赤?吲乙?蕓苔與稻田除草劑混用對水稻光合作用和產量的影響

摘要：為了探究稻田除草劑與植物生長調節劑0.136%赤·吲乙·蕓苔可濕性粉劑（WP）混用對水稻光合作用和產量的影響，以明恢63水稻為研究對象，以25 g/L五氟磺草胺可分散油懸浮劑（OD） 1 200 mL/hm2、3%氯氟吡啶酯乳油（EC）1 200 mL/hm2分別單用及與0.136%赤·吲乙·蕓苔 WP 45 g/hm2混用進行盆栽試驗。結果表明，與單用除草劑相比，赤·吲乙·蕓苔分別與五氟磺草胺、氯氟吡啶酯混用處理下，水稻抽穗揚花期的光合作用均有提升，氣孔導度（Gs）和蒸騰速率（Tr）顯著提高；水稻成熟期的單穗飽粒數、結實率、千粒重和單桶實測產量都有顯著提高，分別提高了11.86%和18.54%、6.10%和9.24%、7.86%和13.83%、21.05%和36.25%。綜上所述，0.136%赤·吲乙·蕓苔 WP與25 g/L五氟磺草胺OD或3%氯氟吡啶酯EC混用能促進水稻的光合作用，改善水稻的產量性狀，最終增加產量。

關鍵詞：赤·吲乙·蕓苔；五氟磺草胺；氯氟吡啶酯；光合作用；產量；水稻

中圖分類號：S451.2；S511.2+1" 文獻標志碼：A" 文章編號：1003-935X（2024）03-0077-06

Effects of Gibberellic Acid·Indol-3-Ylacetic Acid·Brassinolide Mixing with Rice Paddy Herbicides on Photosynthesis and Yield of Rice

ZHANG Ruiping^1，3，LI Guangning2，CHENG Wenchao2，QIANG Sheng2，XIA Aiping1，SONG Xiaoling2

（1.Beijing Plum Agrochemical Trading Co.，Ltd.，Beijing 100025，China；2.Weed Research Lab，College of Life Sciences，

Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China；3.Jiangsu Postgraduate Workstation，

Jiangsu AgraForUm Soil Remediation Co.，Ltd.，Nantong 226300，China）

Abstract：To investigate effects of rice paddy herbicides mixing with plant growth regulator gibberellic acid·indol-3-ylacetic acid·brassinolide 0.136% WP on photosynthesis and yield，the pot experiment was conducted taking Minghui 63 as subject. The treatments involved penoxsulam 25 g/L OD at 1 200 mL/hm2 and florpyrauxifen-benzyl 3% EC at 1 200 mL/hm2，as well as their respective mixture with gibberellic acid·indol-3-ylacetic acid·brassinolide 0.136% WP at 45 g/hm2. Compared to the treatment of penoxsulam or florpyrauxifen-benzyl applied alone，their mixture with" gibberellic acid·indol-3-ylacetic acid·brassinolide improved in photosynthesis at heading and flowering stages of rice，and both Gs and Tr were significantly increased . The number of filled grains per panicle，seed setting rate，1 000-grain weight and actual yield per bucket during the rice mature stage were significantly improved，with improvements of 11.86% and 18.54%，6.10% and 9.24%，7.86% and 13.18%，21.05% and 36.25%，respectively. In summary，gibberellic acid·indol-3-ylacetic acid·brassinolide 0.136% WP mixing with penoxsulam 25 g/L OD or florpyrauxifen-benzyl 3% EC could promote photosynthesis and improve yield traits，thereby increasing yield in rice paddy.

