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Regulation of paclobutrazol and N fertilizer on physiological function of
winter wheat leaves

氮肥与多效唑对冬小麦叶片生理功能的调控


为解决冬小麦拔节期培育壮苗、后期抗倒伏能力以及追施氮肥导致营养生长过旺之间的矛盾,达到提高冬小麦产量和品质的目的。采用二因素交叉试验设计,研究了不同施氮水平下多效唑对小麦叶片生理功能的影响。结果表明,与对照相比,氮肥与多效唑配合施用不仅提高了小麦的叶面积,显著增加叶片的叶绿素含量和光合速率;同时也增强了冬小麦叶片中超氧化物歧化酶活性,提高了冬小麦的抗逆性。石灰性褐土上冬小麦拔节期氮肥与多效唑的推荐用量分别为N 104.2~156.3 kg/hm2和1.13~1.50 kg/hm2

In order to cultivate strong winter wheat spout in the jointing stage, settle the contradiction between the excessive vigor growth resulted form the application of N fertilizer and strengthing the lodging-resist ability of winter wheat in the later period of winter wheat, field experiment was conducted to study the physiological effects of paclobutrazol at different N-application levels on winter wheat leaves. Two-factor-overlapping design was adapted in this study. The results indicated that, compared with the control, the application of paclobutrazol and N not only increased wheat leaf area, but also improved significantly chlorophyll content and photosynthesis rate. Meanwhile, the SOD activities of leaf were increased, and stress resistance was strengthened. The recommended application rates of N and paclobutrazol of winter wheat at the jointing stage were N 104.2–156.3kg/ha and 1.13–1.50 kg/ha,respectively in the lince brown soil.


全 文 :收稿日期:!""#$"%$%& 接受日期:!""#$"’$!(
基金项目:山西省回国留学人员科研项目(!""’""(%)资助。
作者简介:杨忠义(%)&*—),男,山西芮城人,副编审,博士研究生,主要从事化学调控及农业可持续发展研究和编辑工作。
! 通讯作者 +,-:".’($&!#&).#,/0123-:456789 :;28< ,=8< >?
氮肥与多效唑对冬小麦叶片生理功能的调控
杨忠义%,范春晖!,郭平毅!!
(%山西农业大学学报编辑部,山西太谷 "."#"%;!山西农业大学农学院,山西太谷 "."#"%)
摘要:为解决冬小麦拔节期培育壮苗、后期抗倒伏能力以及追施氮肥导致营养生长过旺之间的矛盾,达到提高冬小
麦产量和品质的目的。采用二因素交叉试验设计,研究了不同施氮水平下多效唑对小麦叶片生理功能的影响。结
果表明,与对照相比,氮肥与多效唑配合施用不仅提高了小麦的叶面积,显著增加叶片的叶绿素含量和光合速率;
同时也增强了冬小麦叶片中超氧化物歧化酶活性,提高了冬小麦的抗逆性。石灰性褐土上冬小麦拔节期氮肥与多
效唑的推荐用量分别为 @ %"(A!!%’&A. B6 C D1!和 %A%.!%A’" B6 C D1!。
关键词:尿素;多效唑;冬小麦;叶片生理功能;化学调控
中图分类号:E’%!A%;E(#!A# 文献标识码:F 文章编号:%""#$’"’G(!""#)"’$")(*$"(
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HF@I JD7?6053%,KF@ LD8?0D83!,IMN O3?6053!!
