苯醚甲环唑对小麦籽粒GA含量的影响

2016-11-19杨涛王树剑赵伟刘海全谢中卫赵其苍柳西玉黄晓荣

现代农业科技 2016年4期

关键词：粒重

杨涛王树剑赵伟刘海全谢中卫赵其苍柳西玉黄晓荣

摘要研究苯醚甲环唑对小麦籽粒GA含量的影响，结果表明：在小麦灌浆中后期喷施苯醚甲环唑，提高了小麦籽粒内源激素GA的含量，调节了籽粒灌浆速率，延长了籽粒灌浆持续期，使小麦增加了粒重，进而提高了小麦产量。

关键词苯醚甲环唑；GA含量；灌浆速率；灌浆持续期；粒重

中图分类号 S481+.8 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）04-0096-03

目前，小麦田间生产管理主要在苗期至灌浆前期进行，灌浆中后期很少再进行延续管理，此时小麦植株各部分生理功能逐渐衰弱，抵抗各种病害的能力下降，小麦叶锈病、叶枯病和颖枯病等病理性病害和生理性病害常加重发生，使小麦叶片、茎鞘、颖壳的光合作用能力下降，严重影响小麦籽粒灌浆和生物量积累。为有效防治小麦灌浆中后期各种病理性病害，增强叶片、茎鞘、颖壳等器官的抗逆性，提高其光合作用效率，延缓灌浆强度衰减，提高千粒重，实现保叶延衰增产的目标。“小麦灌浆中后期保叶增产技术集成研究及应用”项目组于2009年3月至2015年6月，进行了小麦灌浆中后期保叶增产技术的研究。

已有研究表明，GA（赤霉素）在小麥籽粒灌浆中具有重要的调节作用，GA有利于延长籽粒灌浆持续期，GA还能显著延长籽粒灌浆的持续期[1]；在小麦灌浆中后期喷施具有调节生理效能及保护和治疗作用的广谱、高效、低毒的三唑类杀菌剂苯醚甲环唑，能使小麦保绿延衰2～3 d成熟、小麦成熟时为鲜金黄色[2]。但已有资料并没有给出在小麦灌浆中后期喷施苯醚甲环唑对小麦籽粒灌浆持续期、灌浆速率及内源激素赤霉素影响的研究。为此，项目组于2015年4—6月，选用济麦22和阜麦8号小麦品种进行试验，研究了小麦灌浆中后期喷施苯醚甲环唑对小麦籽粒内源激素GA含量及其灌浆进程的影响，旨在阐明喷施苯醚甲环唑对小麦籽粒内源激素GA含量及其灌浆持续期、灌浆速率的影响，以深入认识苯醚甲环唑小麦籽粒发育与灌浆进程及其调节机制，为提高小麦千粒重和产量提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试小麦品种：阜麦8号（阜阳市农业科学院生产，市售），早中熟；济麦22（安徽皖垦种业股份有限公司生产，市售），中晚熟。

供试药剂：25%苯醚甲环唑乳油（绩溪农华生物科技有限公司生产提供）。

1.2 试验设计

1.2.1 阜麦8号。播种量为180 kg/hm2（2014年10月16日播种），播种用宽幅播种机播种，行距26 cm。在界首市邴集乡东张庄村小麦良种繁育田中进行试验，前茬作物为玉米，试验地为黏土类砂姜黑土，对耕层0～20 cm进行检测，土壤含有机质19.69 g/kg、全氮1.03 g/kg、碱解氮77.79 mg/kg、全磷0.73 g/kg、有效磷22.36 mg/kg、全钾40.53 g/kg、缓效钾582.40 mg/kg、速效钾87.97 mg/kg、Fe 54.44 mg/kg，Mn 66.52 mg/kg、Cu 2.20 mg/kg、Zn 0.66 mg/kg、B 0.37 mg/kg、S 10.57 mg/kg，pH值6.28。该地施肥及其他田间管理与当地小麦良种繁育田一致。播种前基施文胜牌45%小麦专用配方肥（23-12-10）50 kg/hm2，拔节肥追施46%尿素97.5 kg/hm2。

1.2.2 济麦22。播种量为165 kg/hm2（2014年10月12日播种），播种用宽幅播种机播种，行距25 cm。在临泉县陈金农作物种植专业合作社小麦良种繁育田中（杨桥镇郭沟村）进行试验，前茬作物为玉米，试验地为砂姜黑土，对耕层0～20 cm土壤进行检测，土壤含有机质13.98 g/kg、全氮0.92 g/kg、碱解氮96.69 mg/kg、全磷0.71 g/kg、有效磷23.21 mg/kg、全钾16.31 g/kg、缓效钾637.77 mg/kg、速效钾129.56 mg/kg、Fe 46.29 mg/kg、Mn 46.54 mg/kg、Cu 1.54 mg/kg、Zn 0.59 mg/kg、B 0.24 mg/kg、S 19.20 mg/kg，pH值6.28。该地施肥及其他田间管理与当地小麦良种繁育田一致。播种前基施泉河牌45%小麦专用配方肥（25-12-8）50 kg/hm2，拔节肥追施46%尿素112.5 kg/hm2。

