作物杂志,2016, 第6期: 85–90 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2016.06.015

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

脱落酸和氮磷钾肥喷施对孕穗期、灌浆期受渍小麦的缓解效应

徐笑笑1,2,朱建强1,2,吴启侠1,2   

  1. 1 长江大学农学院,434025,湖北荆州
    2 主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心,434025,湖北荆州
  • 收稿日期:2016-07-11 修回日期:2016-10-24 出版日期:2016-12-15 发布日期:2018-08-26
  • 作者简介:徐笑笑,硕士研究生,主要从事作物逆境生理研究
  • 基金资助:
    国家公益性行业农业科研专项(201203032)

Alleviation of Abscisic Acid and Nutrient to Waterlogged Wheat at Booting and Filling Stage

Xu Xiaoxiao1,2,Zhu Jianqiang1,2,Wu Qixia1,2   

  1. 1 Agricultural College of Yangtze University,Jingzhou 434025,Hubei,China
    2 Hubei Collaborative Innovation Center for Grain Industry,Jingzhou 434025,Hubei,China
  • Received:2016-07-11 Revised:2016-10-24 Online:2016-12-15 Published:2018-08-26

摘要:

探究脱落酸(ABA)与氮磷钾肥配合施用对生育中后期受渍小麦生理特性及产量的减缓调控作用,为化控调节小麦生长提供科学依据。2014-2015年通过大田试验,以郑麦9023为试验材料,在孕穗期、灌浆期各设置受渍10d的水分胁迫组,于渍水结束后,喷施复配化控试剂(0.05μmol/L ABA、2%尿素和0.3%磷酸二氢钾的混合液),以受渍处理喷施清水的小区为对照(CK),测定叶片膜脂过氧化参数,叶绿素、可溶性蛋白含量等,并考察植株生长状况及产量。结果表明,与CK相比,孕穗期、灌浆期受渍后喷施复配化控试剂,丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量和过氧化物酶活性显著降低;叶绿素、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶活性显著上升。孕穗期受渍,复配化控溶液使产量提高的原因主要是粒数的增加;而在灌浆期受渍,产量的提高主要是粒重的增加和不孕小穗数的减少。孕穗期受渍喷施复配化控试剂与氮磷钾肥溶液,产量分别提高17.4%和13.4%;而在灌浆期,产量相应提高5.4%和4.2%。ABA和氮磷钾肥配合喷施可缓解孕穗期受渍小麦的生理伤害,促进产量提高。

关键词: 小麦, 孕穗期, 灌浆期, 涝渍, 脱落酸, 氮磷钾肥, 产量

Abstract:

A field experiment was conducted to study the physiological traits and yield-related parameters ofwaterlogged wheat during mid-late growth period, with assorted spraying abscisic acid (ABA)and NPK fertilizer. Plants of booting and grain-fill stage were separately suffered from subsurface waterlogging of 10 d, and then applying with complex solution (0.05μmol/L ABA, 2% urea and 0.3% potassium hydrogen phosphate) after waterlogging, with spraying tap water as the control (CK). Leaf membrane lipid peroxidation, pigments and soluble protein content, and yield of crops were analyzed. The results showed that, compared with CK, malondialdehyde, soluble sugar content, and peroxidase activity significantly reduced, while application of compound solutions; But chlorophyll, soluble protein content and superoxide dismutase activity increased significantly. The increase in seed yield mainly derived to the grain numbers increment, as combined spray ABA and NPK to waterlogged crop of heading, whereas production increase mainly attributed to the increase of grain weight and the decrease of infertility spikelet, with application of that at filling stage. Yield was increased by 17.4% and 13.4% at heading stage, and increased merely by 5.4% and 4.2% at grain-fill, using compound solution and NPK fertilizer, respectively. Therefore, combined use of ABA and NPK can be taken as healing agent to the improvement of protein and superoxide dismutase for alleviating growth harms and yield losses in wheat during booting.