Key words：gibberellic acid·indol-3-ylacetic acid·brassinolide；penoxsulam；florpyrauxifen-benzyl；photosynthesis；yield；rice

收稿日期：2024-04-12

基金項目：2019年江蘇省“雙創計劃”。

作者簡介：張瑞萍（1981—），女，河北唐山人，博士，高級農藝師，研究方向為植物保護與生態農業技術。E-mail：zhangrp2006@sina.com。

通信作者：宋小玲，博士，教授，博士生導師，研究方向為雜草生物生態學及管理。E-mail：sxl@njau.edu.cn。

作物產量主要來源于光合作用，形成作物產量的有機物都直接或間接來自光合產物，產量高低決定于光合產物的積累與分配。除草劑中的光合抑制劑對植物的光合作用有顯著影響，但即使是非光合抑制類型的除草劑施用后也會影響作物的光合作用，這是因為除草劑除初級作用外，還會產生次級作用，引起光合能力的下降。凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）和氣孔限制值（Ls）均是從多個角度反映光合能力強弱的指標^［1］。秦猛等在除草劑種類與施用濃度對寒地水稻生長及光合特性的影響中研究發現，供試的丁草胺水乳劑（EW）、乙氧氟草醚乳油（EC）和雙環磺草酮懸浮劑（SC）3種除草劑對水稻光合特性的影響為初期抑制效應，在水稻分蘗盛期除草劑對葉片的Pn、Tr和Gs均有所抑制，對Ci有促進作用，且隨著除草劑濃度的提高，各光合指標的變幅增大^［2］。張衛國在除草劑苯磺隆可濕性粉劑（WP）對黨參幼苗葉片光合指標的影響研究中發現，苯磺隆WP對黨參幼苗的葉綠素含量、Pn、Gs和Tr的影響均隨著苯磺隆WP濃度的增加逐漸降低，而Ci會隨著濃度的增加先降低后略有升高^［3］。

植物生長調節劑有促進作物光合作用、生理代謝、提高產量和品質的作用^［4］。除草劑與植物生長調節劑混用對作物有減輕除草劑藥害、調控生長的作用。魏佳峰等研究表明，赤·吲乙·蕓苔WP與除草劑混用，能提高水稻功能葉片中3種氮代謝關鍵酶——硝酸還原酶、谷氨酰胺合成酶、蛋白水解酶的活性，增強光合作用，促進可溶性糖的積累，延緩葉片衰老，從而減輕藥害^［5］。0.136%赤·吲乙·蕓苔 WP是植物源植物生長調節劑，內含赤霉酸、吲哚乙酸、蕓苔素內酯等多種天然植物內源激素，在農業生產上已廣泛應用于糧食作物、經濟作物的提質增產等^［6-9］。前期的研究結果表明，0.136%赤·吲乙·蕓苔 WP分別與五氟磺草胺可分散油懸浮劑（OD）和氯氟吡啶酯EC 混用能有效緩解2種除草劑單用對水稻葉綠素熒光參數的影響，提高水稻葉片光能轉化率，促進水稻的光合作用^［10-11］。而0.136%赤·吲乙·蕓苔WP與除草劑混用對水稻光合作用的強弱及產量的影響尚未見報道。本研究以明恢63秈型常規水稻（Oryza sativa L.）為試驗材料，以五氟磺草胺OD、氯氟吡啶酯EC為供試除草劑開展試驗，旨在為0.136%赤·吲乙·蕓苔 WP與除草劑混用技術的可行性提供試驗依據。

1 材料與方法

1.1 供試雜草與作物

供試水稻品種為明恢63秈型常規水稻。試驗材料種植于南京農業大學牌樓試驗基地溫室內，采用水稻田土壤作為基質，所用土壤在采集時去掉表層1 cm的土壤，經風干后碾碎過篩，剔除雜物。種植容器為塑料桶（直徑為30.0 cm，高度為27.0 cm），在桶內裝好水稻田土壤，加水浸泡、攪拌、沉淀后去除多余水分，并按照25 kg/667 m2的施肥量折算后施用復合肥（N、P2O5、K2O含量均為16%，常州中東化肥有限公司生產）0.026 g/桶，加滿水浸泡2 d后攪拌均勻，置于溫室內沉淀1 d，之后倒出多余水分。在桶內播種水稻，每桶種3穴，每穴3粒，出苗后間苗，每穴保留1株，及時拔除剛出苗的雜草，保持桶中無雜草狀態。后期進行正常的管理，水稻全生育季無病蟲害發生，未使用其他防治藥劑。

