免费文献传递   相关文献

The Application of Plant Growth Regulator,Trinexapac-ethyland Prohexadione-Ca,to Turfgrass

Trinexapac-ethyl、Prohexad ione-Ca在草坪化学控制中的应用研究



全 文 :文章编号: 1007-0435( 2005) 04-0304-04
Trinexapac-ethyl、Prohexadione-Ca在草坪
化学控制中的应用研究
杨代斌1,袁会珠1,覃兆海2 ,何 源3,王淑芝4
( 1.中国农业科学院植物保护研究所,北京 100094; 2.中国农业大学理学院 ,北京 100094;
3.北京中种草业有限公司, 北京 100029; 4. 北京市海淀区西北旺农业综合服务中心, 北京 100094)
摘要: 为探明 T r inexapac-ethyl和 Prohexadione-Ca 用于草坪化学控制的可行性, 研究了其对高羊茅( Fes tuca arundi-
nacea)生长发育的影响。结果显示:使用剂量高于 0. 095 kg/ hm2时, T r inexapac-ethyl对高羊茅具有明显的矮化作用,在
0. 36 kg / hm 2剂量下 Prohexadione-Ca 的抑制率可达 95. 2% ; T r inexapac-ethyl和 Prohexadione-Ca 都能使植株新增鲜重
显著降低, 但对新增干重影响很小, T rinexapac-ethyl对植株新增干重无影响;在施用 T rinexapac-ethy l的情况下,随着留
茬高度的增加新增株高减少, 合理留茬高度为 4~6 cm; T r inexapac-ethyl和 Prohexadione-Ca 可以有效降低株高, 从而
减少草坪修剪次数。
关键词: T rinexapac-ethy l; Pr ohexadione-Ca ; 化学控制; 生长抑制剂;草坪草; 高羊茅
中图分类号: S 688. 4; S143. 8   文献标识码: A
The Application of Plant Growth Regulator, Trinexapac-ethyl
and Prohexadione-Ca, to Turfgrass
YANG Dai-bin
1 , YU AN Hui-zhu
1, QIN Zhao-hai
2 , HE Yuan
3, WANG Shu-zhi
4
( 1. Inst itute of Plant Pr otect ion, CAAS, Beijing 100094, China;
2. Departm ent of Applied Chem ist ry, China Ag ricul tu ral U nivers ity , Beij ing 100094, Chin a;
3. Beijing Sin oS eed Turf ( Forage Co. Ltd, Beijing 100029, Ch ina; 4. Xibeiw ang Agricul ture Service Center , Bei jing 100094, Chin a)
Abstdract: A tw o-year study w as under taken to evaluate the feasibility of g row th contro l of T rinexapac-ethy l
and Prohexadione-Ca to tur fg rass, more part icular ly, to the grow th control of Festuca arundinacea Schreb.
The r esult show s that Trinexapac-ethyl r educed the shoo t height of Festuca ar undinacea Schreb dist inct ly w hen
the applying rate w as above 0. 095 kg/ hm
2; w hile Prohexadione-Ca suppr essed the shoo t height by 95. 2% at a
0. 36 kg/ hm
2. rate. At the same t ime, both T rinexapac-ethy l and Prohexadione-Ca reduced the cl ipping f resh
w eight of g rasses, but did no t af fect the clipping dry w eight . When T rinexapac-ethy l w as applied to clipped
turf , the taller the stubble w as lef t , the low er the re-grow ing plant w ould be. T he equitable stubble height is
4~6 cm. Trinexapac-ethyl and Prohexadione-Ca could improve turf quality and reduce the shoot height and
subsequent ly the f requency of clipping .
