叶面喷施烯效唑对红小豆叶片生理特性及产量的影响

刘国宁 ，李茂盛 ，刘 冰 ，白子裕 ，张治安

（1.白城师范学院，吉林 白城137000；2.吉林农业大学 农学院，吉林 长春130118；3.白山市长白县马鹿沟镇农业技术推广站，吉林 长白134300）

烯效唑(Uniconazole，S3307)是抗赤霉素类的植物生长延缓剂[1]，其使用安全，生物活性较高，具有提高产量和品质等作用，常被应用在调控作物生长和发育，增强抗逆性，提高产量等方面[2－6]。红小豆营养丰富，属于药食兼用作物[7]，其适应性强，耐瘠薄、耐干旱，在农业高效发展和种植结构调整中具有很重要的作用[8]。刘丽琴等[9－10]研究表明，适宜浓度烯效唑浸种能够增强红小豆发芽势，提高根系活力，增强幼苗光合作用、抗氧化能力和渗透调节能力，促进幼苗生长，提高其抗旱性和产量。但有关烯效唑在红小豆叶面喷施上的应用报道较少。

本试验通过研究结荚时期叶面喷施烯效唑对红小豆籽粒产量、叶片光合、蒸腾、水分利用以及保护酶活性的影响，探究叶面喷施烯效唑对红小豆叶片生理代谢和籽粒产量的影响，旨在为红小豆的优质、高效综合栽培技术提供参考。

1 材料和方法

1.1 材料

供试红小豆品种为吉红9号，由吉林省农业科学院作物研究所提供。

1.2 试验设计

试验在吉林农业大学中心试验田开展，前茬作物为玉米，土壤进行秋翻，深度为25 cm，春天耙地，施底肥，每公顷施豆类专用肥300 kg。试验设 4 个处理，分别为 0（CK），15，30，45 mg·L－1烯效唑（S3307），每个处理3次重复，采用随机区组设计，小区面积5 m×3 m，行距0.6 m，种植密度为15万株·hm－2，在结荚时期选择无风晴天的16:00左右进行按各处理剂量叶面喷施，用液量为 225 L·hm－2。

1.3 测定项目及方法

叶面喷施药液后 15 d，于 9：00—11：00 时，用LI－6400型光合测定系统在田间选择功能叶片测定蒸腾速率（Tr）和净光合速率（Pn）；然后，将叶片剪下放入已经预装冰块的样品盒中，拿回实验室用于测定过氧化物酶（POD）、超氧物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性以及丙二醛（MDA）含量。

POD活性用愈创木酚比色法进行测定[11]，SOD活性采用NBT法测定[11]，CAT活性采用紫外比色法测定[11]，MDA含量通过硫代巴比妥酸法[11]进行测定，水分利用效率（WUE）用Pn/Tr计算获得[12]。

籽粒成熟时每小区选取中间3行，去除两端0.5 m，进行测产，并考种。

1.4 数据统计与分析

采用Excel 2003进行数据统计分析，用LSD法检验差异显著性，文中数据均由“均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 烯效唑对红小豆叶片光合、蒸腾和水分利用的影响

从表1可以看出，与对照组相比，15 mg·L－1和30 mg·L－1烯效唑处理红小豆叶片净光合速率（Pn）分别显著提高了 6.7%和 12.0%，而 45 mg·L－1处理与对照组差异不显著；各剂量烯效唑处理对红小豆叶片的蒸腾速率（Tr）影响均未达到显著水平；烯效唑处理对红小豆叶片水分利用效率（WUE）的影响与净光合速率相同，表现为15 mg·L－1和 30 mg·L－1浓度处理 WUE 分别比CK显著提高了6.8%和10.6%。综上说明，适宜浓度烯效唑喷施有利于红小豆叶片的净光合速率和水分利用效率的提高，其最佳浓度为30 mg·L－1。

表1 烯效唑对红小豆叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率的影响

2.2 烯效唑对红小豆叶片保护酶活性和丙二醛含量的影响

从图1～3可以看出，与对照组相比，喷施15 mg·L－1处理，红小豆叶片 SOD、POD 和 CAT活性分别显著提高 7.8%，5.8%，6.1%；喷施30 mg·L－1处理分别显著提高 19.9%，15.8%，22.2%；而45 mg·L－1处理则与对照组差异不显著。说明适宜浓度烯效唑处理，红小豆叶片POD，SOD，CAT活性可得到明显增强，其喷施最佳浓度为 30 mg·L－1。

图1 烯效唑对红小豆叶片超氧物歧化酶（SOD）活性的影响

图2 烯效唑对红小豆叶片过氧化物酶（POD）活性的影响

图3 烯效唑对红小豆叶片过氧化氢酶（CAT）活性的影响

从图4可以看出，与对照组相比，喷施15 mg·L－1和 30 mg·L－1的烯效唑处理红小豆叶片MDA分别显著降低了6.3%和16.1%，其最佳浓度为 30 mg·L－1。

