張瑛++李愛民++惠飛虎++張永吉++祁建波++張永泰
摘要:于2014—2015年間在江蘇里下河地區(qū)以江蘇省地方品種小蠟臺為材料,研究200、300、400 mg/L 3種濃度多效唑、烯效唑?qū)咨L發(fā)育的影響。結(jié)果表明,烯效唑、多效唑且均可縮短茭白節(jié)間長度,顯著降低茭白株高,促進有效分蘗,提高茭白產(chǎn)量,300 mg/L為適宜濃度,這一濃度下多效唑、烯效唑處理產(chǎn)量分別比對照提高33.9%、305%,過高濃度抑制植株生長,反而降低了產(chǎn)量。
關(guān)鍵詞:植物生長調(diào)節(jié)劑;多效唑;烯效唑;茭白;江蘇里下河地區(qū)
中圖分類號: S645.204;S482.8文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2016)12-0189-03
收稿日期:2016-01-15
基金項目:江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號:CX(15)1044];江蘇省科技支撐計劃(編號:BE2013388);江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程(編號:SXGC[2016]208)。
作者簡介:張瑛(1979—),男,江蘇泗陽人,碩士,助理研究員,主要從事蔬菜新品種選育和栽培技術(shù)研究。E-mail:yzjzk@126.com。
通信作者:張永泰,碩士,研究員,主要從事油菜和蔬菜的育種、栽培研究。E-mail:yzlam@126.com。
多效唑、烯效唑作為抑制類植物生長調(diào)節(jié)劑,在果樹、蔬菜、花卉以及大田農(nóng)作物上的形態(tài)效應(yīng)、生理效應(yīng)和田間應(yīng)用有廣泛研究。多效唑、烯效唑均可以增加水稻分蘗數(shù),提高產(chǎn)量,同時降低株高,提高抗逆性[1-3]。烯效唑處理黃瓜穴盤苗,能有效地降低株高與莖粗,提高葉綠素含量與光合速率,培育黃瓜壯苗[4]。多效唑、烯效唑可以抑制馬鈴薯地上植株生長,促進薯塊膨大,提高產(chǎn)量和淀粉含量[5-7]。多效唑還可以抑制花生株高,提高總分枝數(shù)和有效莢果率[8]。在草坪的生長管理中,烯效唑、多效唑被用來促進草坪地上部分產(chǎn)生更多分蘗,抑制其頂部生長,從而使草坪更加平整和致密[9-10]。茭白(Zizania latifolia)與水稻、小麥同屬禾本科,總分蘗數(shù)也是決定茭白產(chǎn)量的重要指標,但有關(guān)多效唑、烯效唑?qū)咨L發(fā)育調(diào)控的研究鮮有報道,為了解多效唑和烯效唑?qū)椎膽?yīng)用效果,本試驗以蘇州小蠟臺茭白為材料,研究不同濃度多效唑、烯效唑?qū)咨L發(fā)育的調(diào)節(jié)作用,為這類生長調(diào)節(jié)劑在茭白生產(chǎn)中的合理使用提供依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試材料
本試驗于2014—2015年在江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所灣頭水生蔬菜栽培基地進行,土壤為黏質(zhì)土,肥力中等,前茬種植慈姑。茭白品種為蘇州小蠟臺,4月20日種植,平均每墩1.6株母株,株行距60 cm×60 cm,常規(guī)大田管理。
1.2試劑與處理
試驗設(shè)15%多效唑可濕性粉劑(A)、5%烯效唑可濕性粉[CM(25]劑(B)2種植物生長調(diào)節(jié)劑類型,3種濃度處理:200、300、[CM)]400 mg/L(多效唑分別為A1、A2、A3,烯效唑分別為B1、B2、B3),對照(CK)不進行任何處理,處理時間為定植后 20 d,將生長調(diào)節(jié)劑均勻噴灑在植株葉面,每個處理20墩,設(shè)3個重復。
1.3測定方法
