植物生長調(diào)節(jié)劑對冬小麥莖稈性狀及子粒產(chǎn)量的調(diào)控效應

蘇玉環(huán)，馬永安，陳冬梅，劉慶芳，李小康，劉保華，王 偉，王雪香

（1.邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院，河北 邯鄲 056001；2.館陶縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河北 館陶 057750）

倒伏是小麥生產(chǎn)中普遍存在的問題，也是限制小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的主要因素。小麥倒伏會造成子粒癟瘦，嚴重影響小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，同時會加大機械收割的難度、增加收割成本。小麥孕穗期至揚花期發(fā)生倒伏造成減產(chǎn)30% 左右，嚴重時會達50%；灌漿期發(fā)生輕度倒伏造成減產(chǎn)10%～15%，嚴重時在20%以上；乳熟期倒伏一般減產(chǎn)10%～15%［1，2］。近年來小麥生長后期大風、降雨極端天氣頻發(fā)，倒伏時有發(fā)生，2013、2016、2017、2020 年河北省小麥生產(chǎn)上發(fā)生大面積倒伏，不僅造成減產(chǎn)，還加大了機械收割難度、增加收割成本。如何提高小麥的抗倒性已成為科研工作者關(guān)注的重點［3-5］。植物生長調(diào)節(jié)劑已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應用，并在水稻、小麥、玉米等大田作物上取得了良好效果，其可以調(diào)節(jié)作物的生長過程，進而對作物的產(chǎn)量和抗逆性產(chǎn)生一定的影響［6-12］。倒伏可以通過調(diào)控肥水、播量等技術(shù)來控制，但難度大。噴施植物生長調(diào)節(jié)劑簡便易行，是提高小麥抗倒伏能力的有效措施。在小麥生產(chǎn)上，利用矮壯素、多效唑均能夠明顯降低小麥的株高，增加莖稈的粗度，增強莖稈機械強度，提高小麥抗倒伏能力［12-16］。

目前，農(nóng)戶習慣于拔節(jié)期前后使用多效唑、矮壯素等植物生長調(diào)節(jié)劑防止倒伏發(fā)生，但噴施調(diào)節(jié)劑也存在減產(chǎn)的風險。正確選擇生長調(diào)節(jié)劑的種類、掌握噴施的時期對小麥生產(chǎn)至關(guān)重要。鑒于此，本試驗以黃淮北部麥區(qū)生產(chǎn)上大面積推廣的品種邯麥19 為供試材料，通過在起身期和拔節(jié)期葉面噴施矮壯素、多效唑，研究植物生長調(diào)節(jié)劑對小麥莖稈特性及產(chǎn)量的影響，以期為合理采用化控技術(shù)實現(xiàn)小麥穩(wěn)產(chǎn)栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試點概況

供試品種為邯麥19。試驗材料于2020—2021年在河北省邯鄲市邯山區(qū)苗莊試驗農(nóng)場種植。試驗地常年以小麥-玉米一年兩熟種植模式為主，土壤為壤土，地力中等偏上，前茬作物為玉米，秸稈不還田。2020 年播種前 0～20 cm 土層基礎(chǔ)肥力為：pH 8.31，有機質(zhì)20.22 g/kg，全氮1.58 g/kg，堿解氮125.5 mg/kg，速效磷25.69 mg/kg，速效鉀153.62 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區(qū)組設計，共7 個處理，分別為T1（起身期+多效唑）；T2（起身期+矮壯素）；T3（拔節(jié)期+多效唑）；T4（拔節(jié)期+矮壯素）；T5（起身+拔節(jié)期+多效唑）；T6（起身+拔節(jié)期+矮壯素）；T7（對照）（清水）。植物生長調(diào)節(jié)劑為多效唑15%（四川潤爾科技有限公司）、矮壯素50%（四川潤爾科技有限公司）。小區(qū)面積13.5 m2（9.0 m×1.5 m），3 次重復。使用劑量為說明書推薦劑量，對水后電動噴霧器噴藥，噴施量為450 kg/hm2。供試品種于2020 年10 月15日造墑播種，底施復合肥750 kg/hm2（N-P-K：15-15-15），拔節(jié)期結(jié)合灌水追施尿素300 kg/hm2。全生育期澆3 水：越冬水、拔節(jié)水、揚花水。其他管理同大田常規(guī)管理。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素測定 小麥三葉期定點，蠟熟期調(diào)查各樣點穗數(shù)；在樣點內(nèi)隨機剪取20 個穗，統(tǒng)計穗粒數(shù)；成熟后全區(qū)收獲，脫粒、自然風干后稱重，折算成hm2產(chǎn)量，測定千粒重。

