多效唑与氮磷钾肥配合运用减轻小麦抽穗期渍涝研究

杨笑彦+朱建强

摘要：在长江中下游地区，小麦生育后期因降水较多易受涝渍危害，对小麦生产影响较大。为减轻涝渍危害，在现有田间排水措施的基础上综合运用其他措施显得很重要。针对主推品种郑麦9023抽穗期渍涝胁迫，采用完全随机区组进行试验设计，以研究渍涝后植物生长调节物质与营养调控配合运用的效果。结果表明，与仅喷施多效唑的处理相比，多效唑与氮磷钾肥配合运用可使丙二醛含量降低26.9%，叶绿素含量提高8.7%，穗粒数提高25.0%，千粒重提高17.2%，单株产量提高61.4%。可见，多效唑与氮磷钾肥配合能够有效缓解小麦抽穗期渍水危害，防止严重减产。

关键词：小麦;渍涝胁迫;氮磷钾肥;多效唑;配合运用

中图分类号：F592.7        文献标识码：A        文章编号：0439-8114（2015）02-0289-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.02.009

Coordinatively using Paclobutrazol and NPK Fertilizer to Alleviate Waterlogging Damage at the Heading Stage of Wheat

YANG Xiao-yan，ZHU Jian-qiang

（Agriculture College of Yangtze University， Jingzhou 434025， Hubei， China）

Abstract： In the middle and lower reaches of the Yangtze River， winter wheat （Triticum aestivum L.） is liable to waterlogging during the late period of wheat growth due to excessive precipitation which may produce a severe effect on wheat production. In order to alleviate waterlogging damage， comprehensive application of other measures is very important in the basis of existing measures for field drainage. Based on waterlogged stress at the heading stage of Zheng-9023， an experiment with a completely random block design was carried out to study the regulatory effects of coordinating plant growth regulating substance and nutrition regulation after waterlogging. The results showed that compared with paclobutrazol being merely applied to spray on the leaves of wheat， coordination of paclobutrazol and NPK fertilizer reduced 26.9% of the MDA and increased 8.7% of chlorophyll content in the flag leaf of wheat， enhanced the grains per spike by 25.0%， 1000-grain weight by 17.2% and yield per plant by 61.4%. It is indicated that waterlogging damage at the heading stage of wheat can be effectively alleviated by coordinating paclobutrazol and NPK fertilizer. Severe losses of wheat yield can be prevented.

Key words： wheat; waterlogged stress; NPK fertilizer; paclobutrazol; coordination

在小麦生长发育的中后期，长江中下游地区春雨较多，常造成麦田渍涝危害，对小麦生长代谢和产量均会造成一定影响[1-7]。渍水导致小麦根系缺氧而活力下降，吸收养分和水分的能力降低[2，3]，进而引起植株叶片的叶绿素含量减少、光合作用受到抑制[4]，影响植株干物质的积累与转运，最终导致产量下降与品质变劣[5-7]。目前，通过施用氮肥和植物生长调节物质（如多效唑PP333、芸苔素内酯BR-120、胺鲜酯6-BA等）均能调节作物群体的生理生态状况，提高其抗逆性并延缓衰老，从而提高产量和品质[8-12]。相比之下，综合运用植物生长调节物质和营养调控以减缓小麦湿害的做法还不多见。本研究对抽穗期受渍涝胁迫的小麦喷施 PP333，并采取氮磷钾肥配施，以探讨植物生长调节物质与营养调控相结合对缓解小麦渍涝危害的效果，为长江中下游小麦渍害治理提供田间管理技术。

1  材料和方法

1.1  试验材料与试验设计

试验于2012～2013年在长江大学实验基地的测筒区进行。测筒试验区于2007年5月建成，筒内土壤取自实验基地旱田，按等容重分层回填。测筒封底，配备灌排设施，筒深1.15 m，内径0.71 m，每个测筒面积约0.4 m2。供试小麦品种为郑麦9023，于2012年11月6日播种，播前每筒基施氮磷钾（15%-15%-15%）复合肥50 g。在三叶期间苗，每筒定植长势一致的麦苗60株。endprint

在抽穗期对测筒内小麦进行渍水处理7 d，水层厚度0～2 cm。渍水结束后，通过调控排水阀用3 d时间将测筒内水位自土面降低至80 cm以下，接着喷施多效唑250 mg/L和配施氮磷钾肥。其中，磷肥（按P2O5计算）分A1（60 kg/hm2）和A2（90 kg/hm2）2个水平，钾肥（按K2O计算）分B1（60 kg/hm2）和B2（90 kg/hm2）2个水平，氮肥分C1（0 kg/hm2）、C2（75 kg/hm2）和C3（150 kg/hm2）3个水平，采用完全随机区组设计，每处理重复3次。以大田正常水分管理、不喷施多效唑也不配施氮磷钾肥的小麦为一对照（CK1），以仅喷施多效唑受渍水影响的小麦为另一对照（CK2）。

