“劲丰谷德”对小麦抗倒性和产量的影响

衣政伟，朱海鹏，徐颂伟，周轩正，林佩佩，袁 红，王 显，华 荣*

（1.江苏省农业科学院泰州农科所，江苏 泰州 225300；2.江苏红旗种业股份有限公司，江苏 泰州 225300；3.浙江省遂昌县农业农村局，浙江 遂昌 323300）

小麦是世界上最重要的粮食作物之一，是人类获取能量的主要来源。为了满足人们的粮食需求，改良小麦优异农艺性状成为提高小麦产量的重要途径[1]。小麦茎秆是承受外力的主要部位，也是小麦抗倒的主要器官，茎秆的弯曲或折断导致了茎倒伏。倒伏时间越早，对小麦产量影响越大，而扬花期倒伏对产量的影响最大[2]。小麦倒伏一直是世界性难题，世界各小麦生产国每年都不同程度地发生小麦倒伏现象，造成大幅度减产[3]。倒伏不仅影响产量，还降低品质，而且会增加收获难度[4]。倒伏原因比较多，总体分3种，分别是外部环境因素、栽培措施以及小麦茎秆形态结构特征。小麦倒伏主要与植株的高度、基部第2节间的长度、茎壁厚度、茎秆节间的充实度以及茎秆内物质含量有密切关系[2]。

解决小麦倒伏问题，通常是采用育种的手段，但耗时长。外源植物生长调节物质（PRGs）可以影响作物内源激素间的平衡，进而对作物的生长发育产生巨大影响，同时影响产量[5]。许多研究结果表明，生长调节物质对小麦的生长发育和产量构成具有重要影响[5-11]，其调节效应与栽培措施和品种特性也密切相关。现常规栽培措施除采用蹲苗、镇压等传统措施[12]外，还应考虑结合化控措施，采用化学调控能弥补传统栽培措施上的不足，起到明显控制生长、防止倒伏的效果[13]。本研究拟探究不同浓度“劲丰谷德”和喷施时期对小麦茎秆质量、抗倒性、产量指标及产量的影响，旨在为小麦高产与抗倒性的有机统一提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验品种及药剂

供试小麦品种为宁麦19，为江苏省农业科学院农业生物技术研究所选育的春性早熟小麦品种，审定编号为苏审麦201201。供试药剂为“劲丰谷德”（原名“劲丰”）稻麦增产抗倒营养剂，它是由B族维生素与微量元素为主体复配研制，来源于淮安飞龙农业发展有限公司。该药剂可以明显降低小麦穗下节间长度，增强小麦后期根系活力，使小麦茎秆粗壮、壁厚增加，抗倒防早衰，延长小麦功能叶的功能期，促进光合作用，增加光合产物积累，增加穗粒数与千粒质量，协调小麦生长发育，提高抗逆性。

1.2 试验设计

本试验于2018—2019年度在江苏泰州红旗良种场试验站（120.0173°E、32.5525°N）进行，前茬为水稻，土质为黏壤土，肥力中等。播种时间为2018年11月10日，种植方式为机条播，播种量为225 kg/hm2。每个处理167 m2。“劲丰谷德”各期用量处理如下：A1，孕穗期80 g；A2，孕穗期和扬花期各80 g；A3，孕穗期100 g；A4，孕穗期和扬花期各100 g；A5，孕穗期120 g；A6，孕穗期和扬花期各120 g；A7，孕穗期140 g；A8，孕穗期和扬花期各140 g；A9，孕穗期160 g；A10，孕穗期和扬花期各160 g；CK为空白对照。使用方法：小麦抽穗扬花期结合“两防一喷”使用，对水用量为1 500 mL/hm2。生长期内按常规栽培措施进行管理，人工除草，拔节期、孕穗期、灌浆期喷施农药防治白粉病、条锈病、叶锈病等。始穗期4月14日，齐穗期4月18日。

