拔節期噴施二甲四氯對不同品種雜交谷生長的影響

董淑琦，原向陽，溫銀元，郭平毅*，胡春艷，聶磊云，王 嬋

(1.山西農業大學農學院，山西太谷 030801；2.山西省農業科學院果樹研究所，山西太谷 030800)

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拔節期噴施二甲四氯對不同品種雜交谷生長的影響

董淑琦1，原向陽1，溫銀元1，郭平毅1*，胡春艷1，聶磊云2，王 嬋1

(1.山西農業大學農學院，山西太谷 030801；2.山西省農業科學院果樹研究所，山西太谷 030800)

[目的]分析噴施二甲四氯對不同品種雜交谷的生長是否有影響，為谷田除草劑的篩選提供試驗依據。[方法]采用完全隨機設計，在谷子拔節期噴施推薦劑量二甲四氯，進行大田噴施試驗，施藥后30 d測定雜交谷子的形態指標(株高、葉長、葉寬、莖粗)，生理指標(SOD酶活性、POD酶活性及MDA含量)，光合作用參數(凈光合速率Pn、蒸騰速率Tr)。[結果]噴施二甲四氯對張雜3號的株高、葉長、莖粗均沒有顯著影響，對葉寬具有明顯促進作用，對SOD酶活性、POD酶活性、MDA含量沒有顯著影響，但均有略微上升趨勢，對凈光合速率、蒸騰速率均有明顯的促進作用；噴施二甲四氯對張雜12號形態指標均沒有顯著影響，但對莖粗有略微抑制作用，對SOD酶活性有明顯的抑制作用，明顯提高POD酶活性，對MDA含量沒有顯著影響，抑制了凈光合速率，略微促進了蒸騰速率；噴施二甲四氯對張雜13號的株高、葉寬、莖粗均沒有顯著影響，但明顯促進了葉長生長，對SOD酶活性具有明顯的抑制作用，對POD酶活性和MDA含量均沒有顯著影響，但輕微抑制了POD酶活性。[結論]噴施二甲四氯對張雜3號、張雜12號、張雜13號3個品種雜交谷的藥害不明顯，二甲四氯可以用于這3個品種雜交谷田除草。

二甲四氯；酶活性；光合作用；形態指標

谷子是一年生草本植物，屬于禾本科，耐貧瘠、抗旱、適應性廣，具有較高的營養價值，脫殼后即為人們所食用的小米，是我國北方的主要糧食作物之一[1]。近年來隨著谷子種植規模逐年增加，谷田雜草種類繁多，危害嚴重，一般減產20%以上，嚴重制約著谷子生產[2-3]。44%谷友WP是南開大學研制的一個具有自主知識產權的二元復配制劑，是國內外第1個注冊登記的谷田專用除草劑，推薦劑量 2 100 g/hm2，于播后苗前進行土壤處理[4-6]，可有效控制谷田單子葉雜草的危害。因谷子對除草劑較為敏感，稍有不慎容易造成藥害，嚴重時會造成缺苗斷壟現象。目前防除谷田闊葉雜草仍然是個瓶頸，目前尚未開發出適合的除草劑。

二甲四氯(MCPA)屬于苯氧羧酸類選擇性除草劑，具有較強的內吸傳導性，主要用于苗后莖葉處理，對禾本科作物安全，對闊葉作物敏感，可有效地防除闊葉雜草和莎草科雜草[7]。大多數除草劑在禾本科的小麥和水稻上可以使用，而在同屬于禾本科作物谷子田噴施后會造成藥害現象，嚴重時導致谷苗被除草劑殺滅。該研究在谷子拔節期噴施推薦劑量二甲四氯，通過分析形態指標和生理指標，明確噴施二甲四氯對不同品種雜交谷的生長是否有影響，為谷田除草劑的篩選提供試驗依據。

1　材料與方法

1.1材料試驗材料張雜3號、張雜12號、張雜13號，來自于山西農業大學祁縣谷子種植基地。

1.2方法試驗于2015年8月在山西農業大學祁縣谷子基地進行。采用完全隨機設計，在谷子拔節期噴施20%二甲四氯鈉水劑200 mL+對水40 kg(推薦劑量)，對照用清水，每個處理小區面積30 m2，3次重復。

