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Preliminary approaches on the chemical-controlling the pre-harvest sprouting of spring wheat(Triticum aestivum L.)

春小麦穗发芽的化学控制初探



全 文 :第 7卷 第 2期
l 9 9 9年 6月
生 态 农 业 研 究
ECo—AGR1CULTURE RESEARCH
VoI 7 No 2
June- l 9 9 9

春小麦穗发芽的化学控制初探 *
刘晓冰 王光华 杨恕平 张秋英 金 剑
, ‘——~ ————一 I
(中国科学院黑龙江农业现代化研究所哈尔滨150040) q-I I 、 l
摘 要 于春小麦各生育期(起身期、孕穗期、开花后 lOd、开花后 18d、开花后 25d)选用不同
浓度 6种植物生长调节化学药剂研究 了化学控制穗发芽曲可能恒 结果表明,在保 留现有春
小麦品种 的前提下,可采用化 学药剂控制穗发芽,其中顺丁烯二眭马来酰肼(MH)效果最好t
低j桎度的a一蓁己酸(a-IAA)亦可抑制穗发芽,NaHSOs一定程度上可减轻穗发芽损失
关键词 植物生长调节剂 穗发芽 化学控制 春小麦
Prelim inary approaches oR the chemical—controlling the pre-harvest sprouUng of spring
wheat(Tr/t/eum aesg~um L.).Liu Xiaobing,W ang Guanghua tYang Shuping,Zhang Qiuying,
Jin Jian(Heilongjiang Institute of Agricultural ModernizationtCAS,Harbin 150040),EAR,
1999,7(2):43~ 45
Abstract Possibilities of chemical control of the pre—harvest sprouting of spring wheat are
investigated by slx types of plant growth regulators(PGR)with different dosages at start of
noding,booting stage and 10,18,25 days after~ower of spring wheat.The results show that
it is feasible to control pre—harvest sprouting by PGR with available culfivars.M H has the
best effect, 】AA inhibits sprouting at low concentration,and NaHSO reduces the negative
effect on sprouting TO a certain extent-
Key words Plant growth regulatortPre—harvest sprouting,Chemical control ts口ring wheat
小麦穗发芽影响其产量、品质,并可造成收获困难和种子生活力下降 因此,探讨小麦
穗发芽机理,选育抗穗发芽品种或采取一定技术措施防止穗发芽具有重要意义 研究表
明,穗发芽除与环境条件关系密切外 ,种子的休眠特性起主导作用,休眠特性又受植物内
源激素和发芽抑制物调节,激素和发芽抑制物合成是一系列生理生化反应的结果。本研究
探讨了化学控制春小麦穗发芽的可能性。
1 试验材料与方法
供试春小麦品种为“东农 120 ,连续进行 2年试验 ,采用 6种植物生长调节化学药
剂 1996年为 2种试验设计,第 1种为三因素、三水平正交试验设计,选用正交表 (3‘),
3次重复,每区组 内小 区随机排列,试验化学药剂为 甲草胺 (拉索,alachlor)、异丙 甲草胺
(杜 尔,metolachlor) 于春小麦开花后1od、18d和2 5d分别喷施甲草胺300g/hm 、7 50
· 九五 中国科学院重点项目和黑龙江省自拣科学基金资助项 目部分研究内容
收稿日期;1998 05 13 改回日期 :1998—07—13
、 / Ij
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生 态 农 业 研 究 第 7卷
g/hm 和 1200g/hm ;异丙甲草胺 150g/hm 、60og/hm 和 105og/hm。。第 2种为三因素、
五水平正交试验设计,选用正交表 j(5 ),3汰重复,每区组 内小区随机排列 ,试验化学
药剂为 NaHSO 、顺丁烯二酸马来酰肼(MH)、矮牡素(CCC)和 a萘乙酸( IAA),清水为
对照。于春小麦起身期、孕穗期、开花后 10d、开花后 lad 开花后 25d分别喷施 NaHSOs、
