缩节胺对毛叶苕子生长及籽粒产量的影响
2017-11-07张晓明郝保平张延芳曹卫东张海峰曹建琴郑普山
张晓明,郝保平,张 鑫,张延芳,曹卫东,张海峰,曹建琴,郑普山
(1.山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;2.万荣县果业发展中心,山西万荣044200;3.山西省农业科学院,山西太原030031;4.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081)
缩节胺对毛叶苕子生长及籽粒产量的影响
张晓明1,郝保平1,张 鑫2,张延芳3,曹卫东4,张海峰3,曹建琴3,郑普山1
(1.山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030031;2.万荣县果业发展中心,山西万荣044200;3.山西省农业科学院,山西太原030031;4.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081)
采用大田试验,研究花期喷施15.0,30.0,45.0,60.0 g/hm2缩节胺对毛叶苕子主茎长度、收获期秸秆与籽粒产量的影响。结果表明,花期喷施缩节胺可有效抑制毛叶苕子主茎的伸长,降低毛叶苕子的秸秆产量,提高毛叶苕子的籽粒产量;随着缩节胺喷施量的增大和喷施次数的增加,缩节胺抑制毛叶苕子主茎伸长的效果、降低毛叶苕子秸秆产量和提高籽粒产量的效果显著增强,其中,以初花期连续3次喷施60.0 g/hm2缩节胺处理对抑制毛叶苕子主茎长度的效果最好,连续3次喷施45.0 g/hm2缩节胺处理的毛叶苕子籽粒产量最高。
绿肥;毛叶苕子;缩节胺;籽粒产量
1 材料和方法
1.1 材料
供试毛叶苕子品种为土库曼毛叶苕子,由国家公益性行业(农业)科研专项项目组提供;缩节胺为四川国光农化股份有限公司生产的可溶性粉剂,有效成分为98%,为市场购买。
1.2 试验区概况
试验于2015年在山西省农业科学院右玉农业试验站农场进行。试验地海拔1 510 m,属温带半干旱大陆性季风气候,年平均气温3.7℃,无霜期105d,多年平均降雨量430 mm,且季节性分布不均,多集中于夏秋季节,雨热同季,属典型的雨养农业地区。供试土壤为草原风沙土,质地为壤质沙土,0~20cm土壤基本理化性质为:pH值8.41,有机质5.38 g/kg,全氮0.031g/kg,碱解氮40.6mg/kg,有效磷2.66mg/kg,速效钾91.4 mg/kg。
1.3 试验设计
试验采用缩节胺5个用量与3次喷施完全区组设计,共15个处理,3次重复,区组内各处理随机排列,小区面积20 m2(5 m×4 m)。缩节胺5个用量分别是:0(清水,CK),15.02,30.0,45.0,60.0 g/hm2,分别在初花期、初花期后10,20,30 d左右将调配好的缩节胺溶液均匀喷洒在毛叶苕子冠层。
播种前3 d结合耕翻土地,每公顷基施150 kg尿素(含N≥46.0%)和600 kg普通过磷酸钙(含P2O5≥46.0%),机械旋耕15 cm。5月10日条播,播种量为 30 kg/hm2,播深4 cm,行距 40 cm,播后镇压。苗期至初花期前人工除草和去杂2次;试验期间,不进行灌溉。
1.4 测定项目及方法
毛叶苕子初花期在各小区选择长势基本一致的10株做标记,在初花期、初花期后10,20,30 d左右喷施缩节胺前,分别测量主茎长度。8月中旬至下旬当毛叶苕子70%的荚果变黄白时,各小区单独收获,自然条件下风干后人工碾打,称量籽粒及秸秆质量。
1.5 数据处理
试验数据采用Microsoft Excel 2003和SAS软件进行统计分析;各处理间的差异显著性采用Fisher's LSD检验。
2 结果与分析
2.1 喷施缩节胺对毛叶苕子主茎长度的影响
表1 喷施不同剂量及次数缩节胺对毛叶苕子主茎长度的影响 cm
从表1可以看出,初花期喷施缩节胺前(7月4日),毛叶苕子主茎长度在41.6~43.2 cm,相互之间存在无规律的差异(P<0.05),田间长势基本一致;第1次喷施缩节胺后第10天(7月14日),喷施 15.0,30.0,45.0,60.0 g/hm2缩节胺 4 个处理的毛叶苕子主茎长度均与CK间差异显著,4个不同用量缩节胺处理的主茎长度分别比CK缩短0.9,2.7,3.5,4.3 cm;第2次喷施缩节胺处理第11天(7月25日)的主茎长度,除15.0 g/hm2缩节胺处理外,其他3个缩节胺用量处理的毛叶苕子主茎长度均与对照间差异显著,喷施 15.0,30.0,45.0,60.0 g/hm2缩节胺4个处理的毛叶苕子主茎长度分别比对照缩短 3.1,8.2,14.0,23.3 cm;第 3 次喷施缩节胺处理第10天(8月4日)除喷施15.0 g/hm2处理外,其他3个缩节胺用量处理的毛叶苕子主茎长度均与对照间差异显著,喷施 15.0,30.0,45.0,60.0 g/hm2缩节胺4个处理的毛叶苕子主茎长度分别比对照缩短 3.9,9.9,17.8,31.0 cm。
