拔節(jié)期噴施二甲四氯對(duì)不同品種雜交谷生長(zhǎng)的影響

董淑琦，原向陽(yáng)，溫銀元，郭平毅*，胡春艷，聶磊云，王 嬋

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷 030801；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所，山西太谷 030800)

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拔節(jié)期噴施二甲四氯對(duì)不同品種雜交谷生長(zhǎng)的影響

董淑琦1，原向陽(yáng)1，溫銀元1，郭平毅1*，胡春艷1，聶磊云2，王 嬋1

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷 030801；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所，山西太谷 030800)

[目的]分析噴施二甲四氯對(duì)不同品種雜交谷的生長(zhǎng)是否有影響，為谷田除草劑的篩選提供試驗(yàn)依據(jù)。[方法]采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，在谷子拔節(jié)期噴施推薦劑量二甲四氯，進(jìn)行大田噴施試驗(yàn)，施藥后30 d測(cè)定雜交谷子的形態(tài)指標(biāo)(株高、葉長(zhǎng)、葉寬、莖粗)，生理指標(biāo)(SOD酶活性、POD酶活性及MDA含量)，光合作用參數(shù)(凈光合速率Pn、蒸騰速率Tr)。[結(jié)果]噴施二甲四氯對(duì)張雜3號(hào)的株高、葉長(zhǎng)、莖粗均沒(méi)有顯著影響，對(duì)葉寬具有明顯促進(jìn)作用，對(duì)SOD酶活性、POD酶活性、MDA含量沒(méi)有顯著影響，但均有略微上升趨勢(shì)，對(duì)凈光合速率、蒸騰速率均有明顯的促進(jìn)作用；噴施二甲四氯對(duì)張雜12號(hào)形態(tài)指標(biāo)均沒(méi)有顯著影響，但對(duì)莖粗有略微抑制作用，對(duì)SOD酶活性有明顯的抑制作用，明顯提高POD酶活性，對(duì)MDA含量沒(méi)有顯著影響，抑制了凈光合速率，略微促進(jìn)了蒸騰速率；噴施二甲四氯對(duì)張雜13號(hào)的株高、葉寬、莖粗均沒(méi)有顯著影響，但明顯促進(jìn)了葉長(zhǎng)生長(zhǎng)，對(duì)SOD酶活性具有明顯的抑制作用，對(duì)POD酶活性和MDA含量均沒(méi)有顯著影響，但輕微抑制了POD酶活性。[結(jié)論]噴施二甲四氯對(duì)張雜3號(hào)、張雜12號(hào)、張雜13號(hào)3個(gè)品種雜交谷的藥害不明顯，二甲四氯可以用于這3個(gè)品種雜交谷田除草。

二甲四氯；酶活性；光合作用；形態(tài)指標(biāo)

谷子是一年生草本植物，屬于禾本科，耐貧瘠、抗旱、適應(yīng)性廣，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，脫殼后即為人們所食用的小米，是我國(guó)北方的主要糧食作物之一[1]。近年來(lái)隨著谷子種植規(guī)模逐年增加，谷田雜草種類(lèi)繁多，危害嚴(yán)重，一般減產(chǎn)20%以上，嚴(yán)重制約著谷子生產(chǎn)[2-3]。44%谷友WP是南開(kāi)大學(xué)研制的一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的二元復(fù)配制劑，是國(guó)內(nèi)外第1個(gè)注冊(cè)登記的谷田專(zhuān)用除草劑，推薦劑量 2 100 g/hm2，于播后苗前進(jìn)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(duì)除草劑較為敏感，稍有不慎容易造成藥害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成缺苗斷壟現(xiàn)象。目前防除谷田闊葉雜草仍然是個(gè)瓶頸，目前尚未開(kāi)發(fā)出適合的除草劑。

二甲四氯(MCPA)屬于苯氧羧酸類(lèi)選擇性除草劑，具有較強(qiáng)的內(nèi)吸傳導(dǎo)性，主要用于苗后莖葉處理，對(duì)禾本科作物安全，對(duì)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(shù)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(huì)造成藥害現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致谷苗被除草劑殺滅。該研究在谷子拔節(jié)期噴施推薦劑量二甲四氯，通過(guò)分析形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)，明確噴施二甲四氯對(duì)不同品種雜交谷的生長(zhǎng)是否有影響，為谷田除草劑的篩選提供試驗(yàn)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料試驗(yàn)材料張雜3號(hào)、張雜12號(hào)、張雜13號(hào)，來(lái)自于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)祁縣谷子種植基地。

