氯丁唑对线叶野豌豆种子生产性能的影响

张凡凡,郭江松,于 磊,2,鲁为华,2,张前兵,2,林祥群

(1.石河子大学 动物科技学院,新疆 石河子 832003；2.新疆兵团绿洲生态农业重点实验室,新疆 石河子 832003)

线叶野豌豆(Viciatenuifolia)为多年生旱中生半攀援性根蘖型豆科植物，自然分布于新疆天山、阿尔泰山的中低山带。野生豆科牧草茎枝细嫩、柔软、营养丰富、适口性佳，加之其自然生长株丛高、地上生物量大、适应性广，所以具有非常好的开发利用前景[1-3]。而线叶野豌豆为无限花序，其开花、结荚期长，种子成熟期不一致，导致其在实际生产中花序枝下部先期成熟的荚果自然开裂使种子落粒，而顶部花序的种子仍未成熟，这给种子采收造成了困难，也使线叶野豌豆种子产量和品质得不到保证。

种子质量和产量一方面取决于气候、土壤自然因素，还与管理措施有关。诸多研究报道，氯丁唑是一种赤霉酸的拮抗物，能强烈抑制植物生长，无论对草本或木本的单子叶或双子叶植物都有明显的生长抑制作用，作为一种植物生长延缓剂，其还可以提高种子产量和质量，促使种子成熟趋于一致，减少落粒损失，有利于植物的生殖生长和种子发育[4-7]。另外，对豆科植物单位面积花序数、每花序小花数、每小花胚珠数和平均种子单粒质量等种子产量构成因子都有着一定影响。

因此，以绿洲区驯化条件下的线叶野豌豆为研究材料，在其不同生育时期喷洒不同浓度的氯丁唑，寻求提高线叶野豌豆种子的生产性能的最佳方案，并使线叶野豌豆种子的收获期尽可能集中，以期为绿洲区线叶野豌豆的开发利用提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验区概况

试验地设在石河子大学牧草试验地，其所在石河子绿洲区属典型的温带大陆性极端气候，冬季长而寒冷，夏季短而炎热，年平均气温7.5～8.2 ℃，日照时数2 318～2 732 h，无霜期147～191 d，年降水量180～270 mm，年蒸发量1 000～1 500 mm。试验地土壤为重壤，含有机质20.11 g/kg，全氮1.16 g/kg，碱解氮72.8 mg/kg，速效磷34.8 mg/kg。

1.2 试验设计

供试材料为石河子大学牧草试验地田间驯化第1代生长第2年的线叶野豌豆群落。供试药剂选用15%可湿性粉剂的氯丁唑，由四川国光农化有限公司提供作为生长调节剂。

线叶野豌豆2010年3月播种建植。播种前按大田生产进行整地，试验种子用浓硫酸浸泡22 min，以打破种子硬实，再将种子洗至中性，人工条播，播种深度2～3 cm，行距50 cm。一年的田间管理和培育，田间生长状况良好。

2011年开始进行正式试验，试验共设6个喷洒处理，每个处理小区面积为25 m2，2次重复。其中，N1，N2和N3为3个处理，在返青期分别喷洒浓度为0.03%，0.05%和0.07%的氯丁唑水溶液；N4，N5和N6处理在初花期分别喷洒浓度为0.03%，0.05%和0.07%的氯丁唑水溶液。各处理的线叶野豌豆生长至80%的花序结荚时，再全部喷洒0.2%的氯丁唑水溶液，另设1个对照(CK)，所有试验时期均喷洒清水作为对照(表1)。试验均以叶面喷洒法进行，按比例调配好氯丁唑后，用手持喷雾器喷洒到叶面滴水为止。

表1 各时期氯丁唑喷洒方案Table 1 The treatment of PP333 spraying in different growing period %

注：喷洒均采用随机区组设计

1.3 观测指标与方法

1.3.1 线叶野豌豆生长变化测定 线叶野豌豆进入返青期开始，每小区选20株具有代表性的植株，测量植株地面到顶部的自然高度，精确到毫米取平均值，每隔5 d测量1次，直到结荚末期，统计植株生长变化规律。

1.3.2 线叶野豌豆种子产量构成因素及种子产量的测定 单株分枝数测定：在线叶野豌豆生长处于分枝稳定后，分别随机挑选各处理小区的50株，数出单株分枝数，统计平均值。

