叶面喷施二氢卟吩铁提高小麦苗期耐寒性效果初探_李可.pdf

第17卷第2期南方农业2023年1月Vol.17No.2SouthChinaAgricultureJan.20237 7李可，杨文飞，杜小凤，等.叶面喷施二氢卟吩铁提高小麦苗期耐寒性效果初探 J.南方农业，2023，17（2）：7-9.叶面喷施二氢卟吩铁提高小麦苗期耐寒性效果初探李可1，杨文飞1，杜小凤1，文廷刚1，顾大路1*，杨威2，徐永刚2（1.江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所，江苏淮安 223001；2.淮阴师范学院，江苏淮安 223300）摘要为探究0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂缓解低温冷害的作用机理，以苗期淮麦12581为试验材料，研究了0.075 gL-1、0.150 gL-1、0.225 gL-1、0.300 gL-1 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂对低温胁迫下二叶一心期小麦农艺性状的影响，以喷施蒸馏水为对照。结果表明：0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂对低温胁迫下小麦幼苗生长发育具有促进作用，株高、地上部生物量均高于对照，根系得到伸长和生长，其中 0.225 gL-1 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂效果最好，综合性应用价值最高，对小麦生产实践具有指导意义。关键词0.02%二氢卟吩铁；小麦苗期；低温胁迫；农艺性状中图分类号：S512.1文献标志码：ADOI：10.19415/ki.1673-890 x.2023.02.003植物生长物质是一类可以调节植物生长发育的生理活性物质，包括植物激素和植物生长调节剂两类，对植物生长发育等各种生命现象起着调控作用1。植物生长调节剂是根据植物激素的结构、功能和作用原理经人工提取、合成的，能调节植物生长发育生理功能的化学物质，按其作用效果可以分为三大类，即生长促进剂（生长素、细胞分裂素、赤霉素和油菜素甾醇等）、生长抑制剂（脱落酸、水杨酸）、生长延缓剂（多效唑、矮壮素）2。研究表明，植物生长调节剂在被植物吸收后可促使多种活性酶类物质联合作用，从而调控其生理活动。近年来，一种从蚕沙中提取的具有调节作物生长作用的新型天然植物诱抗剂二氢卟吩铁成为研究热点。0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂是一种新型的植物生长调节剂，能够通过抑制叶绿素酶而延缓叶绿素的降解，从而提高光合作用效率，具有增强抗逆生理、提高发芽率、促进根系生长等特点3。大田试验首次表明，二氢卟吩铁能够明显促进小麦生长，减少肥料用量，且无药害，对品质无不良影响，增产增收效果显著4。前人的研究表明，叶绿酸铁能够从抗氧化方面提高绿豆苗的耐盐性，缓解逆境下植物的氧化损伤5。低温冷害是全球性自然灾害，近年来我国极端低温天气发生的频率和强度都在不断增加，长期低温冷害影响冬小麦的产量和品质，已成为限制其高产优质的主要因素，而苗期遭受低温寒潮天气易造成小麦不同程度冻害。关于小麦低温冷害的报道多集中于拔节期6，但是关于苗期低温胁迫条件下小麦的受冻程度、生理生化反应和调控措施研究报道较少。本研究利用人工气候模拟低温逆境，研究低温胁迫下，喷施不同稀释倍数的 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂对苗期淮麦 12581 调控作用。1材料与方法1.1供试材料2021 年 11 月 10 日，试 验 在 江 苏 徐 淮地 区 淮阴农业科学研究所城南基地进行，供试材料为淮麦12581，由淮安市农科院提供。1.2试验方法挑选成熟饱满、大小均匀一致的小麦籽粒播种于盛有土壤的 8 cm8 cm 塑料盒中，30 盒为一个处理，共播种 150 盒。在实验室内室温培养，待小麦发芽后，移至气候箱中培养，白天温度为 20、夜晚温度为15，空气湿度为 70%。幼苗长到二叶一心期时，设置气候箱温度为白天-2、夜晚-5 处理 48 h，低温处理后放入常温中培养，以叶面喷施蒸馏水为对照收稿日期：2022-12-08基金项目：江苏省自主创新资金资助项目“新型植物免疫诱抗剂二氢卟吩铁的创制及应用”（CX211011）；淮安市科技局与淮安市农科院联合立项“水稻早衰预防调控技术及其机理研究”（HABL202122）。