- 現代植物生長調節劑技術手冊
- 李玲 肖浪濤 譚偉明
- 14979字
- 2020-02-26 13:03:30
第三節 在小麥上的應用
小麥是全世界種植面積最大的谷類作物,占谷類作物總面積的30%左右。在我國,小麥是主要的糧食作物,生產形勢的好壞直接影響到我國(特別是北方地區)農業生產。目前小麥生產中存在倒伏威脅、冬前旺長和越冬不安全、逆境(倒春寒、干熱風等)危害、分蘗成穗率低、雜種優勢利用難、穗發芽和貯存損失嚴重等問題。
一、壯苗促蘗和安全越冬
冬小麥種植后越冬前若氣溫較高,或暖冬年份,易造成小麥冬前或早春旺長,分蘗節離開地面一遇到寒流極易造成凍害,特別是近年來全球性氣候變化,暖冬等異常氣候給小麥安全越冬帶來威脅。北方二熟冬麥區,晚播小麥弱苗促壯問題更為突出,如何使幼苗在冬前達到一定的生長量,使總莖數達到高產要求,并保證安全越冬,是種植制度改革后出現的又一新問題。應用甲哌·多效唑混劑、矮壯素、烯效唑、萘乙酸、吲哚乙酸等處理種子(拌種或浸種)或苗后處理(葉面噴施或土壤處理)等化控技術,對冬小麥有控旺促壯的作用。
小麥分蘗多少與成穗率高低是小麥高產的重要因子,栽培上不少措施是以促蘗及成穗為目標的。小麥的分蘗成穗率一般只有30%~50%,常規栽培措施很難有效發揮作用。采用化學調控對小麥分蘗成穗進行合理的促控,可為小麥生育中后期的穗、粒、重協調發展創造出良好的群體結構條件。
(一)20%甲哌·多效唑微乳劑
20%甲哌·多效唑微乳劑可以用于小麥壯苗促蘗和控制徒長,使產量增加。
1.技術效果
冬小麥播種前用有效成分含量為150mg/L的20%甲哌·多效唑微乳劑浸種4~6h,或用3mL 20%甲哌
·多效唑微乳劑拌10kg種子,明顯改善冬前幼苗根系和葉片的發育及功能,促進分蘗發生并提高麥苗的抗寒能力,但對種子萌發和出苗有一定影響。
(1)促進根系生長 20%甲哌·多效唑微乳劑處理全方位提高了麥苗根系的生長發育和活力,對培育冬前壯苗、提高麥苗適應不良環境能力有益。
(2)影響種子萌發和出苗 20%甲哌·多效唑微乳劑浸種濃度增加到200mg/L,拌種用量提高到6mL/10kg種子,出苗率的下降幅度達13%~18%,出苗期推遲3d。
(3)加快葉齡進程和促進分蘗發生 20%甲哌·多效唑微乳劑種子處理顯著加快小麥葉片的分化和出葉速度,至越冬期主莖展開葉比對照增加1.5~2.0片。雖然處理的單葉面積下降22%~45%,但單株主莖葉面積比對照提高8%~10%。處理和對照葉片分化數量的差異開始于3葉期,即當對照的主莖葉片數為3時,20%甲哌
·多效唑微乳劑處理的麥苗已有4片葉,越冬前的平均單株分蘗數增加1.2~1.6個,3葉以上的大蘗增加0.5~0.9個。
20%甲哌·多效唑微乳劑處理后麥苗葉片長度縮短、單葉面積下降、葉色加深,符合壯苗標準。在暖冬年份預計麥苗會發生旺長時,用適宜濃度的20%甲哌
·多效唑微乳劑及時處理,可以有效克服這一問題。另外,處理后葉片分化,出生速度加快,單株主莖葉面積和分蘗數增加,這對晚播麥的意義十分重大,可提高培育晚播麥冬前壯苗的可操作性。
(4)增強抗低溫的能力 雖然小麥是冷季作物,但過低的溫度以及異常的氣溫變化對小麥生產不利。在小麥生育前期,低溫凍害的發生常常造成葉片和分蘗的死亡,嚴重時甚至死苗。20%甲哌·多效唑微乳劑拌種處理(3mL/10kg種子)可以顯著降低低溫脅迫后的死苗率、死葉率和死蘗率,提高麥苗的根系活力。
2.技術規程
(1)拌種 一般品種和氣候條件下適宜的20%甲哌·多效唑微乳劑拌種用量為3mL/10kg種子。具體操作如下:量取3mL 20%甲哌
·多效唑微乳劑,加入0.5kg清水中,混勻后倒在稱好的10kg種子上,快速反復攪拌,使藥液與種子混合均勻,在陰涼處堆悶2~3h,然后攤開晾曬至種子互相之間不粘連,即可播種。實際生產中,若拌種后不能馬上播種,可將種子晾干保存,20d之內不影響出苗和藥效。拌種操作宜在塑料布上或塑料袋中進行。
(2)注意事項
① 嚴格掌握用量 20%甲哌·多效唑微乳劑用量加大,出苗率下降幅度越大,出苗期推遲時間越長,因此需要嚴格掌握20%甲哌
·多效唑微乳劑用量。拌種時10kg種子的用藥量一般不宜超過3mL,若遇播種出苗后持續陰雨,20%甲哌
·多效唑微乳劑種子處理的有效作用期縮短,可酌情再進行葉面噴霧控制麥苗生長。
② 品種的敏感性 作物不同品種對同一種調節劑的反應強度不同。不同類型的小麥品種對20%甲哌·多效唑微乳劑的反應不盡相同,冬性較弱的品種或春性較強的品種對20%甲哌
·多效唑微乳劑的反應相對比較遲鈍,在應用上應適當加大劑量。
③ 溫度和濕度 20%甲哌·多效唑微乳劑的有效作用期與溫度和濕度呈負相關,即溫度越高,濕度越大,有效作用期越短,而溫度和濕度越低,有效作用期越長,且作用效果越強烈。因此,20%甲哌