1.2 供試藥劑及處理

25 g/L五氟磺草胺OD，登記證號為PD20070350，科迪華農業科技有限責任公司生產，商品名為稻杰；3%氯氟吡啶酯EC，登記證號為PD20171737，科迪華農業科技有限責任公司生產，商品名為靈斯科·丹；0.136%赤·吲乙·蕓苔WP，登記證號為PD20096813，德國阿格福萊農林環境生物技術股份有限公司生產，商品名為碧護。

試驗設置6個處理，分別為0.136%赤·吲乙·蕓苔WP 45 g/hm2、25 g/L五氟磺草胺OD 1 200 mL/hm2、3%氯氟吡啶酯EC 1 200 mL/hm2、25 g/L五氟磺草胺OD 1 200 mL/hm2+0.136%赤·吲乙·蕓苔WP 45 g/hm2、3%氯氟吡啶酯EC 1 200 mL/hm2+0.136%赤·吲乙·蕓苔WP 45 g/hm2 以及清水對照。其中，25 g/L五氟磺草胺 OD和3%氯氟吡啶酯 EC 的噴藥劑量為水稻田最大使用劑量1 200 mL/hm2，0.136%赤·吲乙·蕓苔的噴藥劑量為商品制劑的水稻田推薦劑量 45 g/hm2。

1.3 施藥時間及方法

施藥日期為2019年5月21日，當天晴朗無風，溫室內氣溫15～27 ℃，水稻處于3 ～ 4葉期。為了確保噴藥的均勻度，預先用藍墨水代替除草劑在2 m2的范圍內反復噴施多次，直到藥液均勻分布。施藥時，種植水稻的塑料桶均勻擺放在 2 m2 的空地內，采用1.5 L手持式噴霧器（圓錐形噴頭，型號SX-574，中國市下控股有限公司）均勻噴霧（在正式施藥前反復練習，并在施藥過程中通過控制噴霧壓力和總藥液量來確保施藥的均勻性），噴霧壓力為0.2 MPa，不同處理使用獨立的噴霧器，藥液總量為45 mL/m2。

1.4 測定方法

1.4.1 水稻光合特性參數的測定

于水稻的抽穗揚花期，采用LI-6400便攜式光合儀（美國 Li-COR 公司生產）在晴天09：30—11：00，在CO2濃度為 350 μmol/mol、光照度為1 200 μmol/（m2 · s）、溫度為30 ℃、O2濃度為21%的條件下，每個處理隨機在8桶中選取6株，每株測定主莖劍葉的Pn、Gs、Ci和Tr。

1.4.2 水稻成熟期產量性狀的測定

水稻成熟后，各處理隨機測定5桶，共計15株水稻，測定株高、劍葉面積、單株成穗數、穗長、單穗飽粒數、結實率。烘干至恒重后測定千粒重和單桶產量。其中單桶產量為每桶中所有谷粒的重量，g。

1.5 數據分析

試驗數據用Excel進行整理，并用SPSS 19.0軟件處理，采用Duncans新復極差法進行方差分析和比較。光合特性數值為6次重復的平均值±標準差；產量性狀數值為15次重復的平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 對水稻抽穗揚花期光合作用的影響

由表1和表2可知，與對照相比，五氟磺草胺OD單用處理水稻抽穗揚花期的Pn、Gs、Tr有下降趨勢，但與對照無顯著差異，Ls顯著降低19.47%，同時Ci顯著提高14.93%；氯氟吡啶酯EC單用處理水稻抽穗揚花期的Pn、Gs和Tr分別顯著降低9.21%、15.56%和15.22%，Ci、Ls與對照無顯著差異。這說明五氟磺草胺OD和氯氟吡啶酯EC單用時對水稻的光合作用均有一定的抑制作用，但2種除草劑的抑制表現不同。

