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植物生长调节剂对再生稻头季分蘖萌发和干物质积累的影响

2016-01-12李阳程建平赵锋陈少愚李文婷徐得泽游艾青张旅峰章桃娟皮楚舒

湖北农业科学 2015年24期
关键词:植物生长调节剂再生稻分蘖

李阳 程建平 赵锋 陈少愚 李文婷 徐得泽 游艾青 张旅峰 章桃娟 皮楚舒

摘要:采用盆栽,设计CK (清水,T1);30 mg/L细胞分裂素(6-BA,T2);0.1 mg/L芸苔素内酯(BR,T3);40 mg/L赤霉素(GA3,T4);30 mg/L 6-BA +0.3 mg/L BR(T5);50 mg/L 6-BA+0.1 mg/L BR (T6);10 mg/L 6-BA+0.5 mg/L BR (T7)共7个处理,考察对分蘖苗数、干物质积累、生长速率及净光合作用速率的影响。结果显示,T2处理显著增加分蘖数,比对照高16.7%,T4则比对照低近50%;同时T2和T6处理的干物质积累显著高于其他,T6地上部干物质积累速率最高,T3、T4最低;光合作用速率也以T2最高。结论,T2和T6处理可以较好促进分蘖的发生及营养生长期干物质积累,T4处理抑制分蘖明显,T3处理的浓度可能太高,对植株生长有一定的抑制作用,同时T2和T3存在互作效应,不同浓度复配对植株生长影响明显。

关键词:再生稻;分蘖;植物生长调节剂;营养生长期

中图分类号:S511 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)24-6154-03

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.24.012

Abstract:Using pot experiment, designed 7 trials,30 mg/L cytokinin (6-BA,T2),0.1 mg/L brassinolide (BR,T3);40 mg/L gibberellic (GA3,T4),30 mg/L 6-BA +0.3 mg/L BR(T5),50 mg/L 6-BA+0.1 mg/L BR(T6),10 mg/L 6-BA+0.5 mg/L BR and water(CK,T1)were applied on rice seeding to study the effect on tiller,dry matter,growth rate and net photosynthesis rate.The result showed that T2 promoted the tiller growth and was more than CK by 16.7%;while T2 and T6 significantly promoted dry matter accumulation.T6 treatment had the maximum growth rate.And T2 treatment significantly increased the net photosynthesis rate.In conclution,T2 and T6 could promoted the growth of tiller and dry matter accumulation.While T4 not.T3`s concentration might be too high and inhibited plant growth.T2 and T3 might exist interaction,their mixture could effect plant growth.

Key words: regenerated rice; tiller; plant growth regulator; vegetative period

水稻产量是由有效穗、结实率、千粒重、每穗粒数构成,产量的提高是多个因子协调作用的结果[1]。分蘖是影响有效穗进而影响产量的重要因素,适宜的分蘖萌发是水稻高产的首要条件。

水稻分蘖芽的生长受多种因素的影响,前人对环境条件、内源激素含量、遗传因素等都作了相关研究[2],对影响分蘖的内在和外在因素都有一定了解,再生稻头季分蘖数量对头季和再生季产量影响也显著。同时,对调控分蘖的措施也有不少的探索,比如改变肥料总量、配比或施用时间[1-3],控制灌溉够苗晒天,调控栽培密度[4-6]等,其中生长调节剂施用也被认为可以达到调控分蘖的目的。

植物生长调节剂是人工合成的化学物质,作用类似于植株自身产生的内源激素。前人对烯效唑[7]、赤霉素[8,9]、吲哚乙酸[10]等作用于水稻都有研究,结果表明,在培育壮秧、控制分蘖、提高相关内源激素含量、增强酶活性等方面都有一定的作用,但因施用时间、浓度、种类不同,效果也有很大差异。6-BA是一种细胞分裂素,和芸苔素内酯(BR)被认为都可以促使细胞分裂,对植株的生长有正调控作用,在再生稻的研究中较多,对再生分蘖芽的萌发及发育有促进作用,但是在生产中应用并不是很多,原因可能是人们对其作用效果不明确,浓度掌握不准,几种调节剂复配后的效果也不清楚。鉴于此,本试验选择几种常见的调节剂,单一或复配的喷施在移栽后的秧苗上,探索不同调节剂和复配对秧苗生长发育的影响。以期为培育高质量秧苗、改善水稻群体结构以及再生稻分蘖芽萌发做参考。

1 试验设计与方法

1.1 试验设计

试验于2015年5~7月在湖北省农业科学院粮食作物研究所盆栽场进行,供试品种为籼型两系杂交水稻新两优223。于2015年3月29日播种,水育秧,5月10日移栽至体积为5 L的桶中,共80桶,采用土培法进行管理,每桶3穴各1株秧苗。5月19日间苗,每桶保留2穴生长一致的秧苗。

试验桶装有土和细沙,按体积比1∶1混合,土为大田耕作层土壤,晒干,碾碎,肥力中等。每桶加入复合肥2 g(N∶P2O5∶K2O=17∶17∶17)。精细管理,保证充足水分,无病虫害。