·多效唑微乳劑的用量應根據當時的具體情況進行確定。若播種較早,氣溫較高,土壤濕度大,則宜加大用量(4~5mL/10kg種子);若播種較晚,氣溫下降,土壤比較干旱,20%甲哌
·多效唑微乳劑用量宜減輕(1~2mL/10kg種子),或者不做種子處理,待出苗后根據苗情再進行葉面噴施。
④ 播量 應用20%甲哌·多效唑微乳劑做種子處理后,發芽率和出苗率有所下降,因此生產上應適當增加播量(10%~15%),以保證適宜的基本苗數。
⑤ 播深 種子處理后由于麥苗的胚芽鞘縮短、地中莖不伸長,使幼苗頂土力減弱、出苗期推遲,因此在生產中應嚴格控制播種深度,絕不能超過3~4cm,否則造成爛種、爛苗和黃芽苗,嚴重影響田間出苗率和出苗期。
⑥ 土壤質地和整地質量 土壤質地和整地質量與20%甲哌·多效唑微乳劑種子處理后的出苗有關。黏性土壤中幼苗出土阻力大,并且20%甲哌
·多效唑微乳劑的降解速度較慢,因而宜減少藥劑用量;由于種子處理后小麥幼苗頂土力減弱,因而更應注重整地質量,力求做到上虛下實,無坷垃,無縫隙。
(二)烯效唑
利用小麥籽粒冠毛對藥粉有較好的黏附作用,直接將烯效唑藥劑干粉與小麥種子按照相應濃度在塑料袋中混合拌勻而成。干拌種符合農民播種小麥的習慣,減少操作環節,降低用藥量,減輕污染,土壤和籽粒中無烯效唑殘留,節水效果顯著,操作簡便,農民易于接受。
1.技術效果
① 植株矮鍵,葉片寬、短、厚 烯效唑干拌種處理降低小麥苗期的株高55%左右,處理后葉片變寬、短、厚,葉色濃綠,葉中全氮含量增加,葉片代謝旺盛。
② 分蘗早而多 20mg/kg烯效唑干拌種處理后有利于麥苗分蘗的早生快發,在2葉期便開始在芽鞘節進行分蘗,4葉期的平均單株分蘗數增加1.5倍,畝最高苗增加2.72萬個,為分蘗成穗和形成大穗奠定了基礎。
③ 根多活力 高烯效唑干拌種后有利于根系的形成,根數增多,根干重增加,根系活力增強。以3葉期為例,處理能使小麥單株根數增加1.3條,單株根干重增加39.6%,根系活力66.5%,協調了地上部和地下部的關系,長度根冠比和重量根冠比均增加,分別較對照增長68.4%和68.8%。烯效唑干拌種通過控上促下和控縱促橫,形成了健壯的苗期長相。
④ 增產明顯 從多年多點多品種的試驗結果看,小麥應用烯效唑干拌種技術表現出了一致的增產效果。平均每畝增產28.7kg,增幅為7.8%。烯效唑干拌種增產原因主要在于有效穗和穗粒數增加。從田間表現來看,處理后麥苗明顯矮健、分蘗增多,從而增加了有效穗;中、后期表現為莖稈較粗壯,綠葉面積大,葉片落黃推遲,為穗大粒多打下了物質基礎。
2.技術的穩定性和安全性
與水稻、玉米、油菜等作物不同,小麥種子尾部有冠毛,對粉劑表現出較好的黏附作用,對烯效唑干拌種處理的小麥種子鏡檢后發現烯效唑干粉主要吸附在冠毛上,洗脫法測定烯效唑含量證明小麥種子上烯效唑的吸附量是均勻的。發芽實驗和田間出苗情況也表明,烯效唑干拌種后發芽一致,田間出苗整齊,無過高過低苗,表明了烯效唑干拌種技術是穩定可靠的。
使用20~60mg/kg烯效唑對小麥干拌種處理后,收獲時小麥籽粒及土壤樣品的檢測均未檢出烯效唑(最低檢出濃度為0.05mg/kg),可見烯效唑干拌種小麥是安全的。
3.技術體系
干拌種即是利用小麥籽粒冠毛對藥粉有較好的黏附作用,直接將藥劑干粉與小麥種子按照相應濃度在塑料袋中混合拌勻而成。干拌種是烯效唑在小麥上的最佳使用方法,具有安全、經濟、高效等優點,但在使用中必須注意其濃度和配套栽培技術。
烯效唑濃度與小麥產量呈二次曲線關系,最適濃度是20mg/kg。烯效唑對不同小麥品種均表現出增產的效果,由于其促進分蘗的效果非常顯著,因而在品種的選擇上,對較早熟的、分蘗力較弱的品種更有效。烯效唑干拌種后可有效控制小麥生產中的弱、旺苗問題,因而烯效唑干拌種后播期可適當提前(四川11月2日之前),利用早期的溫、光條件促進麥苗生長。烯效唑干拌種能提高四川盆地小麥的有效飽和穗數,緩解因密度過大帶來的對穗粒數、千粒重的負效應,表現出烯效唑與高密度群體的協調配合,在較高密度時其增產作用更大(12萬~18萬/畝)。在不同施氮量時,烯效唑也均有增產效果,但以較高施氮量下的效果更好,較高氮素水平(12~18kg純氮/畝)下以20mg/kg為佳,低氮時以10mg/kg的增產效果最好。究其原因是烯效唑具有促蘗作用,分蘗增多,需要較多的營養物質和同化產物,而較高的施氮量能夠滿足烯效唑處理后的這些需求,使其有效穗和穗粒數得到了較大幅度的提高。
烯效唑干拌種對小麥具有穩定的增產作用,增產幅度在5.2%~11.5%之間,其拌種濃度應控制在5~20mg/kg,濃度過高抑制效應過強,對田間種子萌發、出苗整齊度有一定影響。
(三)其他植物生長調節劑
(1)萘乙酸 對小麥可以使用160mg/L萘乙酸溶液浸種24h,播種前用清水洗1遍,可促使促早發2~3d,苗全苗壯,根深根多,抗性增強,可以促進小麥生長,并引起增產和早熟。