单株花序数：在线叶野豌豆盛花期，各处理小区随机挑选50个植株，数出单株上的花序数，统计平均值。

单个花序上的小花数测定：在线叶野豌豆盛花期，各处理小区内随机挑选50株，数出单株上的花序数，统计平均值。

单个荚果中的胚珠数测定：在线叶野豌豆种子成熟期，随机挑选各处理小区50株的荚果，数出单个荚果中种子的数量，统计平均值。

可育小花数的测定：在线叶野豌豆种子成熟期，随机挑选各处理小区50株的花序，数出上面发育的小花数(或荚果数)，统计平均值。

种子产量测定为潜在种子产量和实际种子产量。潜在种子产量(理论种子产量)=花序数/单位面积×花数/花序×胚珠数/荚果×平均种子重量。

种子重量的测定：取各处理8个重复，每个重复100粒，分别称取8个重复的重量，计算平均重量。种子实际产量测定：在线叶野豌豆进入盛花期(80%花序成熟)后，随着种子的成熟，分别陆续采摘各个处理小区的成熟线叶野豌豆种子，风干后脱粒、称重，统计平均值[8,9]。

1.3.3 线叶野豌豆种子质量的测定 种子生活力的测定采用TTC染色法测定[10]。按种子检验规程[9,10]计算发芽率和发芽势，但由于不同牧草种子末次计算发芽的天数相差很大，所以结合种子检验规程和牧草发芽的规律，发芽试验初期为3 d，并以每个处理发芽末期连续5 d发芽数不超过1%作为发芽结束，在发芽结束后统计不发芽的种子。

发芽率/%=(发芽试验末期全部正常发芽种子数/供检种子数)×100%

发芽势/%=(发芽试验初期(3d)正常发芽种子数/供检种子数)×100%

1.3.4 线叶野豌豆种子成熟高峰期的测定 当各试验区线叶野豌豆生长进入结荚期时，每7 d收获1次种子，记录数据，进行分析对比确定种子成熟高峰期、最佳收获时期和种子集中成熟期。

1.4 数据分析

试验数据采用Excel 2010和SPSS 13.0软件进行作图及统计分析。

2 结果与分析

2.1 氯丁唑对线叶野豌豆生长变化的影响

对各处理线叶野豌豆的生长观测结果表明(图1)，在4月中旬线叶野豌豆进入返青期开始，喷洒氯丁唑7 d后，N1,N2和N3处理的生长速度明显低于CK。在初花期(50 d)N4,N5和N6处理喷洒氯丁唑，从7 d后开始株高增加速度趋于平缓，在开始结荚时(70 d)对所有处理喷洒氯丁唑，各处理株高均未继续增加，株高趋于稳定。总体分析，在各个时期喷洒氯丁唑均对线叶野豌豆植株高度有明显的抑制作用。

图1 不同处理下线叶野豌豆植株的生长变化Fig.1 The growth change of Vicia tenuifolia under different treatments

2.2 氯丁唑对线叶野豌豆种子产量及构成因素的影响

试验表明(表3)，在返青期N1、N2处理的线叶野豌豆的分枝数较CK具有显著提高(P<0.05)，最高的N2处理可使线叶野豌豆分枝数提高到23条/株，当氯丁唑浓度达到0.07%时对分枝数有很强的抑制作用，其使分枝数下降到12条/株；在初花期N4，N5和N6处理的分枝数变化较CK处理差异不明显(P>0.05)。花序数未随喷洒氯丁唑发生很大的改变，但当氯丁唑喷施浓度达到0.07%时，无论是返青期还是初花期花序数均较CK处理有明显下降(P<0.05)。喷洒氯丁唑对线叶野豌豆花序上的小花数有很好的保花保蕾作用，使小花朵数得到增加，但在返青和初花期喷施氯丁唑浓度达到0.07%时小花朵数未得到增加，反而较CK处理有所下降(P<0.05)。胚珠数受氯丁唑的影响比较明显，除N5处理略高于CK处理，其他处理均低于CK处理，说明喷洒氯丁唑对线叶野豌豆的胚珠数有明显的抑制作用。在结荚期N2、N5对可育小花数有很好的促进作用(P<0.05)，而其他处理较CK处理无明显变化(P>0.05)。各处理对种子重量均无显著影响(P>0.05)。不同处理下潜在种子产量和实际种子产量均为N2>N1>N5>N4>CK>N6>N3。