Key words : T rinexapac-ethy l; Pr ohexadione-Ca; Chemical cont rol; T urfgr ass; Festuca ar und inacea
  环己烷三酮( Cyclohexanetr ione)又名酰基环己二
酮 ( Acy lcy clohexanedione)型结构是 20 世纪 80 年代
初期发现的具有延缓植物生长作用和除草活性的化学
结构。其显著特点是抑制植物体内赤霉素( GAs)生物
合成的后期过程[ 1~4] ,与 GAs生物合成过程中的 3( -
羟基化酶发生竞争性抑制, 阻断植物体内相关 GAs 的
合成和代谢。国内广泛使用的生长抑制剂一般属于植
物 GAs 的生物合成早期抑制剂, 如多效唑, 和植物细
胞有丝分裂抑制剂,如青鲜素。环己烷三酮类生长抑制
剂的使用方法为茎叶处理, 通过绿色部分吸收。在植物
收稿日期: 2004-12-07; 修回日期: 2005-06-25
基金项目: “948”引进项目(编号 2001-225) ,海淀区科技项目( NT 200405) ,农业部农药化学与应用技术重点开放实验室资助课题(编号 200310)
作者简介: 杨代斌( 1972-) ,湖北松滋人,在职博士研究生,主要从事农药化学研究
第 13卷 第 4期
 Vo l. 13  No . 4
草 地 学 报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
  2005年  12 月
 Dec.   2005
体内具有向顶性传导特征, 在生长部位发生作用,抑制
细胞伸长。与多效唑等相比,其使用时期可以相对较晚,
甚至在禾本科作物拔节以后使用仍然有效。该类化合物
在环境中易于降解,不会污染地下水, 如 Prohexadione-
Ca 在土壤中的半衰期< 7 d,主要代谢物为 CO 2 ,因而
安全性高。
目前该类结构化合物中 Trinexapac-ethyl和 Pro-
hexadione-Ca 在国外已实现商品化生产,并广泛应用
于抑制草坪草、禾本科农作物和果树的营养生长。国内
植物生长抑制剂在草坪上的应用研究较为薄弱, 生产
实践中应用很少。草坪的生产和维护主要靠人工。对
于 T rinexapac-ethyl 和 Pr ohexadione-Ca 在草坪上的
使用研究国内尚无报道。本实验以高羊茅为试验草种,
在温室内研究 Trinexapac-ethyl 和 Prohexadione-Ca
对草坪草的生长调控作用, 旨在为后期的田间试验和
大规模使用提供参考依据。
1 材料与方法
1. 1 实验材料
实验于 2003年 10 月至 2004年 3月在中国农科
院植保所温室进行。平均室温 18℃。供试草种为高羊
茅( Festuca arundinacea) ,品种为拂浪( Finelaw n)。在
直径10 cm 的花盆中每盆种植 50株,以轻质壤土和泥
炭土( 5∶3)为基质。除留茬高度试验外,其余处理均在
植株长生长 40天后修剪到统一高度,然后在喷雾塔中
进行喷药处理。
1. 2 实验药剂
Tr inexapac-ethy l: 25%乳油, 先正达公司生产, 化
学结构式如下:
C
O O
O
C
O
OCH2CH 3
Prohexadione-Ca: 5%悬浮剂, 由中国农业科学院
植物保护研究所研制, 结构式如下:
CH3CH2C
O
O
O
C
O
O
-
- Ca
+ +
  多效唑( Paclobutr azol) : 15%可湿性粉剂,江西农
业大学实验药厂生产。
缩节胺( M epiquat chloride) : 95%原药,兑水稀释
时加入适量乳化剂 OP-10 ( 0. 1 g / kg )。
1. 3 实验设计
本实验按不同实验时间和实验目的设计为 3 部
分。每个处理 5盆,在喷雾塔中同时喷雾, 每处理重复
2次, 测定时每盆取样 10株。
实验 1: 实验药剂为 Tr inexapac-ethy l( 0. 095~0.
98 kg/ hm
2 ) ,以多效唑( 0. 16~0. 31 kg / hm 2) 为对照。
2003年 10月播种, 处理时留茬高度为 8 cm, 处理 30
天后测定株高、鲜重和干重;
实验 2: 实验药剂为 Prohexadione-Ca( 0. 045~0.