目前,在小麥浸種應用上進行農藥登記的萘乙酸產品有80%萘乙酸原藥。由于萘乙酸水溶性強,因此可以選擇80%萘乙酸原藥進行小麥浸種處理,使用時將80%萘乙酸稀釋為5000倍液,即得160mg/L萘乙酸溶液,用配好的萘乙酸溶液浸泡種子24h,再用清水洗1遍即可播種。
(2)矮壯素 選用純度高、發芽率高、發芽勢強、整齊、飽滿的小麥種子優良品種。用0.3%~0.5%矮壯素藥劑浸泡小麥種子6~8h,撈出晾干,即可播種。經過矮壯素浸種處理后,能提高小麥葉片的葉綠素含量和光合作用速率,促進小麥根系生長及干物質的累積;也能增強小麥抗旱能力,提高產量。生產應用時取50%矮壯素水劑稀釋成0.3%~0.5%藥液,浸種6~8h,撈出晾干,即可播種。
(3)蕓薹素內酯 播種前用0.01mg/L的蕓薹素內酯浸種24h,或者在幼苗期每畝噴灑50kg藥液,可使幼苗代謝活動加強,葉片生長加快,根系吸收養分增多,分蘗提早且生長快,成穗率高。使用蕓薹素內酯處理小麥種子時,可以使用0.0016%蕓薹素內酯水劑稀釋1600倍液進行浸種處理。
(4)三十烷醇 三十烷醇具有促進生根、發芽、開花、莖葉生長和早熟作用,并具有提高葉綠素含量、增強光合作用等多種生理功能。在小麥分蘗初期至越冬期噴灑0.1~1.0mg/L三十烷醇,可提高單株分蘗數和分蘗成穗率,株高和次生根數也相應增加。
在小麥分蘗初期至越冬期噴施處理時,可使用商品化的0.1%三十烷醇用清水稀釋1000~10000倍液,即得0.1~1.0mg/L三十烷醇藥液。
(5)多效唑 在小麥拔節期葉面噴施100~150mg/L多效唑溶液,穗數增加5%~7%。另有研究表明,在麥苗1葉1心期,每畝使用100~150mg/L多效唑溶液,使用藥液量75kg左右進行葉面噴灑,噴后灌水一次,也同樣可以提高小麥的分蘗成穗數。應用時可以使用15%多效唑可濕性粉劑稀釋1000~1500倍,即得100~150mg/L多效唑溶液,可進行苗期和拔節期的葉面噴施處理。
(6)吲哚乙酸·萘乙酸混劑 小麥在播種前,將50%吲哚乙酸·萘乙酸可溶性粉劑稀釋16700~25000倍后,配制成含有效成分吲哚乙酸和萘乙酸總量為20~30mg/L的藥液進行拌種,可提高小麥出苗率,培育壯苗。已登記開發的吲哚乙酸和萘乙酸的混用產品是50%吲哚乙酸·萘乙酸可溶性粉劑,其中有效成分吲哚乙酸和萘乙酸的含量分別為30%和20%。
(7)赤霉素·吲哚乙酸·蕓薹素內酯混劑 赤霉素、吲哚乙酸、蕓薹素內酯混用后,既能促進小麥種子的萌發,也能促進根系的生長和地上部的生長。已登記開發的赤霉素、吲哚乙酸和蕓薹素內酯的混用產品是0.136%赤霉素·吲哚乙酸·蕓薹素內酯可濕性粉劑,其中有效成分赤霉素、吲哚乙酸和蕓薹素內酯的含量分別為0.135%、0.00052%和0.00031%。小麥在播種前,取7~14 g 0.136%赤霉素·吲哚乙酸·蕓薹素內酯可濕性粉劑溶解稀釋到一定量的水中,對小麥種子進行浸種處理。浸種6~8h,撈出晾干,即可播種。此措施可提高小麥出苗率,培育壯苗。
(8)吲哚乙酸·玉米素混劑 0.11%吲哚乙酸·玉米素混劑能促進小麥種子的發芽,加快幼苗的生長發育進程。使用時每1000kg種子使用含有0.11%吲哚乙酸和玉米素的溶液10~15mL稀釋后進行種子拌種處理。將事先按藥劑處理濃度配制好的藥液噴灑在種子上,邊噴邊攪拌,攪拌均勻后,將種子悶1~2h,待種子完全吸收藥液后曬干播種。據報道,用吲哚乙酸·玉米素混劑拌種處理后,能使小麥根系發達,次生根增多,有效分蘗數也相應增加,并能有效減輕赤霉病、白粉病和蚜蟲的發生為害。
(9)萎銹寧·福美雙混劑 萎銹寧和福美雙為殺菌活性的物質,具有內吸和觸殺雙重作用,對土傳、種傳和苗期病害等防治對象均有較好的防治效果,可防止爛種。同時,這兩種殺菌劑能促進作物生長,提高出苗率,使苗齊苗壯、根系發達、分蘗增多,增加產量。
選種后,以1∶333(藥種比)進行拌種,可防止爛種,促進作物生長,提高出苗率。初次使用該藥劑時,由于作物品種之間存在差異,建議對包衣的種子先做室內發芽試驗,以保證種子在田間播種的正常出苗。如果包衣時使用的設備良好,該藥劑可以不稀釋直接包衣。如需稀釋時,1份藥劑可對1~4份水,原則上是水愈少愈好。稀釋后的藥液要當天用完。每天包衣機使用后要用清水清洗,以免藥劑干涸,造成管道堵塞。使用該藥劑處理種子時,使用劑量可依當地病害發生輕重加以選擇。病害發生重的地區,宜使用推薦劑量范圍內的高劑量。
已登記開發的萎銹寧和福美雙的混用產品是400g/L萎銹寧·福美雙懸浮劑,其中有效成分萎銹寧和福美雙的含量均為200g/L,登記用于小麥拌種。用120g/100kg種子的量進行拌種,有利于提高出苗率,可以調節小麥生長。
需要注意的是,該藥品藥液和經包衣的種子不要長時間在陽光下曝曬,以免降低藥效。經該品包衣后的種子一般可直接包裝,在配制藥液用水量大和北方低溫季節包衣等情況下,包衣后的種子需要吹干或晾干。雖然未經稀釋的藥液不會發生沉淀,但在使用該品前,仍需先將藥液搖勻。品質差、生活力低、破損率高或含水量高于國家標準的種子不宜進行包衣處理。經該品處理過的種子,不能用作食物或飼料。