作者简介：李可（1997），女，安徽蚌埠人，硕士，研究实习员，研究方向为植物逆境生理与栽培调控。*为通信作者，E-mail：。第17卷第2期南方农业2023年1月Vol.17No.2SouthChinaAgricultureJan.20238 8组 CK，叶面喷施 0.075 gL-1、0.150 gL-1、0.225 gL-1、0.300 gL-1 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂为试验组，见表 1。表 1供试药剂试验设计处理有效成分含量/gL-1667 m2施药剂量/gA0.0751.5B0.1503.0C0.2254.5D0.3006.01.3取样与测定低温处理 48 h 后，随机选取健壮且长势一致的幼苗 10 株作为基本样，3 个重复；常温生长 7 d 后，各处理随机取样 10 株，3 个重复，测定幼苗株高、根长、地上部鲜质量和干质量、根鲜质量和干质量，待测样品 105 下杀青 30 min，然后置于 75 烘箱烘干至恒重并称重。利用 SPAD-502 型便携式叶绿素仪测定小麦第一片叶片的 SPAD 值，每片叶片取上、中、下 3 个部位的均值。1.4安全性调查用药 3 d、5 d 和 7 d 后调查药物安全性，通过对药剂处理区与空白对照区小麦幼苗生长情况进行比较，评价其药害。1.5统计分析采用 SAS 统计软件分析试验数据，平均数检验采用最小显著差法（LSD0.05）进行。2结果与分析2.1农艺性状调查低温处理 48 h 后，用不同有效成分浓度的 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂处理小麦幼苗，在常温环境中生长 7 d 后，结果见表 2。表 2不同浓度 0.02%二氢卟吩铁对小麦幼苗的影响处理株高/cm根长/cm地上部鲜质量/g根鲜质量/g地上部干质量/g根干质量/gA7.66 b16.31 a1.40 b0.58 b0.38 ab0.24 bB7.63 b14.40 d1.48 b0.76 b0.37 b0.30 aC8.02 a15.58 ab1.70 a1.11 a0.41 a0.30 aD7.69 b14.58 bc1.52 b0.59 b0.37 b0.24 bCK7.56 b13.49 cd1.47 b0.65 b0.37 b0.24 b注：同列不同小写字母表示处理间差异显著（P 0.05）。从表 2 的小麦幼苗农艺性状相关指标来看，0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂一定程度上促进了小麦幼苗根系的伸长，较对照增加 6.7%20.9%，其中药剂浓度A 处理效果最显著，增幅达 20.9%。药剂浓度 C 处理幼苗的株高、地上部鲜重、干质量及根鲜质量均显著高于其他 4 个处理，分别高于对照 6.01%、15.38%、10.81%和 70.68%，较其他处理来看，药剂浓度 C 处理提高小麦幼苗抗寒性效果最好，即 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂 667 m2施用量为 4.5 g。与 CK 相比，各处理 SPAD 值均显著增加，尤其是药剂浓度 A、C 处理，其中药剂浓度 A 处理 SPAD 值高达 58.1，较对照增加 8.5%（见图 1），这可能是因为低温胁迫下叶绿素含量下降，而 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂能够抑制叶绿素酶而延缓叶绿素的降解，提高叶绿素含量，并可以提高光系统的最大光化学效率。同时结合表 2，药剂浓度 C 处理（每 667 m2使用 4.5 g 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂）对低温胁迫下小麦幼苗生长发育效果最好。aaaab50.051.052.053.054.055.0SPAD值56.057.058.059.0ABC处理DCK图 1不同浓度 0.02%二氢卟吩铁对小麦幼苗 SPAD 值的影响2.2安全性药后 3 d、5 d 和 7 d，观测试验各处理区小麦的生长情况，均未见药害或者其他异常情况，幼苗生长与第17卷第2期南方农业2023年1月Vol.17No.2SouthChinaAgricultureJan.20239 9对照区无明显差异。3结论与讨论在面对低温胁迫时，植物会产生一系列的生理生化反应。