2个小麦品种均为：试验设开花后5、10 d各喷施1次苯醚甲环唑，以喷施清水为对照，共2个处理。每处理4次重复，共8个小区，随机排列，小区面积15 m2（3 m×5 m）。每小区之间设80 cm保护行，试验每次于15：00左右进行；苯醚甲环唑喷施浓度为有效成分0.25 g/L，用药液量为450 L/hm2；用稼乐牌3WBJ-16DZ多功能静电喷雾器，扇形单喷头（喷片孔径Φ0.9 mm，雾滴20～150 μm）喷雾，施药时在保护行用彩条膜隔开，均匀喷雾。选择花期、株高和绿叶数基本一致且无病害的小麦茎秆挂牌，于花后8、11、14、17、20、23、26、29、32、35、36、37、38、39 d取样（当施药区灌浆速率为负值时停止取样）；每小区5点，随机抓取茎秆、长相、长势相当的麦穗20穗；取穗中部小穗麦粒[3]。所取样品部分烘干至恒重用于籽粒灌浆特性分析；部分于液氮速冻后放入-40 ℃低温冰箱保存（不含成熟期），用于籽粒内源激素赤霉素含量的测定。产量调查方法为收获时，每小区单收、单放，进行实收测产。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 小麦籽粒重、产量及灌浆速率的测定。从小麦扬花后8 d开始，每隔3 d测定1次，当对照灌浆速率值为负时每1 d测定1次。前3次由于籽粒过小，不易脱粒，先将麦穗于105 ℃烘15 min杀青后脱粒，70 ℃烘8 h至恒重（放入干燥器内冷却至室温时称重，重量不变则为恒重），测定千粒的干重，计算灌浆速率。使用DHG-9140A电热恒重鼓风干燥箱（温度波动±0.5 ℃）烘干麦粒，使用JD500-3-G型电子天平（精度0.001 g）称重麦粒。

灌浆速率（g/千粒·d）=（Gm-Gn）/3。其中：Gm为第m天的千粒干重（g）；Gn为第n天的千粒干重（g）。

小麦收获前1 d进行产量测定。每个处理区调查5点，每点实收1.0 m2麦穗，脱粒晒干后称出重量（kg/m2），85折后折算实际产量。

1.3.2 内源激素赤霉素（GA）含量的测定。从小麦扬花后8 d开始，每隔3 d测定1次。采用高效液相色谱法测定籽粒中内源激素GA的含量，称取鲜样1.0 g左右，加入液氮研磨成粉末，加入含有5 mL铜试剂（30 μg/mL）的冷乙腈，在4 ℃冰箱中提取12 h，5 000 r/min离心15 min，取上清液。再加入4 mL乙腈进行第2次提取，第3次加入3 mL提取，最后合并上清液。在37～40 ℃条件下进行旋转蒸发直干，用2 mL三氯甲烷和0.4 mol/L磷酸缓冲液2 mL，以去除色素，3次重复，合并溶液，取上清液，加入150 mg PVP除去酯类，10 000 r/min离心15 min，然后在37～40 ℃条件下进行旋转蒸发直干，用1 mL流动相（甲醇∶乙腈∶0.6%乙酸=50∶45∶5）溶解，用孔径为0.45 μm的有机滤膜过滤，上机分析。使用FL2200型高效液相色谱仪，所用分析柱为Symmetry C18（150 mm×4.6 mm，5 μm），柱温为25 ℃，流动相流速0.4 mL/min，检测波长为254 nm。

1.3.3 数据统计分析。用Microsoft Excel 2007进行数据处理、做图及对数据进行t测验和显著性检验。

2 结果与分析

2.1 对小麦籽粒灌浆速率、灌浆持续期及粒重的影响

2.2 对小麦籽粒内源激素GA含量的影响

2.3 小麦籽粒内源激素GA含量与籽粒灌浆速率的关系

2.4 对小麦产量和收获期的影响

田间观察表明，喷施苯醚甲环唑处理区较空白对照区，阜麦8号和济麦22均为延后3 d成熟、小麦成熟时穗及茎秆均为鲜金黄色。实收喷施苯醚甲环唑平均单产比空白对照区阜麦8号增加729 kg/hm2、济麦22增加769.5 kg/hm2。

3 结论与讨论

在小麦灌浆中后期喷施苯醚甲环唑，提高了小麦籽粒内源激素GA的含量，调节了籽粒灌浆速率，延长了籽粒灌浆持续期，推迟了籽粒灌浆中后期的最大灌浆速率出现时间，并推迟了内源激素GA的衰减时间，进而影响了籽粒粒重。

小麦籽粒的形成与发育在很大程度上受植物内源激素的调控，GA在小麦籽粒灌浆中具有重要的调节作用，GA有利于延长籽粒灌浆持续期，籽粒灌浆速率与籽粒GA含量呈极显著正相关关系；喷施GA的效应在于显著延长了籽粒灌浆持续期并提高了籽粒灌浆中后期的灌浆速率[1]；旗叶中GA3、ABA的变化与旗叶中的光合速率呈正相关，GA3、ABA的值高，叶片的光合速率强，持续时间长[4]。本研究表明，在小麦灌浆中后期喷施苯醚甲环唑增加了小麦的产量，小麦成熟时穗及茎秆均为鲜金黄色。分析其原因，喷施苯醚甲环唑控制并推迟了小麦中后期小麦锈病、叶枯病和颖枯病等病理性病害发生，调节了小麦叶及籽粒中GA、IAA（生長素）、ABA（脱落酸）等的水平，提高了籽粒胚乳细胞增殖速率[1]，进而提高了小麦叶片、茎鞘、颖壳的光合作用能力，使籽粒中的生物量积累。

4 参考文献

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