5%调环酸钙泡腾颗粒剂对小麦的调控作用

陈俊华++郭世保++徐雪松++王朝阳++史洪中

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.035

摘要：为研究新型植物生长调节剂调环酸钙在小麦上的应用潜力，选用小麦品种皖麦68和郑麦9023，分别在拔节前1周左右施用5%调环酸钙泡腾颗粒剂。结果表明，施用5%调环酸钙泡腾颗粒剂1 500～2 100 g/hm2可显著降低小麦株高，增大植株基部节间直径，并能提高光合速率、千粒质量和产量。其中，皖麦68施用 2 100 g/hm2 和郑麦9023施用1 500 g/hm2 5%调环酸钙泡腾颗粒剂的产量最高，分别达6 678.75、7 666.80 kg/hm2，比各自对照（CK）分别增产9.89%和11.29%。5%调环酸钙泡腾颗粒剂对小麦控长和增产作用明显，值得在小麦生产上推广应用。

关键词：调环酸钙；泡腾颗粒剂；小麦；调控作用；株高；产量；光合作用

中图分类号： S482.8+92文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）10-0143-03

收稿日期：2015-08-07

基金项目：国家公益性行业（农业）科研专项（编号：201503002）。

作者简介：陈俊华 （1982—），女，河南许昌人，硕士，讲师，主要从事植物保护研究。E-mail：junhua993@163.com。利用化学活性物质的调控作用，通过改善与小麦倒伏有关的形态和生理性状来提高小麦抗倒伏能力和产量，在小麦生产上的应用日益广泛。调环酸是一种新型环已烷酮类植物生长调节剂，其钙盐（调环酸钙）最初由日本组合化学工业公司开发[1]。调环酸钙在植物体内通过阻止GA20向GA1的转化，从而抑制了活性赤霉素的合成[2-3]，影响植物细胞的伸长，在很多植物上可缩短茎杆的伸长[4]。同时，调环酸钙并不会对GA4等其他赤霉素的合成造成抑制，反而能维持和延长体内既存赤霉素的活性水平，有效防治作物早衰，是一种理想的植物生长调节剂。由于其低毒、低残留，在环境中的光降解和生物降解迅速，被美国国家环保局（USEPA）定为低风险药剂[5-6]，并被多个国家登记且在不同果树上使用[7]。

国外对调环酸钙的应用研究开展较早，生产上调环酸钙被用来控制新枝的过量生长[8]，增加果树[9-11]和蔬菜[12-13]的产量。研究表明，调环酸钙通过调节苹果树体内类黄酮的生物合成，产生一种具有显著抗菌活性的新物质C15H14O6（luteoforol）[14-15]，从而提高其对黑星病（Venturia inaequalis）、火疫病（Erwinia amylovora）等病害的抗性[16-18]。调环酸钙还可提高果实中糖分的积累，从而提升果实品质[19-20]。在草莓上的试验表明，施用调环酸钙125～189 mg/L 可有效抑制草莓匍匐茎的形成并显著提高草莓的产量和品质[21]。在花生上的研究表明，施用调环酸钙有效成分140 g/hm2，可比对照增产310 kg/hm2[22]。近来在蕃茄上的研究还发现，调环酸钙通过抑制细胞内磷酯酶D（PLD）和脂氧合酶（LOX）的活性来提高细胞膜的完整性，降低细胞电解质渗漏率，从而减轻蕃茄低温冷害[23]。国内对调环酸钙的研究开展较晚，主要集中在其合成工艺[24-25]和在花生上的应用[26-27]，在小麦上的应用鲜有报道且缺乏深入研究。本试验通过设置不同剂量5%调环酸钙泡腾颗粒剂对不同品种的小麦进行研究，明确调环酸钙对小麦生长的调控和对光合作用的影响以及对小麦的安全性，为合理使用调环酸钙提供依据。

1材料与方法

1.1供试材料

小麦品种为皖麦68、郑麦9023。5%调环酸钙泡腾颗粒剂、80%矮壮素可溶性粉剂，由河南省安阳全丰生物科技有限公司生产。LI-6400XT 便携式光合作用测量系统，北京力高泰科技有限公司生产。

1.2试验地点

试验在2地进行，一地位于江苏省盱眙县盱城镇新湾村，小麦品种皖麦68，播种量22.5 kg/hm2，土壤为沙壤土。另一地位于大丰县草庙镇五总村，小麦品种郑麦9203，播种量 20 kg/hm2，土壤为壤土。2地播种方式均为机播，水肥管理同当地水平一致。

1.3试验设计与处理

分别设5%调环酸钙泡腾颗粒剂用量300、900、1 500、2 100 g/hm2，80%矮壮素可溶性粉剂用量为3 000 g/hm2（当地常规用量），并设空白对照。各处理面积40 m2，3次重复。皖麦68和郑麦9023分别于2014年4月3日和4月6日施药（约拔节前1周），采用卫士WS-18D型电动喷雾器喷雾。

1.4数据采集与分析

在施药后7 d，于14：30—15：30，每个小区取3点，随机选取无病完整的旗叶中部测定光合速率。各个小区重复3次。收获前从1 m双行内取30株，考察株高、节长、叶长等农艺性状和穗长、穗粒数、千粒质量等产量构成因素并记载药害情况。分别取叶和节中间部分，使用电子游标卡尺测量叶宽和节直径。每小区收获4 m2脱粒测产，折合成1 hm2产量。采用 Excel 2013和 DPS v 7.05软件进行作图和数据分析，不同处理之间多重比较采用Duncans新复极差法。