由于活性氧积累而导致的氧化胁迫是影响植物正常生长发育的主要因素7，活性氧是化学性质活泼、氧化能力极强的含氧物质总称，是植物响应非生物胁迫网络中的重要组成部分8。低温引发活性氧在小麦不同器官中积累，诱发膜脂过氧化作用，导致细胞膜损伤，光合作用速率下降，同化物积累减少，同时导致小麦根系细胞膜受损，阻碍根系养分吸收，从而造成产量下降9。因此，通过各种方法提高低温胁迫下小麦的抗氧化能力，有助于提高小麦的抗寒性，本研究通过叶面喷施不同浓度的 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂，探索其对小麦生长发育的影响并确定最适浓度。叶绿素含量是植物逆境条件下的重要生理指标之一，低温胁迫使植物叶绿素含量下降。而本研究使用 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂是一种新型植物生长调节剂，结构类似于叶绿素代谢中间体，可能抑制叶绿素酶分解，从而提高叶绿素含量，促进植物生长发育10。前人研究发现，0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂对油菜的生长有一定的调节作用，能够增加单株角果数、角粒数和千粒重等，增产效果明显11；烟草伸根期喷施 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂对烟草株高、叶面积等均有促进作用，且对烟叶品质无明显影响12；分别在水稻秧苗移栽前、破口期和齐穗期喷施 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂，有效穗数、结实率、理论产量和实际产量均显著增加13。本研究发现，小麦幼苗低温胁迫 48 h 后，0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂能够显著提高株高、叶绿素含量、鲜质量和干质量，促进小麦幼苗根系生长，以有效成分 0.225 gL-1施用效果最好，即每667 m2施用量为 4.5 g。同时可以观察到，各药剂处理区的小麦幼苗均正常生长，未观察到药害症状，表明二氢卟吩铁在小麦上的使用具有较好的安全性。参考文献：1 张义,刘云利,刘子森,等.植物生长调节剂的研究及应用进展 J.水生生物学报,2021,45(3):700-708.2 王健生,周瑞雯,袁登荣.植物生长调节剂在水稻生产上的应用简述 J.中国农技推广,2022,38(6):92-95.3 邢宇俊,陈黎明,孟东峰,等.新型植物生长调节剂 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂对葡萄生长增产效果的初探 J.农药,2020,59(12):933-936.4 陈洋,王乐天,李文玎,等.二氢卟吩铁溶液的基本性质初探 J.南京师大学报(自然科学版),2020,43(1):143-148.5 蒋慧,任勇,王一凡,等.叶绿酸铁对盐胁迫下绿豆幼苗生长和氧化损伤的影响 J.江苏农业科学,2011,39(5):96-99.6 付延松,谭植,李文阳.拔节期低温对小麦籽粒产量与灌浆期旗叶荧光参数的影响 J.生态科学,2022,41(6):33-40.7 柯媛媛,陈翔,倪芊芊,等.低温逆境胁迫下小麦ROS 代谢及调控机制研究进展 J.大麦与谷类科学,2021,38(1):1-6.8 QI J,WANG J,GONG Z,et al.Apoplastic ROS signaling in plant immunityJ.Current Opinion in Plant Biology,2017,38:92-100.9 赵丽英,邓西平,山仑.活性氧清除系统对干旱胁迫的响应机制 J.西北植物学报,2005,25(2):413-418.10 王一凡,张列峰,蒋慧,等.不同肥力条件下小麦施用叶绿酸铁的效果 J.江苏农业科学,2012,40(6):78-79.11 郭丽华,唐为爱,李万梅.0.02%二氢卟吩铁 DP调节油菜生长的药效试验 J.上海蔬菜,2016(2):53-54.12 邢宇俊,陈黎明,孟东峰,等.0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂在烟草上的应用效果 J.江苏农业科学,2020,48(24):91-94.13 周瑞雯,唐庆伟,王健生,等.新型植物生长调节剂 0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂在水稻上的应用效果初探 J.农业开发与装备,2020(10):170-172.（责任编辑：刘宁宁）