1.2方法試驗(yàn)于2015年8月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)祁縣谷子基地進(jìn)行。采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，在谷子拔節(jié)期噴施20%二甲四氯鈉水劑200 mL+對(duì)水40 kg(推薦劑量)，對(duì)照用清水，每個(gè)處理小區(qū)面積30 m2，3次重復(fù)。

1.3指標(biāo)測(cè)定及方法施藥后30 d在田間用刻度尺測(cè)量株高、葉長(zhǎng)和葉寬，游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗，選取不同品種雜交谷子抽穗期倒2葉，采用CI-340測(cè)定光合作用參數(shù)。同時(shí)采集倒2葉片若干，置于冰盒帶回測(cè)定酶活性，過(guò)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(cè)定參照《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》中的方法執(zhí)行。

1.4數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)采用Excel 2007和 DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理和分析，并用LSD法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較。

2　結(jié)果與分析

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

注：小寫(xiě)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(duì)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(duì)不同品種谷子葉長(zhǎng)的影響噴施二甲四氯的張雜3號(hào)葉長(zhǎng)為31.93 cm、張雜12號(hào)葉長(zhǎng)為33.05 cm，與其對(duì)照葉長(zhǎng)相比，均沒(méi)有發(fā)生顯著變化，與對(duì)照葉長(zhǎng)(35.08 cm)相比，噴施二甲四氯的張雜13號(hào)的葉長(zhǎng)有明顯增加，差異顯著(圖2)。

注：小寫(xiě)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(duì)不同品種谷子葉長(zhǎng)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(duì)不同品種谷子葉寬的影響與對(duì)照相比，噴施二甲四氯對(duì)張雜3號(hào)葉寬有顯著的促進(jìn)作用，其葉寬明顯增加0.5 cm；噴施二甲四氯對(duì)張雜12號(hào)和張雜13號(hào)的葉寬沒(méi)有顯著影響(圖3)。

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

注：小寫(xiě)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(duì)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(duì)不同品種谷子SOD酶活性的影響噴施二甲四氯對(duì)張雜3號(hào)的SOD酶活性變化沒(méi)有顯著影響，與對(duì)照相比上升了281.53 U/(gFW·h)，有略微的促進(jìn)作用；噴施二甲四氯對(duì)張雜12號(hào)和張雜13號(hào)SOD酶活性變化有顯著影響，與對(duì)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(xiě)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(duì)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(duì)不同品種谷子POD酶活性的影響噴施二甲四氯對(duì)不同品種谷子POD酶活性的影響不同，其對(duì)張雜3號(hào)和張雜13號(hào)酶活性沒(méi)有顯著影響，張雜3號(hào)的POD酶活性與對(duì)照相比上升了29 μg/(gFW·min)，張雜13號(hào)的POD酶活性較對(duì)照下降了115.30 μg/(gFW·min)；噴施二甲四氯對(duì)張雜12號(hào)的POD酶活性有明顯的促進(jìn)作用，較對(duì)照顯著上升了253 μg/(gFW·min)(圖6)。

注：小寫(xiě)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(duì)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(duì)不同品種谷子MDA含量的影響噴施二甲四氯對(duì)不同品種谷子MDA含量均沒(méi)有顯著影響。從圖7可知，噴施二甲四氯對(duì)張雜3號(hào)MDA含量有略微促進(jìn)作用，對(duì)張雜12號(hào)和張雜13號(hào)MDA含量有略微抑制作用。

注：小寫(xiě)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(duì)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(duì)不同品種谷子光合作用參數(shù)的影響噴施二甲四氯對(duì)張雜3號(hào)的凈光合速率和蒸騰速率都有促進(jìn)作用，較對(duì)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(duì)張雜12號(hào)的凈光合速率產(chǎn)生抑制作用，較對(duì)照下降了4.38 μmol/(m2·s)，對(duì)張雜12號(hào)的蒸騰速率有促進(jìn)作用，較對(duì)照升高了0.63 g/(m2·h)；噴施二甲四氯對(duì)張雜13號(hào)的凈光合速率和蒸騰速率均產(chǎn)生促進(jìn)作用，較對(duì)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(duì)不同品種谷子光合作用參數(shù)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(hào)Zhangza358.375.11張雜3號(hào)對(duì)照Z(yǔ)hangza3control52.273.69張雜12號(hào)Zhangza1262.655.13張雜12號(hào)對(duì)照Z(yǔ)hangza12control67.034.50張雜13號(hào)Zhangza1370.225.90張雜13號(hào)對(duì)照Z(yǔ)hangza13control67.504.67

