糜子对不同除草剂的生理响应机制研究

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2022.05.037

摘要/Abstract

摘要：

为探明除草剂对糜子产量构成因素以及生理特性的影响,筛选适宜半干旱区糜子田使用的除草剂,以齐黍2号为试验材料,利用4种不同除草剂各设置3个浓度梯度进行糜子苗后喷施处理,研究了处理7、14和21d后糜子光合、生理特性及农艺性状的变化。结果表明,随着除草剂浓度的升高,糜子叶片的超氧化物歧化酶（SOD）活性、游离脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）含量均呈上升趋势;随着除草剂胁迫时间延长,糜子叶片中SOD活性、Pro和MDA含量呈先上升后下降的变化趋势。4种供试除草剂处理后,糜子叶片的叶绿素相对含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均有不同程度降低,且都表现出一定的剂量效应。除草剂对糜子农艺性状及产量的影响不同,对主茎粗影响较小,对分蘖有促进作用,对主茎高、千粒重、主穗粒重、主穗重及产量有抑制作用。在本试验条件下,50% 2,4-D异辛酯对糜子生理及光合作用的影响较小,比较安全;苗后喷施50% 2,4-D异辛酯1000mL/hm²是糜子田除草最适剂量。

关键词: 除草剂, 糜子, 生理特性, 光合特性, 生理响应

Abstract:

In order to find out the effect of herbicides on yield components and physiology characteristics of broomcorn millet, and to screen out herbicides suitable for broomcorn millet fields in semi-arid areas, Qishu 2 was used as material and treated with four different herbicides. The photosynthetic indices, physiological indexes in leaves and agronomic characteristics of broomcorn millet were analyzed in 7, 14, 21 days after treatment. Results showed that with the increase of herbicide concentration, SOD activity, Pro and MDA contents in the leaves increased. With the extension of herbicide stress time, SOD activity, Pro and MDA contents in the leaves increased first and then decreased. After spraying four kinds of herbicides, chlorophyll content, net photosynthetic rate, stomatal conductance and transpiration rate were all decreased. The sensitivity of broomcorn millet to the four herbicides tested was different. Herbicides had different effects on agronomic traits and yield. Herbicides had little effect on stem diameter, but promote tillering. The main stem height, 1000-grain weight, main ear grain weight, main ear weight and yield under each treatment were lower than those of the control, which indicated that herbicides had inhibitory effect on yield components. Under the experimental conditions, spraying 50% 2,4-D isooctyl ester was safer for its the least stress on physiological and photosynthetic characteristics of broomcorn millet. Spraying 50% 2,4-D isooctyl ester at 1000mL/ha after seedling was the optimum dose in broomcorn millet field.

Key words: Herbicide, Broomcorn millet, Physiological characteristics, Photosynthetic characteristics, Physiological response

董扬. 糜子对不同除草剂的生理响应机制研究[J]. 作物杂志, 2022 (5): 255–260

Dong Yang. Study on the Physiological Response of Broomcorn Millet to Different Herbicides[J]. Crops, 2022(5): 255–260

图/表 5

表1

表2

表3

表4

表5

参考文献 34

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处理 Treatment	除草剂 Herbicide	施药剂量 Dose	生产商 Manufacturer
T1	50% 2,4-D异辛酯 (mL/hm²)	1000	山东中石药业有限公司
T2	50% 2,4-D异辛酯 (mL/hm²)	1600
T3		2200
T4	48%灭草松 (mL/hm²)	1000	德国巴斯夫欧洲公司
T5	48%灭草松 (mL/hm²)	1600
T6		2200
T7	15%噻吩磺隆 (g/hm²)	100	江苏瑞邦农化股份有限公司
T8	15%噻吩磺隆 (g/hm²)	200
T9		300
T10	38%莠去津 (mL/hm²)	3000	吉林金秋农药有限公司
T11	38%莠去津 (mL/hm²)	5000
T12		7000
CK	清水	–

处理 Treatment	除草剂 Herbicide	SOD (U/g)			MDA (nmol/g)			Pro (μg/g)
处理 Treatment	除草剂 Herbicide	7d	14d	21d	7d	14d	21d	7d	14d	21d
T1	50% 2,4-D异辛酯	227.45fh	256.23g	223.86f	33.41gh	57.96f	45.84f	123.43e	183.65d	164.43d
T2		265.92e	315.86de	238.54e	59.15e	77.42d	78.66d	147.64d	210.43c	164.43d
T3		305.83c	364.44c	272.67c	82.85c	102.53c	96.22c	183.29b	235.81b	222.55b
T4	48%灭草松	246.76ef	275.90f	239.56e	38.67g	42.74g	49.41f	97.24f	136.80f	125.76f
T5		286.41de	330.01d	254.49d	73.63d	63.82e	75.04de	125.16e	158.43e	137.32ef
T6		317.81b	389.15b	282.84b	115.17a	142.10a	143.99a	168.93c	235.77b	201.25bc
T7	15%噻吩磺隆	261.80e	261.80f	242.73e	51.56f	70.08de	58.22e	163.55c	215.56c	195.34c
T8		310.66bc	356.77c	265.24cd	72.74d	122.13b	117.15b	176.46bc	238.95b	215.71b
T9		333.24a	418.36a	303.02a	109.20a	135.21a	142.41a	211.76a	285.44a	253.82a
T10	38%莠去津	235.37f	259.84g	217.73g	50.22f	71.26de	64.53e	120.07e	164.89e	146.78e
T11		262.92e	310.72e	236.15ef	69.36de	102.64c	80.84d	145.63d	206.23c	196.31c
T12		294.15d	347.61cd	240.98e	92.78b	126.58b	112.46b	188.45b	235.70b	216.74b
CK	清水	162.54h	184.53i	214.67g	28.69h	32.82h	35.17g	96.40f	113.31g	111.56g