1.3.2 莖稈性狀的測定 小麥成熟期，各小區(qū)隨機抽取有代表的10 株，分出主莖，測定株高、重心高度、地上部鮮重和基部節(jié)間性狀等。地上部單莖鮮重：測定帶穗、葉和鞘的完整地上部單莖鮮重；重心高度：測定莖稈基部至該莖（帶穗、葉和鞘）平衡支點的距離；莖稈機械強度：取剝除莖鞘后的莖稈基部第2 節(jié)間，兩端放于高50 cm、間隔5 cm 的支撐木架凹槽內(nèi)，在其中部掛一容器，向容器內(nèi)勻速緩慢加入細沙，至基2 節(jié)間剛好折斷時停止，細沙和容器自身的重量即為莖稈機械強度。用直尺和游標卡尺測定節(jié)間長度、直徑、壁厚。

1.3.3 品種倒伏指數(shù)的計算 參照王勇等［17］提出的品種倒伏指數(shù)來衡量供試材料抗倒伏的相對強弱。品種的倒伏指數(shù)越小，抗倒伏能力越強。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2003 進行數(shù)據(jù)整理，利用DPS 統(tǒng)計分析軟件進行顯著性檢驗（LSD 法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時期噴施植物生長調(diào)節(jié)劑對產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表1 可知，與對照相比，噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可以增加小麥的子粒產(chǎn)量，增幅為0.42%～5.15%。其中，T1、T5 處理的產(chǎn)量顯著高于對照（P＜0.05），其他處理與對照差異不顯著。這表明起身期噴施多效唑、起身期+拔節(jié)期噴施多效唑增產(chǎn)效果顯著。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看，噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可以增加有效穗數(shù)和穗粒數(shù)。其中T1、T2、T5 處理的有效穗數(shù)要顯著高于對照，T1、T5 處理的有效穗數(shù)顯著高于T2 處理（P＜0.05）。這表明起身期、起身期+拔節(jié)期噴施多效唑、起身期噴施矮壯素可以顯著增加有效穗數(shù)；T1、T5 處理的穗粒數(shù)與對照差異顯著，其余處理的穗粒數(shù)與對照處理差異不顯著。這表明起身期噴施多效唑?qū)λ肓?shù)的增加效果顯著。噴施多效唑、矮壯素對千粒重無顯著影響。綜合分析發(fā)現(xiàn)，起身期噴施多效唑為最佳處理，能夠顯著提高小麥的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)，從而顯著提高子粒產(chǎn)量。

表1 不同時期噴施植物生長調(diào)節(jié)劑對產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.2 不同時期噴施植物生長調(diào)節(jié)劑對株高的影響

由圖1 可知，噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可以降低各生育時期小麥的株高，降幅因調(diào)節(jié)劑的種類和噴施時期不同而存在差異。各時期的株高變化基本一致。從成熟期各處理的株高分析，與對照相比，多效唑、矮壯素使小麥株高分別降低6.4～12.3 cm、0.3～0.6 cm。方差分析表現(xiàn)為T5＜T1＜T3＜T6、T2、T4、T7，即 T5、T1、T3 處理的株高差異顯著，且這 3 個處理的株高顯著低于其他處理；T6、T2、T4 處理與對照差異不顯著。這表明多效唑?qū)χ旮叩挠绊懶Ч笥诎珘阉?，起身?拔節(jié)期噴施的效果最強，其次是起身期，拔節(jié)期效果最弱。

圖1 不同處理對各生育時期株高的影響

2.3 不同時期噴施植物生長調(diào)節(jié)劑對倒伏指數(shù)的影響

植株的重心高度、莖稈強度、地上部鮮重與抗倒伏能力關(guān)系密切，相關(guān)分析表明，倒伏指數(shù)與植株的重心高度呈極顯著正相關(guān)，與基2 節(jié)機械強度呈顯著負相關(guān)。從表2 可知，與對照相比，噴施多效唑、矮壯素可顯著降低植株的重心高度（P＜0.05），降低幅度為 2.83%～18.12%，各處理表現(xiàn)為：T5＜T1＜T3、T4＜T2、T6＜T7，說明多效唑?qū)χ匦母叨鹊挠绊懶Ч笥诎珘阉兀鹕砥?拔節(jié)期噴施效果＞起身期＞拔節(jié)期，這與對株高的影響效果一致。噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可以顯著提高成熟期基二節(jié)莖稈機械強度，增幅為 4.79%～9.53%，各處理表現(xiàn)為：T5、T4、T2、T1＞T3、T6＞T7。與對照相比，噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可以顯著降低倒伏指數(shù)，提高小麥的抗倒性。除T6、T4 處理與對照差異不顯著外，其余處理的倒伏指數(shù)均顯著小于對照，其中T5 處理的倒伏指數(shù)最小，其次為 T3 處理，再者為 T1 處理，且 T5 處理的倒伏指數(shù)顯著低于 T3、T1 處理，T3、T1 處理差異不顯著。T2 處理的倒伏指數(shù)顯著低于T4、T6 處理及對照，T4、T6 處理與對照差異不顯著。說明噴施多效唑?qū)μ岣呖沟剐缘男Ч麅?yōu)于矮壯素，且起身期+拔節(jié)期噴施多效唑的效果優(yōu)于起身期、拔節(jié)期單次噴施；噴施矮壯素在起身期噴施的效果優(yōu)于拔節(jié)期。