1.2  测定的项目与方法

在小麦灌浆期，每个测筒随机取旗叶3片分别测定叶绿素含量和丙二醛含量[13]，并各取其平均值。成熟后，每个测筒随机取3株进行穗数、穗粒数、千粒重、单株产量的测定，并各取其平均值。

1.3  数据分析

利用Excel 2003进行数据整理，应用DPS 7.05软件进行方差分析，采用Duncan氏测验进行处理间多重比较。

2  结果与分析

2.1  小麦旗叶的丙二醛和叶绿素含量变化

由表1试验结果可以看出，和水分处于正常的小麦（CK1）相比，渍水后旗叶的丙二醛含量普遍升高;和渍水胁迫仅喷施多效唑的小麦（CK2）相比，多效唑与氮磷钾肥配合使用一般会降低旗叶中丙二醛的含量，其中，A2B1C3与渍水对照CK2差异显著，其平均丙二醛含量比对照CK2显著降低26.9%。氮磷钾肥三因素中，氮肥处理差异显著，磷肥和钾肥处理差异均不显著，氮磷钾肥间交互作用不显著。可见，对抽穗期受渍小麦在喷施多效唑基础上，配合施用氮磷钾肥可以进一步显著降低受渍小麦旗叶丙二醛含量，有效缓解渍水危害，并以A2B1C3处理效果最优，其中氮肥（150 kg/hm2）作用显著。

由表1试验结果还可看出，氮、磷、钾肥配合施用可明显提高旗叶叶绿素含量。其中，A1B2C2和A2B1C2与对照CK2差异极显著，其平均旗叶叶绿素含量比对照CK2分别显著提高8.7%和6.5%。氮磷钾肥三因素中，氮肥和钾肥处理差异均极显著，磷肥处理差异不显著，氮磷钾肥间的交互作用极显著。可见，对抽穗期受渍小麦在喷施多效唑的基础上，氮磷钾肥配合施用可以进一步显著提高受渍小麦旗叶叶绿素含量，有效缓解渍水危害，并以A1B2C2处理效果最优，其中氮肥（75 kg/hm2）和钾肥（90 kg/hm2）作用显著。

2.2  氮磷钾肥对受渍小麦产量构成的影响

1）单株成穗数。由表2试验结果表明，渍涝后喷施多效唑、采取氮磷钾肥配施对小麦单株成穗数影响不大，各处理间的穗数差异均不显著。这是因为单株成穗数主要受遗传因素决定。

2）麦穗子粒数（简称穗粒数）。和单株成穗数不同，氮磷钾配施对渍涝后小麦穗子粒数有不同影响（表2）。在氮磷钾三因素中，氮肥和磷肥处理差异均显著，钾肥处理差异不显著，氮磷钾肥间的交互作用不显著。其中，A2B1C3平均穗粒数比对照CK2提高了25.0%。可见，对抽穗期受渍小麦在喷施多效唑的基础上，氮磷钾肥配合施用可以进一步提高受渍小麦穗粒数，缓解渍水危害，并以A2B1C3处理效果最优，其中氮肥（150 kg/hm2）和钾肥（90 kg/hm2）作用显著。

3）千粒重。由表2试验结果，氮磷钾肥三因素中，氮肥处理差异显著，磷肥和钾肥处理差异均不显著，氮磷钾肥间的交互作用不显著。其中，A2B2C2和A1B1C3平均千粒重比对照CK2分别提高17.2%和16.0%。可见，对抽穗期受渍小麦在喷施多效唑（PP333）的基础上，配合施用氮磷钾肥可以进一步提高受渍小麦千粒重，缓解渍水危害，并以A2B2C2和A1B1C3处理效果较好，其中氮肥（150 kg/hm2）作用显著。

4）单株产量。据表2可以看出，在氮磷钾肥三因素中磷肥处理差异显著，氮肥和钾肥处理差异均不显著，氮磷钾肥间的交互作用不显著。其中，A2B1C3和A2B2C3平均单株产量比对照CK2分别提高61.4%和49.4%。可见，对抽穗期受渍小麦在喷施多效唑的基础上，配合施用氮磷钾肥可以进一步提高受渍小麦单株产量，缓解渍水危害，并以A2B1C3和A2B2C3处理效果较好，其中磷肥（90 kg/hm2）作用显著。