Key words: Wheat, Booting stage, Filling stage, Waterlogging, Abscisic acid, N, P, K fertilizer, Yield

表1

试验点耕层土壤(0~30cm)养分含量"

地点Location 有机质(g/kg)
Organic
matter
全氮(g/kg)
Total
nitrogen
全磷(g/kg)
Total
phosphorus
全钾(g/kg)
Total
potassium
碱解氮(mg/kg)
Available
nitrogen
速效磷(mg/kg)
Available
phosphorus
速效钾(mg/kg)
Available
potassium
校基地
Research base of Changjiang University
12.72
1.30
0.51
1.96
58.32
62.56
97.52
排灌站Irrigation and drainage station 12.74 1.56 0.61 2.24 61.74 65.62 101.27

表2

试验处理设置"

生育期
Growth period
处理
Treatment
第一次处理日期
Date of the first treatment
第一次处理
Details for the first treatment
第二次处理日期
Date of the second treatment
第二次处理
Details for the second treatment
孕穗期
Booting stage
CK 3-31 喷施清水 4-09 喷施清水
W+NPK
3-31
喷施NPK(2%的尿素和0.3%的磷酸二氢钾) 4-09
喷施NPK(2%的尿素和0.3%的磷酸二氢钾)
W+NPK+ABA

3-31

喷施ABA(0.05μmol/L)

4-09

喷施ABA与NPK(2%的尿素和0.3%的磷酸二氢钾)混合液
灌浆期
Grain filling stage
CK 4-25 喷施清水 5-04 喷施清水
W+NPK
4-25
喷施NPK(2%的尿素和0.3%的磷酸二氢钾) 5-04
喷施NPK(2%的尿素和0.3%的磷酸二氢钾)
W+NPK+ABA

4-25

喷施ABA(0.05μmol/L)

5-04

喷施ABA与NPK(2%的尿素和0.3%的磷酸二氢钾)混合液

表3

受渍后不同处理的小麦叶绿素含量"

生育期
Growth stage
处理
Treatment
第1次取样The first sampling 第2次取样The second sampling 第3次取样The third samping
Chl a Chl b Chl(a+b) Chl a Chl b Chl(a+b) Chl a Chl b Chl(a+b)
孕穗期Booting stage CK 1.46c 0.41c 1.87c 1.56c 0.44c 1.99c 1.53c 0.36c 1.89c
W+NPK 1.73b 0.46b 2.20b 1.77b 0.51b 2.27b 1.93b 0.41b 2.34b
W+NPK+ABA 2.11a 0.55a 2.66a 1.97a 0.55a 2.52a 2.23a 0.57a 2.80a
灌浆期 Grain filling stage CK 1.36c 0.30b 1.66c 1.14c 0.24b 1.38c 1.33c 0.21c 1.54c
W+NPK 1.58b 0.35ab 1.93b 1.37b 0.28ab 1.65b 1.47b 0.27b 1.74b
W+NPK+ABA 2.14a 0.39a 2.53a 1.68a 0.34a 2.00a 1.59a 0.35a 1.94a

表4

受渍后不同处理的小麦旗叶MDA含量"

生育期
Growth stage
取样日期
Sampling date
MDA含量MDA content
CK W+NPK W+NPK+ABA
孕穗期
Booting stage
4-03 17.51a 15.95b 13.95c
4-09 18.33a 14.86b 12.00c
4-12 22.03a 17.57b 14.35c
灌浆期
Grain filling stage
4-28 20.67a 18.27b 17.02c
5-04 23.31a 19.29b 17.67c
5-07 28.04a 26.47b 24.13c

表5

受渍后不同处理的小麦旗叶SOD和POD活性"

生育期
Growth stage
取样日期 Sampling date SOD POD
CK W+NPK W+NPK+ABA CK W+NPK W+NPK+ABA
孕穗期Booting stage 4-03 180.37c 184.94b 187.01a 365.02a 340.67b 310.36c
4-09 177.38c 179.93b 181.84a 312.60a 289.56b 168.83c
4-12 170.72c 176.70b 179.39a 156.14a 123.63b 54.61c
灌浆期Grain filling stage 4-28 178.98c 191.39b 198.58a 200.74a 193.45b 175.55c
5-04 172.21c 179.28b 184.37a 184.56a 167.99b 140.68c
5-07 162.14c 164.97b 169.57a 173.19a 155.14b 121.70c

表6

渍后不同处理的小麦叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量"