1.3指標測定及方法施藥后30 d在田間用刻度尺測量株高、葉長和葉寬，游標卡尺測量莖粗，選取不同品種雜交谷子抽穗期倒2葉，采用CI-340測定光合作用參數。同時采集倒2葉片若干，置于冰盒帶回測定酶活性，過氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量測定參照《植物生理學實驗指導》中的方法執行。

1.4數據分析數據采用Excel 2007和 DPS統計軟件進行處理和分析，并用LSD法對數據進行多重比較。

2　結果與分析

2.1噴施二甲四氯對不同品種谷子株高的影響噴施二甲四氯的張雜3號、張雜12號、張雜13號與對照相比差異均不顯著(P<0.05)。與對照相比，噴施二甲四氯的張雜3號株高略微增高了3.6 cm；噴施二甲四氯的張雜12號谷子的株高較對照基本沒有改變；噴施二甲四氯的張雜13號的株高較對照略微增高了5.5 cm(圖1)。

注：小寫字母不同表示不同處理差異顯著(P<0.05)。Note：Different lowercases stand for significant difference among various treatments(P<0.05).圖1　噴施二甲四氯對不同品種谷子株高的影響Fig.1　Effects of spraying MCPA on plant height of different varieties of foxtail millets

2.2噴施二甲四氯對不同品種谷子葉長的影響噴施二甲四氯的張雜3號葉長為31.93 cm、張雜12號葉長為33.05 cm，與其對照葉長相比，均沒有發生顯著變化，與對照葉長(35.08 cm)相比，噴施二甲四氯的張雜13號的葉長有明顯增加，差異顯著(圖2)。

注：小寫字母不同表示不同處理差異顯著(P<0.05)。Note：Different lowercases stand for significant difference among various treatments(P<0.05).圖2　噴施二甲四氯對不同品種谷子葉長的影響Fig.2　Effects of spraying MCPA on leaf length of different varieties of foxtail millets

2.3噴施二甲四氯對不同品種谷子葉寬的影響與對照相比，噴施二甲四氯對張雜3號葉寬有顯著的促進作用，其葉寬明顯增加0.5 cm；噴施二甲四氯對張雜12號和張雜13號的葉寬沒有顯著影響(圖3)。

注：小寫字母不同表示不同處理差異顯著(P<0.05)。Note：Different lowercases stand for significant difference among various treatments(P<0.05).圖3　噴施二甲四氯對不同品種谷子葉寬的影響Fig.3　Effects of of spraying MCPA on leaf width of different varieties of foxtail millets

2.4噴施二甲四氯對不同品種谷子莖粗的影響噴施二甲四氯對不同品種谷子的莖粗沒有顯著影響，噴施二甲四氯后的谷子，其莖粗與對照相比均有減少趨勢，張雜3號、張雜12號、張雜13號的莖粗分別較其對照減少了0.32 、1.05 、0.48 mm，其中張雜3號減少最少，藥害不明顯(圖4)。

注：小寫字母不同表示不同處理差異顯著(P<0.05)。Note：Different lowercases stand for significant difference among various treatments(P<0.05).圖4　噴施二甲四氯對不同品種谷子莖粗的影響Fig.4　Effects of spraying MCPA on stem diameter of different varieties of foxtail millets

2.5噴施二甲四氯對不同品種谷子SOD酶活性的影響噴施二甲四氯對張雜3號的SOD酶活性變化沒有顯著影響，與對照相比上升了281.53 U/(gFW·h)，有略微的促進作用；噴施二甲四氯對張雜12號和張雜13號SOD酶活性變化有顯著影響，與對照相比分別下降了451.57、703.83 U/(gFW·h)，有明顯的抑制作用(圖5)。

注：小寫字母不同表示不同處理差異顯著(P<0.05)。Note：Different lowercases stand for significant difference among various treatments(P<0.05).圖5　噴施二甲四氯對不同品種谷子SOD酶活性的影響Fig.5　Effects of spraying MCPA on SOD activity of different varieties of foxtail millets

