郭世保，陳俊華，徐雪松，錢 凱，陳羅安

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調(diào)環(huán)酸鈣對小麥生長的調(diào)控作用和安全性

郭世保1，2，陳俊華2，徐雪松1，錢 凱1，陳羅安1

（1.安陽全豐生物科技有限公司， 河南 安陽455000；2.信陽農(nóng)林學院農(nóng)業(yè)科學系，河南 信陽464000）

摘 要：為研究調(diào)環(huán)酸鈣對小麥生長的調(diào)控作用和對小麥的安全性，設(shè)置不同劑量10%調(diào)環(huán)酸鈣泡騰顆粒劑分別在息縣和鄲城縣兩地進行田間試驗。結(jié)果表明，在小麥拔節(jié)期前施用調(diào)環(huán)酸鈣10%泡騰顆粒劑150～1 500 g/hm2，可矮化植株高度，降低節(jié)間長度、增加莖粗，并能增加穗長、千粒重和提高產(chǎn)量。其中，施用10%調(diào)環(huán)酸鈣泡騰顆粒劑1 500 g/hm2處理的產(chǎn)量最高，在息縣和鄲城縣兩地產(chǎn)量分別達8 109.52 kg/hm2和8 709.52 kg/hm2，比對照分別增產(chǎn)13.92%和16.21%。各用量10%調(diào)環(huán)酸鈣泡騰顆粒劑對小麥安全，無藥害產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：調(diào)環(huán)酸鈣；生長調(diào)控；小麥；安全性

調(diào)環(huán)酸鈣是一種新型環(huán)已烷三酮類植物生長調(diào)節(jié)劑，在植物體內(nèi)主要阻止GA20向GA1的轉(zhuǎn)化，抑制活性赤霉素的合成［1-2］，影響植物細胞的伸長［3］，縮短許多植物的莖桿伸長。同時，調(diào)環(huán)酸鈣并不會對GA4等其他赤霉素的合成造成抑制，反而能維持和延長體內(nèi)既存赤霉素的活性水平，有效防治作物早衰，是一種理想的植物生長調(diào)節(jié)劑。調(diào)環(huán)酸鈣最初由日本學者中山芳樹通過化學方法合成并申請專利［4］，隨后在美國、德國等國家申請專利［5-6］。調(diào)環(huán)酸鈣由于其低毒，低殘留，在環(huán)境中的光降解和生物降解迅速，被美國國家環(huán)保局（USEPA）定為低風險藥劑［7-8］，并在多個國家登記在不同果樹上使用［9］。

國外對調(diào)環(huán)酸鈣的應(yīng)用研究開展較早，生產(chǎn)上調(diào)環(huán)酸鈣被用來控制新枝的過量生長［10］，增加果樹［11-13］和蔬菜［14-15］的產(chǎn)量以及延緩草坪草的生長，減少割草作業(yè)次數(shù)［6］。在蘋果樹上的研究表明，調(diào)環(huán)酸鈣通過調(diào)節(jié)蘋果樹體內(nèi)類黃酮的生物合成，產(chǎn)生一種具有顯著抗菌活性的新物質(zhì)luteoforol（C15H14O6）［16-17］，從而提高仁果類果樹對黑星?。╒enturia inaequalis）、火疫?。‥rwinia amylovora）等病害的抗性［18-20］。另外，調(diào)環(huán)酸鈣還可以提高果實中糖分的積累，從而提升果實品質(zhì)［21-22］。在草莓上的試驗表明，施用調(diào)環(huán)酸鈣125～189 mg/L可以有效抑制草莓匍匐莖的形成并顯著提高草莓產(chǎn)量和品質(zhì)［23］。Joshua等［24］在花生上的研究表明，施用調(diào)環(huán)酸鈣有效成分140 g/ hm2，比對照增產(chǎn)310 kg/hm2。在番茄上的研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)環(huán)酸鈣通過抑制細胞內(nèi)磷酯酶D（PLD）和脂氧合酶（LOX）的活性提高細胞膜的完整性，降低細胞電解質(zhì)滲漏率（EL），從而減輕番茄低溫冷害［25］。國內(nèi)對調(diào)環(huán)酸鈣的研究開展較晚，主要集中在其合成工藝上［26-27］和其在花生上的應(yīng)用研究［28-29］，在小麥上的應(yīng)用鮮有報道。本試驗通過設(shè)置不同劑量的調(diào)環(huán)酸鈣對不同品種的小麥進行研究，明確了調(diào)環(huán)酸鈣對小麥生長的調(diào)控作用及對小麥的安全性，為合理使用調(diào)環(huán)酸鈣提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗材料

小麥品種為周麥26、鄭麥004。調(diào)環(huán)酸鈣10%泡騰顆粒劑，80%矮壯素可溶性粉劑，安陽全豐生物科技有限公司生產(chǎn)。LI-6400XT 便攜式光合作用測量系統(tǒng)，北京力高泰科技有限公司生產(chǎn)。

