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多效唑对蔓性千斤拔种子产量和干物质生产特性的影响

2019-01-17李小勇夏祥华黄丹娜蒋臻韬

作物研究 2019年1期
关键词:效唑粒数结实率

李小勇,夏祥华,黄丹娜,蒋臻韬

(1贺州学院食品与生物工程学院,广西贺州 542899;2广西果蔬保鲜和深加工研究人才小高地,贺州 542899;3广西壮族自治区药用植物园,南宁 530023;4桂林百科农业科技有限公司,广西桂林 541004)

蔓性千斤拔(Flemingia philippinensis Merr.et Rolfe)是豆科植物,以根入药,为《中国药典》(2010版)所收载3种千斤拔正品基源之一[1,2],俗名“土黄鸡,金鸡落地,牛大力,千斤吊”等,主产于我国西南、中南和东南部地区,是“妇科千金片”“金鸡冲剂”和“壮腰健肾丸”等中成药的主要原料药[3]。近年来,随着蔓性千斤拔种植面积的逐渐扩大,其种子市场需求量不断增加,而传统的种子生产中由于花荚期营养生长与生殖生长同步,受果荚成熟后易自然炸裂和种子自然损失率高等的影响,导致结实率下降和种子产量水平低等问题。如何通过化控措施来提高其种子产量是蔓性千斤种子繁育体系中亟待解决的重要课题之一。

多效唑(MET)是一种新型、广谱性的植物生长延缓剂,具有调控作物生长和增加作物产量的作用[4,5]。学界对多效唑在中药材人参种子生产和厚朴生育调控上进行了研究[6,7];也有研究表明喷施多效唑对提高蔓性千斤拔种子产量和植物叶片的叶绿素含量有一定促进作用[8,9],但暂未发现关于多效唑对蔓性千斤拔种子产量构成因子和干物质生产特性的影响方面的研究。为深入探讨多效唑对蔓性千斤拔种子产量和干物积累的调控效应,本试验设计4种不同多效唑浓度处理,比较其对蔓性千斤拔种子产量和干物质生产特性的差异,旨在为其高产种子生产技术体系建立提供理论依据和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

蔓性千斤拔种子由桂林市百科农业科技有限公司提供。种子经打磨处理后,其发芽率>90%。多效唑(15%)从南宁市农资市场购买。

1.2 试验设计

1.2.1 试验点概况

试验于2015年在桂林市灵川县青狮潭镇进行。试验地位于25°30′163″N,110°13′551″E,海拔216 m。地处中亚热带季风气候区,四季分明,雨量充沛,年均日照时数1614.7 h,无霜期320 d,降水量1941.5 mm,气温18.7℃。供试土壤为黄壤,土壤肥力中等,其理化指标:pH 4.24,有机质66.81 mg/kg,全氮1.73 g/kg,全磷0.72 g/kg,全钾7.50 g/kg,碱解氮134.32 mg/kg,有效磷15.11 mg/kg,速效钾15.5 mg/kg。

1.2.2 试验设计

试验采用单因素随机区组设计,设4种不同浓度多效唑处理:CK.喷清水,T1.50 mg/L,T2.100 mg/L,T3.150 mg/L。5月7日播种(直播),行距25 cm,株距10 cm,每穴2~3粒种,5月13日出苗,6月10日间苗,每穴留2株。小区长3.0 m,宽1.5 m,面积4.5 m2,3次重复,共12个小区。在花荚期喷施多效唑,每次每小区2000 mL,连续喷施3次,每次间隔1 d,CK喷等量清水。喷药后每个小区采用尼龙网袋套袋30株。其他田间管理措施均按蔓性千斤拔种子生产技术规程进行。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 叶片SPAD值测定

在喷药后7、14、21 d,每小区随机选择5株,采用叶绿素仪(SPAD-502)测定叶片的叶绿素相对含量(SPAD值)。

1.3.2 干物质积累量测定

种子成熟期,每小区按“间隔法”取样套袋植株10株考种,将叶、茎、籽粒、果荚分别装袋,于105℃下杀青30 min,然后在80℃下烘72 h至恒重,用电子天平(感量0.01 g)称量各器官干物质量。