2.6噴施二甲四氯對不同品種谷子POD酶活性的影響噴施二甲四氯對不同品種谷子POD酶活性的影響不同，其對張雜3號和張雜13號酶活性沒有顯著影響，張雜3號的POD酶活性與對照相比上升了29 μg/(gFW·min)，張雜13號的POD酶活性較對照下降了115.30 μg/(gFW·min)；噴施二甲四氯對張雜12號的POD酶活性有明顯的促進作用，較對照顯著上升了253 μg/(gFW·min)(圖6)。

注：小寫字母不同表示不同處理差異顯著(P<0.05)。Note：Different lowercases stand for significant difference among various treatments(P<0.05).圖6　噴施二甲四氯對不同品種谷子POD酶活性的影響Fig.6　Effects of spraying MCPA on POD activity of different varieties of foxtail millets

2.7噴施二甲四氯對不同品種谷子MDA含量的影響噴施二甲四氯對不同品種谷子MDA含量均沒有顯著影響。從圖7可知，噴施二甲四氯對張雜3號MDA含量有略微促進作用，對張雜12號和張雜13號MDA含量有略微抑制作用。

注：小寫字母不同表示不同處理差異顯著(P<0.05)。Note：Different lowercases stand for significant difference among various treatments(P<0.05).圖7　噴施二甲四氯對不同品種谷子MDA含量的影響Fig.7　Effects of spraying MCPA on MDA content of different varieties of foxtail millets

2.8噴施二甲四氯對不同品種谷子光合作用參數的影響噴施二甲四氯對張雜3號的凈光合速率和蒸騰速率都有促進作用，較對照凈光合速率和蒸騰速率分別升高了6.10 μmol/(m2·s)、1.42 g/(m2·h)；噴施二甲四氯對張雜12號的凈光合速率產生抑制作用，較對照下降了4.38 μmol/(m2·s)，對張雜12號的蒸騰速率有促進作用，較對照升高了0.63 g/(m2·h)；噴施二甲四氯對張雜13號的凈光合速率和蒸騰速率均產生促進作用，較對照凈光合速率和蒸騰速率分別升高了2.72 μmol/(m2·s)、1.23 g/(m2·h)(表1)。

表1噴施二甲四氯對不同品種谷子光合作用參數的影響

Table 1Effects of spraying MCPA on photosynthesis parameters of different varieties of foxtail millets

品種Varieties凈光合速率Pnμmol/(m2·s)蒸騰速率Trg/(m2·h)張雜3號Zhangza358.375.11張雜3號對照Zhangza3control52.273.69張雜12號Zhangza1262.655.13張雜12號對照Zhangza12control67.034.50張雜13號Zhangza1370.225.90張雜13號對照Zhangza13control67.504.67

3　結論與討論

在對不同品種谷子噴施二甲四氯后，其各形態指標、生理指標、光合作用參數均受到不同程度的影響。噴施二甲四氯對張雜3號谷子的株高、葉長、SOD酶活性、POD酶活性、MDA含量、凈光合速率、蒸騰速率都有略微促進作用，對莖粗有略微抑制作用，明顯促進了葉寬的增加，表明張雜3號谷子沒有受到抑制，藥害現象不明顯；噴施二甲四氯對張雜12號谷子的株高、葉寬有略微的促進作用，對葉長、莖粗以及MDA含量產生略微的抑制作用，明顯促進了POD酶活性和蒸騰速率，對SOD酶活性和凈光合速率有明顯的抑制作用，表明張雜12號谷子可能產生藥害現象，經過后期的生長可逐漸恢復；噴施二甲四氯對張雜13號谷子的株高和葉寬具有略微的促進作用，對莖粗、POD酶活性、MDA含量有略微的抑制作用，明顯促進了葉長、凈光合速率和蒸騰速率，對SOD酶活性產生了明顯的抑制作用，表明張雜13號谷子也受到藥害影響，后期可逐漸恢復生長，藥害現象不明顯。

有研究表明，植物處于逆境條件及衰老等都會導致其細胞內自由基產生和消除的平衡遭到破壞，進而出現自由基積累，從而加劇膜脂過氧化，導致膜系統受損，最終使得組織受到破壞，植物受到傷害[8]。李萍等[9]研究2種土壤處理除草劑撲草凈、速收對34個品種谷子安全性的影響，結果表明這2種除草劑對大部分谷子的株高、葉面積有一定的抑制作用，不同除草劑對同一種谷子的生理指標影響是有差異的。這與該研究得出的二甲四氯對3種雜交谷子的株高、葉長和葉寬均有不同程度的輕微抑制作用結果相一致。解麗麗等[10]采用盆栽試驗研究了在張雜谷5 號5～6 葉期噴施不同劑量的拿捕凈，結果表明隨劑量的增加，張雜谷5 號的SOD活性、

