不同生育時(shí)期噴施多效唑?qū)茸庸夂咸匦约爱a(chǎn)量的影響

魚冰星，王宏富，楊 凈，張偉莉，孫清華

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801）

隨著功能農(nóng)業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)雜糧的關(guān)注度越來越高。山西作為雜糧大省，素來有著“小雜糧王國”的稱謂，其得天獨(dú)厚的生態(tài)氣候條件造就了山西省豐富多樣的作物種類，尤其小雜糧的種類和質(zhì)量居于全國的前列。在諸多的雜糧中，以谷子為首，不僅種植面積大、產(chǎn)量高，而且以品質(zhì)優(yōu)良著稱[1]。谷子作為傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)作物，不僅群體密度大、品質(zhì)好，還具備抗旱、耐貧瘠、水分利用效率高和適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在旱作農(nóng)業(yè)中占有舉足輕重的地位，成為我國北方干旱、半干旱地區(qū)發(fā)展持續(xù)農(nóng)業(yè)的支柱作物，對(duì)山西農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用[2]。眾所周知，谷子品種與密度是制約產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，而密度的增加易使谷子莖稈脆弱和倒伏，出現(xiàn)倒伏時(shí)，會(huì)嚴(yán)重減產(chǎn)。因此，在選用高產(chǎn)品種和增加種植密度的前提下防止谷子倒伏，是提高谷子產(chǎn)量亟待解決的一個(gè)重要課題[3-4]。

多效唑是20世紀(jì)80年代研制成功的新型三唑類植物生長延緩劑，是內(nèi)源赤霉素合成的抑制劑，對(duì)植株生長發(fā)育具有調(diào)控效應(yīng)，可以延緩植株生長、抑制莖稈徒長、縮短節(jié)間、增強(qiáng)植物抗逆性能、提高植物葉片葉綠素含量、增加作物的穗質(zhì)量、千粒質(zhì)量，從而使作物增產(chǎn)[5]。聶萌恩[6]通過葉面噴施多效唑發(fā)現(xiàn)，其可顯著提高谷子葉片葉綠素含量，使其光合作用增強(qiáng)；史關(guān)燕等[7]研究多效唑噴施濃度及時(shí)期對(duì)谷子性狀及品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，噴施多效唑能顯著抑制莖稈伸長，降低株高，增強(qiáng)作物的抗逆性能，增加谷子的穗粗、穗質(zhì)量、穗粒質(zhì)量和產(chǎn)量。由于植物生長調(diào)節(jié)劑的效果受噴施時(shí)期、濃度、作物種類及其他因素的影響，多效唑在谷子上施用效果的報(bào)道并不一致。

本試驗(yàn)主要研究張雜谷10號(hào)在拔節(jié)期前、拔節(jié)期和孕穗期噴施不同濃度多效唑處理下對(duì)其光合特性及產(chǎn)量的影響規(guī)律，從而確定谷子的最佳噴施濃度和時(shí)期，旨在為谷子的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)調(diào)控提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試谷子品種為張雜谷10號(hào)，由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)谷子課題組提供。藥劑為四川國光農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn)的15%多效唑粉劑。供試土壤為重壤土。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017年5—10月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)申奉試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)大田位于山西省的中部，地形為盆地，為暖溫帶大陸性氣候，因地形和環(huán)境因素的影響，年平均降水量為453.7 mm[8-9]。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3個(gè)施藥水平，多效唑質(zhì)量濃度分別為150（A1），300（A2），450 mg/L（A3），分別于拔節(jié)期前（T1）、拔節(jié)期（T2）以及孕穗期（T3）這 3個(gè)時(shí)期進(jìn)行噴施，以清水為對(duì)照（CK），設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)面積4 m×4 m＝16 m2，留苗密度 218 460 株 /hm2。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 光合指標(biāo)測(cè)定 從各個(gè)小區(qū)選取10株具有代表性的植株，在晴朗無風(fēng)的 9：00—11：00，用CI-340便攜式光合儀測(cè)定田間各小區(qū)谷子倒2葉的凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（E）、胞間 CO2濃度（Ci）等光合參數(shù)，每項(xiàng)指標(biāo)重復(fù)測(cè)量3次，結(jié)果取平均值。

1.3.2 葉綠素含量測(cè)定 從各個(gè)小區(qū)選取10株具有代表性的植株，使用SPAD-502葉綠素測(cè)定儀，測(cè)定其倒2葉中間部分的葉綠素含量，每株重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

1.3.3 產(chǎn)量測(cè)定 谷子成熟后收獲前，從各個(gè)小區(qū)中取3個(gè)具有代表性的1 m2調(diào)查產(chǎn)量，通過統(tǒng)計(jì)1 m2的谷子產(chǎn)量，將其轉(zhuǎn)化為公頃產(chǎn)量，結(jié)果取平均值。

