丙酰蕓苔素內(nèi)酯施用濃度對(duì)水稻植株性狀和產(chǎn)量的影響

李青超,趙秀梅,王立達(dá),劉 悅,蘭 英,劉 洋,韓業(yè)輝,王連霞

(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院,黑龍江齊齊哈爾 161006)

黑龍江省粳稻常年種植面積400萬hm2左右,占全國粳稻種植面積的50%,也是世界最大的粳稻種植區(qū)[1],是國家糧食安全的“壓艙石”,對(duì)保障我國糧食安全極為重要[2]。植物生長調(diào)節(jié)劑是仿照植物激素的化學(xué)結(jié)構(gòu),人工合成的具有植物激素的活性物質(zhì)[3],通過調(diào)節(jié)植物體內(nèi)源激素的含量與分配,調(diào)控相關(guān)基因組的表達(dá),重新分配表達(dá)產(chǎn)物,進(jìn)而影響植物的生長和發(fā)育[4]。美國學(xué)者于1970年在油菜花粉內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)這類化合物,定名為油菜素,又稱蕓苔素內(nèi)酯[5]。丙酰蕓苔素內(nèi)酯是蕓苔素內(nèi)酯分子結(jié)構(gòu)上的2,3位的羥基?；?2、23位的羥基氧化,相比蕓苔素內(nèi)酯可延長持效期,又稱長效蕓苔素[6]。研究表明,水稻孕穗期噴施蕓苔素內(nèi)酯可促進(jìn)水稻生長,增產(chǎn)5%～8%[7],蕓苔素內(nèi)酯可明顯提升水稻千粒重和結(jié)實(shí)率[8],0.01%蕓苔素內(nèi)酯水劑對(duì)水稻株高和穗長影響不明顯[9],水稻分蘗期、破口期和齊穗期各噴施1次蕓苔素內(nèi)酯,可增強(qiáng)水稻抗旱能力并增產(chǎn)9.65%[10]。筆者通過丙酰蕓苔素內(nèi)酯不同施用濃度對(duì)水稻植株性狀和產(chǎn)量的研究,明確實(shí)際應(yīng)用效果,為其在水稻生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料水稻品種為齊粳10,生育期136 d左右,需≥10 ℃活動(dòng)積溫2 500 ℃左右。供試藥劑為0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯水劑,由中農(nóng)立華農(nóng)用化學(xué)品有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)地概況

1.2.1氣候條件。試驗(yàn)時(shí)間為2022年5—10月,地點(diǎn)位于齊齊哈爾市泰來縣大興鎮(zhèn),終霜期為4月15日,始霜期為10月7日,無霜期為175 d。生育期(4月15日—10月7日)≥10 ℃的活動(dòng)積溫為3 366.5 ℃。

1.2.2土壤狀況。土壤性質(zhì)介于砂土和黏土之間,肥力適中,基本性狀見表1。

表1 試驗(yàn)地土壤基本情況Table 1 Basic soil conditions of the experimental site

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用單因素拉丁方設(shè)計(jì),試驗(yàn)因素為0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯水劑施用濃度,設(shè)4個(gè)處理,處理A稀釋500倍液,處理B常規(guī)用量稀釋2 000倍液,處理C稀釋3 000倍液,處理D稀釋4 000倍液,每個(gè)處理5次重復(fù),設(shè)噴施等量清水空白對(duì)照(CK),共計(jì)25個(gè)試驗(yàn)單元,每個(gè)試驗(yàn)單元面積50 m2,周圍設(shè)保護(hù)行10 m,各試驗(yàn)單元用塑料波紋擋板隔開,隔離行2 m。

1.4 試驗(yàn)方法選擇晴朗無風(fēng)天氣,水稻移栽后10 d第一次施藥,間隔7 d后第二次施藥,對(duì)照區(qū)噴施等量清水,使用背負(fù)式電動(dòng)噴霧器(型號(hào)MDL-24380)對(duì)各重復(fù)區(qū)水稻植株均勻噴霧。

水稻移栽后5 d使用乙氧氟草醚封閉處理,移栽20 d后使用氰氟·吡啶酯莖葉處理,其他田間管理同當(dāng)?shù)貙?shí)際生產(chǎn)保持一致。

1.5 調(diào)查項(xiàng)目與方法

1.5.1植株性狀。水稻臨近收獲前各重復(fù)采用棋盤式取樣5個(gè)點(diǎn),每點(diǎn)隨機(jī)調(diào)查4叢,共計(jì)20叢,調(diào)查記錄植株高度、穗長、分蘗數(shù)、穗下節(jié)間長度、倒2節(jié)間長度、倒3節(jié)間長度。

1.5.2產(chǎn)量構(gòu)成因子和產(chǎn)量。水稻成熟期,試驗(yàn)單元采用5點(diǎn)取樣法,每點(diǎn)隨機(jī)選取4叢水稻,共計(jì)20叢,調(diào)查測量并記錄每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重,每個(gè)重復(fù)單獨(dú)收獲脫粒烘干測產(chǎn)。