1.3 取样方法与测定项目

每个处理割方收获2个点，每个处理取样2个点，按照取样比例分布测量每个处理中15个单株中每个单穗株高、穗长、节间数、各节间长度、小麦穗茎离茎长度、重心高度、单穗总小花、结实小花、实粒数、千粒质量、实际产量等。

茎秆形态指标：包括单茎的株高、穗长、节间长度、节间外径粗度和茎秆壁厚（用游标卡尺测量椭圆形茎秆的长轴和短轴处的外径粗度和壁厚，取其平均值）及节间干质量，每小区选取15个标记单茎测定。茎秆抗折力测定参照张丰转等的方法[14]，自制测定抗折力的简单器材。田间取回茎秆，保留叶鞘、叶片和穗，并保持不失水分。将待测定的节间置于测定器上，节间中点与测定器中点对应（支点间距5 cm，不足5 cm的节间，将其置于2支点间的中部，而将相邻节间置于支点上进行测定），在中点挂盘子，逐渐加砝码，直至茎秆折断，此时砝码和盘子质量即为该节间的抗折力。

地上部单茎鲜质量：测定带穗、叶和鞘的完整单茎鲜质量。茎秆重心高度：测定茎基部到该茎平衡点的距离。茎秆抗折力：采用拉力法，取茎秆基部第2节间（去叶鞘），两端放于高50 cm、间隔5 cm的支撑架的凹槽内，在其中部挂一弹簧秤，向下缓慢用力拉，使茎秆折断所用的力加上弹簧秤的质量即为该茎的抗折力（机械强度）。用直尺和游标卡尺分别测出节间长度和粗度。茎壁厚度：每次每个处理取15个单茎求平均值。

株高构成指数I：穗下节间长L1+倒2节间长L2与株高L之比，即I=（L1+L2）/L。节间构成指数In：任一节间长Ln与该节+下一节间长Ln+1之和的比，即In=Ln/（Ln+Ln+1）。穗下节间为1，依次类推。品种倒伏系数的计算，参考王勇等提出的品种倒伏指数[15]来衡量供试材料抗倒性的相对强弱。品种倒伏指数（LI）=茎秆鲜质量（G）×茎秆重心高度（H）/第2节机械强度（S）。

1.4 数据处理

试验结果以平均值表示，采用SPSS 18.0和Excel 2003进行有关数据的处理与分析。

2 结果与分析

2.1 “劲丰谷德”对宁麦19植株性状的影响

本研究发现，“劲丰谷德”对小麦植株株高、节间长度和重心高度等影响明显。从表1可以看出，在“劲丰谷德”处理下，小麦株高显著降低，节4长、穗下节长和重心高度也显著下降，各处理间变化没有明显规律，其中：A9处理的株高和重心高度最低，分别为59.6、39.2 cm。穗长、节间数、节1长、节2长和节3长等变化不显著，除节间数外均有升高现象。

表1 施用“劲丰谷德”对宁麦19植株性状的影响

2.2 “劲丰谷德”对宁麦19产量性状的影响

宁麦19于11月10日播种，机械撒播，同时开好丰产沟，播种后天气晴间多云，未及时上水，半个月后上水，后期各处理总体产量不高，可能是因为前期缺水。由表2可知，喷施“劲丰谷德”后各处理的实粒数、小穗数有下降趋势，小花退化数、千粒质量有升高趋势，部分处理间差异显著。喷施“劲丰谷德”处理产量总体呈增加的趋势，且孕穗期和扬花期均做处理普遍要比仅在孕穗期处理的产量增产幅度大。

