機(jī)械播種，基本苗為18萬株/667 m。

該試驗共設(shè)6個處理，3次重復(fù)，不同抗倒劑于小麥的分蘗末期進(jìn)行人工噴施1次。處理1（R）為噴施20 k g/667 m的清水處理；處理2（R）為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)抗倒劑處理——矮壯豐80 m L/667 m；處理3（R）為調(diào)環(huán)酸鈣水乳劑40 m L/667 m；處理4（R）為調(diào)環(huán)酸鈣水乳劑60 m L/667 m；處理5（R）為抗倒酯水乳劑40 m L/667 m；處理6（R）為抗倒酯水乳劑60 m L/667 m。

1.4 試驗田管理

小麥于2020年10月30日人工播種，2021年6月5號機(jī)械收割測產(chǎn)。具體施肥方案是在2020年10月29日機(jī)械施用基肥：尿素15 k g/667 m+磷酸二銨15 k g/667 m。2020年11月26日人工施用分蘗肥：尿素8.5 k g/667 m。2021年2月25日人工施用拔節(jié)孕穗肥：尿素10 k g/667 m+復(fù)合肥10 k g/667 m。2021年3月15日人工施用穗肥：尿素7.5 k g/667 m。其他病蟲草害防治同大田。

1.5 試驗采樣與測定

葉綠素：從小麥抽穗初期直至小麥成熟期前，每周定期用SPAD儀器測定小麥旗葉的葉綠素含量（SPAD值），連續(xù)測定7次。

株高：在小麥成熟期時，于每個小區(qū)中隨機(jī)挑選10株小麥，測量其株高。

節(jié)間長度：在小麥成熟期時，于每個小區(qū)中隨機(jī)挑選10株小麥，測量其節(jié)間長度。

產(chǎn)量及其構(gòu)成：在小麥成熟期，首先人工調(diào)查已定點的10穴小麥的總穗數(shù)，之后根據(jù)小麥株距、行距得出小麥的有效穗數(shù)，同時在每個小區(qū)中剪取3穴小麥穗子用來測量麥穗長度及實粒數(shù)和千粒質(zhì)量等指標(biāo)，最后通過機(jī)器收割稱質(zhì)量并換算成標(biāo)準(zhǔn)水分下的產(chǎn)量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS17.0軟件處理數(shù)據(jù)，用Excel2010軟件制表和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同抗倒劑處理對小麥葉綠素含量的影響

由圖1可知，在R處理下，小麥的葉綠素含量始終處于穩(wěn)定且較高的水平。在5月12日灌漿期前，常規(guī)對照R處理下小麥的葉綠素含量一直呈上升的狀態(tài)，但之后一直下降至最低水平。與常規(guī)對照R相比，在灌漿期前（5月5日），僅在R處理下小麥的葉綠素含量一直高于常規(guī)對照。在調(diào)環(huán)酸鈣水乳劑處理下，小麥的葉綠素含量隨噴施濃度的增加呈降低趨勢。在灌漿末期至成熟期時（5月20日后），其余處理下小麥的葉綠素含量大都高于對照。說明常規(guī)對照R處理下小麥的葉綠素含量除成熟期外一直保持在較高的水平，但在生長后期時功效減弱，其余抗倒劑處理下對小麥的影響在前期表現(xiàn)不明顯，但在后期可減緩葉綠素含量的下降速度，進(jìn)而延長小麥葉片的光合作用時間。

圖1 不同抗倒劑處理下的小麥在不同時間下的葉綠素含量

2.2 不同抗倒劑處理對小麥株高的影響

由圖2可知，在R處理下，小麥的株高處于較高水平。與常規(guī)對照R相比，其余抗倒劑處理后都降低了小麥的株高且在R處理下降至最低。小麥株高隨著調(diào)環(huán)酸鈣水乳劑噴施濃度的增加而增加，但隨著抗倒酯噴施濃度的增加而降低。說明在小麥作物上，調(diào)環(huán)酸鈣水乳劑的噴施濃度宜在40 m L/667 m左右，而抗倒酯水乳劑的噴施濃度在60 m L/667 m左右，才能產(chǎn)生較好的控高效果。

圖2 不同抗倒劑處理對小麥株高的影響

2.3 不同抗倒劑處理對小麥節(jié)間長度的影響

由表1可知，在R處理下，小麥的不同節(jié)間長度都處于中等水平。與常規(guī)對照R相比，在不同抗倒劑處理下，小麥的不同節(jié)間長度中僅有第1節(jié)間與常規(guī)相比有差異，其余節(jié)間與常規(guī)相比無統(tǒng)計學(xué)差異，且在R處理下小麥的各節(jié)間長度在幾個處理下都處于最低。小麥的第3、第5節(jié)間長度在調(diào)環(huán)酸鈣水乳劑處理下都低于常規(guī)對照，而在抗倒酯水乳劑處理下，除第4節(jié)間外，其余的節(jié)間長度都低于常規(guī)對照。說明調(diào)環(huán)酸鈣水乳劑僅對小麥的第3、第5節(jié)間有控長作用，而抗倒酯水乳劑對小麥的第1、第2、第3、第5節(jié)間都起到控長作用。