3　結(jié)論與討論

在對(duì)不同品種谷子噴施二甲四氯后，其各形態(tài)指標(biāo)、生理指標(biāo)、光合作用參數(shù)均受到不同程度的影響。噴施二甲四氯對(duì)張雜3號(hào)谷子的株高、葉長(zhǎng)、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(jìn)作用，對(duì)莖粗有略微抑制作用，明顯促進(jìn)了葉寬的增加，表明張雜3號(hào)谷子沒(méi)有受到抑制，藥害現(xiàn)象不明顯；噴施二甲四氯對(duì)張雜12號(hào)谷子的株高、葉寬有略微的促進(jìn)作用，對(duì)葉長(zhǎng)、莖粗以及MDA含量產(chǎn)生略微的抑制作用，明顯促進(jìn)了POD酶活性和蒸騰速率，對(duì)SOD酶活性和凈光合速率有明顯的抑制作用，表明張雜12號(hào)谷子可能產(chǎn)生藥害現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)后期的生長(zhǎng)可逐漸恢復(fù)；噴施二甲四氯對(duì)張雜13號(hào)谷子的株高和葉寬具有略微的促進(jìn)作用，對(duì)莖粗、POD酶活性、MDA含量有略微的抑制作用，明顯促進(jìn)了葉長(zhǎng)、凈光合速率和蒸騰速率，對(duì)SOD酶活性產(chǎn)生了明顯的抑制作用，表明張雜13號(hào)谷子也受到藥害影響，后期可逐漸恢復(fù)生長(zhǎng)，藥害現(xiàn)象不明顯。

有研究表明，植物處于逆境條件及衰老等都會(huì)導(dǎo)致其細(xì)胞內(nèi)自由基產(chǎn)生和消除的平衡遭到破壞，進(jìn)而出現(xiàn)自由基積累，從而加劇膜脂過(guò)氧化，導(dǎo)致膜系統(tǒng)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(duì)34個(gè)品種谷子安全性的影響，結(jié)果表明這2種除草劑對(duì)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(duì)同一種谷子的生理指標(biāo)影響是有差異的。這與該研究得出的二甲四氯對(duì)3種雜交谷子的株高、葉長(zhǎng)和葉寬均有不同程度的輕微抑制作用結(jié)果相一致。解麗麗等[10]采用盆栽試驗(yàn)研究了在張雜谷5 號(hào)5～6 葉期噴施不同劑量的拿捕凈，結(jié)果表明隨劑量的增加，張雜谷5 號(hào)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(shí)間的延長(zhǎng)逐漸升高，而葉綠素質(zhì)量濃度隨拿捕凈劑量的增加而下降，并隨時(shí)間的延長(zhǎng)先下降后上升，拿捕凈對(duì)雜交谷張雜谷5 號(hào)相對(duì)安全。這與該研究得出的噴施二甲四氯對(duì)3種雜交谷的酶活性有輕微的抑制作用的結(jié)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(gè)指標(biāo)所受到的影響各有差異，各品種谷子所產(chǎn)生的藥害也是不同的。通過(guò)對(duì)不同品種谷子噴施二甲四氯推薦劑量后各指標(biāo)的分析討論，結(jié)果表明二甲四氯對(duì)張雜3號(hào)的藥害現(xiàn)象最不明顯，對(duì)張雜12號(hào)和13號(hào)2個(gè)品種的抑制生長(zhǎng)作用在30 d后得到了逐漸恢復(fù)，不影響谷子的生長(zhǎng)。試驗(yàn)表明二甲四氯可以在雜交谷田用于除草，在常規(guī)品種谷田是否有藥害現(xiàn)象還需要進(jìn)一步的研究。

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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(diǎn)研發(fā)(指南)項(xiàng)目(2015-TN-09)；山西農(nóng)業(yè)大學(xué)引進(jìn)人才博士科研啟動(dòng)費(fèi)項(xiàng)目(2013YJ01)；山西農(nóng)業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目(2014023)。

董淑琦(1980-)，男，山西應(yīng)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(dǎo)師，從事作物化學(xué)調(diào)控與化學(xué)除草研究。

2016-05-10

S 515

A

0517-6611(2016)17-044-03