不同植物生长调节剂对甜荞产量的影响

宋毓雪，王 雨，孔德章，赵 权，王 炎，黄凯丰*

（1.贵阳护理职业学院，贵阳 550001；2.贵州师范大学荞麦产业技术研究中心，贵阳 550001）

荞麦（Fagopyrum Miller）籽粒中含有芦丁、D-手性肌醇等黄酮类物质、活性蛋白和多肽[1-3]，以及丰富的矿质元素如铜、硒等[4]，降血脂、降血糖功能显著，可预防和缓解毛细血管脆弱性出血、糖尿病、高血压、坏血病、癌症等多种疾病，其主要贮存蛋白质组分的氨基酸组成接近于联合国粮农组织推荐的标准营养蛋白，可为人类提供全面营养，具有较高的研究和开发价值。近年来，市场对荞麦的需求量快速增加，现有的荞麦产量供应不能满足大众需要，提高产量是生产中亟待解决的问题。但是我国荞麦种植目前主要分布在西南偏远落后山区，生产条件差，且荞麦属于小杂粮，缺乏重视，配套高产栽培技术落后，使得产量低而不稳，进而影响了农民种植荞麦的积极性与其产业的可持续性发展。

植物生长调节剂对植物的生长发育与产量形成等有良好的促进作用[5-9]。赤霉素（gibberellin，GA3）能促进茎的伸长、诱导植物开花和启动多种水解酶的合成，从而有效地为幼苗的生长提供营养物质[10]；多效唑（paclobutrazol，PPP333）具有控制植株生长、缩短节间、矮化植株、调控株型、增加作物的抗逆性以及提高产量等作用[11-14]；萘乙酸（naphthaleneacetic acid，NAA）对植物有促进发芽、生根、加速生长、提早成熟、增加产量等作用[15]。前期研究也发现，适宜的植物生长调节剂可显著增加苦荞的产量[16]，但目前关于植物生长调节剂对作物产量影响的研究大都采用单一处理，并集中在花蕾期喷施。为了明确不同植物生长调节剂间混合处理对荞麦产量的影响，本试验以甜荞品种“通辽本地小粒”为试验材料，研究植物生长调节剂不同生育时期喷施、不同组合处理对其最终产量的影响，以期为植物生长调节剂在荞麦实际生产中的合理应用等提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料及种植管理

本试验所用的甜荞品种“通辽本地小粒”由贵州师范大学荞麦产业技术研究中心提供。

供试植物生长调节剂：赤霉素（GA3，含量＞97%，由南京多福尼生物科技有限公司提供）、α-萘乙酸（NAA，含量≥95%，安阳全丰生物科技有限公司提供）、多效唑（PPP333，含量＞96%、水分＜1%，由上海源聚生物科技有限公司提供）均为分析纯。

试验于2016年3月20日在贵州省贵阳市永乐乡柏杨村试验基地进行，2016年6月15日收获。分为2个处理。

1.1.1 植物生长调节剂的不同生育时期喷施处理

本处理为双因素两水平，随机区组设计，在前期研究基础[17-18]上，选择喷施的 GA3、NAA、PPP333浓度均为150 mg/L（高产），以喷施等量清水为对照。每处理种植1个小区，小区面积为10 m2（2 m×5 m），采用条播的播种方式，行距为30 cm，每小区基本苗约 900～1 005 株，折合约 6～6.7 万株/hm2，3 次重复，常规田间管理。植物生长调节剂喷施量为每小区1 000 mL，喷施时期见表1，喷施时间为上午10：00左右。

表1 植物生长调节剂喷施情况Table1 Treatments of plant growth regulator

1.1.2 植物生长调节剂不同浓度的组合处理

根据前期研究的结果，选择150 mg/L为植物生长调节剂最佳喷施浓度，设置4个水平，分别为：0水平指喷施清水，2水平指最佳喷施量，1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5；其中GA3以A表示、PPP333以B表示、NAA为以C表示，植物生长调节剂的不同浓度组合参照“3414”试验设计（见表2）。采用随机区组设计，每处理种植1个小区，小区面积为10 m2（2 m×5 m），采用条播的播种方式，行距为30 cm，每小区基本苗约900～1 005株，折合约6～6.7万株/hm2，3次重复，常规田间管理。植物生长调节剂在开花期喷施，喷施量为每小区1 000 mL，喷施时间为上午10：00左右。