MH和 CCC,施剂量均依次为 3og/hm。、30og/hm 、600g/hm 、900g/hm 和 120og/hm ;
=-IAA为 15g/hm。、30g/hm 、120g/hm 、21og/hm 和 300g/hm 。2设计每小区面积均为
4m×1.5m,收获时测定各处理籽粒发芽率。
1997年为二因素、四水平随机区组试验,3次重复 ,小区面积 2m×L 75m。处理时期
为春小麦开花后 l8d,试验 化学药剂 NaHSO。和 MH 施剂量均 为 15g/hm 、75g/hm 、
30og/hm 和 600g/hm ;a—IAA为 7.5g/hm 、15g/hm 、75g/hm 和 150g/hm ,清水 为对
照。不同时期测定籽粒发芽率动态变化。
2 结果与分析
2.1 甲草胺、异丙甲草胺控制穗发芽效果
试验结果表明,甲草胺 、异丙甲草胺对控制春小麦穗发芽有明显效果,而喷施时期及
施剂量对穗发芽的影响不大。2种药剂以小麦开花后 25d进行穗部喷施效果较好。甲草胺
和异丙甲草胺属酰胺粪化学除草剂 ,作用是抑制植物生长点生长,抑制细胞扩大,并影晌
植物体内蛋白质合成,而蛋白质在种胚发育过程中与 RNA的增长平行,这样将导致
RNA合成受阻和 RNA聚台酶活性降低,可能影响细胞分化和基因表达,这种作用是否
打破与穗发芽有关的激素平衡进而控制发芽,尚有待于进一步研究。
2.2 NaHSO,、MH、ct-IAA及 CCC控制穗发芽效果
与对照(清水)相比,MH、NaHSO 及 —IAA控制穗发芽均达极显著水平,发芽率分
裹1 喷施化学药剂后种子发芽率变化(1997年) 别为 88.1 、85.6 和 85.4 。CCC达
Tab.1 Seed germination percentage after
spraying chemicals(1997)
化学药剂 施剂量,窖-hm_’ 喷施化学药剂后发芽率/
ch 。 ’ D。
7d
r
2
c
2den g;7d
显著水平,发芽率为 89.0 。有效控制穗
发芽的喷施时期为小麦开花后 18d,发芽
率为 84.oH。而孕穗期喷施反而促进发
芽,发芽率为 93.3 。1997年进一步研究
表明(见表 1),a-IAA 只在 25mg/kg低
浓度喷施时抑制喷施后的前 17d发芽,之
后抑制效果解除;浓度越高抑制效果越不
明显 ,浓 度为 500mg/kg时反而促进发
芽。NaHSO 抑制喷施后的前 17d发芽 ,
以 1000mg/kg浓度较好。2年试验表明,
MH 控 制穗发 芽 最 有效,喷 洒浓 度 为
250~2000mg/kg均有作用,以高浓度效果昂好 方差分析结果表明,各种抑制剂处理对
穗粒重几乎无影响,对翌年种子发芽率无不良作用
3 小结与讨论
在保留现有 良种的前提下 ,化学药剂可有效控制穗发芽 。低浓度 a—IAA可抑制穗发
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第 2期 刘晓冰等:春小麦穗发芽的化学控制初探 45
芽 ,高浓度反而促进穗发芽,这可能是由于其强烈抑制 CO 释放及乙醇产生。 IAA为类
生长素,具有延长休眠、抑制生长的作用,已应用于生产实践。CCC能抑制节问生长,使株
型变矮,增加春小麦分蘖,可用于抑制非休眠型春小麦品种的穗发芽,但能否抑制休眠型
春小麦种子发芽及施剂量尚需进一步研究。MH可有效抑制穗发芽,因其结构与核酸的组
成部分二氧嘧啶非常相似,有可能进入体内取代二氧嘧啶的位置,阻止代谢合成而致。其
水解成酰胺类表明酰胺类化学除草剂能抑制穗发芽。NaHSO。为光呼吸抑制剂,在植物体
内对 乙醇酸氧化酶有抑制作用,使植物内积累乙醇酸等。浓度为 lO00mg/kg的NaHSO。可
减轻穗发芽损失,但其作用机理尚需进一步研究。
总之 ,6种化学抑制剂减轻春小麦穗发芽损失的作用均可能与妨碍正常代谢、改变内
源激素的分配与平衡有关,但其抑制机理及有无残留问题尚需进一步研究。
参 考 文 献
1 刘硗冰+李文雄.春小麦抗薷发芽的机理的研究.北京农学院学报,1988+2( ):107~114
2 KlIlg K.W.The physiology of pre—harvest sprouting-a review.Proc.3 rd.Intern卸 mp.on Pre—harvest sprout—
ingDamagein Cereats.Kruger J.E.+La Berge.D.E.eds.W estview PresstInc+Boulder,Co.tUSA.1983.11
3 Liu X.B.tLi W .X.Factors invo Lve d in dormant wheat seeds.7 th Intern rap.oil pre-harvest Sprouting in
Cereals.Noda.K.+M aresn J(eds.).CenterforAcademic Societies Japan+Osaka(CASJO),l995:船5~ 390
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