表1 不同抗倒劑處理下小麥的節(jié)間長度

2.4 不同抗倒劑處理對小麥產(chǎn)量及其結(jié)構(gòu)的影響

由表2可知，穗長在清水處理下最高，且小麥的穗長隨著調(diào)環(huán)酸鈣水乳劑噴施濃度的增加而增加，但隨著抗倒酯水乳劑噴施濃度的增加而減少。有效穗數(shù)在R處理下達(dá)到最高，實粒數(shù)在不同處理下差別不大，結(jié)實率和千粒質(zhì)量在R和R處理下處于較高水平。從產(chǎn)量方面來看，常規(guī)對照R處理下小麥產(chǎn)量最高，位居第2的是R處理，且調(diào)環(huán)酸鈣水乳劑的2個處理下小麥產(chǎn)量都低于抗倒酯水乳劑的處理。R處理下，小麥株高得到明顯的控制，從而可降低倒伏帶來的不利后果，進(jìn)而有利于小麥分化出更多的分蘗，使后期生成更多的有效穗。葉片的光合作用時間得到延長，使得小麥積累了更多的光合產(chǎn)物，千粒質(zhì)量維持在較高的水平，最終使產(chǎn)量維持在較高水平，且與常規(guī)對照相比降低幅度最小。

表2 不同抗倒劑處理下小麥的產(chǎn)量及其結(jié)構(gòu)

3 討論與結(jié)論

以往大部分研究表明，在小麥上噴施抗倒劑后能夠提高旗葉的葉綠素含量。在本試驗中，3種抗倒劑處理雖降低了抽穗期（4月中旬）小麥的葉綠素含量，但增強(qiáng)了灌漿期（5月中旬）小麥的光合作用，這與前人研究結(jié)果相似，在前期大部分抗倒劑處理下小麥葉綠素含量低于常規(guī)對照，可能與藥劑本身的特性及作物的吸收利用能力有關(guān)。葉綠素含量都隨著2種抗倒劑噴施濃度的增加呈降低趨勢，這與前人研究結(jié)果相同，噴施濃度偏高會減弱作物的光合作用，但在灌漿末期3種抗倒劑處理后小麥的光合作用時間都得到延長。

小麥的株高在常規(guī)對照R處理下處于最高，在調(diào)環(huán)酸鈣低濃度處理下控高效果較好，這與前人研究結(jié)果相同，這主要是調(diào)環(huán)酸鈣可通過抑制赤霉酸的合成來抑制作物的營養(yǎng)生長進(jìn)而達(dá)到調(diào)控作物株高的目的。而在抗倒酯高濃度處理下控高效果較好，這與前人研究結(jié)果一致，這主要是抗倒酯為環(huán)己羧酸類植物生長抑制劑，其顯著特點也是抑制植物體內(nèi)赤霉素后期生物合成，主要通過植物綠色部分吸收，抗倒酯在生長部位發(fā)生作用，通過抑制細(xì)胞伸長來達(dá)到控高效果。從節(jié)間長度來看，以往有研究表明抗倒劑對小麥的前3個節(jié)間有控制作用，而在本試驗中調(diào)環(huán)酸鈣對小麥的第3、第5節(jié)間起到控制作用，抗倒酯對小麥的大部分節(jié)間長度都起到控制作用，這可能與藥劑的噴施時期以及作物對藥劑的吸收能力有關(guān)。

以往研究表明，調(diào)環(huán)酸鈣的噴施能夠提高小麥的千粒質(zhì)量和產(chǎn)量，但在本試驗調(diào)環(huán)酸鈣水乳劑處理后（R和R），小麥的產(chǎn)量和千粒質(zhì)量與常規(guī)對照R（矮壯豐80 m L/667 m）相比都降低了，這可能與藥劑的噴施時期和濃度有關(guān)。而R（抗倒酯水乳劑60 m L/667 m）處理下小麥的有效穗數(shù)最高，結(jié)實率和千粒質(zhì)量也處于較高水平，產(chǎn)量位列第2，這與前人研究結(jié)果一致，產(chǎn)量下降主要是結(jié)實率降低導(dǎo)致，而有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量略有增加使其產(chǎn)量下降幅度最低，實粒數(shù)在各處理下差別不大。綜上，考慮到控高效果以及穩(wěn)產(chǎn)等，在小麥的分蘗末期噴施60 m L/667 m的5%抗倒酯水乳劑后，一方面可通過控制株高來有效降低倒伏帶來的減產(chǎn)風(fēng)險，一方面在生長后期通過增強(qiáng)光合作用來積累更多的光合產(chǎn)物，后期還能提高有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量來達(dá)到控高及穩(wěn)產(chǎn)的目的。