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冬前小麦生长过旺,致使其基部茎节过度伸长,
造成生长后期倒伏。小麦因倒伏一般可减产 %’[
!!"[,严重时可达到 ’"[以上[%]。挖掘作物产量
潜力,探索作物高产新途径,实现产量新突破一直是
作物科学的艰巨任务[!]。如何解决冬小麦返青后营
养物质供给与培育壮苗、防止倒伏发生,实现冬小麦
产量和品质的提高,在理论和实践上都具有重要意
义。已有的研究表明,氮素在冬小麦拔节期对产量
具有补偿效应[.]。主要原因是追肥既协调了个体与
群体的关系,又满足了后期养分的供给。施肥不合
理易造成倒伏,特别是单施氮、磷肥会增加倒伏,进
而影响到冬小麦产量和品质[(]。
随着作物化学调控技术的发展,利用化控技术
培育作物丰产株型和群体结构,正在成为实现农作
物优质高产追求的目标。据报道,三唑类植物生长
调节剂具有矮化植株,防止倒伏,塑造丰产株型之功
效[’]。多效唑(O2>-7V8RQ2X7-)在小麦上的应用表现
为:增厚叶片,有利于抗冻;前期延缓生长,控上促
植物营养与肥料学报 !""#,%((’):)(*$)’"
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O-2?R @8RQ3R37? 2?= K,QR3-3X,Q E>3,?>,
下;总叶片数增加,矮化植株,有利于抗倒;有利于
足穗形成,一般每 !!" #$ 增穗 $%$万粒左右[!]。多
效唑缩短了冬小麦基部节间的伸长,为培养壮苗提
供了理论基础。前人对多效唑促进小麦的增产机理
研究以分蘖特性为多,根、叶生长特性只涉及部分形
态指标、产量等方面。在冬小麦拔节期追施氮肥与
喷施多效唑对冬小麦叶片生理功能的调控研究很少
有报道。本研究旨在对石灰性褐土上追施氮与喷施
多效唑来调控冬小麦叶片生理功能,协调冬小麦生
长与培育壮苗,实现营养物质供给与生长的相互协
调,增强后期冬小麦抗倒伏能力,为冬小麦的优质高
产高效生产提供理论依据。
! 材料与方法
!"! 试验设计
试验于 $&&!!$&&" 年在山西晋中市太谷县杨
家庄进行。供试土壤为石灰性褐土,水浇地。土壤
有机质含量 ’(%" ) * +),全 , -%.$ ) * +),速效 / !%&(
#) * +),速效 0 ’!-%. #) * +)。
采用二因素交叉试验设计:氮肥设 , &、-$%’、
’&1%$、’-!%(、$&2%- +) * 3#$;多效唑设 &、&%(2、&%"-、
’%’(、’%-& +) * 3#$各 -个水平,重复 (次,完全随机
排列,小区面积 $%" # 4 1%.1 #。试验地前茬为大
豆,$&&!年不施任何底肥,$&&"年施 ’’$- +) * 3#$ 有
机无机复混肥作基肥(有机质含量 $-5,, 6 /$7- 6
0$7:’&616!,山西农业大学农业化学调控中心生
产)。供试小麦品种为超优 !.。.月 $-播种,次年 1
月 ’!日(拔节期)追施氮肥,施肥当天叶面喷施多效
唑。试验用氮肥为尿素(含氮量 1!%(5)分基施和
拔节追施,基追比 ! 8 1;多效唑为 ’-5可湿性粉剂。
按每公顷施用有效成分 -!%$- ) 折算,药液按 "-&
+) * 3#$喷洒。将事先配好的 ’-5多效唑配成储备
液,倒入 ’%- +) 喷壶,使喷施浓度分别为 "-、’-&、
$$-、(&& #) * +),对照加等体积清水。
!"# 分析测定项目与方法
小麦拔节至抽穗期间取样。喷药后第 1 9 开
始,选取代表性植株样本,每隔 " 9取 ’次样进行各
种生理指标测定,取平均值。
叶面积测定:每次采样 ’& 株用 :;6$&( <=>?=@
A@=> B=C=@(:;D,;EF G)对旗叶、倒二叶、倒三叶分别
测量,计算平均值。
叶绿素含量测定:叶绿素丙酮溶液测定法["]。
光合速率的测定:用 :;6(’& /3HCH?IEC3=?J? KI?L
C=#(:;D,;EF G)直接测定。
超氧化物歧化酶活性的测定:采用氮蓝四唑
法[2]。
小麦收获时各处理取 ’ # 4 ’ #样段单打单收
计算产量。
数据统计分析采用 K/KK软件,DMEF>E法进行显