表3 不同处理下线叶野豌豆种子产量及其构成因素Table 3 The seed yield and seed factors of Vicia tenuifolia under different treatmentss

注：同列不同小写字母间差异显著(P<0.05)，下同

2.4 氯丁唑对线叶野豌豆种子质量的影响

发芽率、发芽势和种子生活力是判断种子质量的重要指标，试验表明，种子生活力均为100%，不受氯丁唑的影响，N1、N2、N5处理的发芽势显著高于CK处理(P<0.05)，而其他处理较CK处理变化不明显。N3、N4的发芽率较CK处理显著下降(P<0.05)，其他处理下降均不明显。N1、N2处理能使线叶野豌豆种子的质量得到提高(表4)。

2.5 氯丁唑对线叶野豌豆种子集中成熟期的影响

线叶野豌豆为无限花序，种子成熟前后期的时间较长，这给种子收获造成极为不利的影响，试验在结荚期的几个时间段进行分期收获，即成熟1批种子收获1批，在7月初进行第1次收获，每隔7 d收获1次，共收获7次。结果表明，各处理均在第5次和第4次时种子收获量较高(P<0.05)，其种子收获量占总收获量的70%。各处理第4次和第5次的收获量最高的为N2处理，其收获量达到479.2 kg/hm2，占其总收获量的68.17%，比CK处理高出20.26%；其他处理除N3、N6采收量低于CK处理，其余处理也均高于CK(图2)。

表4 不同处理下线叶野豌豆的种子质量Table 4 The seed quality of Vicia tenuifolia under different treatment

图2 各收获时期线叶野豌豆种子收获量Fig.2 The seed yield of Vicia tenuifolia in different harvest time

3 讨论

试验结果表明，在各生育时期喷洒不同浓度的氯丁唑均对线叶野豌豆的生长高度有一定的抑制作用。施用氯丁唑可有效提高线叶野豌豆种子的质量，说明在合适时期喷洒合适浓度的氯丁唑可提高种子的生长活力并使其出苗整齐茁壮，而N3、N4处理发芽率降低的原因可能由于不合时期或浓度喷洒氯丁唑抑制了线叶野豌豆的生殖生长。另外，合理施用氯丁唑还对种子的产量有促进作用，其中，N2处理对种子产量有促进作用，而N3处理则产生抑制作用，这一结果与许多学者的研究结果一致[11]。而有学者研究表明[4,6,12,13]，氯丁唑对禾本科牧草的植株高度有很大抑制作用，但对不同禾本科种子质量和产量的影响不同，这说明氯丁唑对不同植物具有选择性，实际产量和种子质量不仅与氯丁唑施用的方法与浓度有关，还受牧草本身特性的影响。除此以外，施用氯丁唑对线叶野豌豆种子产量构成因素有很大影响，并可促使种子成熟趋于一致，这与很多学者的研究结果相同[14]。所以在施用中只有满足了内在和外在条件，才能从根本上提高牧草种子的质量和产量。

以往对生长调节剂氯丁唑的使用多是与肥料和杀菌剂混用，且在粮食作物、果树和蔬菜上使用较多，其施用目的也仅仅是阻止幼苗顶端优势，促进侧芽(分蘖)滋生。近年来有关生长调节剂氯丁唑对牧草生产的影响研究逐渐增多，施用目的也主要转向增加牧草种子产量及提高草坪草质量和抗性等[15]。线叶野豌豆作为一种特殊的豆科牧草，其在野生条件下结荚多，但其种子成熟前后期时间较长，荚果成熟后也容易开裂，这给种子生产造成了很大困难。另外，氯丁唑虽然为一种强效植物生长调节剂，但是在施用过程中容易对土壤造成污染[16]，增加杂草入侵的机会[7]，从而对植物产生不良影响。所以对于其的施用一定要适时、适量，并结合各方面因素合理喷洒[17]，才能对牧草生产起到促进作用。

综合分析，氯丁唑的最佳喷施方案在返青期喷洒浓度为0.05%的氯丁唑水溶液，然后，在80%荚果成熟时喷洒浓度为0.2%的氯丁唑水溶液进行处理，可有效提高种子质量和产量，并可缩短种子成熟期，便于种子的集中收获。

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