葉面噴施二氫卟吩鐵提高小麥苗期耐寒性效果初探

李可 楊文飛 杜小鳳 文廷剛 顧大路 楊威 徐永剛

摘 要 為探究0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑緩解低溫冷害的作用機(jī)理，以苗期淮麥12581為試驗(yàn)材料，研究了0.075 g·L-1、0.150 g·L-1、0.225 g·L-1、0.300 g·L-1 0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑對(duì)低溫脅迫下二葉一心期小麥農(nóng)藝性狀的影響，以噴施蒸餾水為對(duì)照。結(jié)果表明：0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑對(duì)低溫脅迫下小麥幼苗生長(zhǎng)發(fā)育具有促進(jìn)作用，株高、地上部生物量均高于對(duì)照，根系得到伸長(zhǎng)和生長(zhǎng)，其中

0.225 g·L-1 0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑效果最好，綜合性應(yīng)用價(jià)值最高，對(duì)小麥生產(chǎn)實(shí)踐具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 0.02%二氫卟吩鐵；小麥苗期；低溫脅迫；農(nóng)藝性狀

中圖分類號(hào)：S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.02.003

植物生長(zhǎng)物質(zhì)是一類可以調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的生理活性物質(zhì)，包括植物激素和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑兩類，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育等各種生命現(xiàn)象起著調(diào)控作用[1]。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是根據(jù)植物激素的結(jié)構(gòu)、功能和作用原理經(jīng)人工提取、合成的，能調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育生理功能的化學(xué)物質(zhì)，按其作用效果可以分為三大類，即生長(zhǎng)促進(jìn)劑（生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素和油菜素甾醇等）、生長(zhǎng)抑制劑（脫落酸、水楊酸）、生長(zhǎng)延緩劑（多效唑、矮壯素）[2]。研究表明，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在被植物吸收后可促使多種活性酶類物質(zhì)聯(lián)合作用，從而調(diào)控其生理活動(dòng)。近年來，一種從蠶沙中提取的具有調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)作用的新型天然植物誘抗劑——二氫卟吩鐵成為研究熱點(diǎn)。

0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑是一種新型的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，能夠通過抑制葉綠素酶而延緩葉綠素的降解，從而提高光合作用效率，具有增強(qiáng)抗逆生理、提高發(fā)芽率、促進(jìn)根系生長(zhǎng)等特點(diǎn)[3]。大田試驗(yàn)首次表明，二氫卟吩鐵能夠明顯促進(jìn)小麥生長(zhǎng)，減少肥料用量，且無藥害，對(duì)品質(zhì)無不良影響，增產(chǎn)增收效果顯著[4]。前人的研究表明，葉綠酸鐵能夠從抗氧化方面提高綠豆苗的耐鹽性，緩解逆境下植物的氧化損傷[5]。低溫冷害是全球性自然災(zāi)害，近年來我國(guó)極端低溫天氣發(fā)生的頻率和強(qiáng)度都在不斷增加，長(zhǎng)期低溫冷害影響冬小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，已成為限制其高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的主要因素，而苗期遭受低溫寒潮天氣易造成小麥不同程度凍害。關(guān)于小麥低溫冷害的報(bào)道多集中于拔節(jié)期[6]，但是關(guān)于苗期低溫脅迫條件下小麥的受凍程度、生理生化反應(yīng)和調(diào)控措施研究報(bào)道較少。本研究利用人工氣候模擬低溫逆境，研究低溫脅迫下，噴施不同稀釋倍數(shù)的0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑對(duì)苗期淮麥12581調(diào)控作用。

1 材料與方法

1.1 供試材料

2021年11月10日，試驗(yàn)在江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所城南基地進(jìn)行，供試材料為淮麥12581，由淮安市農(nóng)科院提供。

1.2 試驗(yàn)方法

挑選成熟飽滿、大小均勻一致的小麥籽粒播種于盛有土壤的8 cm×8 cm塑料盒中，30盒為一個(gè)處理，共播種150盒。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)室溫培養(yǎng)，待小麥發(fā)芽后，移至氣候箱中培養(yǎng)，白天溫度為20 ℃、夜晚溫度為15 ℃，空氣濕度為70%。幼苗長(zhǎng)到二葉一心期時(shí)，設(shè)置氣候箱溫度為白天-2 ℃、夜晚-5 ℃處理48 h，低溫處理后放入常溫中培養(yǎng)，以葉面噴施蒸餾水為對(duì)照組CK，葉面噴施0.075 g·L-1、0.150 g·L-1、0.225 g·L-1、0.300 g·L-1 0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑為試驗(yàn)組，見表1。

1.3 取樣與測(cè)定

低溫處理48 h后，隨機(jī)選取健壯且長(zhǎng)勢(shì)一致的幼苗10株作為基本樣，3個(gè)重復(fù)；常溫生長(zhǎng)7 d后，各處理隨機(jī)取樣10株，3個(gè)重復(fù)，測(cè)定幼苗株高、根長(zhǎng)、地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量、根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量，待測(cè)樣品105 ℃下殺青30 min，然后置于75 ℃烘箱烘干至恒重并稱重。

