复硝酚钠对多效唑和甲哌鎓在谷子萌发中的增效作用

2018-03-19贺美林谢晓宇温银元王玉国

山西农业科学 2018年3期

贺美林，谢晓宇，张宁，温银元，王玉国

（山西农业大学农学院，山西太谷 030801）

谷子是主要的杂粮作物，不仅产量高、品质好，而且具有抗旱、耐贫瘠、适应性强等特点，但是在春季少雨干旱时难以出苗、根系不发达且苗细弱，灌浆成熟期容易发生倒伏而影响籽粒灌浆，秕籽率增加，严重影响谷子的产量和品质[1]。

植物生长调节剂在调节农作物的促根控长、增强抗逆性、提高产量、改善品质等方面都具有重要的作用，具有应用成本低、效益高、收效快等特点，因此，应用不同类型的植物生长调节剂对作物进行化学调控，是实现现代农业生产轻简化、机械化及规模化的一项重要措施[2-3]。研究表明，外源激素能够对作物的生长发育起到一定的调控作用，可以改善作物的农艺性状及生理指标，其中，最重要的是促进了植物根系的伸长，使其扎根能力增强，控制了植株的高度，使苗期植株更加粗壮，提高了作物的抗倒伏性[4-6]。段留生等[7]运用多效唑、甲哌鎓对小麦抗倒伏性进行研究，结果表明，甲哌鎓使小麦的基部节间长度缩短，整个植株高度降低，能有效提高抗倒伏能力。复硝酚钠是5-硝基愈创木酚钠、邻硝基苯酚钠和对硝基苯酚钠的混合物，是一种广谱型植物生长调节剂，具有高效渗透功能，能提高细胞的活力，对植物的发根、生长、生殖等具有调节作用，能够促进水稻根系生长、健壮植株、增强抗病抗逆能力[8-11]。使用复合肥料、萘乙酸等对玉米、红花羊蹄甲进行处理时，结果显示，加入复硝酚钠促进效果更佳[12-13]。

本试验通过复硝酚钠、多效唑和甲哌鎓对谷子种子进行浸种处理，研究复硝酚钠对多效唑、甲哌鎓在调控谷子种子萌发及壮苗培养中的增效作用，旨在为谷子保苗促根抗倒栽培提供一定的理论指导。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为晋谷21号。

试剂为多效唑（15%可湿性粉剂）、复硝酚钠（1.8%的水剂）、甲哌鎓（98%可湿粉剂），均购于四川国光农化股份有限公司。

1.2 种子处理

挑选饱满、大小均匀、无病虫害的晋谷21号种子，用浓度为0.1%的氯化汞消毒后，分别用不同浓度的多效唑、复硝酚钠、甲哌鎓溶液和蒸馏水（对照）各100 mL浸种3 h。处理后，每组选取晾干的30粒种子置于铺有2层滤纸的培养皿中，每个培养皿加入7 mL蒸馏水，用作发芽床。每个处理进行3次重复试验，在28℃恒温箱下避光培养。等发芽结束后，每天光照16 h，光强为3 000 lx，培养皿每天维持湿润状态、且种子周围不出现水膜。

1.3 试验设计

1.3.1 不同质量浓度的植物生长调节剂对谷子生长的影响试验共设4个处理：1.多效唑（10.0，30.0，50.0，70.0，90.0 mg/L）；2.甲哌鎓（60.0，90.0，120.0，150.0，180.0 mg/L）；3.复硝酚钠（3.0，6.0，9.0，12.0，15.0 mg/L）；4.蒸馏水（CK）。观察不同浓度生长调节剂对谷子种子萌发和幼苗生长初期的影响，测量并记录相关生长指标。

1.3.2 复硝酚钠对多效唑、甲哌鎓的增效作用研究

根据单因子生长调节剂的试验结果，选出每种生长调节剂的最佳浓度，将多效唑与复硝酚钠、甲哌鎓和复硝酚钠进行复配对谷子进行浸种处理，测量并记录谷子萌发和幼苗生长的相关指标。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 发芽势、发芽率测定在种子萌发的第36小时测定发芽势，第84小时调查发芽率。

1.4.2 根长、株高、鲜质量、干质量测定培养第14小时时，从不同处理的谷子幼苗中随机选取10株幼苗，测定株高、根长，以其平均值作为试验数据。用滤纸吸干幼苗表面水分，测量其鲜质量。用剪刀将每株的根、茎、叶分离，放入105℃杀青15 min，转入80℃恒温干燥箱24 h烘干，称质量，并计算根冠比。