生育期
Growth stage
取样日期 Sampling date 可溶性糖Soluble sugar 可溶性蛋白Soluble protein
CK W+NPK W+NPK+ABA CK W+NPK W+NPK+ABA
孕穗期Booting stage 4-03 2.59a 2.35b 1.78c 27.65c 30.99b 36.77a
4-09 1.99a 1.78b 1.52c 30.11c 36.51b 43.10a
4-12 1.76a 1.60b 1.42c 28.91c 36.89b 44.09a
灌浆期Grain filling stage 4-28 3.69a 3.39b 3.10c 6.76c 7.91b 11.77a
5-04 2.64a 2.38b 2.02c 8.67c 10.42b 12.66a
5-07 2.79a 2.48b 2.25c 10.36c 11.50b 13.00a

表7

不同叶面喷施处理小麦的株高及产量构成"

项目Item 孕穗期Booting stage 灌浆期Grain filling stage
CK W+NPK W+NPK+ABA CK W+NPK W+NPK+ABA
株高Plant height(cm) 70.76c 73.24b 76.86a 83.87c 84.99b 86.03a
单株有效穗数Effective panicle number per plant 4.94c 5.33b 5.67a 4.67b 4.70b 5.37a
穗长Panicle length(cm) 9.30a 8.78b 9.44a 9.14b 9.12b 9.91a
每穗小穗数Spikelet number per panicle 17.07a 16.17b 17.66a 17.43a 16.50b 17.47a
不孕小穗数Sterile spikelet number 2.10a 1.30b 1.00c 2.13a 1.20b 1.50b
穗粒数Grain number per panicle 36.57c 40.57b 41.70a 37.27b 37.37b 38.07a
千粒重1000-grain weight(g) 39.77c 42.45a 41.38b 43.17b 48.81a 48.94a
产量Yield(kg/hm2) 3 457.1c 3 919.2b 4 059.5a 5 945.3c 6 195.9b 6 266.8a
[1] 王晨阳, 马元喜, 周苏玫 , 等. 土壤渍水对冬小麦根系活性氧代谢及生理活性的影响. 作物学报, 1996,22(6):712-719.
[2] 李金才, 魏凤珍, 王成雨 , 等. 孕穗期土壤渍水逆境对冬小麦根系衰老的影响. 作物学报, 2006,32(9):1355-1360.
doi: 10.3321/j.issn:0496-3490.2006.09.015
[3] Zheng C F, Jiang D, Liu F L , et al. Effects of salt and waterlogging stresses and their combination on leaf photosynthesis,chloroplast ATP synthesis,and antioxidant capacity in wheat. Plant Science, 2009,176:575-582.
doi: 10.1016/j.plantsci.2009.01.015
[4] 李金才, 董琦, 余松烈 . 不同生育期根际土壤淹水对小麦品种光合作用和产量的影响. 作物学报, 2001,27(4):434-441.
[5] 胡继超, 曹卫星, 姜东 , 等. 小麦水分胁迫影响因子的定量研究Ⅰ:干旱和渍水胁迫对光合、蒸腾及干物质积累与分配的影响. 作物学报, 2004,30(4):315-320.
doi: 10.3321/j.issn:0496-3490.2004.04.004
[6] 张永清, 苗果园, 李慧明 . 冬小麦根系对不同生育时期渍水胁迫的生物学响应. 麦类作物学报, 2005,25(4):59-63.
doi: 10.7606/j.issn.1009-1041.2005.04.148
[7] 姜东, 陶勤南, 张国平 . 渍水对小麦扬麦5号旗叶和根系衰老的影响. 应用生态学报, 2002,13(11):1519-1521.
[8] Tan W, Liu J, Dai T , et al. Alterations in photosynthesis and antioxidant enzyme activity in winter wheat subjected to post-anthesis water-logging. Photosynthetica, 2008,46(1):21-27.
doi: 10.1007/s11099-008-0005-0
[9] 蔡永萍, 陶汉之, 张玉琼 . 土壤渍水对小麦开花后叶片几种生理特性的影响. 植物生理学通讯, 2000,36(2):110-113.
[10] 谢祝捷, 姜东, 曹卫星 , 等. 花后干旱和渍水条件下生长调节物质对冬小麦光合特性和物质运转的影响. 作物学报, 2004,30(10):1047-1052.
[11] 柳道明, 贾文婕, 王小燕 , 等. 喷施外源6-BA对小麦孕穗期渍害的调控效应.作物杂志, 2015(2):84-88.
doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2015.02.017
[12] 郑舒文, 徐其隆, 邹华文 . 脱落酸对涝渍胁迫下小麦产量的影响. 江苏农业学报, 2015,31(5):967-970.
doi: 10.3969/j.issn.1000-4440.2015.05.004
[13] 孙小艳, 邹华文 . 外源脱落酸对涝渍胁迫下棉花产量的影响. 湖北农业科学, 2015,54(14):3341-3347.
doi: 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.14.003
[14] 范雪梅, 姜东, 戴延波 , 等. 花后干旱或渍水下氮素供应对小麦光合和籽粒淀粉积累的影响. 应用生态学报, 2005,16(10):1883-1888.
[15] 武文明, 李金才, 陈洪俭 , 等. 氮肥运筹方式对孕穗期受渍冬小麦穗部结实特性与产量的影响. 作物学报, 2011,37(10):1888-1896.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2011.01888
[16] 吴进东, 李金才, 魏凤珍 , 等. 氮肥后移对花后受渍冬小麦灌浆特性及产量构成的影响. 西北植物学报, 2013,33(3):570-576.
[17] 刘红娟, 刘洋, 刘琳 . 脱落酸对植物抗逆性影响的研究进展.生物技术通报, 2008(6):7-9.
[18] 郝格格, 孙忠富, 张录强 , 等. 脱落酸在植物逆境胁迫研究中的进展. 中国农学通报, 2009,25(18):512-215.
[19] 张治安, 陈展宇 . 植物生理学实验指导.吉林: 吉林大学出版社, 2008.
[20] Bange M P, Milroy S P, Thongbai P . Growth and yield of cotton in response to waterlogging. Field Crops Research, 2004,88(2):129-142.
doi: 10.1016/j.fcr.2003.12.002
[21] 沈拨, 李云荫 . 渗透胁迫和脱落酸对冬小麦叶片蛋白质的影响. 作物学报, 1996,22(3):228-294.
[22] Pruvot G, Massimino J, Peltire G , et al. Effects of low temperature,high salinity and exogenous ABA on the synthesis of two chloroplastic drought-induced protein in solanum tuberrosum. Physiologia Plantarum, 1996,97(1):123-131.
doi: 10.1111/ppl.1996.97.issue-1
[23] 潘瑞炽, 豆志杰, 叶庆生 . 茉莉酸甲酯对水分胁迫下花生幼苗SOD活性和膜脂过氧化作用的影响.植物生理学报, 1995(3):221-228.
doi: 10.1007/BF02007173
[24] Chowdhury S R, Chouduri M A . Hydrogen peroxide metabolism as an index of water stress tolerance in jute. Physiologia Plantarum, 1985,65(4):476-480.
doi: 10.1111/j.1399-3054.1985.tb08676.x
[25] 魏凤珍, 李金才, 尹钧 , 等. 不同生育时期根际土壤渍水逆境对冬小麦N、P、K素营养的影响. 水土保持学报, 2006,20(6):162-165.
[26] 李金才, 董琦, 余松烈 . 不同生育时期根际土壤淹水对小麦品种光合作用和产量的影响. 作物学报, 2001,27(4):434-441.
[27] 周广生, 梅方竹, 周竹青 , 等. 小麦孕穗期湿害对产量性状的影响. 华中农业大学学报, 2000,19(2):95-98.
[28] 魏凤珍, 李金才, 尹钧 , 等. 孕穗期渍水逆境对冬小麦氮素营养及产量的影响. 中国农学通报, 2006,22(9):127-129.
doi: 10.3969/j.issn.1000-6850.2006.09.031
[1] 赵 鑫 陈少锋 王 慧 刘三才 杨修仕 张宝林. 晋北地区不同苦荞品种产量和品质研究[J]. 作物杂志, 2018, (5): 27–32
[2] 王汉霞 单福华 田立平 马巧云 赵昌平 张风廷. 北部冬麦区冬小麦区试品种(系)的#br# 稳定性和适应性分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 40–44
[3] 张翔宇 李 海 梁海燕 张 知 宋晓强 郑敏娜. 不同种植行距与种植密度对黍子#br# 生长特性及子实产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 91–96
[4] 吴荣华 庄克章 刘 鹏 张春艳. 鲁南地区夏玉米产量对气象因子的响应[J]. 作物杂志, 2018, (5): 104–109