调查结果显示,花期喷施缩节胺可有效抑制毛叶苕子节间伸长、缩短主茎长度,随着缩节胺喷施量的增大和喷施次数的增加,毛叶苕子主茎长度显著缩短。本研究中,对抑制毛叶苕子主茎长度效果最显著的是初花期连续3次喷施60.0 g/hm2缩节胺处理,其次依次是连续3次喷施45.0 g/hm2缩节胺处理和连续2次喷施60.0 g/hm2缩节胺处理。
2.2 喷施缩节胺对毛叶苕子籽粒和秸秆产量的影响
由表2可知,花期喷施缩节胺可降低毛叶苕子的秸秆(干)产量,提高毛叶苕子的籽粒产量,随着喷施缩节胺用量的增加和次数的增多,各处理毛叶苕子的秸秆产量(干)呈降低趋势,籽粒产量则呈增加的趋势。
初花期喷施 0,15.0,30.0,45.0,60.0 g/hm2缩节胺5个处理的毛叶苕子籽粒产量相互之间差异不显著;喷施2次缩节胺5个处理的毛叶苕子籽粒产量中,喷施60.0 g/hm2缩节胺处理的籽粒产量为923.8 kg/hm2,与其他4个处理的籽粒产量之间差异显著;喷施3次缩节胺5个处理的毛叶苕子籽粒产量中,产量最高的是喷施45.0 g/hm2缩节胺处理,为1 070.5 kg/hm2,其次是喷施60.0 g/hm2缩节胺处理,为1 047.2 kg/hm2,这2个处理的籽粒产量间差异不显著,但是二者与其他3个处理的籽粒产量间差异显著。
从毛叶苕子秸秆产量(干)统计结果可看出,随着缩节胺用量的增加和喷施次数的增多,喷施不同用量和不同次数缩节胺处理的秸秆产量比对照1减少了2.13%~11.45%。分析结果显示,3个喷水处理(CK1,CK2和CK3)的秸秆产量之间差异不显著,其他喷施不同用量缩节胺处理(除CK2和CK3外)的秸秆产量均与对照1之间差异显著;喷施3次15.0,30.0,45.0,60.0 g/hm2缩节胺处理的秸秆产量均与喷施1次和2次缩节胺处理的秸秆产量之间差异显著,其中,连续喷施3次45.0,60.0 g/hm2缩节胺处理的秸秆产量(2 149.8,2 149.9 kg/hm2)之间差异不显著,但与其他13个处理的秸秆产量之间差异显著。
表2 喷施缩节胺对毛叶苕子籽粒及秸秆产量的影响
3 讨论与结论
缩节胺是新型植物生长调节剂,可通过植株叶片吸收传导至全株,降低植株体内赤霉素的活性,从而抑制细胞伸长,顶芽长势减弱,控制植株纵横生长,使植株节间缩短,株型紧凑,对植物营养生长有延缓作用。周桂生等[8]研究证明,棉花盛蕾期、初花期和盛花期缩节胺化控对棉花株高、果枝数、果枝长度、果枝节间长度等有抑制作用,可促使棉花生长适宜,株型较适合高产,单株成铃数和单铃质量增加,皮棉产量增加;高福元等[3]在棉花蕾期、初花期、打顶时期分别喷施缩节胺,结果表明,不同处理能抑制主茎和果枝生长,增加叶绿素含量,提高抗逆性,提早结铃以及增加单株成铃数、成铃率与籽棉产量;陈明灿等[21]研究结果表明,棉花缩节胺化控可抑制棉花生长、提高籽棉产量;刘士信等[22]在夏棉研究中认为,缩节胺有抑制秧苗徒长、培育壮苗和提高籽棉产量的效果;杨朝华等[23]研究表明,无土育苗移栽棉在初花期、盛花期和打顶后化控,可提高铃数、铃质量和籽棉产量。本试验结果表明,在毛叶苕子初花期—初花期后20 d随着缩节胺喷施量的增多和喷施次数的增加,可显著抑制毛叶苕子的主茎伸长、降低毛叶苕子秸秆(干)产量和提高籽粒产量,其中,连续喷施3次60.0 g/hm2缩节胺处理的毛叶苕子主茎长度比对照缩短31.0 cm,效果最显著,其次是连续喷施3次45.0 g/hm2缩节胺处理的毛叶苕子主茎长度比对照缩短17.8 cm;连续喷施3次45.0 g/hm2缩节胺的处理的籽粒产量最高,为1070.5 kg/hm2,其次是连续喷施3次60.0 g/hm2缩节胺处理的籽粒产量,为1 047.2 kg/hm2。可能是由于喷施缩节胺后,抑制毛叶苕子主茎与分枝的伸长、降低了田间群体内部湿度,同时提高了毛叶苕子群体的光合作用,从而促进了毛叶苕子籽粒产量的提高。本研究与周桂生等[8]在棉花上施用缩节胺的研究结果基本一致。本试验初步探讨了一个生长期内、一种降雨年型条件下不同缩节胺施用量及施用次数对毛叶苕子生长及种子产量的影响,对高用量缩节胺的化控效果还有待进一步研究。
总的来说,花期喷施缩节胺可抑制毛叶苕子主茎的伸长,降低毛叶苕子的秸秆产量、提高毛叶苕子的籽粒产量。随着缩节胺喷施量和喷施次数的增加,缩节胺抑制毛叶苕子主茎伸长的效果、降低毛叶苕子秸秆产量和提高籽粒产量的效果显著增强,其中,以花期连续3次喷施60.0 g/hm2缩节胺对控制繁种田毛叶苕子的主茎长度最好,连续3次喷施45.0 g/hm2缩节胺对提高籽粒产量的效果最显著。
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Effect of Mepiquat Chloride on the Growth and Yield of Vicia villosa Roth