1.5 数据统计

试验数据用Microsoft Excel 2007及DPS 9.5统计软件处理；采用Duncan法对各种植物生长调节剂处理间进行多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 多效唑对谷子种子萌发和幼苗生长的影响

由表1可知，随着浸种用多效唑质量浓度的升高，谷子的发芽势和发芽率呈现降低的趋势；当多效唑质量浓度≤50.0 mg/L时，浸种对谷子种子萌发无显著影响；70.0，90.0 mg/L多效唑浸种显著降低谷子种子的发芽势和发芽率，分别比对照降低8.44%～17.39%和4.30%～9.33%。表明低质量浓度的多效唑可促进谷子种子的萌发，高质量浓度的多效唑则抑制其萌发。

表1 多效唑浸种对谷子种子萌发的影响

从表2可以看出，多效唑浸种对谷子萌发期幼苗的生长有显著的影响，表现为根长增加，株高降低，根冠比增加；10.0 mg/L的多效唑浸种处理时，根长和株高分别为3.05，4.16 cm，与CK间有显著差异；随着多效唑质量浓度的升高，谷子的根长逐渐伸长，株高逐渐降低；在质量浓度为50.0 mg/L时，根长（3.54 cm）达到最高，比CK提高21.23%，株高（3.46 cm）降到最低，比CK降低20.28%，根冠比最大。70.0，90.0 mg/L处理时的根长、株高、干鲜质量与50.0mg/L间无显著性差异。表明50.0 mg/L的多效唑浸种处理可控制谷子的株高，促进根系伸长，增加根冠比，增强谷子的抗倒伏能力。

表2 多效唑浸种对谷子幼苗生长的影响

2.2 甲哌鎓对谷子种子萌发和幼苗生长的影响

表3 甲哌鎓浸种对谷子种子萌发的影响

从表3可以看出，与CK相比，甲哌鎓浸种对谷子种子的发芽率无显著影响；发芽势随着甲哌鎓质量浓度的升高呈现先升高后降低的趋势，在150.0 mg/L时，发芽势达到最大值（76.67%），当甲哌鎓浓度增加到180.0 mg/L时，发芽势降低，且低于CK。

从表4可以看出，60.0～180.0 mg/L甲哌鎓浸种处理可显著增加幼苗根长和根冠比，降低株高，随着甲哌鎓质量浓度的升高，谷子的根长逐渐伸长，而株高却逐渐降低；在质量浓度为150.0mg/L时，根长达到最大（3.67 cm），比CK增加25.68%，株高降到最低（3.38 cm），比CK降低22.12%，使根冠比最大；180.0 mg/L处理的根长、株高与150.0 mg/L处理间无显著差异，但根冠比较150.0 mg/L处理降低。表明150.0 mg/L的甲哌鎓浸种处理有利于萌发期谷子幼苗的生长。

表4 甲哌鎓浸种对谷子幼苗生长的情况

2.3 复硝酚钠对谷子种子萌发和幼苗生长的影响

由表5可知，3.0 mg/L复硝酚钠浸种可显著促进谷子种子的萌发，表现为与CK相比，发芽势和发芽率分别增加17.17%和10.05%；随着复硝酚钠质量浓度的升高，谷子的发芽势和发芽率呈现先升高后降低的趋势，浓度为6.0 mg/L时，发芽率和发芽势均达到峰值，分别比CK提高21.05%和11.23%；质量浓度为15.0 mg/L时较低，但仍显著高于CK。表明6.0 mg/L的复硝酚钠浸种处理可显著促进谷子种子的萌发。

表5 复硝酚钠浸种对谷子种子萌发的影响

表6 复硝酚钠浸种对谷子幼苗生长的影响

从表6可以看出，3.0～15.0 mg/L复硝酚钠浸种处理可促进谷子幼苗的生长，根长和株高均显著高于CK，且有浓度效应；在复硝酚钠质量浓度为6.0 mg/L时，谷子幼苗的根长、株高、鲜质量、干质量、根冠比均达到最大值，分别比CK提高20.09%，7.83%，23.71%，38.21%，20.25%；当复硝酚钠浓度大于6.0 mg/L时，其促进作用逐渐减弱，显著低于6.0 mg/L浸种处理，但仍显著高于CK。表明复硝酚钠浸种处理可显著增加谷子种子的萌发能力，促进谷子萌发期幼苗生长，加速根系发育，使根冠比增加，其中以6.0 mg/L的复硝酚钠浸种效果最佳。