1.2試驗方法

試驗在兩地進行，一地位于河南省商丘市鄲城縣鄲城農(nóng)科所，小麥品種周麥26，播種方式為機播；另一地位于河南省信陽市息縣夏莊鎮(zhèn)范老莊村，小麥品種鄭麥004，播種方式為人工撒播。分別設(shè)10%調(diào)環(huán)酸鈣泡騰顆粒劑用量150、300、750、1 500 g/hm2和80%矮壯素可溶性粉劑用量1 500 g/hm2（推薦用量）及空白對照6個處理。3次重復(fù)，小區(qū)面積30 m2。在小麥拔節(jié)前施藥，采用衛(wèi)士WS-18D型電動噴霧器，用液量為450 kg /hm2。

采用LI-6400XT 便攜式光合作用測量系統(tǒng)測定光合速率。施藥10 d后于10：30、14：30，每個小區(qū)取3點，隨機選取無病完整的旗葉中部測定光合速率。收獲前撒播田從1 m2內(nèi)、條播田從1 m 雙行內(nèi)取30株，考察株高、節(jié)長、葉長等農(nóng)藝性狀和穗長、穗粒數(shù)和千粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素，記載藥害情況。分別取葉和節(jié)中間部分，使用電子游標卡尺測量葉寬和節(jié)直徑。每小區(qū)收獲4 m2脫粒測產(chǎn)。

采用 Excel 2013和 DPS v7.05軟件進行作圖和數(shù)據(jù)分析，不同處理間多重比較采用Duncan新復(fù)極差法。

表1 10%調(diào)環(huán)酸鈣泡騰顆粒劑對鄭麥004株高、節(jié)間生長的影響

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)環(huán)酸鈣對小麥株高、節(jié)長的影響

從表1可以看出，施用調(diào)環(huán)酸鈣可降低小麥株高，其對小麥株高的矮化作用隨用量的增加而增大。調(diào)環(huán)酸鈣750 g/hm2處理對小麥的矮化作用稍低于矮壯素1 500 g/hm2處理，二者差異不顯著，但二者與空白對照均達顯著水平。從調(diào)環(huán)酸鈣對各節(jié)間長度的影響可以看出，其對穗莖節(jié)的伸長抑制作用最為明顯，1 500 g/hm2處理鄭麥004穗莖節(jié)長度為22.45 cm，比對照縮短14.61%，達極顯著水平，顯著低于750 g/hm2處理。從對各節(jié)間直徑（莖粗）的影響可以看出，調(diào)環(huán)酸鈣和矮壯素對莖粗的增長有促進作用，其中對倒3節(jié)的作用最為突出，調(diào)環(huán)酸鈣1 500 g/hm2處理的節(jié)間直徑為4.12 mm，高于矮壯素1 500 g/hm2處理，并顯著高于其他處理。周麥26的試驗結(jié)果與鄭麥004呈相似的趨勢（表2）。

2.2 調(diào)環(huán)酸鈣對小麥葉長與葉寬的影響

從表2可以看出，調(diào)環(huán)酸鈣對小麥旗葉和旗下葉葉長均有一定的抑制作用，且隨著用量加大抑制作用增強，但其對葉片伸長的抑制作用不明顯，除周麥26用1 500 g/hm2處理的旗葉（17.18 cm）和旗下葉（24.65 cm）顯著小于對照外，其余各處理均未達顯著水平；調(diào)環(huán)酸鈣對小麥旗葉和旗下葉葉寬有促進作用，但在各處理中均未達顯著水平。矮壯素1 500 g/hm2處理對葉長、葉寬的作用不顯著（表3、表4）。

表2 10%調(diào)環(huán)酸鈣泡騰顆粒劑對周麥26株高、節(jié)間生長的影響

表3 10%調(diào)環(huán)酸鈣泡騰顆粒劑對鄭麥004葉長、葉寬的影響

表4 10%調(diào)環(huán)酸鈣泡騰顆粒劑對周麥26葉長、葉寬的影響

2.3 調(diào)環(huán)酸鈣對小麥穗粒和產(chǎn)量的影響

從表5、表6可以看出，調(diào)環(huán)酸鈣可以有效增加小麥穗長、千粒重和產(chǎn)量。其中，對穗長的促進作用隨劑量的增加而增大。1 500 g/hm2處理鄭麥004和周麥26的穗長分別為8.03、10.02 cm，與各自對照差異達極顯著；調(diào)環(huán)酸鈣150～1 500 g/hm2用量范圍內(nèi)，各處理千粒重和產(chǎn)量隨劑量增大而增加；調(diào)環(huán)酸鈣1 500 g/hm2處理的產(chǎn)量最高，在息縣和鄲城縣兩地產(chǎn)量分別達8 109.52、8 709.52 kg/hm2，比各自對照分別增產(chǎn)13.92%、16.21%。產(chǎn)量其次是調(diào)環(huán)酸鈣750 g/hm2處理和矮壯素1 500 g/hm2處理，與調(diào)環(huán)酸鈣1 500 g/hm2處理之間差異不顯著；各處理對小麥穗粒數(shù)的影響除調(diào)環(huán)酸鈣1 500 g/hm2、750 g/hm2處理和矮壯素1 500 g/hm2處理的鄭麥004顯著高于對照外，其余各處理間差異不顯著。