36 kg/ hm2 ) ,以缩节胺( 0. 09~0. 18 kg / hm 2) 为对照,
2004年 3月播种,处理时留茬高度为 4 cm ,处理 30天
后测定株高、鲜重和干重。
实验 3: 实验药剂为 Tr inexapac-ethyl ( 0. 59 kg /
hm
2 ) ,以清水为对照。2003年 12月播种,处理时留茬
高度为 2、3、4、6、8 cm ,处理 30天后测定株高。
1. 4 测定项目与方法
测定项目为株高、鲜重和干重。新增高度为测定时
株高减去处理时留茬高度。新增鲜重为植株自处理时
留茬高度处剪下的鲜重。60℃条件下烘干 48 h, 测定
新增干重。株高抑制率计算公式:
  株高抑制率=
 空白植株新增平均株高- 药剂处理植株新增平均株高空白植株新增平均株高
1. 5 统计分析
文中的统计分析采用 DPS 数据分析软件,多重比
较采用 Duncan新复极差法。
2 结果与分析
2. 1 Trinexapac-ethyl对高羊茅生长的调控作用
使用剂量为0. 095 kg / hm2时 Trinexapac-ethyl对
高羊茅的株高抑制率 3. 9% ; 剂量为 0. 39~0. 98 kg /
hm
2时抑制率为 60%~100% ,具有明显的矮化作用;使
用剂量高于 0. 78 kg/ hm2 时高羊茅的生长被完全抑制。
对照药剂多效唑在 0. 16~0. 31 kg/ hm2 使用剂量时,对
高羊茅的株高抑制作用与对照差异不显著(表 1)。
在使用剂量 0. 095~ 0. 39 kg / hm 2 时, 随着
Tr inexapac-ethy l浓度的增加植株的新增鲜重相应减
少; 高于 0. 39 kg / hm 2时, 使用剂量对新增鲜重的影响
差异不显著。
植株新增干重的变化与新增鲜重略有不同, 在有
效使用剂量 0. 19~0. 78 kg/ hm2 时, T rinexapac-ethy l
对高羊茅干重的影响差异不显著。
305第 4期 杨代斌等: T rinexapac-ethyl、Pr oh exadione-Ca在草坪化学控制中的应用研究
表 1 Trinexapac-ethyl 和多效唑对高羊茅株高、鲜重和干重的影响( 2003)
T able 1 Effect o f T r inexapac-et hy l and Paclobutr azo l on the height , clipping fresh w eight ,
clipping dr y w eight of Festuca arundinacea( 2003)
处理
T reatmen t
使用剂量
Rate( kg / hm2)
新增株高
Shoot heigh t ( cm)
株高抑制率
Ef fect on shoot height ( % )
植株新增鲜重
Cl ipping f resh w eight ( g)
植株新增干重
Clippin g dry w eigh t ( g)
0. 98 0 100Aa 1. 17Aa 0. 20Aa
0. 78 0. 04 99. 6Aa 1. 20Aa 0. 15Aa
0. 59 1. 18 88. 7Bb 1. 23Aa 0. 15Aa
T rinexapac-ethyl 0. 39 2. 96 71. 5Cc 1. 20Aa 0. 15Aa
0. 19 4. 15 60. 1CDcd 1. 64Bb 0. 22Aa
0. 095 10. 00 3. 9Dd 1. 81Cc 0. 21Aa
多效唑 Paclob ut razol 0. 31 9. 56 8. 1Aa 0. 86Aa 0. 18Aa
0. 24 9. 93 4. 5Aa 2. 03Aa 0. 23Aa
0. 16 11. 56 -7. 5Aa 2. 10Aa 0. 28Aa
CK - 10. 4 - 1. 83 0. 22
  注:同列肩标小写字母不同者,差异显著( P < 0. 05) ;同列肩标大写字母不同者,差异极显著( P < 0. 01)
Note: Different sm all let ters on the right top of f igures in the same colum n indicate signif icant d iff er ences at a 0. 05 level. Different capi tal let ter s
in similar posit ions in dicate immensely signif icant diff erences at a 0. 01 level .
2. 2 Prohexadione-Ca对高羊茅的生长调控作用
在实验设计剂量范围内, Prohexadione-Ca 对高羊
茅新增株高的影响差异显著(表2)。剂量小于 0. 095 kg /
hm
2 时对新增株高的抑制率小于 20% ; 剂量为 0. 14~
0. 36 kg / hm
2时对新增株高的抑制率为 56. 2%~
95. 2%。与实验1结果(表 1)相比较, Pr ohexadione-Ca
比 Trinexapac-ethyl的活性略高,在 0. 36 kg / hm2的剂
量下抑制率可达95. 2%。对照药剂缩节胺在设计的使用
剂量下对高羊茅株高的抑制作用比较弱, 抑制率仅
11. 1~12. 8% (表 1、2)。
Prohexadione-Ca 对高羊茅的植株新增鲜重和新
增干物重的影响差异显著。在 0. 045~0. 18 kg/ hm 2浓
度范围内,使用剂量与植株的鲜重和干物重呈线性负
相关, 其中植株新增鲜重与浓度之间的线性方程为
Y 1= -25. 741X + 9. 518( R
2
= 0. 9866) , 植株新增干物
重与浓度之间的线性方程为 Y 2= -4. 0434X+ 1. 6749