隨后從每個(gè)小區(qū)中隨機(jī)取10株，進(jìn)行室內(nèi)考種，測(cè)定穗長、穗質(zhì)量、千粒質(zhì)量、穗粒質(zhì)量等，每個(gè)處理重復(fù)3次，結(jié)果取平均值[10]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，并用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉面噴施多效唑?qū)茸尤~片凈光合速率的影響

由圖1可知，在T1時(shí)期噴施多效唑，A1，A2，A3處理的葉片凈光合速率較CK分別增加29.23%，48.05%，16.76%；在T2時(shí)期噴施多效唑，A1，A2，A3處理較CK分別增加23.75%，35.35%，11.12%；在T3時(shí)期噴施多效唑，A1，A2，A3處理較CK分別增加19.22%，30.26%，1.03%。除T3A3處理外，其他處理與對(duì)照相比均有顯著性差異。各時(shí)期均隨噴施多效唑濃度的增加，谷子葉片凈光合速率呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì)，表現(xiàn)為A2＞A1＞A3＞CK。從不同時(shí)期噴施相同濃度來看，T1時(shí)期噴施多效唑相比其他時(shí)期效果更好。

2.2 葉面噴施多效唑?qū)茸尤~片蒸騰速率的影響

由圖2可知，在T1時(shí)期噴施多效唑，A1，A2，A3處理的葉片蒸騰速率分別比CK增加18.34%，40.48%，8.65%；在 T2時(shí)期噴施多效唑，A1，A2，A3處理較CK分別增加15.57%，28.72%，8.30%；在T3時(shí)期噴施多效唑，A1，A2，A3處理較CK分別增加12.80%，25.26%，5.19%。除T3A3處理外，其他處理與對(duì)照相比均達(dá)到顯著差異。各時(shí)期均隨噴施多效唑濃度的增加，谷子葉片蒸騰速率呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì)，表現(xiàn)為A2＞A1＞A3＞CK。在3個(gè)時(shí)期噴施多效唑均會(huì)促進(jìn)谷子葉片蒸騰速率的增加，其中在T1時(shí)期噴施效果要優(yōu)于其他2個(gè)時(shí)期，對(duì)谷子葉片蒸騰速率增加效果更好。

2.3 葉面噴施多效唑?qū)茸尤~片氣孔導(dǎo)度的影響

從圖3可以看出，在T1時(shí)期噴施多效唑，A1，A2，A3處理的葉片氣孔導(dǎo)度分別比CK增加8.75%，17.24%，6.75%；在 T2時(shí)期噴施多效唑，A1，A2，A3處理較CK分別增加7.20%，14.27%，1.31%；在T3時(shí)期噴施多效唑，A1，A2，A3處理較CK分別增加6.77%，9.60%，0.14%。除T3A3處理外，其他處理與對(duì)照相比均達(dá)到顯著差異。各時(shí)期均隨噴施多效唑濃度的增加，谷子葉片氣孔導(dǎo)度呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì)，表現(xiàn)為A2＞A1＞A3＞CK。在3個(gè)時(shí)期噴施多效唑均會(huì)促進(jìn)葉片氣孔導(dǎo)度的增加，其中在T1時(shí)期噴施效果要優(yōu)于其他2個(gè)時(shí)期，對(duì)谷子葉片氣孔導(dǎo)度增加效果更好。

2.4 葉面噴施多效唑?qū)茸尤~片胞間CO2濃度的影響

從圖4可以看出，除T3A3處理外，各處理的谷子葉片胞間CO2濃度均顯著低于CK；在同一濃度下，T1時(shí)期噴施多效唑處理的谷子葉片胞間CO2濃度均低于其他時(shí)期；在同一時(shí)期內(nèi)，噴施不同濃度多效唑，胞間CO2濃度隨著濃度增加呈先降低后增高的趨勢(shì)，其中在A2濃度處理下谷子的胞間CO2濃度達(dá)到最小值，T1，T2，T3時(shí)期分別比對(duì)照降低28.70%，25.33%，24.91%。