1.6 數(shù)據(jù)處理采用Excel 2019軟件處理數(shù)據(jù)和作圖,運(yùn)用新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度丙酰蕓苔素內(nèi)酯對(duì)水稻植株性狀的影響由表1可知,處理B的植株高度最高為100.9 cm,分蘗數(shù)最多為23.0,穗下節(jié)間、倒2節(jié)間和倒3節(jié)間的長度最長分別為22.3、19.7和16.4 cm,與其他處理及對(duì)照(CK)均差異顯著,處理A的植株高度最矮為85.0 cm,分蘗數(shù)最少為16.9,穗下節(jié)間、倒2節(jié)間和倒3節(jié)間的長度最短分別為14.6、12.8和11.1 cm,與其他處理及對(duì)照差異均顯著,各處理及對(duì)照穗長差異不顯著。說明0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯水劑高濃度會(huì)抑制水稻生長,低濃度沒有明顯效果,常規(guī)用量稀釋2 000倍液可以增加水稻植株高度、節(jié)間長度和分蘗數(shù),對(duì)穗長影響不大。

表1 不同濃度丙酰蕓苔素內(nèi)酯對(duì)水稻植株性狀的影響Table 1 Effects of different concentrations of propionyl brassinolide on rice plant characters

2.2 不同濃度丙酰蕓苔素內(nèi)酯對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響由表2可知,處理B的每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)和千粒重最高且與其他處理及對(duì)照差異顯著,每穗總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)和千粒重分別為137.2粒、128.9粒和32.1 g,處理A的產(chǎn)量構(gòu)成因子指標(biāo)最低,且與其他處理及對(duì)照(CK)差異顯著,處理C、D和對(duì)照(CK)之間的產(chǎn)量構(gòu)成因子差異不顯著。說明0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯水劑常規(guī)用量稀釋2 000倍液可以增加水稻每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)和千粒重,高濃度會(huì)降低水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子指標(biāo),過低濃度則效果不明顯。

表2 不同濃度丙酰蕓苔素內(nèi)酯對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響Table 2 Effects of different concentrations of propionyl brassinolide on rice yield components

2.3 不同濃度丙酰蕓苔素內(nèi)酯對(duì)水稻產(chǎn)量的影響由圖1可知,處理B的產(chǎn)量最高為7 362.7 kg/km2,處理A的產(chǎn)量最低為6 658.9 kg/km2,處理A、B和對(duì)照(CK)之間差異顯著,處理C、D和對(duì)照(CK)之間差異不顯著。說明0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯水劑常規(guī)用量稀釋2 000倍液可以增加水稻產(chǎn)量,高濃度使用產(chǎn)量降低明顯,過低濃度使用沒有增產(chǎn)效果。

注:不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。Note:Different lowercase letters indicated significant difference between different treatments (P<0.05).圖1 不同濃度丙酰蕓苔素內(nèi)酯對(duì)水稻產(chǎn)量的影響Fig.1 Effect of different concentrations of propionyl brassinolide on rice yield

3 討論

水稻生長過程中,合理施用植物生長調(diào)節(jié)劑調(diào)控生長,能夠改變植株形態(tài),促進(jìn)營養(yǎng)成分的吸收,進(jìn)而對(duì)水稻生長特性產(chǎn)生重要影響[11]。水稻產(chǎn)量是由產(chǎn)量各因子構(gòu)成的,各因子間互相協(xié)調(diào)達(dá)到合理狀態(tài),才能提高水稻產(chǎn)量[12]。徐興兵等[13]研究表明,水稻孕穗期和揚(yáng)花期葉面噴施蕓苔素內(nèi)酯,可使水稻產(chǎn)量各因子協(xié)調(diào)增長,水稻群體產(chǎn)量增加。在水稻生產(chǎn)機(jī)械化、集約化背景下,合理使用丙酰蕓苔素內(nèi)酯,對(duì)促進(jìn)水稻生長發(fā)育和增強(qiáng)抗病性、保證水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義[14]。

高濃度丙酰蕓苔素內(nèi)酯會(huì)抑制水稻生長和降低產(chǎn)量,所以在實(shí)際生產(chǎn)中要嚴(yán)格遵守使用濃度。此外,在試驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境和試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)其他有益生物造成不利影響,所以丙酰蕓苔素內(nèi)酯作為一種優(yōu)良的生長調(diào)節(jié)劑,安全性較高,可在水稻生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。該試驗(yàn)僅用了一個(gè)水稻品種齊粳10,一種植物生長調(diào)節(jié)劑丙酰蕓苔素內(nèi)酯,不能體現(xiàn)出不同水稻品種和植物生長調(diào)節(jié)劑種類的差異性,下一步驗(yàn)證多種植物生長調(diào)節(jié)劑的復(fù)配使用對(duì)不同水稻品種植株性狀和產(chǎn)量的影響。

4 結(jié)論

水稻移栽后,0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯水劑稀釋2 000倍液葉面噴施2次,可以增加水稻植株高度、節(jié)間長度和分蘗數(shù),符合吳挺[15]的研究結(jié)果,提升水稻每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)和千粒重產(chǎn)量構(gòu)成因子,進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量,此結(jié)果和聞祥成等[16]的研究結(jié)果一致。