蕓苔素內酯對紫云英籽粒數和粒質量的影響

劉春增，鄭春風，任 偉，聶良鵬，張濟世，張 琳，呂玉虎，李本銀，丁 麗，李 杰，曹衛東

（1.河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所，河南 鄭州 450002；2.河南省農業科學院作物分子育種研究院，河南 鄭州 450002；3.信陽市農業科學院，河南 信陽 464000；4.中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所，北京 100081）

“綠水青山就是金山銀山”的發展理念將主導今后農業生產。今后較長時期內，種植業結構調整、耕地用養結合、農田生態改善、農業面源污染削減、農產品提質增效等是我國農業的主要戰略性任務，綠肥在這些任務里具有獨特、有效的作用。綠肥是支撐我國主要農區化肥減施戰略的重要手段[1]。通過綠肥培肥地力，實現耕地休養生息，進而實現“藏糧于地、藏糧于技”[2-7]。隨著我國農業綠色發展、耕地質量提升與保護工作的推進，綠肥種植利用作為這一工作的重要技術措施，越來越多地被生產者所接受，綠肥種植利用面積逐漸增加，對綠肥種子需求量不斷增多[8-10]。目前，紫云英種植面積占我國綠肥總種植面積的60%，隨著綠肥作物在農業生產中的大量應用，紫云英的種子生產已成為發展綠肥生產的重要環節。

噴施植物生長調節劑已經成為促進作物生長發育、延長葉片功能、?；ㄔ隽?、提高粒質量，進而提高產量的輕簡化栽培技術之一[11]。蕓苔素是第一種被發現具有植物生長調節作用的甾醇類化合物，被稱作第6 代環保型植物生長調節劑，具有促進植物生長、?；ū９?、提高座果率等作用，可廣泛應用于小麥、果樹、蔬菜及各類農作物[12]。張躍進等[13]研究指出，噴施蕓苔素內酯對小麥增產效果顯著。李國樹等[14]研究發現，蕓苔素內酯能促進夏黑葡萄植株生長、花芽分化，提高果實品質。楊少燕等[15]研究發現，噴施一定濃度的蕓苔素內酯可以提高油茶的產量和出油率。至今，有關蕓苔素內酯在紫云英上的應用未見報道。因此，本研究擬在大田條件下，通過在紫云英生長發育關鍵期現蕾期，采用葉面噴施蕓苔素內酯，初步探討蕓苔素內酯對紫云英籽粒數、粒質量及產量的影響，旨在為進一步提高紫云英種子產量提供技術支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

以信陽當地紫云英純化品種信紫1 號為供試材料。蕓苔素內酯（BR）為0.01%粉劑，由山東綠貝特生物肥料有限公司提供。

1.2 試驗地概況

本研究于2018—2019年和2019—2020年在信陽市洋河試驗基地（N32°14′，E114°10′）進行田間試驗。該地區屬亞熱帶向暖溫帶過渡區，年均日照時數1 900～2 100 h，年均氣溫15.1～15.3 ℃，年均降雨量900～1 400 mm，年均相對濕度77%。供試土壤為黃棕壤性潛育型水稻土，0～20 cm土層有機質含量為17.1 g/kg，全氮為1.3 g/kg，堿解氮為55.4 mg/kg，有效磷為12.5 mg/kg，速效鉀為75.2 mg/kg，pH值6.5。

1.3 試驗設計

播前每公頃底施尿素（N 46.4%）103.45 kg、過磷酸鈣（P2O512%）562.5 kg、氯化鉀（K2O 60%）112.5 kg。2 a試驗材料均于9月28號播種，播種量為22.5 kg/hm2，播種時將種子與細沙混勻后撒播。試驗田栽培管理同一般高產田?，F蕾期（3月17日）分別進行葉面噴清水、BR（0.04 mg/L）處理1 次，各噴量均為750 kg/hm2，均以葉面表層形成一層水霧但不下滴為準，每處理小區面積為20 m2，每個處理重復3次。

1.4 測定項目及方法

花序位劃分：第1～2層花序為基部花序，第3～4 層花序為中部花序，第5 層及其以上花序層統計為頂部花序。

1.4.1 花數、莢數、籽粒數和粒質量的測定 盛花期每小區隨機選取植株5～10株，調查記載其主莖上不同花序位的花數。成熟期每小區隨機選取植株20 株，考察記載其主莖上不同花序位的結莢數（結實莢數、不孕莢數（癟莢））。摘莢風干脫粒后統計各花序位的籽粒數、粒干質量、結莢率和莢果結實率。

1.4.2 產量及其構成因素的測定 成熟期，每小區隨機取1 m（2每處理重復3 次），常規法考種其結莢數、籽粒數及千粒質量。實收2 m2計產。

1.5 數據分析

采用Microsoft Excel 2003 對2 a 數據進行處理分析，采用2 a 數據平均值進行制表繪圖。采用PASW 18.0 軟件進行方差分析和統計檢驗，采用LSD法進行差異顯著性檢驗（P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 蕓苔素內酯對紫云英不同花序位花數的影響

由圖1可知，噴BR處理可使紫云英不同花序位的花數較對照有不同程度的增加。與CK 相比，噴BR處理的基部、中部、頂部花序位的花數較對照分別增加4.14、2.41、3.68個，較對照分別提高19.61%、11.86%、20.99%，且與對照均達到顯著水平。