处理共计7种:清水对照(CK,T1);30 mg/L细胞分裂素(6-BA,T2);0.1 mg/L芸苔素内酯(BR,T3);40 mg/L赤霉素(GA3,T4);30 mg/L 6-BA +0.3 mg/L BR(T5);50 mg/L 6-BA+0.1 mg/L BR(T6);10 mg/L 6-BA+0.5 mg/L BR(T7)。两次喷施,喷施时间为5月28日和29日下午,单次喷施以每个叶片都打湿,继续喷施溶液会滑落为标准,喷施时用塑料薄膜将植株与其他隔开。

1.2 测定指标与方法

1)植株干物质量测定。分别于喷施后9 d和26 d取植株样,每个处理取有代表性的植株4蔸,带回室内分解为叶片、茎秆、根系,装入网袋,然后在105 ℃烘箱内杀青30 min,70 ℃下烘干至恒重,用百分位天秤称重。

2)干物质积累速率计算。生长速率(CGR)(g/d)=(第二次取样干物质重-第一次取样干物质重)/两次取样间隔天数

3)分蘖动态调查。间苗后开始,每个处理每蔸植株均调查,每3 d调查一次。

4)光合速率测定。采用便携式光合测定仪(LC pro+)在9:00~15:00且晴天无云的时候测定,采用人工光源。

1.3 数据处理

数据采用Excel 2007和Statistix 9.0 进行整理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对分蘖动态的影响

由图1可知,调节剂对分蘖动态影响显著。T2处理的有效分蘖数达到21个/蔸,极显著高于T4处理的8个/蔸,其他处理有18~19个/蔸。喷施后4 d,T4处理对分蘖数表现出抑制效应,使其不再增加,观察其株高、叶片长度极显著伸长;喷施后10 d,T2处理促进作用显现,显著提高分蘖数量,T3处理效果低于CK。

2.2 不同处理对干物质积累的影响

由表1可知,各处理对根系、地上部干物质都有显著影响。喷施后9 d,T6处理的根系、地上部干重、根冠比均高于其他处理,T3处理根系和地上部干重最低,T4处理的根系干重最低;喷施后26 d,T2、T6的地上部干重较高,显著高于CK,T3、T4的根系干重较低,根冠比则以CK和T5较高。

2.3 不同处理对植株生长速率的影响

自移栽至喷施后9 d各处理对地上部及根系生长速率的影响如图2所示。由图2可知,T3处理的地上部生长速率显著低于其他处理,表现出抑制作用,其他处理均高于CK,以T6处理最好,T2次之。同时,T6处理的根系生长速率显著高于其他处理,表现为促进作用,T5和T7处理和CK类似,T2处理略低于CK,T3和T4均显著低于对照,具有一定的抑制作用。

2.4 不同处理对植株光合作用速率的影响

各处理对光合作用速率的影响如图3所示。由图3可知,以T2处理的净光合作用速率最高,T5、T6、T7次之,均高于CK,而T3、T4处理低于CK,T4处理的净光合作用速率最低。

3 小结与讨论

不同调节剂及其复配对水稻营养生长影响明显,30 mg/L 6-BA和50 mg/L 6-BA +0.1 mg/L BR处理可以较好促进分蘖的发生和营养生长前期干物质积累,40 mg/L GA3处理抑制分蘖明显,0.1 mg/L BR处理的浓度太高,对植株生长有抑制作用,同时6-BA和BR存在互作效应,不同浓度复配对植株生长影响明显。

3.1 植物生长调节剂对分蘖的萌发有显著影响

分蘖是影响水稻穗数的重要农艺性状[11],过少分蘖会造成有效穗不足,过多则会引起分蘖大量死亡、结实率降低等,导致减产[12]。由此可知,6-BA处理对分蘖萌发有显著促进作用,GA3处理则可以控制分蘖的继续发生,其他处理对分蘖的个数没有显著影响。细胞分裂素在植物侧芽生长的过程中起决定性作用[13,14],有研究认为,外源喷施细胞分裂素会影响植株内源激素的分泌,提高细胞分裂素和生长素的含量比例,进而促进分蘖的发生[13,15]。在再生稻生产中也有研究认为,细胞分裂素可以促进再生芽的萌发,提高再生季产量[16,17]。外源喷施GA3被认为可以显著抑制分蘖发生,提高茎蘖率,进而提高产量[8,9],而本试验结果显示,GA3可以达到控蘖的效果,但并不一定提高产量,喷施后可使株高显著增高,叶片显著伸长,导致叶绿素含量降低,光合作用速率降低,同时倒伏风险增大。刘杨等[18]认为喷施赤霉素后提高了分蘖节和分蘖芽中内源激素脱落酸含量,抑制玉米素+玉米素核苷含量的提高,同时提高了吲哚乙酸含量,进而抑制分蘖的发生。

3.2 植物生长调节剂对干物质积累有显著影响

由试验可知,不同植物生长调节剂对地上部和根系干物质积累影响显著。单一30 mg/L 6-BA处理显著增加地上部干物质重,同时,对根系的生长也有一定的抑制作用,而50 mg/L 6-BA+0.1 mg/L BR复配处理对地上部和根系都有很好的促进作用。但是单一0.1 mg/L BR处理对干物质积累有显著抑制作用,可能是因为浓度太高,而6-BA和BR的复配一定程度上降低了BR的这种负面效应,换个角度说,正如上一段讨论,可能因为6-BA改变了植株内源激素细胞分裂素或生长素水平的原因[13,15],高浓度的6-BA在缓解BR负作用的同时,两者之间也可能存在协同促进生长的作用。

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