(10)赤霉素 在小麥返青早期,噴施10~20mg/L赤霉素溶液,有促進前期分蘗生長和提前起身、抑制后期分蘗的雙重作用,其效果可維持一個多月,直到拔節后才消失。另有研究表明,低濃度的赤霉素(5~15mg/L)能使小麥增加分蘗成穗。2月下旬到3月初噴灑赤霉素,能有效地促進小麥直立生長。
選擇10%赤霉酸可溶性片劑,取少量水進行溶解,根據片劑的凈重稀釋成10~20mg/L進行處理,如片劑的凈重為1 g時,取一片10%赤霉酸可溶性片劑溶解,稀釋到5~10L的水中,即得10~20mg/L赤霉酸藥液。
二、防止倒伏
小麥倒伏一直是世界性難題,世界各小麥主產國每年都不同程度地發生小麥倒伏現象,造成大幅度減產(20%~50%)。20世紀50~60年代以來,由于使用優良品種、增施氮肥和適當密植,小麥的產量不斷提高,但繼之而來的小麥倒伏的危險也越來越大。倒伏不僅影響產量,而且降低品質,同時還增加收獲難度。隨栽培技術和產量水平的不斷提高,倒伏威脅有上升趨勢。一是為追求高產,加大麥田水肥投入,尤其在不合理偏施氮肥的情況下,遇到風雨極易發生倒伏;二是中國北方一年兩熟條件下的茬口限制(玉米、棉花),常造成小麥晚播和播量加大,造成的弱個體大群體,對水肥措施極為敏感,易發生倒伏。南方隨施肥水平和密植程度的提高,加上在小麥抽穗灌漿期常有暴風雨影響,歷來小麥倒伏比較嚴重,已成為小麥高產的嚴重障礙。另外,自1999年國家提出農業產業結構調整以來,小麥生產上著重推廣優質品種,而當前優質品種的莖稈普遍較高,倒伏的危險也自然加大。
解決小麥倒伏問題,通過育種手段,需要花費多年精力;栽培措施除采取蹲苗、鎮壓等原始措施外,尚沒有切實有效的解決辦法。采用化學調控的技術措施能彌補傳統栽培措施上的不足,起到明顯的控制旺長、防止倒伏的效果。
與冬小麥相同,隨著春小麥產量水平的提高,倒伏也成為生產中的主要問題。20世紀90年代初,應用多效唑進行種子處理,對防止春小麥倒伏起到了較好的作用。隨著20世紀90年代中期20%甲哌·多效唑微乳劑推出,以及中國農業大學農作物化控研究中心研制出20.8%甲哌
·烯效唑微乳劑,在春小麥上拌種防倒伏的技術成熟。由于該項技術的作用效果不僅明顯而且穩定,并具有較高的產投比,因此在我國東北春麥區迅速推廣,目前年應用面積約為100萬公頃左右。
從發生倒伏的部位可將小麥倒伏分為根倒和莖倒兩類,根倒是由于根系發育不良(根量小、根系分布淺)造成的,莖倒則主要與植株高度和基部節間的長度、莖壁厚度、柔韌性等有關。生產中的倒伏大部分屬于莖倒。
(一)矮壯素
20世紀60年代以來,矮壯素廣泛應用于歐洲各國、澳大利亞、美國等防止小麥、黑麥倒伏,取得了良好效果,目前在很多地區仍在應用。統計表明,歐洲小麥20世紀60~90年代矮壯素的應用面積、施氮肥水平與小麥產量水平平行上升,說明小麥高產已離不開化控技術的保駕護航。
1.技術效果
小麥不同生育期應用矮壯素均可降低株高,但抑制節間伸長的部位不同。其中分蘗末拔節初期處理,能有效抑制基部1~3節間伸長,有利于防止倒伏。同時處理的小麥節間短、莖稈粗、葉色深、葉片寬厚、矮壯,但不影響穗的正常發育,可增產17%。在拔節期以后處理,雖可抑制節間伸長,但影響穗的發育,易造成減產。
2.技術要點
噴施矮壯素最適宜的時期,是在分蘗末至拔節初期,第1節間長約0.1cm時。如果兩次噴用,最好是在基部第2節間伸長0.1cm時再噴施一次,兩次相隔時間約10d左右,施用濃度以有效成分1250~2500mg/L為宜,植株過旺時取高限,偏旺時取下限。每畝每次用50%矮壯素水劑0.5L,每畝每次噴藥液量50~75L,要求噴霧均勻,否則會使植株高矮不齊,成熟早晚不一致,并要避免烈日中午噴藥,以防燒葉。對總莖數不足、苗情較弱的麥田,不宜噴灑矮壯素,而對點片旺苗,可局部噴灑。
3.技術評價
矮壯素應用是一項成熟的防止小麥倒伏技術。應用矮壯素有推遲幼穗發育和降低小麥出粉率等副作用。生產應用時取50%矮壯素水劑進行200~400倍稀釋,每畝每次噴藥液量50~75L即可。
(二)多效唑
20世紀90年代初中期小麥產區春季連續降雨,使得多效唑在生產上迅速推廣。但此后的研究和生產實踐表明,多效唑在防止小麥倒伏的方面存在一些不易克服的缺陷,如晚熟、殘留、田間群體不整齊等。近年來這項技術應用面積已大幅度減少。
1.技術效果
小麥起身至拔節期葉面噴施多效唑,可有效降低株高7.6%~11.9%,增強抗倒伏能力,使倒伏面積減少30%~50%,并且可以增加穗數和穗粒數。但推遲籽粒灌漿,一般晚熟1~2d,正常時間收獲,則粒重可能會降低。多效唑宜用在群體過大、有倒伏危險的麥田,或者植株過高、容易倒伏的品種上。
2.技術要點