[5] 宿飞飞 张静华 李 勇 刘尚武 刘振宇 王绍鹏 万书明 陈 曦 高云飞 胡林双 吕典秋. 不同灌溉方式对两个马铃薯品种#br# 生理特性和水分利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 97–103
[6] 张瑞栋 曹 雄 岳忠孝 梁晓红 刘 静 黄敏佳. 氮肥和密度对高粱产量及氮肥利用率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 110–115
[7] 安 霞 张海军 蒋方山 吕连杰 陈 军. 播期播量对不同穗型冬小麦群体及子粒产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 132–136
[8] 王嘉楠 李小艳 魏石美 赵会杰 赵明奇 汪月霞. 5-ALA 对干旱胁迫下小麦幼苗#br# 光合作用及D1 蛋白的调节作用[J]. 作物杂志, 2018, (5): 121–126
[9] 高文俊 杨国义 高新中 玉 柱 许庆方 原向阳 孙耀武. 氮磷钾肥对青贮玉米产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 144–149
[10] 王小林 纪晓玲 张盼盼 张 雄 张 静. 黄土高原旱地谷子品种地上器官#br# 干物质分配与产量形成相关性分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 150–155
[11] 赵广才,常旭虹,王德梅,陶志强,王艳杰,杨玉双,朱英杰. 小麦生产概况及其发展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 1–7
[12] 权宝全,白冬梅,田跃霞,薛云云. 不同源库关系对花生光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 102–105
[13] 黄学芳,黄明镜,刘化涛,赵聪,王娟玲. 覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 106–113
[14] 陆梅,孙敏,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠,高志强. 喷施叶面肥对旱地小麦生长的影响及与产量的关系[J]. 作物杂志, 2018, (4): 121–125
[15] 王晓飞,徐海军,郭梦桥,肖宇,程薪宇,刘淑霞,关向军,吴耀坤,赵伟华,魏国江. 播期、密度及施肥对寒地油用型紫苏产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 126–130
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 赵广才,常旭虹,王德梅,陶志强,王艳杰,杨玉双,朱英杰. 小麦生产概况及其发展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 1 –7 .
[2] 权宝全,白冬梅,田跃霞,薛云云. 不同源库关系对花生光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 102 –105 .
[3] 黄学芳,黄明镜,刘化涛,赵聪,王娟玲. 覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 106 –113 .
[4] 黄文辉, 王会, 梅德圣. 农作物抗倒性研究进展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 13 –19 .
[5] 赵云,徐彩龙,杨旭,李素真,周静,李继存,韩天富,吴存祥. 不同播种方式对麦茬夏大豆保苗和生产效益的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 114 –120 .
[6] 陆梅,孙敏,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠,高志强. 喷施叶面肥对旱地小麦生长的影响及与产量的关系[J]. 作物杂志, 2018, (4): 121 –125 .
[7] 王晓飞,徐海军,郭梦桥,肖宇,程薪宇,刘淑霞,关向军,吴耀坤,赵伟华,魏国江. 播期、密度及施肥对寒地油用型紫苏产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 126 –130 .
[8] 朱鹏锦,庞新华,梁春,谭秦亮,严霖,周全光,欧克维. 低温胁迫对甘蔗幼苗活性氧代谢和抗氧化酶的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 131 –137 .
[9] 高杰,李青风,彭秋,焦晓燕,王劲松. 不同养分配比对糯高粱物质生产及氮磷钾利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 138 –142 .
[10] 商娜,杨中旭,李秋芝,尹会会,王士红,李海涛,李彤,张晗. 鲁西地区常规棉聊棉6号留叶枝栽培的适宜密度研究[J]. 作物杂志, 2018, (4): 143 –148 .