于5月20日,即處理10 d調(diào)查茭白株高、總分蘗數(shù);8月25日調(diào)查茭白植株的株高、節(jié)間長、分蘗數(shù);10月15日開始采收茭白,每隔3 d采收1次,并調(diào)查單墩結(jié)茭數(shù)、茭白株質(zhì)量,計算小區(qū)產(chǎn)量。
1.4數(shù)據(jù)處理
使用Excel和DPS數(shù)據(jù)分析軟件進行數(shù)據(jù)整理與分析。
2結(jié)果與分析
2.1植物生長調(diào)節(jié)劑對茭白節(jié)間長的影響
研究表明,多效唑和烯效唑均有抑制細胞伸長、縮短節(jié)間的作用[1-3]。本試驗調(diào)查了茭白植株下部的3節(jié)節(jié)間的長度,在正常生長環(huán)境下CK的3節(jié)節(jié)間逐漸伸長,而經(jīng)過生長調(diào)節(jié)劑處理的節(jié)間長度均有一定程度的縮短,其中烯效唑處理節(jié)間長度要低于同濃度多效唑處理,但差異沒有達到顯著水平;多重比較顯示,中高濃度(300 mg/L)處理的節(jié)間長度與對照的差異達到顯著水平,而高濃度(400 mg/L)處理節(jié)間[JP3]長度的差異達到極顯著水平(表1)。說明多效唑、烯效唑都可以抑制茭白下3節(jié)節(jié)間的伸長,且濃度越大抑制的效果越顯著。
2.2植物生長調(diào)節(jié)劑對茭白株高的影響
本試驗分別于5月20日、8月25日測量了不同處理下茭白的株高,各處理數(shù)據(jù)見表2。處理后10 d,各處理間株高差異均不顯著,其中多效唑(A)處理株高隨著處理濃度的增加逐漸下降,而烯效唑(B)處理略有增加,說明在生長調(diào)節(jié)劑使用初期對茭白株高的影響不大。8月25日茭白已經(jīng)進入孕茭期,植株不再增高,各處理中CK植株最高,達 205.0 cm,而經(jīng)多效唑、烯效唑處理的植株株高明顯降低,且隨著濃度的增加下降幅度進一步增大。多重比較表明,300、 400 mg/L 生長調(diào)節(jié)劑處理的茭白株高與CK間差異均達到極顯著水平,且烯效唑處理的株高要低于多效唑處理的植株,相同濃度間的差異達到了極顯著水平;2種調(diào)節(jié)劑處理下,烯效唑不同濃度處理株高差異達到顯著水平,說明烯效唑?qū)χ旮叩淖饔眯Ч獜娪诙嘈н颉?/p>
2.3植物生長調(diào)節(jié)劑對茭白分蘗與成茭的影響
張鳳蘭研究認為,小蠟臺秋茭發(fā)生有2個高峰期,分別在5[CM(25]月中旬至6月中旬和8月下旬至9月上旬[11],本試驗在5月20日、8月25日調(diào)查了各處理茭白的單墩分蘗數(shù)。如圖1所示,5月20日,CK單墩分蘗數(shù)最少,平均10.9個,多效唑處理茭白分蘗數(shù)略低于烯效唑處理,多效唑處理單墩分蘗數(shù)隨著施用濃度的增加而呈增長趨勢,烯效唑處理先升高,B3處理又略有下降。8月25日,進入孕茭期,部分分蘗開始孕茭,同時也有一些無效分蘗退化。與5月20日相比,這一時期CK的分蘗數(shù)增長最快,增加了24.4%,低濃度、中濃度處理增長逐漸減少,而高濃度處理又有一定幅度降低,特別是烯效唑處理分蘗數(shù)下降明顯。說明多效唑、烯效唑在前期促進了[JP3]分蘗的發(fā)生,隨著茭白的發(fā)育2種調(diào)節(jié)劑均抑制了植株的分蘗,高濃度處理抑制明顯,2個時期各處理間差異均不明顯。
[FK(W10][TP張瑛1.tif]
有效分蘗率以實際成茭總數(shù)占8月25日調(diào)查的茭白總分蘗數(shù)的百分比表示,各處理有效分蘗率如圖2所示。CK的單墩有效分蘗數(shù)9.84個,而無效分蘗數(shù)達到3.75個,有效分蘗率最低,只有72.4%。其余各處理,隨著生長調(diào)節(jié)劑施用濃度的增加無效分蘗數(shù)逐漸減少,有效分蘗率呈增加趨勢,B3處理的有效分蘗數(shù)最高,達到86.5%,高出CK處理14百分點。由于B3處理的平均單墩分蘗數(shù)只有9.25個,總數(shù)最少,因而有效分蘗數(shù)最低,每墩只有8個,其他處理均高于CK,其中A2、B2處理每墩平均有效分蘗數(shù)分別為11.25、11個,說明低濃度的多效唑和烯效唑均具有促進分蘗的作用,而高濃度有抑制作用。