著性检验。两年结果基本一致,本文以 $&&"年试验
数据进行讨论分析。
# 结果与分析
#"! 氮肥与多效唑对冬小麦叶面积的影响
表 ’ 表明,在施 , &、-$%’、’&1%$、’-!%(、$&2%-
+) * 3#$的 -个水平下,小麦叶面积呈显著增加趋势
(9N O 1,P O ’’’%(!1,! Q &%&’),即氮肥用量与叶面
积呈正相关关系。多效唑用量在 &!’%’( +) * 3#$范
围内,冬小麦主要功能叶(即旗叶、倒二叶及倒三叶)
叶面积有显著增加的趋势(9N O 1,P O $’%--$,! Q
&%&’)。氮肥与多效唑的交互效应明显(9N O ’!,P O
"%("$,! Q &%&’)。显著性检验(表 ’)看出,氮用量
为 , ’&1%$ +) * 3#$,多效唑用量为 ’%’( +) * 3#$ 时,
小麦功能叶叶面积可增加 $!(%!"5。本试验中虽然
氮用量为 , $&2%- +) * 3#$,多效唑用量为 ’%- +) * 3#$
时,冬小麦叶面积达到最高,但考虑投入产出比及多
效唑推荐用量范围等多因素,生产中不推荐使用。
表 ! 氮肥与多效唑对冬小麦功能叶叶面积的影响($%#)
&’()* ! +,,*$- ., /’$).(0-1’2.) ’34 5 ,*1-6)62*1 .3 ,03$-6.3
)*’7*8 ’1*’ ., 963-*1 9:*’-
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’%-& ’&%’. 9 ’-%(’ F ’2%-( RF $(%-2 >R $1%." >
注(,HC=)://(—多效唑 />FSHRMC@>THS G 表中数据为 (次重复的平
均值;不同字母代表差异达 &%&-显著水平,下同 D>C> JE C3= C>RS= >@=
C3= #=>E HN C3@== @=USJF>CJHE?;DJNN=@=EC S=CC=@? JE9JF>C= ?J)EJNJF>EF= >C &%&-
S=V=S G W3= ?>#= R=SHXG
#"# 氮肥与多效唑对小麦旗叶叶绿素含量的影响
叶绿素含量是影响光合作用的物质基础[.]。试
验结果(表 $)表明,随着施氮量的增大,叶片中叶绿
素含量呈显著上升趋势(9N O 1,P O ’&%2",! Q
&%&’);多效唑的施用对叶绿素含量变化也有明显
影响(9N O 1,P O 1’%&(-,! Q &%&’);氮肥与多效唑
21. 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ’1卷
交互作用明显(!" # $%,& # ’($)*,! + ,(,$)。显著
性检验看出,以施 - $.%() /0 1 23*,多效唑 $($)
/0 1 23* 时叶绿素含量最高(表 *),主要是多效唑抑
制了植物体内赤霉素的合成,减少植物细胞的分裂
和伸长,增加了叶片的厚度和宽度。
表 ! 氮肥与多效唑对冬小麦叶片叶绿素含量的影响("# $ #)
%&’() ! *++),- .+ /&,(.’0-1&2.( &34 5 +)1-6(62)1 .3 ,7(.1./78((
,.3-)3- .+ 963-)1 97)&- ()&:);
44)
(/0 1 23*)
-用量 - 5678(/0 1 23*)
, .*($ $,’(* $.%() *,9(.
, ,(9* : *($. 6: $(9% 6: $(9; 6: *(.) 6:
,()9 $(;. 6: *(%< 6: *(); 6: *(.< 6: *(<9 6:
,(<. *(,) 6: *(;$ 6: )(’< 6 )($% : )(.< 6
$($) )($% 6 )(<< 6 )(.* 6 )(;* 6 )()< 6
$(., )(,) 6 )(’) 6 *(<* 6: )(,$ 6 )($9 6
!<= 氮肥与多效唑对小麦光合速率的影响
表 )表明,施氮能显著提高冬小麦叶片的光合
速率(!" # ’,& # )%(<*.,! + ,(,$)。多效唑对光合
速率的影响同样达显著水平(!" # ’,& # .)(;<.,!