五氟磺草胺OD+赤·吲乙·蕓苔WP混用處理與五氟磺草胺OD單用相比，水稻的Pn、Gs、Tr、Ls分別顯著提高13.48%、33.33%、57.84%、56.17%，同時Ci顯著降低25.63%，且與赤·吲乙·蕓苔WP單用相比上述光合特性指標無顯著差異。氯氟吡啶酯EC+赤·吲乙·蕓苔WP混用處理與氯氟吡啶酯EC單用相比，水稻的Gs、Tr和Ls分別顯著提高7.89%、39.58%和42.86%，Pn和Ci則無顯著差異。說明赤·吲乙·蕓苔WP有利于緩解五氟磺草胺OD、氯氟吡啶酯EC單用對水稻抽穗揚花期光合作用的部分影響，同時增強水稻的光合能力。

2.2 對水稻產量的影響

由表3和表4可知，與對照相比，單用五氟磺草胺OD處理水稻成熟期的株高、劍葉面積、單株成穗數、穗長、單穗飽粒數、結實率、千粒重、單株產量、實測產量都無明顯差異；氯氟吡啶酯EC單用處理水稻成熟期的單株成穗率顯著增加，千粒重顯著降低，其他指標無顯著差異，說明在水稻 3～4葉期用五氟磺草胺OD和氯氟吡啶酯EC處理后至水稻成熟期并未對水稻的產量產生顯著影響。

五氟磺草胺OD+赤·吲乙·蕓苔WP混用處理與五氟磺草胺OD單用相比，水稻成熟期的株高、劍葉面積、單株成穗數、穗長、單穗飽粒數、千粒重、單桶實測產量都有顯著提高，分別提高8.40%、10.18%、18.09%、9.66%、11.86%、7.86%、21.05%，且與赤·吲乙·蕓苔WP單用相比上述性狀無顯著差異。氯氟吡啶酯EC+赤·吲乙·蕓苔WP混用處理與氯氟吡啶酯EC單用相比，水稻成熟期的單穗飽粒數、結實率、千粒重、單桶實測產量都有顯著提高，分別提高18.54%、9.24%、13.83%、36.25%，且與赤·吲乙·蕓苔WP單用相比實測產量無顯著差異，說明赤·吲乙·蕓苔WP與除草劑混用顯著提高了水稻的產量性狀指標，增加了水稻產量。

3 結論與討論

光合作用是指綠色植物通過葉綠素吸收光能，同化CO2和H2O，制造有機物并釋放O2的過程^［12-14］。反映光合能力強弱的指標是Pn、Gs、Ci、Tr和Ls^［15-16］。Pn為總光合速率減去呼吸速率的部分，一般可以表征氧氣的凈生成速率、CO2的凈消耗速率或有機物的積累速率。Gs是氣孔張開的程度，它是影響植物光合作用、呼吸作用及蒸騰作用的主要因素。Ci是生物體細胞間CO2的濃度。由于氣孔導度的限制，進入氣孔的CO2氣體減少，導致Ci不能滿足光合作用的需求，稱為光合作用的氣孔限制，Ls由（1-Ci/Ca）計算所得，其中Ca是大氣CO2濃度。Tr是衡量蒸騰作用強弱的指標之一，是指植物在一定時間內單位葉面積蒸騰的水量，氣孔導度大也有利于蒸騰作用。導致光合作用降低的因子包括氣孔限制和非氣孔限制，Ci和Ls是2個評判氣孔限制和非氣孔限制的指標，其中Ci是關鍵指標，Ci降低和Ls升高表明是氣孔限制，Ci升高和Ls降低則為非氣孔限制。