2.4植物生長調(diào)節(jié)劑對茭白產(chǎn)量的影響
綜合茭白的各項產(chǎn)量因素如表3所示,300 mg/L生長調(diào)節(jié)劑處理下,各項指標最高,其中A2處理的分蘗總數(shù)最高 (403 035個/hm2),B2處理次之,而400 mg/L處理分蘗總數(shù)明顯下降,其中B3處理最低,只有257 100個/hm2。有效分蘗率隨著濃度的增加呈遞增趨勢,B3處理最高,達86.486%。但由于分蘗總數(shù)過低,B3處理的有效分蘗數(shù)只有 222 360個/hm2, 低于CK的273 495個/hm2, 其余處理均高
[TP張瑛2.tif]
于對照。茭瓜質(zhì)量的變化趨勢與其他產(chǎn)量因素相似,CK處理的茭瓜質(zhì)量最低,只有0.083 7 kg,可能由于無效分蘗多而耗費養(yǎng)分所致。除B3處理外各處理最終產(chǎn)量均高于CK,且隨著生長調(diào)節(jié)劑處理濃度的增加呈先增加后下降的趨勢,多重比較顯示,不同濃度處理間多效唑處理差異達顯著水平,烯效唑處理間達到了極顯著水平,并均與對照產(chǎn)量差異達到了極顯著水平。其中A2處理最高,達 30 664.155 kg/hm2,較CK增加了33.9%,B2處理次之,較CK增加了30.5%,說明適量施用多效唑和烯效唑均可以顯著增加茭白產(chǎn)量,但濃度過高可能阻礙了茭白生長,導致分蘗總數(shù)和茭瓜質(zhì)量減少從而降低產(chǎn)量。
3結(jié)論與分析
有研究認為,烯效唑、多效唑使植株矮化的生物學基礎(chǔ)是使細胞變小,細胞排列緊密,在低濃度時,烯效唑控長效應(yīng)是多效唑的10倍,在大田生產(chǎn)應(yīng)用時較高濃度的控長效應(yīng)是多效唑的4~5 倍[1,12]。本研究也發(fā)現(xiàn),烯效唑效果優(yōu)于多效唑。
植物的生長發(fā)育受體內(nèi)激素平衡的調(diào)節(jié),研究表明,多效唑、烯效唑的使用會降低植物體內(nèi)IAA和GA的含量,使CTK含量和CTK/IAA 值增大,而這正是啟動稻麥分蘗的重要內(nèi)在因素[13-14]。IAA和細胞分裂素對分蘗的調(diào)控主要是通過改變IAA和細胞分裂素的比例來達到的,即小麥分蘗發(fā)生與主莖IAA和細胞分裂素(ZR+Z)含量,尤其是二者的比值密切相關(guān)。當IAA/(ZR+Z)值低時,利于分蘗發(fā)生,高則不利于分蘗發(fā)生[15-16]。江解增等認為,茭白膨大的啟動因子是CTK而非IAA,而GA在茭白膨大過程中幾乎沒有起作用[17-18],因此多效唑和烯效唑?qū)追痔Y和肉質(zhì)莖膨大有促進作用。本研究表明,隨著多效唑和烯效唑處理濃度的增加,分蘗總數(shù)、有效分蘗數(shù)和茭白質(zhì)量呈先升高后降低的趨勢,300 mg/L濃度處理產(chǎn)量最高,多效唑、烯效唑處理分別比對照增加了33.9%、30.5%。
適量使用多效唑和烯效唑可以明顯縮短節(jié)間長度,降低茭白株高,同時促進茭白分蘗,提高有效分蘗率和茭瓜質(zhì)量,增加茭白產(chǎn)量,但過量使用會延緩甚至阻礙茭白的生長發(fā)育,降低茭白的群體數(shù)量和質(zhì)量,導致茭白產(chǎn)量降低。在本試驗各濃度處理中,多效唑和烯效唑處理茭白的適宜濃度均為 300 mg/L,多效唑處理的產(chǎn)量要略高于烯效唑,但增產(chǎn)幅度不顯著,因而2種處理劑均可以作為茭白生長調(diào)節(jié)劑使用。但由于多效唑在土壤中不易降解,對后茬作物苗期生長易產(chǎn)生影響,因而在生產(chǎn)中使用烯效唑作為茭白生長調(diào)節(jié)劑比較安全。
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