2.2 蕓苔素內酯對紫云英不同花序位結莢數的影響

由圖2 可知，與CK 相比，BR 處理的基部、中部、頂部花序位的結莢數較對照分別增加3.66、2.83、1.83 個，較對照分別提高30.22%、34.43%、60%，且與對照差異均達到顯著水平。

2.3 蕓苔素內酯對紫云英不同花序位花莢結實的影響

從圖3可以看出，BR處理的基部、中部、頂部花序位的結莢率均顯著高于對照，其基部、中部、頂部花序位結莢率較對照分別提高9.85、8.63、4.56百分點，基部、中部花序位的結莢率較對照提高的幅度較大。BR處理基部、中部、頂部花序位莢果結實率較對照分別提高1.58、1.08、0.53 百分點，但均與對照差異不顯著。

2.4 蕓苔素內酯對紫云英不同花序位籽粒數的影響

從圖4 可以看出，與CK 相比，噴BR 處理的基部、中部、頂部花序位的籽粒數較對照分別增加4.84、2.33、1.98 個，較對照分別提高7.72%、5.71%、13.11%，但與對照差異均不顯著。

2.5 蕓苔素內酯對紫云英不同花序位粒質量的影響

由圖5可知，BR處理下紫云英不同花序位的粒質量均有所提高。與CK相比，BR處理的基部、中部、頂部花序位的粒質量較對照分別增加0.077、0.03、0.024 g，較對照分別提高24.92%、17.54%、63.16%，且與對照差異均達到顯著水平。

2.6 蕓苔素內酯對紫云英產量及其構成因素的影響

從產量構成因素（表1）分析，噴BR處理與對照在莢數、千粒質量和產量上均表現為BR＞CK，且2 個處理間差異達到顯著水平，在單莢籽粒數上也表現出BR＞CK，但差異不明顯。由此表明，在花莢發育中后期，葉面噴施BR 主要是通過提高其莢數和粒質量來提高產量，對籽粒數的影響不明顯。以2019—2020年為例，在產量上，BR處理較對照提高19.02%，與對照差異達到顯著水平；在千粒質量上，BR處理較對照提高20.97%，與對照差異達到顯著水平；在籽粒數上，BR處理較對照提高3.68%，但與對照差異不顯著；在莢數上，BR處理較對照提高3.19%，與對照差異達到顯著水平。

表1 葉面噴施蕓苔素內酯對紫云英產量及其構成因素的影響Tab.1 The effect of foliar spray BR on seed yields and yield components of Chinese milk vetch

3 結論與討論

當前，應用化控技術調控作物生長發育已成為實現高產的有效措施之一。蕓苔素內酯可促進植物生長、提高座果率[16]。褚世海等[17]研究指出，蕓苔素內酯水劑對水稻株高、穗粒數影響不顯著，但可顯著提高水稻千粒質量和結實率，從而顯著提高水稻產量。張運紅等[18]研究指出，噴施蕓苔素內酯可通過增加結果數和提高百果質量來實現花生增產。張艷榮[19]研究發現，蕓苔素內酯能有效提高小麥穗粒數、千粒質量，可促進小麥增產4.93%～7.69%。然而，丁熙檸等[20]研究指出，在牡丹生育期內噴施蕓苔素內酯對油用牡丹籽粒產量沒有影響。本研究發現，蕓苔素內酯可顯著促進紫云英莢數、千粒質量和種子產量的增加，而對籽粒數影響不顯著。蕓苔素內酯對紫云英具有增產效應，這一結果與前人[17-19]在水稻、花生和小麥上等農作物上結論相一致。蕓苔素內酯對紫云英千粒質量的影響效果顯著而對籽粒數的影響不顯著，這與褚世海等[17]的研究結論相一致，與張艷榮[19]的研究結論不盡一致，可能是作物不同其影響效應不盡相同的原因所致。

分析紫云英種子產量增加的可能原因：蕓苔素具有促進植物生長、促進光合作用、?；ū９吞岣咦实茸饔?。如果紫云英生育中后期營養供給不足，導致花莢脫落率高，種子產量不高。現蕾期正值其營養生長向生殖生長過渡的關鍵期，該時期葉面噴施蕓苔素內酯進行調控，可促進植株更多的營養向生殖生長進行分配，使更多的營養物質供給花莢發育，促進花莢結實，進而促進其種子產量增加?，F蕾期至結莢成熟期，正是紫云英花莢發育結實的關鍵期，蕓苔素內酯可能調控了花莢發育過程中不同花序位的葉片和花莢內源激素水平的變化，從而有利于不同花序位莢果發育與結實，進而促進種子產量提高。

本試驗著眼于“一噴雙增”（噴施1次蕓苔素內酯增加最終莢果數和粒質量）的效果，現蕾期正值紫云英花莢發育關鍵期，此時葉面噴施蕓苔素內酯，可有效促進花數、莢數和結莢率等花莢結實性指標的提高，為莢數、粒質量和最終種子產量的增加打下物質基礎，而有關噴施蕓苔素內酯對紫云英增莢增質量的內在機制有待進一步研究。