处理 Treatment	除草剂 Herbicide	SPAD			P_n [μmol/(m²·s)]			G_s [mmol/(m²·s)]			T_r [mmol/(m²·s)]
处理 Treatment	除草剂 Herbicide	7d	14d	21d	7d	14d	21d	7d	14d	21d	7d	14d	21d
T1	50% 2,4-D异辛酯	34.65b	37.77b	39.95b	21.52b	25.37b	29.56b	158.18ab	177.51ab	220.33a	2.56b	3.32b	4.35ab
T2		33.86cd	36.73cde	39.27bc	18.37de	22.84d	28.83cd	127.62e	156.19d	216.52ab	2.24d	3.10cde	4.30abc
T3		32.53f	36.25cde	39.13bc	15.97f	20.99ef	28.78cd	96.57g	134.20e	204.76def	1.83g	2.94ef	4.18bcd
T4	48%灭草松	33.58de	36.16cde	39.32bc	21.04c	25.13bc	29.63b	153.86b	175.62bc	216.67abc	2.46c	3.25bc	4.30abc
T5		33.10e	35.78def	38.96bc	18.52d	22.45d	29.02bc	126.30ue	154.05d	211.38abcd	2.11e	3.00def	4.19abcd
T6		32.43f	35.31ef	38.77c	16.18f	20.76ef	28.68cd	93.04gh	133.87e	199.23ef	1.75g	2.74gh	4.06de
T7	15%噻吩磺隆	31.87f	34.89fg	37.77d	18.40de	22.94d	27.78e	139.89d	163.94c	199.53ef	2.01f	3.03def	4.10de
T8		30.24g	34.63g	37.13de	15.36g	20.43f	27.22f	116.57f	137.67e	196.87f	1.83g	2.89fg	4.02de
T9		28.49h	33.94g	36.56e	13.25i	18.74g	25.87g	82.75i	112.43f	185.43g	1.36i	2.66h	3.96e
T10	38%莠去津	34.24bc	37.40b	39.53bc	20.96cd	24.51c	28.56cd	146.92c	169.59bc	207.67bcde	2.25d	3.12cd	4.13cde
T11		33.55de	37.05bc	38.95bc	17.24e	21.64e	28.15de	125.43e	148.76d	206.11cdef	2.02f	3.01def	4.05de
T12		32.22f	36.58cd	38.62c	15.12h	20.57f	27.72e	90.20h	134.83e	198.30f	1.59h	2.77gh	3.96e
CK	清水	37.64a	39.57a	41.14a	23.20a	28.68a	30.86a	164.83a	183.72a	220.52a	2.97a	3.50a	4.37a

处理 Treatment	除草剂 Herbicide	主茎高 Height of main stem (cm)	分蘖数 Tiller	主茎粗 Diameter of main stem (mm)
T1	50% 2,4-D异辛酯	137.4b	3.3de	8.45a
T2		135.6bc	3.7cd	8.38b
T3		130.0cd	3.8c	9.02a
T4	48%灭草松	134.9bc	3.4de	8.25b
T5		131.1c	4.2bc	8.63a
T6		128.5d	4.0c	8.88a
T7	15%噻吩磺隆	128.6d	3.4de	8.50a
T8		127.9de	4.3bc	8.41ab
T9		127.3de	3.8c	8.47a
T10	38%莠去津	139.8a	3.6d	8.75a
T11		138.6ab	5.3a	8.62a
T12		135.4bc	4.7b	8.48a
CK	清水	139.5a	3.0e	8.97a

处理 Treatment	除草剂 Herbicide	主穗重 Weight of main panicle (g)	主穗粒重 Grain weight of main panicle (g)	千粒重 1000-grain weight (g)	产量 Yield (kg/hm²)
T1	50% 2,4-D异辛酯	9.86b	7.34b	6.75a	4387.36b
T2		9.42c	7.01c	6.42bc	4267.62d
T3		8.42e	6.27de	6.26d	4199.73e
T4	48%灭草松	9.83b	7.40b	6.80a	4334.47bc
T5		9.50c	7.11c	6.43bc	4254.85d
T6		8.48e	6.20ef	6.29cd	4206.64e
T7	15%噻吩磺隆	8.47e	6.11fg	6.42bc	4252.78d
T8		8.01f	5.68h	6.20d	4178.30fg
T9		7.25g	4.89i	6.03e	4087.94h
T10	38%莠去津	9.45c	7.02c	6.54b	4305.47c
T11		8.74d	6.38d	6.25d	4185.68f
T12		8.11f	5.96g	6.08e	4163.79g
CK	清水	10.87a	8.52a	6.81a	4626.81a