氯丁唑對線葉野豌豆種子生產性能的影響

張凡凡,郭江松,于 磊,2,魯為華,2,張前兵,2,林祥群

(1.石河子大學 動物科技學院,新疆 石河子 832003；2.新疆兵團綠洲生態農業重點實驗室,新疆 石河子 832003)

線葉野豌豆(Viciatenuifolia)為多年生旱中生半攀援性根蘗型豆科植物，自然分布于新疆天山、阿爾泰山的中低山帶。野生豆科牧草莖枝細嫩、柔軟、營養豐富、適口性佳，加之其自然生長株叢高、地上生物量大、適應性廣，所以具有非常好的開發利用前景[1-3]。而線葉野豌豆為無限花序，其開花、結莢期長，種子成熟期不一致，導致其在實際生產中花序枝下部先期成熟的莢果自然開裂使種子落粒，而頂部花序的種子仍未成熟，這給種子采收造成了困難，也使線葉野豌豆種子產量和品質得不到保證。

種子質量和產量一方面取決于氣候、土壤自然因素，還與管理措施有關。諸多研究報道，氯丁唑是一種赤霉酸的拮抗物，能強烈抑制植物生長，無論對草本或木本的單子葉或雙子葉植物都有明顯的生長抑制作用，作為一種植物生長延緩劑，其還可以提高種子產量和質量，促使種子成熟趨于一致，減少落粒損失，有利于植物的生殖生長和種子發育[4-7]。另外，對豆科植物單位面積花序數、每花序小花數、每小花胚珠數和平均種子單粒質量等種子產量構成因子都有著一定影響。

因此，以綠洲區馴化條件下的線葉野豌豆為研究材料，在其不同生育時期噴灑不同濃度的氯丁唑，尋求提高線葉野豌豆種子的生產性能的最佳方案，并使線葉野豌豆種子的收獲期盡可能集中，以期為綠洲區線葉野豌豆的開發利用提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗區概況

試驗地設在石河子大學牧草試驗地，其所在石河子綠洲區屬典型的溫帶大陸性極端氣候，冬季長而寒冷，夏季短而炎熱，年平均氣溫7.5～8.2 ℃，日照時數2 318～2 732 h，無霜期147～191 d，年降水量180～270 mm，年蒸發量1 000～1 500 mm。試驗地土壤為重壤，含有機質20.11 g/kg，全氮1.16 g/kg，堿解氮72.8 mg/kg，速效磷34.8 mg/kg。

1.2 試驗設計

供試材料為石河子大學牧草試驗地田間馴化第1代生長第2年的線葉野豌豆群落。供試藥劑選用15%可濕性粉劑的氯丁唑，由四川國光農化有限公司提供作為生長調節劑。

線葉野豌豆2010年3月播種建植。播種前按大田生產進行整地，試驗種子用濃硫酸浸泡22 min，以打破種子硬實，再將種子洗至中性，人工條播，播種深度2～3 cm，行距50 cm。一年的田間管理和培育，田間生長狀況良好。

2011年開始進行正式試驗，試驗共設6個噴灑處理，每個處理小區面積為25 m2，2次重復。其中，N1，N2和N3為3個處理，在返青期分別噴灑濃度為0.03%，0.05%和0.07%的氯丁唑水溶液；N4，N5和N6處理在初花期分別噴灑濃度為0.03%，0.05%和0.07%的氯丁唑水溶液。各處理的線葉野豌豆生長至80%的花序結莢時，再全部噴灑0.2%的氯丁唑水溶液，另設1個對照(CK)，所有試驗時期均噴灑清水作為對照(表1)。試驗均以葉面噴灑法進行，按比例調配好氯丁唑后，用手持噴霧器噴灑到葉面滴水為止。

表1 各時期氯丁唑噴灑方案Table 1 The treatment of PP333 spraying in different growing period %

注：噴灑均采用隨機區組設計

1.3 觀測指標與方法

1.3.1 線葉野豌豆生長變化測定 線葉野豌豆進入返青期開始，每小區選20株具有代表性的植株，測量植株地面到頂部的自然高度，精確到毫米取平均值，每隔5 d測量1次，直到結莢末期，統計植株生長變化規律。

1.3.2 線葉野豌豆種子產量構成因素及種子產量的測定 單株分枝數測定：在線葉野豌豆生長處于分枝穩定后，分別隨機挑選各處理小區的50株，數出單株分枝數，統計平均值。