表2 成熟期各處理倒伏指數(shù)的調(diào)查結(jié)果

2.4 不同時期噴施植物生長調(diào)節(jié)劑對莖稈特性的影響

從表3 可知，與對照相比，噴施多效唑、矮壯素可以降低基部一、二節(jié)節(jié)間長度，其中噴施多效唑基部一、二節(jié)的降幅分別為1.98～2.93 cm、0.66～1.03 cm，噴施矮壯素基部一、二節(jié)的降幅分別為1.21～2.34 cm、0.02～0.38 cm。噴施植物生長調(diào)節(jié)劑處理的基一節(jié)節(jié)間長度均顯著低于對照，基二節(jié)節(jié)間長度雖低于對照，但T2、T4、T6 處理與對照差異不顯著，T1、T5、T3 處理與對照差異顯著。

表3 成熟期各處理基部一、二節(jié)間的調(diào)查結(jié)果

噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可以增加基部節(jié)間直徑?；还?jié)直徑除T3、T4 處理外，其余處理基一節(jié)直徑均顯著高于對照；其中以T5 處理的基一節(jié)節(jié)間直徑最粗，與T1、T2、T6 處理差異不顯著?；?jié)節(jié)間直徑除T4 處理與差異不顯著外，其余處理均顯著高于對照；其中以T1 處理基二節(jié)直徑最粗，且顯著高于其他處理；其次為T6 處理，但與 T2、T5、T3 處理差異不顯著。

噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可以增加基部節(jié)間壁厚?；还?jié)節(jié)間壁厚除T5 處理與對照差異不顯著外，其余處理均顯著高于對照；T3 處理的基一節(jié)節(jié)間壁最厚，與T1 處理差異不顯著，但兩者均顯著高于其他處理。基二節(jié)節(jié)間壁厚表現(xiàn)為：T1、T3＞T4、T6、T2、T5、T7，即以T1 處理的基二節(jié)節(jié)間壁最厚，其次為T3 處理，且兩者差異不顯著，但顯著高于對照和其他處理；T4、T6、T2、T5 處理間差異不顯著，且均高于對照。

因此植物生長調(diào)節(jié)劑可以顯著縮短基部節(jié)間的長度，增加直徑，增加壁厚，從而提高植株的抗倒性，且多效唑的效果優(yōu)于矮壯素，起身期噴施效果優(yōu)于拔節(jié)期。

3 小結(jié)與討論

倒伏是影響小麥產(chǎn)量的重要因素之一，而植株的莖稈強度決定著小麥的抗倒伏能力。小麥株高、基部節(jié)間長度、莖稈機械強度等與倒伏關(guān)系密切，其中株高越高、基部節(jié)間越長、基二節(jié)機械強度越弱，小麥越容易發(fā)生倒伏。植物生長調(diào)節(jié)劑對作物的生長調(diào)節(jié)首先表現(xiàn)在植株物理特性上［18］。本研究結(jié)果表明，噴施多效唑、矮壯素可以降低小麥的株高，但因藥劑種類、噴施時期不同而存在差異。噴施多效唑可以顯著降低小麥株高，其中以起身期和拔節(jié)期噴施多效唑處理的株高最低。噴施矮壯素對株高的影響不顯著。同時，噴施植物生長調(diào)節(jié)劑可以降低植株的重心高度，提高基二節(jié)的莖稈機械強度，增加地上部的鮮重，降低倒伏指數(shù)，顯著縮短基部節(jié)間的長度，增加直徑，增加壁厚，提高莖稈質(zhì)量，從而提高植株的抗倒性。

生長調(diào)節(jié)劑一方面可以降低小麥株高，提高莖稈強度，降低倒伏指數(shù)，另一方面也會影響小麥的產(chǎn)量。因此，在調(diào)節(jié)劑的選擇和使用上既要注意控制株高又要抵御減產(chǎn)的風險。鈕力亞等［19］研究發(fā)現(xiàn)，烯效唑和矮壯素可以顯著提高冬小麥的穗數(shù)和子粒產(chǎn)量，但是對小穗數(shù)和穗粒數(shù)沒有顯著影響。本試驗中，起身期噴施多效唑處理的產(chǎn)量與對照差異顯著，其余處理雖較對照增加，但差異不顯著。植物生長調(diào)節(jié)劑對有效穗數(shù)、穗粒數(shù)的影響差異顯著，但對千粒重差異不顯著，其中以起身期噴施多效唑的處理有效穗數(shù)、穗粒數(shù)最高，這也是該處理產(chǎn)量最高的主要原因。綜合分析認為，起身期噴施多效唑為最佳處理。本試驗中的藥劑使用劑量為說明書推薦劑量，未對適宜藥劑設置濃度試驗，今后仍需作進一步研究。