在小麥單棱期(返青期)至雌雄蕊分化期(拔節期),葉面噴灑,施用濃度200mg/L左右,每畝藥液量30~50L。在此期間,噴灑越早,抑制基部節間的效果越好,但考慮到用藥效果,一般以二棱期(起身期)施用最好。如濃度低于100mg/L,效果不顯著;如濃度大于250mg/L,則會抑制過甚。二棱期葉面噴藥,可兼治白粉病。噴霧一定要均勻,并嚴格掌握用藥量,濃度過高或重噴會造成藥害,如導致生長緩慢或停止、麥穗畸形等。
3.技術評價
小麥起身至拔節期葉面噴施多效唑,防倒伏效果顯著。但是深入的研究和大量生產實踐表明,該技術存在很多問題,目前在小麥上特別是旱地小麥上不提倡使用。主要問題如下:
(1)殘留和殘效 研究表明,北京小麥區在小麥起身期(距收獲的間隔天數為76d)每畝施用30~60g的15%可濕性粉劑多效唑,籽粒中多效唑的最終殘留量在0.018~0.012mg/L之間,采用多效唑防止小麥倒伏的產品器官(籽粒)是安全的。但是小麥籽粒中殘留的多效唑可以明顯影響萌發時幼苗的胚芽鞘長度,同時多效唑在土壤中的殘留對下茬作物影響明顯。種植不同作物種類、不同氣候條件下的不同質地土壤應用不同劑量多效唑,其半衰期約為10~100d,屬中等殘留品。土壤中殘留的多效唑對后茬作物的前期生長一般都有延緩作用,對產量的影響因作物種類和殘留量而異,若下茬種植蔬菜(葉菜類、茄子等)會明顯地引起產量下降。從長期角度考慮,多效唑使用可能會造成環境累積。
(2)延遲抽穗和成熟,降低千粒重 多效唑能減緩幼穗分化進程,在拔節期前后進行多效唑處理能使抽穗期延遲0~6d,并且多效唑的劑量越高、噴施的時間越晚,抽穗期延遲的時間越長。穗下節伸長速率較低、長度縮短是影響抽穗的另外一個主要原因,如生產中曾發現,多效唑用量偏大時,麥穗抽出后立即開花,充分說明了穗下節縮短在延遲抽穗方面的副作用。更為嚴重的情況是,植株著藥量如果過大,小麥甚至不能抽穗。據各地歷年大田應用的情況,多效唑推遲小麥成熟的副作用也比較普遍,一般晚熟2~3d。農諺說“春爭日,夏爭時”,小麥晚熟2~3d對下茬作物的播種和/或管理都造成了不小的影響。起身至拔節期應用多效唑處理后,大部分小麥品種落黃欠佳,千粒重降低(降低的幅度為3~7d)。多效唑的劑量越大,噴施時間越晚,千粒重下降的幅度越大。多效唑處理后籽粒的灌漿速度減慢,葉片和莖稈中的儲藏物質向籽粒中的轉移滯后,而后期氣候條件的變化往往不允許這樣的麥田正常成熟,經常發生高溫逼熟,因而實際上多效唑處理還使籽粒的灌漿期縮短。這就是多效唑造成小麥晚熟和千粒重下降的主要原因。
(3)技術安全性 小麥應用多效唑,必須嚴格掌握處理時間和劑量,過晚或劑量過大,甚至地頭或人為疏忽造成重噴,副作用明顯,影響抽穗。即使是正常施用量,對敏感品種也很容易發生藥害。生產應用時可以使用15%多效唑可濕性粉劑稀釋750倍,即200mg/L多效唑溶液,每畝使用藥液量30~50L進行葉面噴施處理即可。
(三)20%甲哌·多效唑微乳劑
【對冬小麥的應用效果】
1.技術效果
小麥應用20%甲哌鎓·多效唑微乳劑后,主要農藝表現為:降低莖基部1~3節間長度,增加單位長度干物重,提高了莖稈的質量。植株重心降低,莖稈質量提高,增強了抗倒、抗彎的能力。第4、5節間的“反跳”,有利于旗葉光合作用和利用莖稈干物質再分配。單位面積穗數、穗粒數、千粒重協調增加,增產8%~13%。
(1)抑制莖稈和基部節間伸長 小麥抗倒能力與植株高度(特別是基部節間的長度)直接相關,起身期應用20%甲哌·多效唑微乳劑防止小麥倒伏的根本原因是由于莖稈的發育得到改善。小麥倒伏,與基部1、2、3節間長度密切相關。20%甲哌
·多效唑微乳劑對不同品種和在不同栽培或生態條件下小麥株高的控制有一個共同的特點,即孕穗期前處理的株高明顯低于對照,而孕穗期以后處理的株高逐漸趕上對照,至收獲時與對照差異不大。這種對株高和節間調控特征的優點在于,它不僅可以提高植株的抗倒能力,而且第5節間的加長改善了群體冠層上部的通風透光狀況,有利于群體光合能力的提高和產量的形成。
(2)增加節間壁厚和單位長度干重 節間壁厚和單位長度干重是兩個反映節間物質積累的指標,節間壁越厚,單位長度干重越高,說明節間結構致密,比較健壯,抗倒伏能力較強。
20%甲哌·多效唑微乳劑處理明顯增加小麥植株各節間的壁厚和單位長度干重,每畝25mL的20%甲哌
·多效唑微乳劑處理后,植株基部1~5節節間壁厚增加6%~18%左右,單位長度干重也顯著增加。
(3)改善葉片功能 20%甲哌·多效唑微乳劑處理后,小麥春生第4~6葉(即倒3葉、倒2葉和旗葉)葉片長度縮短1.5~3.2cm,寬度略有下降。拔節前噴施20%甲哌
·多效唑微乳劑對小麥植株上部葉片的縮短和對穗下(第5節間)及倒2節間(第4節間)伸長的促進,有利于改善植株株型和群體的受光態勢。
(4)對產量構成因素的影響