1.3.3 考种与测产

考种与干物质测定同时进行,主要考察单株荚数、单株粒数、结实率、千粒重和单株产量等经济性状;同时收获各小区其他套袋样株的种子,装袋烘干,称量其干重,然后将其计算成每公顷产量(按14%含水率折算)。

1.4 数据统计与分析

数据统计与分析采用SAS 9.0软件。

2 结果与分析

2.1 不同浓度多效唑对蔓性千斤拔种子产量的影响

2.1.1 产量表现及构成因子

不同处理间种子产量差异显著。与CK比较,T1处理的种子产量显著提高了17.3%;T3处理则降低了14.4%,T2处理增加了4.0%,但与CK无显著差异。从产量构成因子上看,与CK相比,T1处理单株总粒数和果荚数分别提高了1.77%和5.75%,但与CK无显著差异;T2和T3处理的单株粒数分别显著减少了7.76%和10.65%,单株果荚数则分别显著减少了16.8%和19.8%;不同处理的结实率差异较小;在千粒重上,T1处理比CK显著提高了8.31%,T2和T3处理分别提高了4.6%和5.37%,但与CK差异均不显著;各处理在单株粒重上差异显著,与CK相比较,T1和T2处理分别显著增加了20.6%和10.64%,T3处理则显著减少了10.64%(表1)。表明喷施低浓度的多效唑处理对蔓性千斤拔种子有显著的增产效应,其增产原因主要来自千粒重和单株粒重的显著提高。

表1 不同浓度多效唑处理的种子产量及构成因子Table 1 Impact of different treatments of MET content on seed yield and its component of Flemingia philippinensis

2.1.2 单株种子产量与产量构成因子的相关分析

由表2可知,单株种子产量与单株粒数和果荚数呈显著正相关,其相关系数分别为0.6126和0.5657,与结实率显著负相关(r=-0.5361),与千粒重正相关。从产量构成因子间相互关系上看,单株粒数与单株果荚数极显著正相关,其相关系数为0.9124。偏相关分析结果显示,单株种子产量与单株粒数和千粒重正相关,其偏相关系数分别为0.5110和0.4952,与结实率显著负相关(Pr=-0.6566),与单株果荚数负相关。上述分析说明,单株粒数和结实率与蔓性千斤拔单株种子产量有密切的相关性。

表2 单株种子产量与产量构成因子的相关系数和偏相关系数Table 2 Correlation coefficient and partial correlation coefficient between seed yield per plant and its components

2.1.3 单株种子产量与产量构成因子的通径分析

各产量构成因子对蔓性千斤拔单株种子产量的直接作用表现为:单株粒数>结实率>千粒重>单株果荚数;其中单株粒数和千粒重对单株种子产量有明显的正效应,而结实率和单株果荚数对单株种子产量有一定的负效应。从贡献率看,单株粒数对蔓性千斤拔单株粒重的贡献率最大,为0.4918,其次是结实率,为0.2677,贡献率较低的为千粒重和单株果荚数(表3)。上述分析表明,决定蔓性千斤拔单株种子产量的关键因子是单株粒数和结实率。

表3 不同浓度处理的单株种子产量与产量构成因子的通径系数Table 3 Path coefficient of seed yield per plant and its components under different treatments of MET content

2.2 不同浓度多效唑对蔓性千斤拔地上部分生物量的影响

从表4可知,各处理单株干物重差异显著。与CK比较,T1处理的单位面积茎叶干重、果荚籽粒干重和总干物重分别显著提高了21.6%、18.2%和20.48%,T2和T3两处理的单位面积茎叶干重和总干物重与CK差异均不显著;但在果荚籽粒重上比CK分别降低了6.86%和9.10%;从荚果占总干物重的比例上看,各处理间无显著差异。T2处理的经济系数比CK显著提高14.02%,而其他两处理与CK差异均不显著。表明喷施低浓度的多效唑有利于群体地上部分干物质积累量的显著增加。

表4 不同浓度多效唑处理的蔓性千斤拔地上部分干物质分配Table 4 Dry matter distribution of above-ground of Flemingia philippinensis under different treatments of MET content