1.2 测定内容以及方法

表型参照张宗文等[19]的方法，于成熟期测定株高（从茎基部至最长茎顶端的距离，以cm计算）、主茎分枝数（主茎着生的一级分枝数，以个计算）、主茎节数（主茎自地表起至顶端的总节数，以节计算）、单株粒数（在每小区中随机选取10株，分别数其粒数，求得平均每株粒数）、单株粒重（在每小区中随机选取10株单株脱粒，待种子含水量约为13%时称重，结果以平均值表示）、千粒重（1 000粒种子的重量，两次重复，结果以平均值表示），计算小区产量平均值，并折合成公顷产量。

表2 植物生长调节剂不同浓度组合Table2 Treatment of different plant growth regulator

1.3 数据分析

采用Microsoft Excel 2003软件进行数据处理，利用SPSS 17.0对数据进行显著性差异分析。

2 结果与分析

2.1 不同生育时期喷施处理对甜荞产量的影响

由表3可以看出，PPP333的喷施有效的降低甜荞的株高，不同处理时“通辽本地小粒”的株高平均为72.2 cm，处理3和处理6显著高于其他处理，处理5最低；主茎分枝平均为4.2个，处理1显著高于其他处理，处理5最低，为3.3个；GA3的喷施有效的增加了甜荞主茎节数，喷施GA3的处理2显著多于其他处理；各处理的单株粒数和单株粒重在处理1时显著高于其他处理；各处理的千粒重平均为30.6 g，以处理5显著高于其他处理，达33.5 g；各处理的产量平均为1 509 kg/hm2，处理4和处理5显著高于其他处理，对照最低为1 366.4 kg/hm2。由此可见，不同植物生长调节剂间混合处理对甜荞产量的提高有一定的促进作用。

2.2 植物生长调节剂不同浓度组合处理

由表4可以看出，不同植物生长调节剂组合处理的“通辽本地小粒”的株高平均为54.93 cm，A2B0C2处理时显著高于其他处理，A0B2C2处理最低；各处理间主茎分枝数的差异不显著；主茎节数平均为7.1个，A2B2C2和A2B2C1处理最多，A2B1C2处理最少；各处理的单株粒数和单株粒重A0B2C2处理显著多于其他处理，A1B2C2单株粒数和单株粒重高于对照，其余的都小于对照；各处理的千粒重最高A2B2C1，为21.89 g，其余的都小于对照；各处理的产量A1B2C1处理显著高于其他处理，为1 199 kg/hm2，A2B0C2 处理最低为 816.63 kg/hm2，处理间相差达382.37 kg/hm2。说明不同浓度的生长调节剂的混合喷施对单株生产力、千粒重和产量有较大的影响。

3 讨论与结论

刘红杰等[20]研究表明，适宜的植物生长调节剂处理可提高小麦的产量。杜彦修等[21]研究认为，部分植物生长调节剂能够改善水稻弱势粒充实度、促进营养器官中碳水化合物向籽粒运转与再分配，从而提高结实率和千粒重。我们的前期研究[17]也发现，适宜的植物生长调节剂能促进苦荞产量和品质的提高。本试验在前期研究的基础上，设置了植物生长调节剂的不同喷施时期和喷施种类处理，可以看出在甜荞的分枝期喷施PPP333，并在开花期喷施GA3或在灌浆期喷施NAA可显著提高甜荞产量，且远高于不喷施或喷施单一植物生长调节剂处理，这可能与植物生长调节剂的喷施改变了甜荞各时期本身各器官中的内源激素平衡有关[13]，原因与宗兴梅等[22]用不同浓度的多效唑处理大麦可以提高大麦的产量相似。

表3 不同生育时期喷施处理对产量的影响Table3 Effect of spraying treatment on yield in different growth stages

表4 不同配比对产量的影响Table4 Effect of plant growth regulator on yield with different proportioning

从不同植物生长调节剂组合处理实验的结果可以看出，在甜荞的开花期喷施75 mg/L的GA3、150 mg/L的PPP333、75 mg/L的NAA可显著提高甜荞的产量，说明植物生长调节剂之间存在一定的协同作用，但这种协同作用存在一定的范围，如增加或减少此3种植物生长调节剂的浓度，均会降低产量。从本试验的研究结果还可以看出，不喷施植物生长调节剂时“通辽本地小粒”的产量为1 015.20 kg/hm2，与所有处理的产量相比属中上等，要高于部分喷施处理，这说明植物生长调节剂间除存在上述的协同作用外，还存在一定的拮抗作用[23]，表现为甜荞产量的下降。因此，在今后的科研生产中，我们应该科学合理地应用合适的植物生长调节剂，为生产实践服务；同时要进一步确定各类植物生长调节剂及其相互间的确切作用，以及它们的最佳施用时间和浓度。