( R 2= 0. 9455)。从两方程的斜率比较,方程 Y 1的斜率
绝对值要大于方程 Y 2的斜率绝对值。因此, P rohexa-
dione-Ca 的使用剂量变化对高羊茅新增鲜重的影响比
对新增干物重的影响更强烈。对照药剂缩节胺虽然对
株高的抑制作用较弱,但对高羊茅植株新增干重和新
增鲜重与空白对照之间的差异显著。
表 2 Prohexadione-Ca 和缩节胺对高羊茅株高、鲜重和干重的影响( 2004)
T able 2 Effect of P rohexadione-Ca and Mepiqua t Chlor ide on the height, clipping fr esh w eight,
clipping dr y w eight of Festuca arundinacea( 2004)
处理
T reatmen t
使用剂量
Rate( kg /hm2)
新增株高
Shoot heigh t (cm)
株高抑制率
Ef fect ( % )
植株新增鲜重
Clipping f resh w eight ( g)
植株新增干重
Clip ping dry w eight ( g)
0. 36 1. 12 95. 2Aa 4. 67Aa 0. 50Aa
0. 18 7. 17 69. 2Bb 5. 04Aa 0. 92Bb
Prohexadione-Ca 0. 14 10. 20 56. 2Cc 5. 77Bb 1. 11Cc
0. 095 19. 63 15. 8Dd 7. 04Cc 1. 39Dd
0. 045 20. 42 12. 3Dd 8. 51Dd 1. 44Dd
缩节胺 0. 18 20. 32 12. 8Aa - -
Mepiquat Chloride 0. 095 20. 71 11. 1Aa 6. 58 1. 23
CK - 23. 30 - 11. 13 1. 90
  注:同列肩标小写字母不同者,差异显著( P < 0. 05) ;同列肩标大写字母不同者,差异极显著( P < 0. 01)
Note: Different sm all let ters on the right top of f igures in the same colum n indicate signif icant d iff er ences at a 0. 05 level. Different capi tal let ter s
of s imilar p os it ions indicate immensely sign ifican t dif f erences at a 0. 01 level.
2. 3 Trinexapac-ethyl处理下留茬高度对株高的影响
在施药与不施药的条件下,留茬高度对植株新增
高度都有一定影响,随着留茬高度的增加, 新增植株高
度呈下降趋势。但在使用剂量为0. 59 kg / hm2时,随着
留茬高度的增加, 新增株高抑制率相应增加。留茬高度
为 2 cm 时,抑制率为 74. 3% ;留茬高度为 8 cm 时, 抑
制率为 88. 6% (表 3)。
306 草 地 学 报 第 13卷
表 3 留茬高度对高羊茅新增株高的影响( 2003)
T able 3 Effect of stubble height on shoo t height of Festuca arundinacea( 2003)
留茬高度 Stubble( cm ) 2 3 4 6 8
T rinexapac-ethyl 新增株高 Shoot height ( cm ) 3. 19 2. 20 2. 18 0. 95 1. 18
抑制率 Ef fect ( % ) 74. 3 76. 2 81. 2 87. 4 88. 6
CK 新增株高 Shoot height ( cm ) 12. 04 9. 23 11. 6 7. 53 10. 40
2. 4 Trinexapac-ethyl对高羊茅外观的影响
在盆栽试验中, 对植株外观也进行观察, 发现
Tr inexapac-ethy l 对植株的颜色和株型基本没有影
响,在合理的使用剂量下,绿色叶片没有明显加深或泛
黄,株型与对照相比没有出现紧凑现象。
3 讨 论
Tr inexapac-ethy l在草坪上的使用剂量随着使用
地区和草坪草种的不同变化较大[ 5~7]。Tr inexapac-
ethyl 和 Prohexadione-Ca 都能有效控制高羊茅的株
高, 若欲将植株新增高度的抑制率控制在 70%~90%
范围内, T rinexapac-ethyl的合适使用剂量为0. 30~0.
60 kg/ hm
2 , Pr ohexadione-Ca 为 0. 18~0. 30 kg / hm2。
Ervin 等在2001年解剖学结果显示使用 Tr ine-xa-
pac-ethyl后, 草坪草植株的细胞长度减少, 细胞密度增
加,细胞内的碳水化合物含量不变[ 8]。本实验的结果与此
基本一致, T rinexapac-ethyl 和 Prohexadione-Ca 能有
效减少高羊茅新增株高和新增鲜重,但T rinexapac-ethy
对新增干重则影响不大; Prohexadione-Ca 对新增干重
的影响要小于对新增鲜重。
韩建国 [ 9]等人研究草坪的修剪频率和留茬高度
时,认为留茬高度为6 cm 比较合适。本实验结果表明,
在施药的情况下, 从环境美观等方面来考虑,留茬高度
4~6 cm 比较合适,在这种情况下, 既可以保持环境的
美观,维持草坪的环境净化功能,又能使植株生长不致
过旺。
霍成君[ 10]等报道多效唑在 0. 34 kg / hm 2 使用剂
量下,能有效抑制草地早熟禾的生长速度、分蘖和地下
生物量的积累,并能损伤其颜色。本实验设计0. 31、0.