表2 施用“劲丰谷德”对宁麦19产量性状的影响

2.3 “劲丰谷德”对茎秆特性及抗倒性的影响

品种倒伏指数越小，表示该品种的抗倒伏能力越强，反之，越容易倒伏。由表3可知，经过“劲丰谷德”处理的倒伏指数均低于对照，说明“劲丰谷德”有提高小麦抗倒伏能力，其中，A4的倒伏指数比A3高，A6的倒伏指数比A5高。朱新开等研究提到，现代小麦品种类型的I值趋近于“黄金分割”比值（0.618），且I值遗传力较高，与穗粒质量、千粒质量呈极显著正相关[16]。本研究发现，A4、A8处理的节间构成指数I1值分别为0.612和0.617，比较接近于“黄金分割”点。另外，由表3可知，单穗质量、单茎质量、节2内径和重心高度等指标各处理间差异均有统计学意义或高度统计学意义。单穗质量中A4最大，为2.4 g；单茎质量中A4最大，为2.1 g。A9的节2内径最大，为0.59 mm；A4次之，为0.57 mm。A4的机械强度（抗折力）最大，为290 g；A8次之，为285 g。A9的重心高度最低，为39.2 cm；A4倒数第2，为41.5 cm。各处理倒伏指数均显著降低，A5、A6、A7均较小，分别为0.37、0.38、0.39。

表3 施用“劲丰谷德”对宁麦19产量性状的影响

2.4 产量性状与倒伏指数相关性

由表4得知，小花退化数与产量，重心高度与穗下节间长、株高均呈显著正相关（P＜0.01）；小穗数与品种倒伏指数，穗下节间长与实粒数、株高均呈正相关（P＜0.05）；产量与重心高度、穗下节间长、株高，小花退化数与实粒数、穗下节间长均呈显著负相关（P＜0.01）；产量与实粒数呈负相关（P＜0.05）。

表4 产量性状与倒伏指数相关性

2.5 茎秆特性与倒伏指数相关性

各性状间的相关性分析由表5可知，株高与节4长、重心高度和I2呈显著正相关（P＜0.01），与穗下节间长和I4呈正相关（P＜0.05）。节间数与株高构成指数、I3呈负相关（P＜0.05），与I2呈正相关（P＜0.05）。节1长与穗下节间长和重心高度呈负相关（P＜0.05），与I2和I4呈显著负相关（P＜0.01），与节2内径呈正相关（P＜0.05）。节2长与机械强度呈负相关（P＜0.05）。节3长与I3呈显著正相关（P＜0.01）。节4长与穗下节间长、节2外径和I2呈正相关（P＜0.05），与重心高度呈显著正相关（P＜0.01）。穗下节间长与重心高度和株高构成指数呈显著正相关（P＜0.01），与I4呈正相关（P＜0.05）。穗长与单穗质量呈正相关（P＜0.05）。单穗质量与单茎质量、节2外径、I3和品种倒伏指数呈正相关（P＜0.05）。单茎质量与节2内径呈显著正相关（P＜0.01），与I4呈负相关（P＜0.05）。重心高度与I2呈显著正相关（P＜0.01），与I4呈正相关（P＜0.05）。节2内径与I4呈负相关（P＜0.05）。机械强度与品种倒伏指数呈负相关（P＜0.05）。株高构成指数与I3呈正相关（P＜0.05）。I2与I4呈正相关（P＜0.05）。因此，在降低株高的同时，应着重增强基部第2节间的强度和质量，且适当降低株高可相应下移植株的重心高度，从而增强植株的抗倒伏能力。