單株花序數：在線葉野豌豆盛花期，各處理小區隨機挑選50個植株，數出單株上的花序數，統計平均值。

單個花序上的小花數測定：在線葉野豌豆盛花期，各處理小區內隨機挑選50株，數出單株上的花序數，統計平均值。

單個莢果中的胚珠數測定：在線葉野豌豆種子成熟期，隨機挑選各處理小區50株的莢果，數出單個莢果中種子的數量，統計平均值。

可育小花數的測定：在線葉野豌豆種子成熟期，隨機挑選各處理小區50株的花序，數出上面發育的小花數(或莢果數)，統計平均值。

種子產量測定為潛在種子產量和實際種子產量。潛在種子產量(理論種子產量)=花序數/單位面積×花數/花序×胚珠數/莢果×平均種子重量。

種子重量的測定：取各處理8個重復，每個重復100粒，分別稱取8個重復的重量，計算平均重量。種子實際產量測定：在線葉野豌豆進入盛花期(80%花序成熟)后，隨著種子的成熟，分別陸續采摘各個處理小區的成熟線葉野豌豆種子，風干后脫粒、稱重，統計平均值[8,9]。

1.3.3 線葉野豌豆種子質量的測定 種子生活力的測定采用TTC染色法測定[10]。按種子檢驗規程[9,10]計算發芽率和發芽勢，但由于不同牧草種子末次計算發芽的天數相差很大，所以結合種子檢驗規程和牧草發芽的規律，發芽試驗初期為3 d，并以每個處理發芽末期連續5 d發芽數不超過1%作為發芽結束，在發芽結束后統計不發芽的種子。

發芽率/%=(發芽試驗末期全部正常發芽種子數/供檢種子數)×100%

發芽勢/%=(發芽試驗初期(3d)正常發芽種子數/供檢種子數)×100%

1.3.4 線葉野豌豆種子成熟高峰期的測定 當各試驗區線葉野豌豆生長進入結莢期時，每7 d收獲1次種子，記錄數據，進行分析對比確定種子成熟高峰期、最佳收獲時期和種子集中成熟期。

1.4 數據分析

試驗數據采用Excel 2010和SPSS 13.0軟件進行作圖及統計分析。

2 結果與分析

2.1 氯丁唑對線葉野豌豆生長變化的影響

對各處理線葉野豌豆的生長觀測結果表明(圖1)，在4月中旬線葉野豌豆進入返青期開始，噴灑氯丁唑7 d后，N1,N2和N3處理的生長速度明顯低于CK。在初花期(50 d)N4,N5和N6處理噴灑氯丁唑，從7 d后開始株高增加速度趨于平緩，在開始結莢時(70 d)對所有處理噴灑氯丁唑，各處理株高均未繼續增加，株高趨于穩定。總體分析，在各個時期噴灑氯丁唑均對線葉野豌豆植株高度有明顯的抑制作用。

圖1 不同處理下線葉野豌豆植株的生長變化Fig.1 The growth change of Vicia tenuifolia under different treatments

2.2 氯丁唑對線葉野豌豆種子產量及構成因素的影響

試驗表明(表3)，在返青期N1、N2處理的線葉野豌豆的分枝數較CK具有顯著提高(P<0.05)，最高的N2處理可使線葉野豌豆分枝數提高到23條/株，當氯丁唑濃度達到0.07%時對分枝數有很強的抑制作用，其使分枝數下降到12條/株；在初花期N4，N5和N6處理的分枝數變化較CK處理差異不明顯(P>0.05)。花序數未隨噴灑氯丁唑發生很大的改變，但當氯丁唑噴施濃度達到0.07%時，無論是返青期還是初花期花序數均較CK處理有明顯下降(P<0.05)。噴灑氯丁唑對線葉野豌豆花序上的小花數有很好的保花保蕾作用，使小花朵數得到增加，但在返青和初花期噴施氯丁唑濃度達到0.07%時小花朵數未得到增加，反而較CK處理有所下降(P<0.05)。胚珠數受氯丁唑的影響比較明顯，除N5處理略高于CK處理，其他處理均低于CK處理，說明噴灑氯丁唑對線葉野豌豆的胚珠數有明顯的抑制作用。在結莢期N2、N5對可育小花數有很好的促進作用(P<0.05)，而其他處理較CK處理無明顯變化(P>0.05)。各處理對種子重量均無顯著影響(P>0.05)。不同處理下潛在種子產量和實際種子產量均為N2>N1>N5>N4>CK>N6>N3。