2.5 葉面噴施多效唑?qū)茸尤~片葉綠素含量的影響

葉綠素的相對(duì)含量是經(jīng)測(cè)定葉片在藍(lán)光和紅光2種波長的吸收率來明確的，即由2種波長范圍內(nèi)的透光系數(shù)來確定葉片此時(shí)葉綠素的相對(duì)數(shù)值，無綱量、無單位，能較好地表達(dá)葉綠素含量[11-12]。從圖5可以看出，在T1時(shí)期噴施多效唑，A1，A2，A3處理的葉片葉綠素含量分別比CK增加8.26%，17.80%，7.01%；在 T2時(shí)期噴施多效唑，A1，A2，A3處理較CK分別增加7.18%，12.99%，3.28%；在T3時(shí)期噴施多效唑，A1，A2，A3處理較CK分別增加6.16%，10.94%，0.07%。除T3A3處理外，其他處理與對(duì)照相比均達(dá)到顯著差異。各時(shí)期均隨噴施多效唑濃度的增加，谷子葉片葉綠素含量呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì)，表現(xiàn)為A2＞A1＞A3＞CK。在3個(gè)時(shí)期噴施多效唑均會(huì)促進(jìn)葉片葉綠素含量的增加，其中T1時(shí)期噴施效果要優(yōu)于其他2個(gè)時(shí)期。

2.6 葉面噴施多效唑?qū)茸赢a(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

從表2可以看出，在不同的噴施處理下，各處理的產(chǎn)量構(gòu)成因素呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。總體來看，除穗長外，多效唑各處理下的穗質(zhì)量、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量均顯著高于空白對(duì)照。3個(gè)噴施時(shí)期均在A2濃度時(shí)對(duì)谷子穗質(zhì)量、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量影響最大。其中，T1時(shí)期在A2濃度下谷子穗質(zhì)量、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量分別比對(duì)照增加29.17%，30.77%，23.82%，且與對(duì)照間差異達(dá)到顯著水平；T2時(shí)期在A2濃度下谷子穗質(zhì)量、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量分別比對(duì)照增加24.10%，23.41%，20.06%；T3時(shí)期在 A2濃度下谷子穗質(zhì)量、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量分別比對(duì)照增加15.93%，18.20%，15.05%。

表2 多效唑?qū)茸赢a(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，最終產(chǎn)量是大家最為重視的指標(biāo)[13-14]，在T1，T2和T3時(shí)期對(duì)谷子的葉面噴施不同濃度的多效唑處理，結(jié)果表明，適宜濃度的處理可以顯著提高谷子的產(chǎn)量。從表2可以看出，T1時(shí)期噴施A2濃度時(shí)谷子的產(chǎn)量最高，較對(duì)照增加了30.77%；T2時(shí)期噴施A2濃度時(shí)谷子比對(duì)照增產(chǎn)最多，比對(duì)照增加了23.41%；T3時(shí)期噴施A2濃度時(shí)的產(chǎn)量最高，比對(duì)照增加了18.21%。結(jié)果說明，如果想要提高谷子的產(chǎn)量，可以在谷子的生育期噴施適宜濃度的多效唑。

3 結(jié)論與討論

3.1 不同噴施濃度對(duì)谷子光合參數(shù)及產(chǎn)量的影響

在谷子葉面噴施一定濃度的多效唑，隨著噴施濃度的增加，谷子的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度及相對(duì)葉綠素含量隨之增加，產(chǎn)量也會(huì)提高，但是如果噴施濃度過高增加效果則會(huì)減弱[15-17]。本研究結(jié)果與徐世宏等[18]、聶萌恩[6]、史關(guān)燕等[7]關(guān)于噴施多效唑可以使植株矮化，增強(qiáng)莖稈的強(qiáng)度，增強(qiáng)其抗倒伏性，群體通風(fēng)較好，從而使葉片葉綠素含量增加，有效提高植株的凈光合速率，使之同化物質(zhì)的能力增強(qiáng)，干物質(zhì)積累增多，增加谷子的穗質(zhì)量、穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量，最終提高產(chǎn)量的結(jié)論相一致。本研究表明，300 mg/L多效唑處理的谷子凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、相對(duì)葉綠素含量及產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)均達(dá)到最大，產(chǎn)量最高。

3.2 不同噴施時(shí)期對(duì)谷子光合參數(shù)及產(chǎn)量的影響

不同時(shí)期在谷子葉面噴施300 mg/L多效唑?qū)茸赢a(chǎn)量的影響表現(xiàn)為拔節(jié)期前的效果最好，其次是拔節(jié)期，孕穗期的噴施效果不如其他2個(gè)時(shí)期。這可能是由于施用多效唑在一定程度上能顯著抑制谷子前期莖稈伸長，降低株高，使之同化物質(zhì)的能力增強(qiáng)[19-20]。從試驗(yàn)結(jié)果可以得出，在谷子的拔節(jié)期前噴施300 mg/L的多效唑可以提高張雜谷10號(hào)的光合作用，增加穗質(zhì)量、千粒質(zhì)量和穗粒質(zhì)量，為谷子的增產(chǎn)作出一定的貢獻(xiàn)。