24 和 0. 16 kg / hm 2 3个剂量,但发现多效唑在设计剂
量下对高羊茅的生长调控作用不显著。究其原因,可能
与多效唑的使用时期和使用方式有关。Menhenet t [ 11]
的研究结果表明多效唑的使用剂量因草种和季节而
异, McDaniel的研究发现多效唑在盆栽菊花上兑水喷
雾使用时无效 [ 12]。为了减少实验误差,本实验在高羊
茅生长 40天后(株高约 13 cm)统一修剪,然后再进行
药剂处理,造成多效唑使用时期较晚。根据以往的资
料[ 13 ] ,多效唑的最佳使用时期应该是播前浸种或早期
幼苗,对成株效果则不太理想。
参考文献:
[ 1]  Hisamatsu T, Koshioka M , Kubota S, et al. Th e r ole of gib-
berel lin biosynthesis in the cont rol of grow th an d f low ering in
Mat thiola incan a[ J ] . Physiologia Plantarum , 2000, 109( 1) : 97-
105
[ 2] Nak ayama I, M iyazaw a T , Kobayashi M , et al . Ef fect of a plant
grow th regu lator Proh exadione-Ca( BX-112 ) on sh oot elongat ion
caused by exogenously appl ied gibberel lins in rice( Oryz a sativa
L. ) seedl ings[ J ] . Plant Cel l Ph ysiol. 1990, 31( 2) : 195-200
[ 3]  Kamiya Y, Kobayash i M , Fujiok a S, et al . E ffect of a plant
grow th regu lator, Pr oh exadione Calcium ( BX-112) , on the elon-
gation of rice shoots caused by ex ogenous ly applied gibb erellin s
and helmin th osporol, part II [ J ] . Plan t Cell Ph ysiol. 1991, 32
( 8) : 1205-210
[ 4] Nish ijima T, Koshioka M, Yamazaki H. A highly s ens iti ve rice
s eedling bioassay for the detect ion of femtomole qu ant it ies of 3B-
hydr ox ylated gib berell ins [ J ] . Plant Grow th Reg ulation , 1993,
13( 3) : 241-247
[ 5] S t ier J C , Rogers III J N. T rinexap ac-ethyl and ir on ef fects on
supine an d kentu cky blueg ras ses under low irradiance[ J ] . Crop
S ci. 2001, 41( 2) : 457-465
[ 6] Bush E W, Porter W C . Cont rollin g grow th of common car pet
grass using s elected plan t grow th regu lators [ J ] . Hort science,
1998, 33( 4) : 704-706
[ 7] Ervin E H, Ok C H. Tr inexapac-eth yl rest rict s shoot grow th and
prolon gs s tand dens ity of `M eyer zoysia grass fairw ay under
shade[ J] . Hort science, 2002, 37( 3) : 502-505
[ 8] Ervin E H, Koski A J. Trin exapac-eth yl increases kentucky blue-
grass leaf cell density and chlorophyl l concent rat ion [ J ] .
Hort science, 2001, 36(4) : 787-789
[ 9] 韩建国,李鸿祥. 修剪频率和高度对草地早熟禾/高羊茅草坪质量
的影响[ J] . 草地学报, 1997, 5( 2) : 141-146
[ 10] 霍成君,韩建国. 矮壮素和多效唑对草地早熟禾草坪质量的影响
[ J] . 草地学报, 2000, 8( 2) : 137-143.
[ 11] Menhenet t R. Comparis on of a new t riazole retardant Paclobut ra-
zol( PP333) w ith Ancymidol, Ch lorphonium ch loride, Daminozide
and Piproctanyl bromide, on stem extension an d inf lorescence de-
velopment in Chr ysanthem um m orifol ium Ramat [ J ] . Scient ia
Hort icu lturae, 1984( 3-4) , 24: 349-358
[ 12] McDan iel G L . Growth retardat ion activity of Paclobu tr azol on
Chr ysanthem um[ J] . Hort science, 1983, 18( 2) : 199-200
[ 13] 农业部农药检定所. 新编农药手册[ M ] .北京:中国农业出版社,
1989. 613-615
307第 4期 杨代斌等: T rinexapac-ethyl、Pr oh exadione-Ca在草坪化学控制中的应用研究