性关相的间之数参数指伏倒与性特秆茎理处同不5表构高株械机2节2节心重茎单穗单节下穗I 4 I 3 I 2 I 1长穗4长节3长节2长节1长节数间节高株数指成度强径内径外度高量质量质长间1高株1 0.488数间节1-0.373-0.555 1长节1 0.139 0.174 0.207 2长节1 0.280 0.099-0.565 0.204 3长节1 0.591 0.133-0.528 0.119**0.875 4长节1*0.704 0.315-0.081*-0.654-0.140*0.650节下穗长间1 0.497 0.225-0.137-0.470-0.034-0.049 0.366长穗1*0.732 0.412 0.476 0.310-0.461 0.107-0.234 0.402量质穗单1*0.618 0.099-0.337-0.012 0.242-0.450 0.510-0.281-0.186量质茎单1-0.455 0.311 0.444**0.839**0.812 0.179 0.168*-0.683 0.324**0.912度高心重1 0.439 0.320*0.677 0.323 0.483*0.625 0.461-0.018-0.092-0.097 0.504径2外节1 0.200-0.538**0.828 0.415-0.021-0.382-0.210 0.167-0.104*0.668-0.350-0.294径2内节1-0.030 0.010-0.395 0.257 0.027 0.025-0.183-0.350-0.207*-0.699-0.066-0.156-0.474度强械机1 0.147-0.212 0.325 0.361-0.162 0.275 0.253**0.782 0.376 0.478-0.256-0.410*-0.654 0.088构高株数指成1 0.528 0.192-0.239-0.159 0.085-0.437-0.061 0.381 0.421-0.347-0.362-0.270-0.192-0.304-0.239 I 1 1-0.068 0.001-0.183-0.445 0.297**0.797-0.257 0.257 0.394 0.539*0.627-0.256-0.131**-0.746*0.688**0.840 I 2 1-0.150-0.175*0.623 0.261 0.226 0.450 0.065 0.529*0.603 0.185 0.356 0.484**0.771-0.395-0.001*-0.650 0.066 I 3 1-0.138*0.696 0.097 0.315-0.192*-0.686 0.076*0.728*-0.651-0.263-0.133*0.617 0.566-0.007 0.202**-0.941 0.429*0.620 I 4-0.097 0.248 0.296-0.418-0.098*-0.625 0.523 0.449 0.316 0.490*0.661 0.292 0.205 0.548 0.334 0.116 0.157 0.043 0.561倒种品数指伏=0.735。=0.602，R 0.01：R 0.05值界临数系关：相注

3 讨论与结论

本研究结果表明，孕穗期或扬花期喷施“劲丰谷德”可以提高小麦的抗倒伏能力。喷施“劲丰谷德”可明显降低小麦的株高、重心高度和基部节间长度，显著提高茎秆抗折力，增强其抗倒伏的能力。可见，在高产优质栽培的要求下，利用化控技术提高小麦茎秆质量可以作为解决小麦倒伏的重要技术手段。“劲丰谷德”在显著降低小麦穗茎节长度和株高的同时，显著增加了基部节间2的内径厚度，显著降低了节4长、穗下节长、单位节间数、重心高度，提高了小麦茎秆的质量，优选的A3、A4和A9处理中倒伏指数分别降低39.4%、18.3%和16.9%，小麦的抗倒伏能力大大提高。单穗质量与倒伏指数呈正相关（R=0.661），机械强度与倒伏指数、节2长均呈负相关，且均具统计学意义。

前人研究表明，株高、节间长度和茎秆粗度等决定着茎秆干物质积累、贮藏能力和抗倒伏能力，是小麦高产的重要株型指标[13]。本研究中，“劲丰谷德”在小麦孕穗期和扬花期喷施均可以显著降低穗茎节长度、株高和重心高度，增加机械强度并使植株重心下移，减小品种倒伏指数，从而增强小麦的抗倒伏能力，同时增加小麦千粒质量，可以提高小麦产量，对产量影响较大。可见，在高产优质栽培的要求下，提高小麦茎秆质量已成为解决小麦倒伏的重要技术手段。结果表明，孕穗期施用“劲丰谷德”处理的抗倒效果与孕穗期和扬花期均进行“劲丰谷德”处理的效果均较好，孕穗期和扬花期均施用“劲丰谷德”处理的产量增加效果要好于单一孕穗期处理。建议在施用时根据田间群体状况和生长状态确定喷施时期。从经济角度考虑，生长一般、没有倒伏倾向的田块最好仅在孕穗期施用，而群体大、长势旺、有倒伏倾向危险的田块宜在孕穗期和扬花期均要喷施。本研究推荐A3、A4等处理方法。综合产量、抗倒性因素推荐选择A4作为处理办法。“劲丰谷德”的其他机理和作用有待进一步研究。