图4 烯效唑对红小豆叶片丙二醛（MDA）含量的影响

2.3 烯效唑对红小豆产量及产量构成因素的影响

从表2可以看出，随着烯效唑喷施浓度的增加，红小豆单株荚数和每荚粒数虽呈先增后降的趋势，但差异均未达显著水平；喷施30 mg·L－1处理的百粒质量较CK显著增加了7.7%，而15 mg·L－1和 45 mg·L－1处理与 CK 差异不显著；15 mg·L－1和 30 mg·L－1处理的单株粒质量较 CK分别显著提高了 6.3%和 14.6%；15 mg·L－1和30 mg·L－1处理使红小豆籽粒产量较CK分别显著提高了 5.9%和12.9%，而 45 mg·L－1处理与 CK差异不显著。说明适宜浓度烯效唑喷施对红小豆产量和产量构成因素均有积极作用，其最佳浓度为 30 mg·L－1。

表2 烯效唑对红小豆产量构成因素的影响

3 讨论与结论

SOD、CAT和POD等保护酶可清除在生物代谢过程中产生的活性氧，SOD可首先将生物体内产生的超氧阴离子自由基歧化为H2O2，然后CAT或POD，把H2O2分解为H2O和O2，从而维持体内的活性氧代谢平衡[13]。丙二醛（MDA）是细胞脂质过氧化产物，其含量高低标志着膜受损程度的大小及膜脂过氧化水平的高低[13]。本试验结果表明，在红小豆结荚期，叶面喷施适宜浓度的烯效唑能显著增强叶片的CAT、POD和SOD活性，降低MDA含量，说明烯效唑可促进叶片生理代谢，提高叶片抗氧化能力。

光合作用是作物产量形成的物质来源，叶片净光合速率与产量之间呈正相关[12,14－15]。本试验结果表明，在红小豆结荚期，叶面喷施烯效唑能够显著提高叶片水分利用效率和净光合速率，提高叶片光合能力，进而提高了红小豆的产量。

综上，结荚期叶面喷施烯效唑对红小豆叶片蒸腾作用没有显著影响，但能够显著提高叶片净光合速率和水分利用效率，增强CAT、POD和SOD活性，降低MDA含量，提高叶片抗氧化能力，显著增加红小豆的单株粒质量和百粒质量，从而提高籽粒产量，其最佳浓度为 30 mg·L－1。

[1]张治安,陈展宇.植物生理学[M].长春:吉林大学出版社,2009:235.

[2]杨文钰,于振文,余松烈,等.烯效唑干拌种对小麦的增产作用[J].作物学报,2004,30(5):502－506.

[3]高杨,王杰,石丽娟.叶面喷施烯效唑对谷子抗倒伏性状及光合色素含量的影响[J].山西农业科学,2017,45(8):1232－1236.

[4]梁笃.烯效唑对晋中冬小麦生长发育及产量的影响[J].山西农业科学,2017,45(7):1103－1106.

[5]汤日圣,张大栋,郭仕伟,等.烯效哇和三哇酮调节水稻秧苗生长的增效作用及机理[J].中国水稻科学,2000,14(l):51－54.

[6]杨文钰,樊高琼,任万军,等.烯效唑干拌种对小麦根叶生理功能的影响[J].中国农业科学,2005,38(7):1339－1345.

[7]郑卓杰,王述民,宗绪晓.中国食用豆类学[M].北京:中国农业出版社,1997:141－166.

[8]高小丽,孙健敏,高金锋,等.红小豆丰产性及稳定性综合评价[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2004,32(8):37－42.

[9]刘丽琴,张永清,李鑫,等.烯效唑浸种对干旱胁迫下红小豆生长及其根系生理特性的影响[J].西北植物学报,2017,37(1):144－153.

[10]刘丽琴,张永清,李鑫,等.烯效唑浸种对红小豆种子萌发及幼苗生长的影响[J].江苏农业科学,2017,45(3):64－70.

[11]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,2008:180－193.

[12]李大勇,徐克章,张治安,等.新老大豆品种叶片光合特性的比较[J].中国油料作物学报,2007,29(3):281－285.

[13]陈思羽,刘鹏,朱末,等.大豆植株不同冠层种子活力及其萌发中抗氧化酶活性[J].植物学报,2016,51(1):24－30.

[14]ZHU G J,JIANG G M,HAO N B,et al.Relationship between ecophysiological features and grain yield in different soybean varieties[J].Acta botanica sinica,2002,44(6):725－730.

[15]ASHLEY D A,BOERMA H R.Canopy photosynthesis and its association with seed yield in advanced generations of a soybean cross[J].Crop science,1989,29(4):1042－1045.