3  讨论与结论

多效唑（PP333）是一种高效低毒的植物生长延缓剂，在提高植物抗逆性方面效果显著。研究表明，多效唑参与了活性氧代谢的调节过程，通过提高抗氧化酶CAT、SOD和POD的活性，加强对机体活性氧的清除作用，有效降低了膜脂过氧化程度，MDA含量下降，膜结构的稳定性得到保护;同时增大根冠比，促进侧根和吸收根的生长，增强养分吸收和利用能力;还提高叶片叶绿素含量，延缓叶片衰老，提高光合效率，增加干物质的积累[8，14，15]。但单独喷施多效唑无法解决体内营养物质积累不足的问题。因此，在喷施多效唑的同时补充作物生长发育必需的营养元素氮磷钾可更有效提高作物抗逆性。氮是小麦细胞原生质的重要组成成分，是所有氨基酸、蛋白质的组成成分，也是叶绿素、激素、核酸、酶等含氮化合物的组成成分。氮素促进小麦根、茎、叶、蘖等营养器官的生长，并对子粒蛋白质含量与结构有重要作用。磷是小麦核蛋白等物质的主要组成成分，磷能促进糖分和蛋白质的正常代谢，使小麦早生早发，促进根系和分蘖发达，提高抗逆能力，并促进子粒饱满和提早成熟。钾能促进碳水化合物的形成与转化，使叶片中糖分向正在生长的器官输送。氮、磷、钾三大营养元素配合施用更能提高小麦产量和改善小麦的品质[16-18]。本试验中对抽穗期受渍小麦在喷施多效唑的基础上，配合施用氮磷钾肥要比单独喷施多效唑处理显著降低旗叶丙二醛含量和显著提高旗叶叶绿素含量，从而延缓了叶片衰老，提高光合效率，最终增加了小麦穗粒数、千粒重和单株产量。关于小麦穗数在试验期已经基本确定，渍水胁迫、喷施多效唑及配施氮磷钾肥对其没有显著影响，这与吴进东等[11]的结论一致。因此，抽穗期易受渍害的小麦大田生产中，采用同时喷施多效唑和氮磷钾肥的调控技术可显著提高冬小麦抗渍性，减轻渍害影响。endprint

参考文献：

[1] 谢家琦，李金才，魏凤珍.花后渍水逆境对冬小麦产量及氮磷钾营养状况的影响[J].中国农学通报，2008，24（7）：425-429.

[2] BRISSON N， REBI？魬RE B， ZIMMER D，et al.Response of the root system of a winter wheat crop to waterlogging[J]. Plant and Soil，2002，243：43-55.

[3] MOHD I， SHAMSUL H， QAISER H， et al. Physiological and biochemical changes in plants under waterlogging[J]. Protoplasma， 2010， 241： 3-17.

[4] SAIRAM R K， KUMUTHA D， EZHILMATHI K， et al.Physiology and biochemistry of waterlogging tolerance in plants[J]. Biologia Plantarum， 2008， 52： 401-412.

[5] 赵  辉，荆  奇，戴廷波，等.花后高温和水分逆境对小麦籽粒蛋白质形成及其关键酶活性的影响[J].作物学报，2007，33（12）： 2021-2027.

[6] SHARMA P K， SHARMA S K， CHOI I Y. Individual and combined effects of waterlogging and alkalinity on yield of wheat （Triticum aestivum L.） imposed at three critical stages [J]. Physiology and Molecular Biology of Plants， 2010， 16（3）： 317-320.

[7] 王小燕，高春保，卢碧林，等.江汉平原小麦开花前降水分布特点及同期渍害的产量效应[J].长江流域资源与环境，2013，22（12）：1642-1647.

[8] 董登峰，骆炳山，陈大清.涝渍逆境下化学调节对孕穗期小麦生理特征和产量性状的影响[J].广西农业生物科学，1999，18（4）： 258-260，273.

[9] 李晓玲，骆炳山.油菜素甾醇类物质对小麦孕穗期抗渍性的影响[J].麦类作物学报，2000，20（1）：63-66.

[10] 张淑贞，朱建强，杨  威，等.江汉平原小麦湿害分析及其防控措施[J].湖北农业科学，2011，50（19）：3916-3919.

[11] 吴进东，李金才，魏凤珍，等.氮肥和6-BA对花后受渍冬小麦抗渍性的调控效应[J].西北植物学报，2012，32（12）：2512-2517.

[12] 吴进东，李金才，魏凤珍，等.氮肥后移对花后受渍冬小麦灌浆特性及产量构成的影响[J].西北植物学报，2013，33（3）：570-576.

[13] 张治安，陈展宇.植物生理学实验技术[M].长春：吉林大学出版社，2008.

[14] ？魻ZMEN AD， ？魻ZDEM？魱R F， T？譈RKAN I. Effects of paclobutrazol on response of two barley cultivars to salt stress[J]. Biologia Plantarum， 2003，46（2）： 263-268.

[15] 陈雪峰，唐章林，王丹丹，等.多效唑（PP333）对甘蓝型油菜幼苗抗旱性的影响[J].西南大学学报（自然科学版），2013，35（1）：23-28.

[16] 赵会杰，薛延丰，徐立新.氮磷钾肥施用量及其配比对小麦品质的影响[J].河南农业大学学报，2004，38（4）：374-378，399.

[17] 刘兆丽，王建林.施肥对小麦产量结构的影响[J].青岛农业大学学报（自然科学版），2008，25（3）：189-192.

[18] 谭和芳，谢金学，汪吉东，等.氮磷钾不同配比对小麦产量及肥料利用率的影响[J].江苏农业学报，2008，24（3）：279-283.endprint