利用SPAD-502型便攜式葉綠素儀測(cè)定小麥第一片葉片的SPAD值，每片葉片取上、中、下3個(gè)部位的均值。

1.4 安全性調(diào)查

用藥3 d、5 d和7 d后調(diào)查藥物安全性，通過對(duì)藥劑處理區(qū)與空白對(duì)照區(qū)小麥幼苗生長(zhǎng)情況進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)其藥害。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

采用SAS統(tǒng)計(jì)軟件分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，平均數(shù)檢驗(yàn)采用最小顯著差法（LSD0.05）進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查

低溫處理48 h后，用不同有效成分濃度的0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑處理小麥幼苗，在常溫環(huán)境中生長(zhǎng)7 d后，結(jié)果見表2。

從表2的小麥幼苗農(nóng)藝性狀相關(guān)指標(biāo)來看，0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑一定程度上促進(jìn)了小麥幼苗根系的伸長(zhǎng)，較對(duì)照增加6.7%～20.9%，其中藥劑濃度A處理效果最顯著，增幅達(dá)20.9%。藥劑濃度C處理幼苗的株高、地上部鮮重、干質(zhì)量及根鮮質(zhì)量均顯著高于其他4個(gè)處理，分別高于對(duì)照6.01%、15.38%、10.81%和70.68%，較其他處理來看，藥劑濃度C處理提高小麥幼苗抗寒性效果最好，即0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑667 m2施用量為4.5 g。

與CK相比，各處理SPAD值均顯著增加，尤其是藥劑濃度A、C處理，其中藥劑濃度A處理SPAD值高達(dá)58.1，較對(duì)照增加8.5%（見圖1），這可能是因?yàn)榈蜏孛{迫下葉綠素含量下降，而0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑能夠抑制葉綠素酶而延緩葉綠素的降解，提高葉綠素含量，并可以提高光系統(tǒng)Ⅱ的最大光化學(xué)效率。同時(shí)結(jié)合表2，藥劑濃度C處理（每667 m2使用4.5 g 0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑）對(duì)低溫脅迫下小麥幼苗生長(zhǎng)發(fā)育效果最好。

2.2 安全性

藥后3 d、5 d和7 d，觀測(cè)試驗(yàn)各處理區(qū)小麥的生長(zhǎng)情況，均未見藥害或者其他異常情況，幼苗生長(zhǎng)與對(duì)照區(qū)無明顯差異。

3 結(jié)論與討論

在面對(duì)低溫脅迫時(shí)，植物會(huì)產(chǎn)生一系列的生理生化反應(yīng)。由于活性氧積累而導(dǎo)致的氧化脅迫是影響植物正常生長(zhǎng)發(fā)育的主要因素[7]，活性氧是化學(xué)性質(zhì)活潑、氧化能力極強(qiáng)的含氧物質(zhì)總稱，是植物響應(yīng)非生物脅迫網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分[8]。低溫引發(fā)活性氧在小麥不同器官中積累，誘發(fā)膜脂過氧化作用，導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷，光合作用速率下降，同化物積累減少，同時(shí)導(dǎo)致小麥根系細(xì)胞膜受損，阻礙根系養(yǎng)分吸收，從而造成產(chǎn)量下降[9]。因此，通過各種方法提高低溫脅迫下小麥的抗氧化能力，有助于提高小麥的抗寒性，本研究通過葉面噴施不同濃度的0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑，探索其對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育的影響并確定最適濃度。

葉綠素含量是植物逆境條件下的重要生理指標(biāo)之一，低溫脅迫使植物葉綠素含量下降。而本研究使用0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑是一種新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，結(jié)構(gòu)類似于葉綠素代謝中間體，可能抑制葉綠素酶分解，從而提高葉綠素含量，促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育[10]。前人研究發(fā)現(xiàn)，0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑對(duì)油菜的生長(zhǎng)有一定的調(diào)節(jié)作用，能夠增加單株角果數(shù)、角粒數(shù)和千粒重等，增產(chǎn)效果明顯[11]；煙草伸根期噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑對(duì)煙草株高、葉面積等均有促進(jìn)作用，且對(duì)煙葉品質(zhì)無明顯影響[12]；分別在水稻秧苗移栽前、破口期和齊穗期噴施0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑，有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均顯著增加[13]。本研究發(fā)現(xiàn)，小麥幼苗低溫脅迫

48 h后，0.02%二氫卟吩鐵可溶粉劑能夠顯著提高株高、葉綠素含量、鮮質(zhì)量和干質(zhì)量，促進(jìn)小麥幼苗根系生長(zhǎng)，以有效成分0.225 g·L-1施用效果最好，即每667 m2施用量為4.5 g。同時(shí)可以觀察到，各藥劑處理區(qū)的小麥幼苗均正常生長(zhǎng)，未觀察到藥害癥狀，表明二氫卟吩鐵在小麥上的使用具有較好的安全性。

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（責(zé)任編輯：劉寧寧）