2.3 不同浓度多效唑对蔓性千斤拔叶片SPAD值的影响

随着多效唑处理时间的延长,不同浓度处理间叶片SPAD值均呈现先降后略升高的趋势。与CK比较,T1处理SPAD值在喷施后7、14和21 d分别增加了4.31%、4.67%和3.44%,后两次测定时差异显著;T2和T3两处理SPAD值与CK无显著差异。表明喷施低浓度多效唑对提高蔓性千斤拔生育后期叶片的叶绿素含量有一定的促进作用。

表5 不同浓度多效唑处理的蔓性千斤拔叶片SPAD值Table 5 SPAD value of leaf of Flemingia philippinensis under different treatments of MET content after spraying

3 结论与讨论

3.1 多效唑对蔓性千斤拔种子产量及构成因子的影响

多效唑通用名称氯丁唑,是一种药效期较长、活性谱宽的植物生长延缓剂,具有矮化、促分蘖(枝)和发根、增加叶绿素含量、提高净光合速率、延缓衰老、调节成花数及座果率、增强作物抗逆性等生物学效应。潘贵修等[6]认为,喷施多效唑对人参种子具有较好增产作用的适宜浓度为200~300 ppm,增幅为21.7%~28.0%,高浓度的多效唑能显著提高叶片的叶绿素含量。张少华等[7]证实,多效唑能促进厚朴的花芽形成,抑制新梢的生长,1600 mg/L处理效果最显著,座果率提高25%,结籽量提高83.6%。李科等[10]研究表明,采用叶面喷施0.05%多效唑可使苜蓿种子产量、结荚花序数和千粒重分别比对照增加16.04%、28.17%和4.79%。魏小星等[11]研究显示,多效唑浓度为0.8 kg/hm2时,可使紫花苜蓿实际种子产量比对照提高39.5%。闫敏等[12]研究发现,多效唑可增加豆科牧草白三叶的单位面积花序数、每花序小花数和单粒种子重,浓度为1.0 kg/hm2处理的种子产量可提高29.4%。

本试验结果表明,不同多效唑浓度处理间种子产量差异显著,总体表现为T1>T2>T3>CK;从种子产量构成因子来看,T1处理其产量优势主要来源于千粒重和单株粒重的大幅度提高,同时具有较高的单株粒数和果荚数,但在结实率上无明显优势;T2和T3处理的千粒重比CK重,但单株粒数和果荚数显著下降。

3.2 多效唑对蔓性千斤拔地上部分生物量的影响

从产量形成的物质基础看,T1处理在干物质生产上优势较明显,但在经济系数上与CK无显著差异;与CK比较,T1处理SPAD值在喷施7、14和21 d后均增加。上述结果表明,喷施低浓度的多效唑对提高蔓性千斤拔种子产量有显著正效应,而较高浓度的多效唑对种子产量有一定的负效应;花荚期喷施多效唑,对增加蔓性千斤拔的粒重有明显的促进作用,喷施低浓度的多效唑对产量构成因子有显著的改善作用,对花荚期叶片的叶绿素含量提高有一定促进作用,有利于蔓性千斤拔在生育后期保持较高的光合作用,促进干物质生产和积累,在维持较高的光合物质生产性能上优势较明显。

3.3 蔓性千斤拔单株种子产量与产量构成因子的关系

通过对产量构成因子与单株种子产量的相关与通径分析,可客观评价各经济性状对种子产量的密切程度和相对重要性。本试验表明,蔓性千斤拔单株种子产量与单株粒数和果荚数显著正相关(r=0.6126和0.5657),与结实率显著负相关(r=-0.5361),与千粒重正相关。通径分析显示,各产量构成因子对蔓性千斤拔单株种子产量的直接作用大小为:单株粒数>结实率>千粒重>单株果荚数。表明在本试验条件下决定蔓性千斤拔单株种子产量的主导因子是单株粒数和结实率。因此在蔓性千斤拔种子生产中,采取措施增加单位面积花序数和结实率,是进一步提高单株粒数和种子产量的重要途径之一。

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