5%调环酸钙EA对小麦生长和光合作用的影响

郭世保， 陈俊华， 王朝阳， 徐雪松， 钱 凯

(1.信阳农林学院 农业科学系， 河南 信阳 464000； 2.安阳全丰生物科技有限公司, 河南 安阳 455000； 3.安阳市植保站， 河南 安阳 455000)

5%调环酸钙EA对小麦生长和光合作用的影响

郭世保1,2， 陈俊华2， 王朝阳3， 徐雪松1， 钱 凯1

(1.信阳农林学院 农业科学系， 河南 信阳 464000； 2.安阳全丰生物科技有限公司, 河南 安阳 455000； 3.安阳市植保站， 河南 安阳 455000)

为探明调环酸钙对小麦生长和光合作用的影响，设置不同剂量的5%调环酸钙EA分别对豫麦035和周麦22进行田间试验。结果表明：在小麦拔节前7～10 d施用5%调环酸钙EA 40～160 g/667m2，可矮化植株高度，降低节间长度、增加茎粗，提高光合速率、千粒重和增加产量。其中，施用5%调环酸钙EA 160 g/667m2的产量最高，豫麦035和周麦22的籽粒产量分别达630.52 kg/667m2和583.57 kg/667m2，较对照(CK)分别增产12.70%和10.26%。5%调环酸钙EA对小麦安全有效，无药害，可在小麦上推广使用。

生长调控； 光合作用； 调环酸钙； 小麦

调环酸钙是一种新型环已烷三酮类植物生长调节剂，在植物体内主要阻止GA20向GA1的转化，从而抑制活性赤霉素的合成[1-2]，影响植物细胞的伸长[3]，在很多植物上可缩短茎秆的伸长。同时，调环酸钙不会对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。调环酸钙由日本学者首先合成并申请专利[4]，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，调环酸钙通过调节树体内类黄酮的生物合成，产生具有显著抗菌活性的新物质luteoforol(C15H14O6)[14-15]，从而提高仁果类果树对黑星病(Venturiainaequalis)、火疫病(Erwiniaamylovora)等病害的抗性[16-18]。另外，调环酸钙可以提高果实中糖分积累，从而提升果实品质[19-20]。施用调环酸钙125～189 mg/L可以有效抑制草莓匍匐茎的形成并显著提高产量和品质[21]。Joshua等[22]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。在番茄上的研究还发现，调环酸钙通过抑制细胞内磷酯酶D(PLD)和脂氧合酶(LOX)的活性提高细胞膜的完整性，降低细胞电解质渗漏率(EL)，从而减轻番茄低温冷害[23]。国内对调环酸钙的研究开展较晚，主要集中在合成工艺[24-25]及其在花生上的应用[26-27]，在小麦上的应用鲜有报道。为此，笔者通过设置不同剂量5%调环酸钙EA，研究其对小麦生长和光合作用的影响，探究其在小麦生产应用的安全性，以期为为在生产上的安全应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

小麦品种：选用当地生产上大面积推广的豫农035和周麦22。

植物生长调节剂：5%调环酸钙EA(泡腾颗粒剂)和80%矮壮素SP(可溶粉剂)，安阳全丰生物科技有限公司生产。

试验仪器：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 试验设计

在2个试验点进行，试点1：河南省林州市横水镇范家庄村，小麦品种为豫农035，播种量为9.5 kg/667m2；试点2：河南省安阳市滑县白道口镇曹村，小麦品种周麦22，播种量为11 kg/667m2。播种方式均为机播，前茬作物为玉米。

根据施用生长调节剂用量及种类设置5个处理，处理1～处理4分别为：5%调环酸钙EA用量40 g/667m2、80 g/667m2、120 g/667m2、160 g/667m2；处理5：80%矮壮素SP用量150 g/667m2(推荐用量)；设空白对照(CK)。小区面积40 m2，3次重复。在小麦拔节前7～10 d用药，采用卫士WS-18D型电动喷雾器喷雾。

1.3 数据采集与分析

采用LI-6400XT便携式光合作用测量系统测定光合速率。在施药后第7天的10:30—11:30，每个小区取3点，随机选取无病完整旗叶中部测定光合速率。重复3次，记录测定数据。收获前从1 m双行内取30株，考察株高、节长、叶长、穗长、穗粒数和千粒重等，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。采用Excel 2013和DPS v7.05软件进行数据分析，不同处理间多重比较采用Duncan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

从图示看出，5%调环酸钙EA在低剂量处理下小麦的光合速率较高，随EA剂量增加，小麦光合速率呈下降趋势。5%调环酸钙EA在80～160 g/667m2范围内各处理小麦光合速率差异不显著，但均显著高于对照；5%调环酸钙EA 40 g/667m2处理极显著高于对照。80%矮壮素SP150 g/667m2处理的光合速率显著高于对照。2个试验点2个品种的表现趋势一致。表明，施用调环酸钙可提高小麦光合速率，增强光合作用。

图示 不同处理豫农035和周麦22的光合速率

Fig. Photosynthetic rate of Yunong 035 and Zhoumai 22 of different treatments

2.2 调环酸钙对小麦株高和节间长的影响

从表1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强。以5%调环酸钙EA120～160g/667m2的处理对小麦株的矮化作用最强，均比空白对照(CK)降低量达极显著水平。

表1 不同处理豫农035和周麦22的株高和节间生长量

注：同一品种同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)(下同)。

Note: Different capital and lowercase letters in the same column indicated 1% and 5% significant levels respectively. The same below.