+ ,(,$)。施氮量一定时,随着多效唑用量的增加叶
绿素呈现显著上升趋势。统计分析表明,两者的交
互作用明显(!" # $%,& # )($,),! + ,(,$)。- 用量
超过 $,’(* /0 1 23* 时,小麦的光合速率增加趋势表
现不明显。施 - $,’(* /0 1 23*、多效唑为 $($)
/0 1 23*时,小麦的光合速率达到最高。
!<> 氮肥与多效唑对冬小麦旗叶叶片 ?@A活性的
影响
施用多效唑能不同程度地提高植物的抗旱、抗
逆能力[$,]。表 ’看出,氮用量在 - ,!$.%() /0 1 23*
范围内,叶片 =>?活性呈现显著增加趋势(!" # ’,&
# )).(%;*,! + ,(,$)。多效唑用量在 ,! $($)
/0 1 23* 时,=>?活性明显提高(!" # ’,& # <<(9,’,!
+ ,(,$)。氮肥与多效唑混合使用的交互效应也达
显著水平(!" # $%,& # )(’,),! + ,(,$);以 - $.%()
/0 1 23*,多效唑 $($) /0 1 23* 配合使用,小麦叶片的
=>?活性最高,这与汤章城研究结果一致[$$]。
表 = 氮肥与多效唑对冬小麦叶片光合速率的
影响[!".( $("!·;)]
%&’() = *++),- .+ /&,(.’0-1&2.( &34 5 +)1-6(62)1 .3
/7.-.;83-7);6; 1&-) .+ 963-)1 97)&- ()&:);
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表 > 氮肥与多效唑对冬小麦叶片 ?@A活性的影响
[B$(#·7),CD]
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!施用氮肥小麦产量呈显著增加趋势(!" # ’,&
# )(*%),! + ,(,$<),在 - ,!$.%() /0 1 23* 范围内,
氮肥用量和小麦产量呈正相关;多效唑用量在 ,
!$(. /0 1 23* 范围内,不施 -时冬小麦产量也有明
显提高(!" # ’,& # )(<99,! + ,(,9)趋势。氮肥和多
效唑混合施用的交互效应明显(!" # $%,& # *(’%,!
+ ,(,9)。表 .看出,施 - $.%() /0 1 23*,不用多效
表 E 氮肥与多效唑对冬小麦产量的影响(F# $ 7"!)
%&’() E *++),- .+ /&,(.’0-1&2.( &34 5 +)1-6(62)1 .3 86)(4 .+ 963-)1 97)&-
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(/0 1 23*)
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$(., )*$(.* !8 ),<(*< 8 )$*(’) 8 )%,(*’ @!8 )’<(99 @!8
;’;.期 杨忠义,等:氮肥与多效唑对冬小麦叶片生理功能的调控
唑的处理小麦产量最高,施 ! "#$%& ’( ) *+" 配合喷
施多效唑 #%,$ ’( ) *+"也可获得较高产量。显然,施
用氮肥效果好于加施多效唑;增施多效唑有降低氮
肥的作用。为了降低小麦节间高度,防止倒伏,生产
中施用多效唑,用量要适度,同时应增加氮肥用量。
! 结论
采用拔节期同时追施氮肥与喷施多效唑技术来
调控冬小麦叶片生理功能。结果表明,氮肥和多效
唑对冬小麦的叶面积、叶绿素含量、光合速率的提高
有促进作用。冬小麦冠层叶(旗叶和倒二叶)是子粒
干物质的主要来源,穗粒重的高低主要取决于小麦
后期植株冠层叶的光合作用的多少和同化产物的分
配状况[-".-/]。氮肥与多效唑配合施用,有利于提高
小麦后期光合作用,增加穗粒重,进而达到增产的目
的。
在施 ! -&0%, ’( ) *+" 和多效唑用量为 -%-,
’( ) *+"时,冬小麦的 123活性最高。说明氮肥与多
效唑的交互作用增强了冬小麦的抗逆性,但有关多
效唑与氮肥相互作用的调控机理,以及对冬小麦产
量影响的机制等尚需进一步深入探讨。
综合试验结果,在本试验条件下,石灰性褐土以
施 ! -#/%"!-&0%, ’( ) *+",多效唑用量 #%4&!-%-,
’( ) *+"的效果较好。
参 考 文 献:
[-] 156+7 89 :;;5 +;<7*;=;(> ;? +6@AB 6CD @5E [F]9 F 9 G(<;C9 H<;7 1I@ 9,-JJ",-0$("):--,.--$%
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