APP下载

烯效唑对谷子幼苗期生长和生理特性的影响探究

2019-12-16刘思辰曹晓宁王海岗王君杰陈凌乔治军

南方农业·下旬 2019年8期
关键词:幼苗生长生理特性谷子

刘思辰 曹晓宁 王海岗 王君杰 陈凌 乔治军

摘 要 以谷子品种晋谷21号为试验材料,采用不同浓度的烯效唑浸种处理,研究其对谷子幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,烯效唑浸种处理可显著降低谷子幼苗植株高度和MDA浓度,显著提高谷子幼苗叶片中SOD和POD活性,增加叶绿素含量。综合比较不同浓度烯效唑浸种处理后谷子幼苗生长及生理特性,以浓度

20 mg·L-1烯效唑浸种处理的效果最佳。

关键词 烯效唑;浸种处理;谷子;幼苗生长;生理特性

中图分类号:S515 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.24.062

谷子(Setaria italica)属于禾本科植物,又称“粟”,去壳后称为小米,是起源于我国的一种古老粮食作物,也是我国北方地区的主要粮食作物之一。谷子具有营养丰富均衡、抗旱节水、高光效、耐储存、粮草兼用的特点,作为北方重要的旱作作物,提高其产量对保障粮食安全、促进农村经济发展均具有重要意义[1]。谷子一般播种密度大,植株较高,抽穗灌浆遇高温雨水易发生倒伏,影响谷子光合作用,进而影响籽粒灌浆,不仅严重影响产量,还会降低营养品质和商品价值[2-4]。如何降低株高,培育壮苗,提高谷子的抗倒伏能力是谷子产量和品质提高的关键,也是旱地谷子生产急需解决的问题。

植物生长调节剂可以通过调控内源激素含量来影响植株的生长发育。已有研究表明,作物茎秆的抗倒伏能力与茎秆的形态特性和株高有密切联系,株高越低,植物的抗折力和抗倒伏能力越强[4-5]。化学调控技术成为降低植株高度、培育壮苗的一个重要选择。烯效唑是调控效果明显的一种延缓剂[6],具有高效、低毒、低残留的特点。大量研究表明,烯效唑浸种可以使幼苗矮壮多蘖,改变植株体内激素平衡,促进根系发育,提高叶绿素含量,已被广泛应用于多种农作物的壮苗培育[7]。此外,烯效唑浸种还具有提高叶绿素含量、缓解膜脂过氧化程度、降低丙二醛(MDA)含量、增加超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及提高植物抗逆性等作用[8-11]。

以山西主栽品种晋谷21号为试验材料,设置不同浓度的烯效唑浸种处理,研究烯效唑浸种对谷子幼苗形态和生理生化指标的影响,筛选出适宜谷子浸种的烯效唑浓度,为谷子的生产提供理论指导。

1 材料与方法

试验在光照培养箱中进行,供试谷子品种为晋谷21号,供试药剂烯效唑为四川国光农化有限公司生产的可湿性粉剂。

1.1 试验设计

试验采用烯效唑浸种处理,共设5 mg·L-1(A1)、10 mg·L-1(A2)和20 mg·L-1(A3)3个浓度,清水浸种为对照(CK)。将谷子种子用蒸馏水洗净,用配好的各浓度的烯效唑溶液进行浸种,种子与烯效唑药液的质量比为1∶2,浸种时间8 h,浸种后将种子播种于营养钵内。每个处理共设3次重复。

1.2 取样方法与测定指标

在出苗后20 d取样,测定形态指标和生理指标。

生理指标有地上部株高、叶绿素含量(叶绿素a和叶绿素b)、SOD、POD、丙二醛(MDA)等指标。取样部位为新生的定型绿叶,取样剪碎混匀后称样,每个样品0.5 g,用样品袋装好放入液氮中速冻1~2 min,然后置于-80 ℃冰箱中保存待测相关生理指标。采用分光光度法测叶绿素含量;核黄素法测定SOD活性;愈创木酚比色法测定POD活性;硫代巴比妥酸法测定丙二醛(MDA)含量。

2 结果与分析

2.1 烯效唑浸种对谷子株高的影响

株高是反映作物生长发育状况的重要指标。由图1可以看出,不同浓度的烯效唑浸种可以对谷子幼苗株高产生显著影响,并随着浓度的增加株高逐渐降低。烯效唑浸种显著降低谷子的株高,A3处理株高最低,只有11.22 cm;CK处理最高,达到20.26 cm。

2.2 烯效唑浸种对谷子SOD活性和POD活性的影响

SOD和POD是广泛存在于植物体中的氧化还原酶,常作为植物抗逆境胁迫的重要指标。从表1可以看出,烯效唑浸种处理后可明显提高谷子的SOD活性,且随着烯效唑浓度的增加呈现出先上升后下降的变化趋势,其中A2处理SOD活性最高。烯效唑浸種处理还可显著提高谷子的POD活性,各处理分别较CK提高29.90%、27.69%和30.47%,其中A3处理POD活性最高。