2结果与分析

2.1调环酸钙对小麦光合作用的影响

图1的结果显示，皖麦68在5%调环酸钙泡腾颗粒剂300 g/hm2处理下即可显著提高小麦的光合速率，在900～2 100 g/hm2 范围内，各处理光合速率随剂量增加呈下降趋势，在2 100 g/hm2剂量的光合速率最低为 8.21 μmol/（m2·s），和80%矮壮素可溶性粉剂 3 000 g/hm2 的光合速率相当，仍显著高于对照。各处理郑麦9023的光合速率变化趋势（图2）同皖麦68相似，其中郑麦9023在 2 100 g/hm2 剂量的光合速率高于对照，但差异不显著，表明不同品种对调环酸钙的敏感性存在差异。

2.2调环酸钙对株高、节长的作用

从皖麦68的结果（表1）可出看出，施用调环酸钙可降低小麦株高，其对小麦株高的矮化作用随用量的增加而增大，在 1 500 g/hm2 处理条件下与对照差异达显著水平，在 2 100 g/hm2处理条件下株高为77.24 cm，比对照降低 8.3 cm，与对照差异达极显著水平。5%调环酸钙泡腾颗粒剂 1 500 g/hm2处理对皖麦68的矮化作用稍低于80%矮壮素可溶性粉剂 3 000 g/hm2处理，二者差异不显著，但二者与对照（CK）差异均达显著水平。从各节间来看，调环酸钙 2 100 g/hm2 处理的作用最强，此处理条件下小麦穗茎节、倒2节、倒3节长度为分别为27.12、19.23、11.05 cm，比对照（CK）分别缩短1209%、9.46%、10.44%，均达显著水平。从对各节间直径（茎粗）的影响来看，调环酸钙和矮壮素对茎粗的增长均有促进作用，其中对倒3节的作用最为突出，5%调环酸钙泡腾颗粒剂 2 100 g/hm2处理的节间直径为 4.29 mm，高于80%矮壮素可溶性粉剂 3 000 g/hm2处理，并显著高于其他处理。郑麦 9023的试验结果（表2）与皖麦68呈相似的趋势。

2.3调环酸钙对叶长与叶宽的影响

从皖麦68和郑麦9023的结果可以看出（表3、表4），调环酸钙对小麦旗叶叶长的影响不显著。对旗下叶的影响除2 100 g/hm2处理郑麦 9023的旗下叶叶长（23.75 cm）显著小于对照之外，其余各处理均与对照差异不显著；调环酸钙对小麦旗叶和旗下叶叶宽的的影响不明显。80%矮壮素可溶性粉剂 150 g/hm2处理对叶长、叶宽的作用均不显著。

2.4调环酸钙对穗粒结构和产量的影响

由表5可以看出，5%调环酸钙泡腾颗粒剂处理可明显增加皖麦68小麦穗长、千粒质量和产量。其中，调环酸钙2 100 g/hm2 处理条件下穗长、穗粒数和千粒质量与对照差异达显著水平，1 500 g/hm2 处理条件下产量为 6 521.25 kg/hm2，比对照增产7.30%，2 100 g/hm2处理条件下产量为6678.75kg/hm2，比对照增产9.89%，均与对照差异极显著。矮壮素也可调节小麦麦穗粒生长和促进产量的提高，其中，80%矮壮素可溶性粉剂 3 000 g/hm2处理产量为 6 485.40 kg/hm2，比对照增产6.71%，差异极显著，略低于调环酸钙1 500 g/hm2处理的产量，但二者差异未达显著水平。

由表6可以看出，调环酸钙对郑麦9023的穗长、穗粒数和千粒质量表现出明显的调节作用。其中，调环酸钙 1 500 g/hm2 处理条件下穗长、穗粒数和千粒质量与对照差异达显著水平。1 500 g/hm2处理条件下产量最高，达 7 666.80 kg/hm2，比对照增产11.29%，差异极显著，且显著高于80%矮壮素可溶性粉剂3 000 g/hm2处理的产量。

3结论与讨论

传统植物生长调节矮壮素抑制了几乎所有赤霉素（GA）的合成，使植株体内多种GA水平全面下降，从而降低株高达到防止倒伏的目的，但是也表现出了对生殖生长的副作用，用量大时后期容易导致作物早衰。GA1主要存在于营养器官，控制茎叶的伸长生长；GA4主要存在于生殖器官中，控制花芽分化和穂粒发育。调环酸钙主要阻止GA20向GA1的转化，并不会对GA4等其他赤霉素的合成造成抑制，反而调环酸钙能维持和延长体内既存赤霉素的活性水平，有效防治作物早衰。与目前广泛应用的三唑类延缓剂相比，调环酸钙对轮作植物无残留毒性，对环境无污染，因而有可能取代三唑类生长延缓剂，具有广泛的应用前景[28]。皖麦68和郑麦9023这2个小麦品种的试验结果表明，在小麦拔节前期施用5%调环酸钙泡腾颗粒剂 1 500～2 100 g/hm2，可矮化植株高度、降低节间长度、增加茎粗，并能提高光合速率、千粒质量和产量。调环酸钙在控旺的同时，显著促进生殖生长，提高作物抗倒伏能力，达到控旺、增产和改善品质的目的，是理想的矮化剂，值得在小麦生长上推广应用。

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