① 增加單位面積穗數 除極個別品種,經20%甲哌·多效唑微乳劑處理后,處理區絕大部分品種穗數高于對照。
② 增加穗粒數 20%甲哌·多效唑微乳劑增加小麥穗粒數也是一個普遍現象,不同地區不同品種的增幅在0.5~7.2粒/穗之間。20%甲哌
·多效唑微乳劑處理后,在抑制營養器官(莖稈、葉片)伸長生長的同時,促進了幼穗的發育,具體表現為穗部干物質積累較多,小穗數稍有增加,不孕小穗數減少,因而穗粒數得到提高。小麥品種特性不同,穗數和穗粒數經20%甲哌
·多效唑微乳劑處理后的變化特征也有很明顯的區別。分蘗力強的品種處理后穗數增加較多,而大穗型品種處理后穗粒數增加較多。
③ 粒重 20%甲哌·多效唑微乳劑一般減緩麥穗灌漿前期的灌漿速度,但顯著提高中后期灌漿速度。
在不發生倒伏的情況下,應用20%甲哌·多效唑微乳劑處理照樣能提高小麥產量,增產幅度為8%~13%。當對照發生倒伏時,植株的粒重嚴重下降,粒數也受到影響,產量損失較大,而20%甲哌
·多效唑微乳劑由于改善了莖稈的發育,提高了植株的抗倒伏能力,在同樣惡劣的氣候條件下可以不倒伏或大大減輕倒伏程度,因而增產幅度明顯上升。這就是應用20%甲哌
·多效唑微乳劑防止小麥倒伏能達到“(對照)大倒伏(處理)大增產,小倒伏小增產,不倒伏也增產”的原因。
2.技術要點
(1)施用時期 20%甲哌·多效唑微乳劑的最佳應用時期為起身期,該時期應用不僅可以控制莖稈和節間的生長,而且能影響單位面積穗數和穗粒數的形成。北京地區二棱期處于3月下旬至4月上旬,越往南,這一時期越早,如河南麥區的二棱期為3月上中旬。
(2)施用濃度 20%甲哌·多效唑微乳劑用于防倒增產的用量為每畝25~35mL,如果群體過大、長勢過旺,可適當增加至40~45mL,但一般不宜超過60mL。對水可按常規量每畝25~30L。
(3)施用方法 20%甲哌·多效唑微乳劑可進行葉面噴施,對水量一般為每畝30kg,以保證噴灑均勻。
3.技術評價
應用20%甲哌·多效唑微乳劑可有效防止冬小麥倒伏,促進灌漿,正常成熟,改善產量構成因素,不倒伏情況下也可增產8%~13%。技術安全性較高,一般不易發生藥害。
【對春小麥的效果】
由于春小麥和冬小麥生長發育的差異,20%甲哌·多效唑微乳劑的使用技術有所不同。
1.技術效果
(1)對節間和株高的影響 20%甲哌·多效唑微乳劑播種前每10kg種子用3~5mL拌種,基部節間長度明顯縮短,縮短率可達25%~45%,對第3節間的抑制作用減弱,至第4節間開始出現“反跳”,總體株高與對照沒有明顯差。
(2)對葉片的影響 20%甲哌·多效唑微乳劑拌種處理后,春小麥下部葉片長度縮短,寬度增加,而上部葉片像節間一樣出現“反跳”,長度大于對照,寬度與對照差異不大。這樣的調控效果一方面有利于群體冠層下部通風透光,另一方面上部的葉面積增大對穗發育具有良好作用。
(3)對根系的影響 20%甲哌·多效唑微乳劑拌種處理后春小麥根系總量變化不大,但深層土壤根量增加10%以上,能明顯促進根系下扎作用,充分利用土壤深層水分,增強春小麥的抗旱能力。
(4)對產量及產量構成因素的影響 20%甲哌·多效唑微乳劑拌種促進春小麥分蘗成穗,單位面積穗數分別較對照增加6%~8%;小穗數變化不大,但不孕小穗數減少了20%以上,穗粒數增加8%~15%。處理降低了開花后第1~3周的穗粒灌漿強度,提高了第4~5周的灌漿強度;由于穗數和穗粒數增加,而千粒重基本不變,產量增加9%左右。
2.應用時期
春小麥生育期短,出苗后1個月左右即開始拔節,基部節間的伸長正處于20%甲哌·多效唑微乳劑的作用期內,所以采用種子處理對基部節間影響明顯。春小麥播種后氣溫逐漸升高,降低了20%甲哌
·多效唑微乳劑種子處理影響出苗的風險性。如果植株長勢過旺,也可在3~4葉期用與冬小麥相同劑量(每畝25~30mL)的藥液進行葉面噴施,可達到較好的調控效果。
3.應用劑量
由于春小麥對20%甲哌·多效唑微乳劑的反應較冬性品種較為遲鈍,加之播種后氣溫逐漸升高,幼苗生長量不斷增加、生長勢不斷增強,因而原則上拌種用量較冬小麥高。生產上推薦的20%甲哌
·多效唑微乳劑用量為4~6mL/10kg種子進行拌種處理。
4.注意事項
提高整地質量,控制播種深度為3~4cm,保證出苗不受影響。20%甲哌·多效唑微乳劑同樣抑制春小麥胚芽鞘和地中莖的伸長,減弱幼苗的頂土能力。
(四)20.8%甲哌·烯效唑微乳劑
中國農業大學作物化學控制研究中心研制了新型的小麥專用植物生長調節劑20.8%甲哌·烯效唑微乳劑,由福建浩倫生物工程技術有限公司進行登記開發,用于冬小麥防止倒伏,增加產量。
1.技術效果
田間試驗結果表明,20.8%甲哌·烯效唑微乳劑能有效調節生長,防止倒伏,增產效果顯著,品質略有改善。在小麥生長的拔節初期,使用20.8%甲哌
·烯效唑微乳劑30~40mL,對水30L進行葉面噴霧一次,能調節小麥生長,降低基部節間長度;改善產量因子,提高穗粒數和粒重,提高產量。