表5 10%調(diào)環(huán)酸鈣泡騰顆粒劑對鄭麥004穗和產(chǎn)量的影響

表6 10%調(diào)環(huán)酸鈣泡騰顆粒劑對周麥26穗和產(chǎn)量影響

2.4 調(diào)環(huán)酸鈣對小麥光合作用的影響

從圖1和圖2可以看出，施用調(diào)環(huán)酸鈣可以促進小麥光合速率的提高。在150～1 500 g/hm2范圍內(nèi)，各處理光合速率隨著劑量的增加呈下降趨勢，其中，1 500 g/hm2處理鄭麥004和周麥26的光合速率最低，分別為7.22 μmol/m2·m和7.83 μmol/ m2·m，高于對照，但差異不顯著，且與矮壯素1 500 g/hm2處理間無顯著差異。

處理1～5分別為10%調(diào)環(huán)酸鈣泡騰顆粒劑100、300、750、1 500 g/hm2處理和80%矮壯素可溶性粉劑1 500 g/hm2處理，圖2同圖1 不同處理鄭麥004的光全速率

圖2 不同處理周麥26的光全速率

3 結(jié)論與討論

息縣和鄲城縣兩地的試驗結(jié)果表明，在小麥孕穗期施用調(diào)環(huán)酸鈣10%泡騰顆粒劑150～1 500 g/hm2，可矮化植株高度、降低節(jié)間長度、增加莖粗，并能增加穗長、千粒重和提高產(chǎn)量。本試驗中各處理未觀察到藥害產(chǎn)生。與目前廣泛應(yīng)用的三唑類延緩劑相比，調(diào)環(huán)酸鈣對輪作植物無殘留毒性，對環(huán)境無污染，有可能取代三唑類生長延緩劑，具有廣泛的應(yīng)用前景［30］。多效唑、烯效唑等抑制了幾乎所有赤霉素（GA）的合成，使植株體內(nèi)多種GA水平全面下降，從而降低株高達到防止倒伏的目的，但是也表現(xiàn)出了對生殖生長的副作用，用量大時后期容易導(dǎo)致作物早衰。GA1主要存在于營養(yǎng)器官，控制莖葉的伸長生長；GA4主要存在于生殖器官中，控制花芽分化和穂粒發(fā)育。調(diào)環(huán)酸鈣主要阻止GA20向GA1的轉(zhuǎn)化，并不會對GA4等其他赤霉素的合成造成抑制，反而調(diào)環(huán)酸鈣能維持和延長體內(nèi)既存赤霉素的活性水平，有效防治作物早衰。調(diào)環(huán)酸鈣在控旺的同時，顯著促進生殖生長，提高作物抗病害能力，達到控旺、增產(chǎn)和改善品質(zhì)的目的，是理想的矮化劑。10%調(diào)環(huán)酸鈣泡騰顆粒劑還可通過浸種，澆灌等方式起作用，配套的施用技術(shù)需要進一步研究。另外，調(diào)環(huán)酸鈣對小麥光合作用的作用機理也值得研究。

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（責任編輯 白雪娜）

中圖分類號：S482.8+92

文獻標識碼：A

文章編號：1004-874X（2016）03-0106-05

收稿日期：2015-06-30

基金項目：國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201503002）

作者簡介：郭世保（1976-）， 男，博士，副教授，E-mail：sbguo510@163.com

Regulatory effect and safety of prohexadione-calcium to wheat

GUO Shi-bao1，2，CHEN Jun-hua2，XU Xue-song1，QIAN Kai1，CHEN Luo-an1
（1. Anyang Quanfeng Biological Technology Co.， Ltd， Anyang 455000， China；2. Department of Agricultural Science， Xinyang College of Agriculture and Forestry，Xinyang 464000， China）

Abstract：In order to explore the effects of prohexadione-calcium （ProCa） on growth regulation of wheat and its safety， field experiments were conducted with ProCa 10% KPP appling on wheat in Xi county and Dancheng county respectively. The results showed that ProCa had the properties such as dwarfing plant height， reducing internode length，increasing stem diameter， also increasing panicle length， 1000 grain weight and yield when it was applied on wheat with the dosage from 150 to 1 500 g/hm2before jointing stage. It was the most effective that ProCa 10% KPP sprayed with the dosage of 1 500g/hm2. Grain yields were 8 109.52 kg/hm2in Xi county and 8 709.52 kg/hm2in Dancheng county and increased by 13.92% and 16.21% respectively compared with each contrast design （CK）. ProCa 10% KPP was safe to wheat and had no observable phytotoxicity within each dosage in this experiment.

Key words：prohexadione-calcium；growth control；wheat；safety