调环酸钙对穗茎节的伸长抑制作用明显，5%调环酸钙EA160 g/667m2处理的小麦穗茎节长度比对照(CK)缩短量达极显著水平。调环酸钙和矮壮素对茎粗的生长有促进作用，其中对倒3节的作用最明显，5%调环酸钙EA160g/667m2处理的节间直径显著高于除80%矮壮素SP150 g/667m2外的其他处理。

2.3 调环酸钙对小麦叶长与叶宽的影响

从表2看出，调环酸钙对小麦旗叶和旗下叶叶长均有一定的抑制作用，且随着用量加大抑制作用增强。但对叶片伸长的抑制作用不明显，除5%调环酸钙EA160 g/667m2处理对周麦22旗叶(15.18 cm)和旗下叶(23.64 cm)的作用显著小于对照之外，其余各处理均未达显著水平。调环酸钙对小麦旗叶和旗下叶叶宽的影响不明显，处理间差异不显著。80%矮壮素SP 150 g/667m2处理对叶长、叶宽的作用不显著。

2.4 调环酸钙对小麦穗粒结构和产量的影响

从表3看出，调环酸钙160 g/667m2处理豫农035和周麦22的穗最长，分别为9.03 cm和8.81 cm，与相应对照(CK)均达极显著差异水平。调环酸钙用为量40～160 g/667m2，小麦千粒重和产量随剂量增大而增加。调环酸钙对小麦穗粒数的影响除120 g/667m2、160 g/667m2处理的豫农035显著高于对照外，其余处理间差异不显著。调环酸钙160 g/667m2处理的产量最高，豫农035和周麦22的产量分别达630.52 kg/667m2和583.57 kg/667m2，分别比相应对照增产12.70%和10.26%。施用矮壮素也可有效提高小麦产量，5%调环酸钙EA 120 g/667m2处理与80%矮壮素SP 150 g/667m2处理的产量相当，且均高于对照。表明，小麦生长期间施用5%调环酸钙EA可以有效增加其穗长和千粒重，提高小麦产量。

表2 不同处理豫农035和周麦22的叶长和叶宽

表3 不同处理豫农035和周麦22的穗部性状和产量

3 结论与讨论

与目前广泛应用的三唑类延缓剂相比，调环酸钙无残留毒性，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]。多效唑、烯效唑等植物生长调节剂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，但用量大时容易导致作物后期早衰，对植株的生长产生副作用。

GA1主要存在于营养器官，控制茎叶的伸长，GA4主要存在于生殖器官，控制花芽分化和穂粒发育。调环酸钙主要阻止GA20向GA1转化，不会对GA4等其他赤霉素的合成造成抑制，能维持和延长体内既存赤霉素的活性水平，有效防止作物早衰。研究结果表明，在小麦孕穗期施用5%调环酸钙EA 40～160 g/667m2，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、千粒重和增加产量。调环酸钙在控旺的同时，显著促进生殖生长，提高作物抗病害能力，达到控旺、增产和改善品质的目的，是理想的矮化剂。其中，以160 g/667m2浓度的处理效果最好，可作为5%调环酸钙EA在小麦上推荐用量。

研究未观察到调环酸钙产生药害，5%调环酸钙EA还可通过浸种和浇灌等方式产生作用，配套的施用技术需要进一步的研究。

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(责任编辑： 姜 萍)

Influence of Prohexadione-calcium 5% EA to Growth and Photosynthesis of Wheat

GUO Shibao1,2， CHEN Junhua2， WANG Chaoyang3， XU Xuesong1， QIAN Kai1

(1.DepartmentofAgricultureScience,XinyangCollegeofAgriculturalandForestry，Xinyang,Henan464000; 2.AnyangQuanfengBiologicalTechnologyCo.,LTD,Anyang,Henan45500;AnyangPlantProtectingStation,Anyang,Henan45500,China)

To determine the influence of Prohexadione-calcium (Pro-Ca) to growth and photosynthesis of wheat,the field trials of Pro-Ca 5% EA were carried out on wheat cultivars of Yunong 035 and Zhoumai 22 respectively. The results showed that Pro-Ca can dwarf plant height, reduce internode length, increase stem diameter, also improve photosynthetic rate, 1 000 grain weight and increase yield when sprayed on wheat at 40～160 g/667m2in 7～10 days before jointing stage. It was the most remarkable that Pro-Ca 5% EA sprayed on wheat at 160 g/667m2. Their grain yield were 630.52 kg/667m2on Yunong 035 and 583.57 kg/667m2on Zhoumai 22 and increased by 12.70% and 10.26% respectively compared with contrast design (CK).Pro-Ca 5% EA is safe and effective to wheat and has no observable phytotoxicity in field trials，so it cowld be widely applicated on wheat.

growth regulation； photosynthesis； prohexadione-calcium； wheat

2015-08-20； 2016-03-13修回

国家公益性行业(农业)科研专项“我国主要农作物航空植保技术研究”(201503002)

郭世保(1976-), 男, 副教授，博士，从事植物保护研究。E-mail: guo_77626@sina.com

1001-3601(2016)03-0105-0023-04

S482.8

A

生理生化·耕作栽培

Physiology and Biochemistry·Tillage and Cultivation