POD活性和MDA含量隨之升高，CAT活性先升高后下降，且隨時間的延長逐漸升高，而葉綠素質量濃度隨拿捕凈劑量的增加而下降，并隨時間的延長先下降后上升，拿捕凈對雜交谷張雜谷5 號相對安全。這與該研究得出的噴施二甲四氯對3種雜交谷的酶活性有輕微的抑制作用的結果相一致。

綜上所述，同一種除草劑在推薦劑量使用下，不同品種谷子的各個指標所受到的影響各有差異，各品種谷子所產生的藥害也是不同的。通過對不同品種谷子噴施二甲四氯推薦劑量后各指標的分析討論，結果表明二甲四氯對張雜3號的藥害現象最不明顯，對張雜12號和13號2個品種的抑制生長作用在30 d后得到了逐漸恢復，不影響谷子的生長。試驗表明二甲四氯可以在雜交谷田用于除草，在常規品種谷田是否有藥害現象還需要進一步的研究。

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[3] 梁志剛，郝紅梅，王宏富.單嘧磺隆對谷子田雜草的防效[J].農藥，2006，45(3)：204-205.

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[6] 孟和生，王鈴秀，李正名，等.單嘧磺隆防除小麥田難除雜草堿茅[J].農藥，2004，43(1)：20-21.

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[8] 錢蘭娟，袁樹忠 高顏.除草劑炔草酯對不同小麥品種幼苗期葉片抗氧化特性的影響[J].麥類作物學報，2014，34(5)：674-679.

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[10] 解麗麗，郭平毅，原向陽，等.拿捕凈對雜交谷張雜谷5號幼苗生理特性的影響[J].山西農業科學，2014，42(3)：223-226.

Effects of Different Varieties of Hybrid Foxtail Millets Growth by Spraying MCPA at Jointing Stage

DONG Shu-qi, YUAN Xiang-yang, WEN Yin-yuan, GUO Ping-yi*et al

(College of Agriculture, Shanxi Agricultural University, Taigu, Shanxi 030801)

[Objective] The aim was to analyze whether there was injury phenomenon by spraying MCPA on different varieties of hybrid foxtail millets growth, to provide experimental basis for screening out herbicides. [Method] It was using a completely randomized design. Recommended dose MCPA was sprayed in hybrid foxtail millet at jointing stage in field experiment. Shape indexes (plant height, leaf length, leaf width and stem diameter), physiological indexes (SOD, POD and MDA) and photosynthetic parameters (Pn and Tr) were tested after spraying 30 days. [Result] The results showed that plant height, leaf length and stem diameter of Zhangza 3 had no significant effect, but leaf width had obvious promoting effect. SOD activity, POD activity and MDA content had no significant effect, but showed a slight upward trend. Pn and Tr were promoted significantly. Morphological indexes of Zhangza 12 had no significant effect. It had obvious inhibitory effect on SOD activity and Pn index, promotion effect on POD activity and Tr index significantly. The plant height, stem diameter and leaf width of Zhangza 13 had no significant impact, but obviously promoted the growth of leaf length. It had obvious inhibitory effect on SOD activity and no significant effect on POD activity and MDA content, but slightly inhibited the POD activity. [Conclusion] It shows that the MCPA could be used on three varieties of hybrid foxtail millet.

MCPA; Enzyme activity; Photosynthesis; Morphological index

山西省科技重點研發(指南)項目(2015-TN-09)；山西農業大學引進人才博士科研啟動費項目(2013YJ01)；山西農業大學科技創新基金項目(2014023)。

董淑琦(1980-)，男，山西應縣人，講師，在站博士后，從事植物化感作用和生物防除雜草研究。*通訊作者，教授，博士生導師，從事作物化學調控與化學除草研究。

2016-05-10

S 515

A

0517-6611(2016)17-044-03