2.4 复硝酚钠对多效唑、甲哌鎓的增效作用

由表7可知，与CK相比，多效唑（50 mg/L）、多效唑（50 mg/L）＋复硝酚钠（6 mg/L）浸种处理对谷子种子萌发无显著影响，甲哌鎓（150 mg/L）、复硝酚钠（6 mg/L）、甲哌鎓（150 mg/L）＋复硝酚钠（6 mg/L）则显著增加发芽势和发芽率，以甲哌鎓（150 mg/L）＋复硝酚钠（6mg/L）浸种处理时的促进效果最为显著，发芽势和发芽率分别为87.58%，91.11%，显著高于单独使用甲哌鎓（150 mg/L）和复硝酚钠（6 mg/L）处理。

从表8可以看出，多效唑（50 mg/L）、甲哌鎓（150 mg/L）浸种处理促进了谷子幼苗根系生长，抑制地上部分生长，根冠比增加；复硝酚钠（6 mg/L）对根系和地上部分的生长均表现出促进作用，但其促根作用较强，表现为根冠比增加。复硝酚钠和多效唑、甲哌鎓复配溶液浸种对根系生长的促根效果增加，对地上部分的抑制作用减小，根冠比显著增加，其中以甲哌鎓复配时（甲哌鎓（150 mg/L）＋复硝酚钠（6 mg/L））增效作用最为显著，其根长和根冠比分别比甲哌鎓（150 mg/L）单独使用时增加4.09%和14.52%，比CK分别增加30.82%和74.23%。

综合表7，8可以看出，在谷子浸种处理时，复硝酚钠对多效唑、甲哌鎓有增效作用，表现为种子发芽势、发芽率增加，根系增加，株高降低，根冠比增大，有利于谷子萌发期壮苗的形成。

表7 多效唑、甲哌鎓、复硝酚钠及其复配浸种对谷子种子萌发的影响

表8 多效唑、甲哌鎓、复硝酚钠及其复配浸种对谷子幼苗生长的影响

3 讨论与结论

不同植物生长调节剂有着不同的调控机理，合理运用植物生长调节剂可有效调控作物的生长，提高作物的种子活力，增强作物的抗倒伏性，增加作物的产量[14-18]。多效唑浸种可提高水稻发芽率，降低株高，增大比叶面积，促进根系生长，有利于培育壮秧[19]。甲哌鎓使小麦的基部节间长度缩短，降低植株高度，有效提高抗倒伏能力[7]。复硝酚钠及其有效成分浸种处理可促进大豆种子萌发[12]和幼苗的生长[20]，且对其他激素有增效作用[13]。本试验结果表明，50 mg/L多效唑对谷子种子的萌发无显著性影响，可控制谷子的株高，促进根系伸长，增加根冠比；150 mg/L甲哌鎓浸种处理可提高谷子发芽率但差异不显著，显著增加幼苗根系生长，使根长达到最大，株高降低，根冠比最大。复硝酚钠浸种处理可显著增加谷子种子的萌发能力，促进谷子萌发期幼苗生长，加速根系发育，根冠比增加，其中，以6.0 mg/L的复硝酚钠浸种效果最佳。多效唑（50 mg/L）＋复硝酚钠（6 mg/L）浸种处理对谷子种子萌发无显著影响，而甲哌鎓（150 mg/L）＋复硝酚钠（6 mg/L）处理时发芽势和发芽率均最大。复硝酚钠和多效唑、甲哌鎓复配溶液浸种对根系生长的促进效果增加，对地上部分的抑制作用减小，根冠比显著增加，其中，与甲哌鎓复配时（甲哌鎓（150 mg/L）＋复硝酚钠（6 mg/L））增效作用最为显著。

综上所述，多效唑、甲哌鎓对谷子幼苗有“控上促下”的作用，复硝酚钠对多效唑和甲哌鎓在谷子萌发和幼苗生长中有显著的增效作用，表现为种子发芽势、发芽率增加，促进根系生长，株高降低，根冠比增大，有利于谷子萌发期壮苗的形成，达到保苗促根壮苗的作用，从而提高其适应能力，为植物生长调节剂在谷子生产上的应用及化控栽培提供理论依据。

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