ZHANG Xiaoming1,HAO Baoping1,ZHANG Xin2,ZHANG Yanfang3,CAO Weidong4,ZHANG Haifeng3,CAO Jianqin3,ZHENG Pushan1
(1.Institute of Agricultural Environment and Resources,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taiyuan 030031,China;2.Fruit Industry Development Center of Wanrong County,Wanrong 044200,China;3.Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taiyuan 030031,China;4.Institute of Agricultural Resources and Regional Planning,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing100081,China)
The effect of mepiquat chloride(1,1-dimethyl-piperidiniumchloride,DPC)on the stemlength of Vicia villosa Roth in the flowering stage and the grain yield were studied.By complete block design,a field experiment was conducted with three spraying times and five spraying quantities(0,15.0,30.0,45.0,60.0 g/hm2).The results showed that the length of stem and the yield of straw decreased with the application of DPCin the flowering stage,whereas the yield of grain increased.These influences of DPC increased with the increasing of spraying quantities and times.Three times spraying and 60.0 g/hm2DPC application was the best treatment for reducing stem length,while three times spraying and 45.0 g/hm2DPC application was the best treatment for enhancing grain yield of Vicia villosa Roth.
green manure;Vicia villosa Roth;mepiquat chloride;grain yield
S142
A
1002-2481(2017)10-1627-04
10.3969/j.issn.1002-2481.2017.10.13
毛叶苕子(Vicia villosa Roth)为巢菜属,一年生或越年生豆科草本植物,适应性强、生长快,是优良的绿肥兼饲草作物[1],但毛叶苕子种子产量低,严重影响其大面积推广。而繁育毛叶苕子种子,既能提供种子,又可防止水土流失、培肥土壤、保护生态环境,还可为家庭畜牧养殖提供优质饲草,促进农户增收。晋西北丘陵区气候凉爽,非常适合毛叶苕子种子繁育,但在生产实践中,花期有效降雨量较大或连续降雨会导致繁种田毛叶苕子生长旺盛、群体郁闭,生物量很大而种子产量较低,不利于提高毛叶苕子种子繁育。
缩节胺为一种外源性植物生长调节剂,可以调控植物的生长期,获得培育壮苗、矮化防倒伏等效果[2-4],自20世纪80年代中期以来,其在我国棉花生产上已得到了广泛应用[5-10]。大量研究证明,缩节胺能起到化学封顶的作用[11],可降低棉株高度、缩短节间、减少叶面积[12],提高养分利用率和增加产量。近年来,缩节胺在番茄、罗汉果、花生、高羊茅、黄芪、忍冬和金银花等果蔬、油料、草坪草、中药材等作物上有较好的应用效果[13-20],但在毛叶苕子种子繁育方面的应用尚未见报道。
本试验研究毛叶苕子繁种田花期喷施缩节胺对其生长及种子产量的影响,以期为提高毛叶苕子种子产量、促进毛叶苕子种子产业化提供理论依据。
2017-05-08
国家公益性行业(农业)科研专项(201103005);国家绿肥产业技术体系(CARS-22)
张晓明(1958-),男,山西沁县人,助理研究员,主要从事农业技术推广工作。郑普山为通信作者。