2.應用技術
小麥新型植物生長調節劑20.8%甲哌·烯效唑微乳劑使用方法簡單,操作方便。在小麥拔節初期時,每畝取20.8%甲哌
·烯效唑微乳劑(麥巨金)產品30~40mL對水30L,進行葉面噴霧一次即可。施藥時注意選擇晴朗無風的天氣進行田間操作,在4h內下雨需要減半補噴。
(五)其他植物生長調節劑
1.抗倒酯
抗倒酯,由3,5-二氧代環己烷基羧酸乙酯與環丙基甲酰氯反應生成,可被作物莖、葉迅速吸收傳導,對禾谷類作物、蓖麻、向日葵等顯示生長抑制作用,可降低株高,增加莖稈粗度和莖壁厚度,促進根系發達、長度增加、次生根增多,防止作物倒伏。
抗倒酯為植物生長調節劑,為赤霉素生物合成抑制劑,通過降低赤霉素的含量控制植物旺長。在小麥分蘗末期,用400~700mg/L有效成分的藥液進行葉面噴霧處理,可以降低小麥株高,促進根系發達,防止小麥倒伏。經田間藥效試驗,結果表明250g/L抗倒酯乳油對小麥可有效降低株高,防止倒伏。每公頃使用有效成分75~125g(折成250g/L乳油制劑量為20~30mL/畝,加水稀釋),于小麥分蘗末期進行葉面噴霧處理1次,可防止小麥倒伏。對小麥安全無藥害,且對小麥抽穗和成熟無影響,并可通過增加有效穗數來增加產量。注意勿將抗倒酯乳油用于受不良氣候(干旱、冰雹等)影響和嚴重病蟲害危害的作物。
在小麥抗倒伏上進行農藥登記的抗倒酯產品是瑞士先正達作物保護有限公司生產的250g/L抗倒酯乳油。
2.烯效唑
在拔節初期葉面噴施40~50mg/L烯效唑溶液,抗倒伏效果較好,有一定的增產作用。但要注意嚴格掌握用藥時期和劑量。
烯效唑的商品化制劑主要為5%烯效唑可濕性粉劑,生產應用時,5%烯效唑可濕性粉劑對水稀釋為1000倍液,拔節初期葉面噴霧即可。
三、提高抗逆性
冬小麥抗性包括對環境逆境(如干旱、干熱風等)和生物逆境(如病害等)的抵抗能力。20%甲哌·多效唑微乳劑處理后,植株根系發達、莖稈粗壯、葉片素質全面改善,對不良環境逆境和生物逆境的免疫能力大大提高。
1.干熱風
干熱風是小麥生育后期的主要災害,尤其是在北方冬麥區,每年為害面積達74%,一般年份減產10%左右,嚴重時減產30%以上。大于30℃的高溫條件是誘發干熱風的主要因素,因此干熱風實質上主要是高溫脅迫。小麥成熟前發生雨后青枯猝死的主要原因也與高溫脅迫有關。受干熱風危害的小麥,植株體內水分散失加快,正常的生理代謝進程被破壞,過多的含氮化合物不能正常代謝,產生大量的游離氨,致使植株因氨中毒而死亡,或導致葉片、籽粒含水量下降,蒸騰強度加劇,葉綠素含量和凈光合強度顯著降低,“逼死”植株,同時,根系吸收能力減弱,因灌漿時間縮短,干物質積累提早結束,千粒重下降,致使產量銳減。因此,積極采取有效措施防御小麥干熱風,是保證小麥高產穩產的重要保障。
(1)20%甲哌·多效唑微乳劑 20%甲哌
·多效唑微乳劑提高小麥的抗性,是因為處理后植株根系發達、莖稈粗壯、葉片素質全面改善,對不良環境逆境和生物逆境的免疫能力大大提高。用20%甲哌
·多效唑微乳劑處理能增加植株的根量,促進根系下扎,因而可以顯著提高小麥植株抵抗拔節后干旱的能力,有效減緩穗粒數和粒重的下降,增產效果明顯。20%甲哌
·多效唑微乳劑在提高小麥植株抵抗高溫脅迫能力方面有一定的潛力,是目前生產上解決高溫脅迫問題、實現小麥安全高產的一項有效措施。
(2)黃腐酸 黃腐酸是從風化煤中提取出來的一種能防治小麥干熱風的生長調節劑。黃腐酸能降低小麥葉蒸騰速率,增大氣孔阻力,提高脯氨酸含量。在小麥孕穗期及灌漿初期葉面噴灑黃腐酸均有明顯的增產效果,尤以孕穗期噴灑后的增產效果最為顯著,在孕穗期噴灑以旗葉伸出葉鞘1/3~1/2時為宜,在孕穗期和灌漿初期各噴一次,效果更好。用藥量一般為50~150g/畝,對水40kg進行噴灑,一般可增產10%左右。
(3)其他 脫落酸可有效提高小麥抗干熱風能力。茉莉酸甲酯有類似效果,但目前尚未形成成熟的生產應用技術。
2.干旱
四川小麥主要分布在土層瘠薄、保水力差、蓄引水困難的丘陵區坡臺旱地,抗旱設施差、抗旱成本高,當旱情發生時,可供選擇的抗旱措施少,因而干旱對小麥生產的影響大。在規?;a、機械化播種的形勢下,播種時間高度集中,在雨養農業地區,播后無適宜降水,常導致大面積缺苗斷壟,極大地影響小麥生產。除選擇耐旱品種外,施用外源植物生長調節劑是一種有效提高作物抗旱性的技術措施。
四川農業大學利用PEG模擬干旱脅迫,發現采用適宜的植物生長調節劑浸種后,可在一定程度上增強小麥種子萌發期的抗旱能力,表現為發芽率、發芽勢、發芽指數提高,苗高、胚芽鞘長度、根長伸長,根數增多,根冠比、儲藏物質轉運率增大,表現較好的調節劑有:乙烯利、黃腐酸、氯化膽堿、赤霉素、吲哚丁酸·萘乙酸。浸種濃度為:乙烯利200mg/L,或黃腐酸3000mg/L,或氯化膽堿200mg/L,或赤霉素10mg/L,或吲哚丁酸·萘乙酸20mg/L,浸泡24h后播種(表6-3、表6-4)。