2.3 烯效唑浸种对谷子丙二醛含量的影响

MDA是膜脂过氧化的产物,MDA含量可直接反映植物生物膜受伤害程度。烯效唑可以对谷子的丙二醛含量产生显著影响(图2),并且随烯效唑浓度的增加,谷子丙二醛含量呈现出先下降后上升的变化趋势,其中以A2处理的降低效果最好,降低20.10%,由图可知,各处理降低谷子体内丙二醛含量的表现为A2>A3>A1。

2.4 烯效唑浸种对叶绿素含量的影响

叶绿素含量的高低可直接反映作物光能利用率,影响作物产量形成。从表2可以看出,不同浓度烯效唑处理的谷子叶绿素含量均高于对照组,说明烯效唑可提高谷子叶片中叶绿素的含量。随着处理浓度的增加,烯效唑浸种处理后谷子叶绿素a含量的增长量大小为为A3>A2>A1;谷子中叶绿素b含量以及总叶绿素含量也得到相同的结果。其中A3处理中叶绿素a和叶绿素b分别较CK提高60.77%和59.35%。说明烯效唑的使用有利于提高谷子叶片的叶绿素含量,进而有利于提高叶片的光合作用。

3 结论与讨论

倒伏影响作物的产量和品质,是目前谷子生产中面临的一个严峻问题。大量研究表明,烯效唑处理能明显降低株高。关于烯效唑浸种的最适浓度,因作物不同而有所区别:小麦最适浓度为15 mg·L-1,高粱为5 mg·L-1,红小豆为20 mg·L-1,糜子为100~200 mg·L-1,水稻为5 mg·L-1,玉米为45~60 mg·L-1。通过对谷子进行相关试验,结果表明,20 mg·L-1烯效唑浸种处理效果最好,能够有效降低株高,起到壮杆作用,降低后期倒伏风险,可用于谷子实际生产。

叶绿素是植物光合作用的基础,是反映叶片光合能力的重要指标,其含量与光合速率呈正相关。研究结果表明,经烯效唑浸种处理的谷子幼苗叶片中叶绿素、叶绿素a和叶绿素b的含量均增加,说明烯效唑浸种处理可提高光合作用效率。

综合分析上述实验结果表明,适当浓度的烯效唑浸种,可有效降低谷子幼苗高度,提高幼苗叶绿素含量,提高POD和SOD活性,降低MDA活性,达到壮苗抗逆的综合效果。

参考文献:

[1] 赵海云.山西省谷子生产及其产业化开发[A].第四届中国杂粮产业发展论坛论文集[C].2007.

[2] 田伯红.禾谷类作物抗倒伏性的研究方法与谷子抗倒伏评价[J].植物遗传资源学报,2013,14(2):265-269.

[3] 丁貴江,栾素荣,王艳芝,等.北方春谷区谷子倒伏的原因及对策[J].粮食作物,2013(11):167-168.

[4] 张忠旭,陈温福,杨振玉,等.水稻抗倒伏能力与茎秆物理性状的关系及其对产量的影响[J].沈阳农业大学学报,1999,30(2):55-81.

[5] 李荣田,姜廷波,秋太权,等.水稻倒伏对产量影响及倒伏和株高关系的研究[J].黑龙江农业科学,1996(1):13-17.

[6] 姚雄,任万军,杨文钰,等.烯效唑对水稻种子萌发及秧苗生长的影响术[J].作物杂志,2008(1):75-78.

[7] 潘瑞炽.植物生长延缓剂的生化效应[J].植物生理学通讯,1996,32(3):161-168.

[8] 李宁毅,时彦平,王吉振.水分胁迫下烯效唑对百日草幼苗光合特性及叶解剖结构的影响[J].西北植物学报,2012,32(8):1626-1631.

[9] 马冲,张成玲,刘霞,等.烯效唑对花生生长调节作用研究[J].中国农学通报,2012,28(24):222-225.

[10] 闫艳红,杨文钰,张新全,等.套作遮荫条件下烯效唑对大豆壮苗机理的研究[J].中国油料作物学报,2011,33(3):259-264.

[11] 王熹,余美玉,陶龙兴,等.烯效唑对小麦苗期生长调控作用[J].华北农学报,1995,10(2):50-56.

(责任编辑:刘昀)

猜你喜欢

幼苗生长生理特性谷子
晒谷子(外一首)
寻妻
硝普钠浸种对干旱胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响
硝普钠浸种对干旱胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响
超声波处理对羽扇豆种子活力及生理特性的影响
不同品种番茄幼苗在弱光条件下对亚适温的适应性研究
腐植酸对盐胁迫下水稻幼苗生长和解剖结构的影响