本研究于水稻3～4葉期單用五氟磺草胺OD處理后，與對照相比，水稻抽穗揚花期的Pn、Gs和Tr呈下降趨勢但無顯著差異，Ci升高和Ls降低則存在顯著差異，說明五氟磺草胺OD單用處理水稻抽穗揚花期的光合作用抑制是非氣孔限制因子造成的。而苗期施用五氟磺草胺OD導致的水稻光合作用抑制至水稻揚花期時已基本得到緩解，尤其是五氟磺草胺OD+赤·吲乙·蕓苔WP混用處理，與五氟磺草胺OD單用相比顯著提高了水稻的Pn、Gs、Tr和Ls，而Ci顯著降低，由此可見，赤·吲乙·蕓苔WP的加入有利于緩解五氟磺草胺OD施用后對水稻抽穗揚花期的光合作用非氣孔限制的影響，同時增強水稻的光合能力，提高水稻的生產潛能。

于水稻3～4葉期單用氯氟吡啶酯EC處理后，與對照相比，水稻抽穗揚花期的Pn、Gs和Tr均顯著下降，Ci、Ls無顯著差異。說明氯氟吡啶酯EC對水稻光合作用的抑制作用主要是通過降低Gs和Tr來實現的，且抑制時間較五氟磺草胺OD處理更長。氯氟吡啶酯EC+赤·吲乙·蕓苔WP混用處理與氯氟吡啶酯EC單用處理相比顯著提高了水稻的Gs、Tr和Ls，說明赤·吲乙·蕓苔WP的加入對氯氟吡啶酯EC抑制水稻光合作用有一定的緩解作用。本研究中氯氟吡啶酯EC+赤·吲乙·蕓苔WP混用處理與氯氟吡啶酯EC單用處理的水稻Pn和Ci差異不顯著，與五氟磺草胺OD單用處理產生差異可能是除草劑對水稻的脅迫程度差異造成的。

90%以上的植物干物質來源于光合作用，水稻生育后期干物質的積累與產量密切相關^［17-18］。劍葉作為水稻灌漿期光合產物的主要合成部位，其面積指數代表了光合源的多少，光合速率則體現了光合源的質量情況^［19］。前期的研究表明，0.136%赤·吲乙·蕓苔WP與水稻田除草劑混用具有促進水稻健康生長，增加有效分蘗數、增加生物量（增加7.40%～13.1%），增加產量（增加2.41%～9.01%）的作用^［5］。本研究中，五氟磺草胺OD+赤·吲乙·蕓苔WP混用處理的劍葉面積與光合速率均顯著高于五氟磺草胺OD單用處理，說明劍葉光合能力的改善有利于水稻干物質生產效率的提升。氯氟吡啶酯EC+赤·吲乙·蕓苔WP混用處理的劍葉面積與光合速率也高于氯氟吡啶酯EC單用處理，但差異不顯著。

本研究中水稻試驗的產量性狀結果表明，與對照相比，在水稻3～4葉期施用五氟磺草胺OD或氯氟吡啶酯EC 1 200 mL/hm2并未對水稻的產量及性狀產生顯著影響；而五氟磺草胺OD+赤·吲乙·蕓苔WP混用處理與除草劑單用相比，水稻成熟期的株高、劍葉面積、單株成穗數、穗長、單穗飽粒數、千粒重、每桶實測產量都有顯著提高；與赤·吲乙·蕓苔WP單用相比上述性狀指標無顯著差異。這與馬小龍等的研究中“燕麥種子產量與株高、穗長、單穗穗粒數、千粒重、凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度呈正相關”的研究結果^［20］一致，也與在水稻不同時期使用赤·吲乙·蕓苔 WP（30 g/hm2）和赤·吲乙·蕓苔WP “一拌兩噴”的使用方式能夠促進水稻生長發育，增加分蘗，增加有效穗數和千粒重，顯著提高作物產量的研究結果^{［7，21-23］}一致。

綜上所述，赤·吲乙·蕓苔WP作為植物生長調節劑在與五氟磺草胺OD和氯氟吡啶酯EC分別混用后能有效緩解2種除草劑對水稻抽穗揚花期光合特性的影響，并能提高水稻的光合作用，進而提高和改善水稻成熟期的各性狀指標，增加水稻產量。

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