表6-3 PEG脅迫下植物生長物質浸種對小麥種子萌發特性的影響

表6-4 PEG脅迫下植物生長物質浸種對小麥幼苗形態指標的影響

大田試驗表明,采用黃腐酸(3000mg/L)、吲哚丁酸(5mg/L)、胺鮮酯(3mg/L)、赤霉素(20mg/L)浸種后,在相同播量情況下,可顯著提高基本苗,對于抵制苗期干旱導致的出苗難有一定的緩解作用。最終因有效穗增加而增產。
也有報道認為,20%甲哌·多效唑微乳劑處理,可增加植株的根量,促進根系下扎,因而可以顯著提高小麥植株抵抗拔節后干旱的能力,有效減緩穗粒數和粒重的下降,增產效果明顯。
四、化學殺雄與雜優利用
化學殺雄指在作物生育的一定時期,選用化學雜交劑(chemical hybridizing agent,CHA)噴施于母本上,直接殺死或抑制雄性器官,造成生理不育,達到殺雄目的。小麥雜交優勢利用一直未能普遍推廣,主要原因是沒有好的不育系,三系難以配套。用化學殺雄方法可以突破技術限制,不受三系限制,親本來源豐富,選配自由;二系雜交的某些組合,雜種二代仍有利用價值;可以在推廣良種的基礎上爭取更高的產量;制種程序簡便。目前生產上應用的植物生長調節劑主要是乙烯利,但存在難抽穗的副作用。
1.青鮮素
青鮮素是最早研究的殺雄劑之一。在小麥旗葉抽出前,用青鮮素100~1000mg/L進行葉面噴灑3次,或者青鮮素250mg/L噴灑1~3次,可誘導花粉完全敗育。但青鮮素有引起部分雌性不育的副作用,對其安全性有爭議,也沒有青鮮素在糧食作物上的登記應用。
2.乙烯利
乙烯利在小麥殺雄劑中最具實際應用價值。小麥使用乙烯利,能使大部分花粉敗育,花粉皺縮、畸形,花粉粒沒有或很少,無生活力,花絲變短,花藥瘦小,不開裂,相對不育率達85%~100%。雌蕊抗性比雄蕊強,適當濃度的乙烯利可達到抑殺雄蕊和保存雌蕊的效果。乙烯利被小麥吸收后,通過輸導組織逐漸向穗部運轉,使穗部乙烯利量不斷增加。乙烯利對小麥殺雄是由其釋放乙烯而起作用的。乙烯利處理對小麥植株各部分正常磷代謝有一定影響,雄蕊的核酸和蛋白質合成受到嚴重抑制,從而導致敗育,但乙烯利對雌蕊的影響較小。
于小麥孕穗期(花粉母細胞形成到減數分裂期),每畝葉面噴灑50L濃度為4000~8000mg/L的乙烯利稀釋液。濃度越高作用越大,但產生植株變矮及抽穗不良等副作用也大。由于乙烯利抑制了莖的伸長,特別是穗頸明顯縮短,造成旗葉葉鞘“包穗”,影響制種產量。為此,可用20~40mg/L赤霉素與乙烯利混噴,或噴乙烯利后再噴赤霉素,能有效地克服小麥“包穗”現象。
乙烯利在不同小麥品種間存在著很大差異。不同品種對藥劑的反應,大致分成三類:
① 敏感型 在3000mg/L乙烯利作用下,已達較好的殺雄效果,不育率95%~99%,穗頸長度縮短11~16cm。
② 中間型 在3000mg/L乙烯利作用下,殺雄效果較差;而在6000mg/L乙烯利作用下,殺雄效果顯著增加,不育率92%~99%,穗頸縮短9~16cm。
③ 遲鈍型 在3000mg/L乙烯利作用下,不育率僅56%~63%。
因此,選擇一些受藥后去雄效果好、副作用小的小麥品種,作為化學去雄制雜交種的母本是十分重要的。
由于使用乙烯利進行殺雄可能引起葉片發黃、株高降低、抽穗困難、小穗退化及青穗增多等問題,因而在使用時應認真做好預試驗。
3.均三嗪二酮(KMS-1)
均三嗪二酮(KMS-1)是中國科學院廣州化學研究所合成的小麥化學殺雄劑。從小麥花粉母細胞形成到花粉成熟噴灑,均有一定的殺雄效果,有效時間長達12~15d。而乙烯利殺雄最適時期僅僅局限在花粉母細胞減數分裂前后的5~7d時間。
應用均三嗪二酮在小麥花粉母細胞形成期、減數分裂期、二分體、四分體、穗已破口4個時期噴灑,均有良好的殺雄效果。不同小麥品種對藥劑濃度的反應不一,早白和908小麥品種,均三嗪二酮殺雄的適宜濃度為4000~6000mg/L。
均三嗪二酮對小麥DNA代謝有一定影響。不同時期用藥對雄蕊抑制作用大致相同,比乙烯利的藥效略強。均三嗪二酮處理后的小麥花藥瘦小,花絲縮短,花藥常常不能吐出或殘留在穎殼內,花藥不開裂或僅部分開裂,花粉不能正常散出,出現大量畸形或圓形的敗育花粉,而且生殖核和營養核表現異常。另外,均三嗪二酮對小麥雄蕊的呼吸強度亦有影響。
應用均三嗪二酮殺雄,同時會發生藥害,使植株變矮、穗頸縮短,但藥害程度一般比乙烯利輕,對穗長和小穗數均無影響。為克服因均三嗪二酮噴灑造成抽穗不良的缺點,亦可噴灑20~30mg/L赤霉素,達到良好的殺雄效果和使抽穗正常。
4.氨基磺酸、甲基胂酸鈉
于花粉母細胞形成期和單核期噴用氨基磺酸,在0.6%~1%濃度范圍內,殺雄效果均達100%;甲基胂酸鈉也達95%~100%。同一藥劑的殺雄效果因噴藥時期不同而有較大差別,0.8%氨基磺酸處理小麥,以花粉母細胞形成期處理效果最高,減數分裂期處理其次,單核期效果最差。