表3 不同處理下線葉野豌豆種子產量及其構成因素Table 3 The seed yield and seed factors of Vicia tenuifolia under different treatmentss

注：同列不同小寫字母間差異顯著(P<0.05)，下同

2.4 氯丁唑對線葉野豌豆種子質量的影響

發芽率、發芽勢和種子生活力是判斷種子質量的重要指標，試驗表明，種子生活力均為100%，不受氯丁唑的影響，N1、N2、N5處理的發芽勢顯著高于CK處理(P<0.05)，而其他處理較CK處理變化不明顯。N3、N4的發芽率較CK處理顯著下降(P<0.05)，其他處理下降均不明顯。N1、N2處理能使線葉野豌豆種子的質量得到提高(表4)。

2.5 氯丁唑對線葉野豌豆種子集中成熟期的影響

線葉野豌豆為無限花序，種子成熟前后期的時間較長，這給種子收獲造成極為不利的影響，試驗在結莢期的幾個時間段進行分期收獲，即成熟1批種子收獲1批，在7月初進行第1次收獲，每隔7 d收獲1次，共收獲7次。結果表明，各處理均在第5次和第4次時種子收獲量較高(P<0.05)，其種子收獲量占總收獲量的70%。各處理第4次和第5次的收獲量最高的為N2處理，其收獲量達到479.2 kg/hm2，占其總收獲量的68.17%，比CK處理高出20.26%；其他處理除N3、N6采收量低于CK處理，其余處理也均高于CK(圖2)。

表4 不同處理下線葉野豌豆的種子質量Table 4 The seed quality of Vicia tenuifolia under different treatment

圖2 各收獲時期線葉野豌豆種子收獲量Fig.2 The seed yield of Vicia tenuifolia in different harvest time

3 討論

試驗結果表明，在各生育時期噴灑不同濃度的氯丁唑均對線葉野豌豆的生長高度有一定的抑制作用。施用氯丁唑可有效提高線葉野豌豆種子的質量，說明在合適時期噴灑合適濃度的氯丁唑可提高種子的生長活力并使其出苗整齊茁壯，而N3、N4處理發芽率降低的原因可能由于不合時期或濃度噴灑氯丁唑抑制了線葉野豌豆的生殖生長。另外，合理施用氯丁唑還對種子的產量有促進作用，其中，N2處理對種子產量有促進作用，而N3處理則產生抑制作用，這一結果與許多學者的研究結果一致[11]。而有學者研究表明[4,6,12,13]，氯丁唑對禾本科牧草的植株高度有很大抑制作用，但對不同禾本科種子質量和產量的影響不同，這說明氯丁唑對不同植物具有選擇性，實際產量和種子質量不僅與氯丁唑施用的方法與濃度有關，還受牧草本身特性的影響。除此以外，施用氯丁唑對線葉野豌豆種子產量構成因素有很大影響，并可促使種子成熟趨于一致，這與很多學者的研究結果相同[14]。所以在施用中只有滿足了內在和外在條件，才能從根本上提高牧草種子的質量和產量。

以往對生長調節劑氯丁唑的使用多是與肥料和殺菌劑混用，且在糧食作物、果樹和蔬菜上使用較多，其施用目的也僅僅是阻止幼苗頂端優勢，促進側芽(分蘗)滋生。近年來有關生長調節劑氯丁唑對牧草生產的影響研究逐漸增多，施用目的也主要轉向增加牧草種子產量及提高草坪草質量和抗性等[15]。線葉野豌豆作為一種特殊的豆科牧草，其在野生條件下結莢多，但其種子成熟前后期時間較長，莢果成熟后也容易開裂，這給種子生產造成了很大困難。另外，氯丁唑雖然為一種強效植物生長調節劑，但是在施用過程中容易對土壤造成污染[16]，增加雜草入侵的機會[7]，從而對植物產生不良影響。所以對于其的施用一定要適時、適量，并結合各方面因素合理噴灑[17]，才能對牧草生產起到促進作用。

綜合分析，氯丁唑的最佳噴施方案在返青期噴灑濃度為0.05%的氯丁唑水溶液，然后，在80%莢果成熟時噴灑濃度為0.2%的氯丁唑水溶液進行處理，可有效提高種子質量和產量，并可縮短種子成熟期，便于種子的集中收獲。

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