錢江偉 周海平
摘? ? 要:針對棉花蕾鈴脫落影響棉花產(chǎn)量問題,研究外施赤霉素對棉花蕾鈴的生長促進作用。從外施赤霉素的濃度、自然環(huán)境水土因素、光照因素等角度出發(fā),以試驗實測值的方式探究赤霉素對棉花蕾鈴的生長促進作用。研究結(jié)果表明,外施氮肥3次各20%水平,同時加施3次20 g/(hm2·L)的赤霉素,棉花產(chǎn)量為540 kg/hm2時,棉花蕾鈴脫落率最低。在蕾期,外施赤霉素濃度越高,棉花蕾鈴脫落率越低。
關(guān)鍵詞:赤霉素;棉花蕾鈴;農(nóng)作物生長
文章編號:1005-2690(2021)21-0007-02? ? ? ?中國圖書分類號:S562? ? ? ?文獻標志碼:B
赤霉素作為一種重要的植物生長素,能夠促進植株生長,刺激果實生長。棉花是我國重要的經(jīng)濟作物之一,生產(chǎn)質(zhì)量水平直接關(guān)系到我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展[1]。棉花蕾鈴留存是影響產(chǎn)量的重要因素之一,蕾鈴脫落的一般規(guī)律如下。第一,鈴比蕾更容易脫落。第二,大蕾比小蕾脫落少。第三,開花前后的脫落量呈正向關(guān)系。第四,棉花進入盛花期后蕾鈴達到脫落高峰,但這種情況不會一直持續(xù),以后會減少。第五,通常情況下,生長在植株下半部分并且靠近主干的蕾鈴脫落數(shù)量比較少,生長在植株上半部分并且距離主干較遠的蕾鈴脫落較多[2]。蕾的脫落,一般在蕾出現(xiàn)后10~20 d;鈴的脫落,大多數(shù)在開花后的2~8 d出現(xiàn),在第7天左右是鈴脫落的高發(fā)期。為了研究赤霉素對棉花蕾鈴的生長促進作用,開展本次試驗。
1? ?試驗準備
1.1? ?試驗地和材料
試驗設(shè)在某地學(xué)院試驗基地,位于我國西部邊疆。試驗田基本理化性質(zhì)如表1所示。
試驗區(qū)是溫帶大陸性氣候,全年干旱少雨,屬于典型的需要借助外力促進農(nóng)作物生長的農(nóng)業(yè)區(qū)。當?shù)仃柟獬渥?,植物所需的熱能非常豐富;年均氣溫12.6 ℃,1月是全年最冷月份,平均氣溫-8.2 ℃,7月是全年最熱月份,平均氣溫28.7 ℃;年平均降水量72.5 mm,年平均蒸發(fā)量2 283.4 mm;一年總?cè)照諘r長為2 464 h;≥10 ℃累計溫度高達4 000 ℃,無霜期近200 d。
1.2? ?觀測技術(shù)
在試驗田選定觀察的植株。首先記錄作物生長參數(shù),每隔一段時間記錄關(guān)鍵生育期,即播種、發(fā)芽、現(xiàn)蕾、盛鈴、初絮、盛絮等具體時期,以及棉花植株的高度、果枝數(shù)量、每枝上的蕾鈴數(shù)量、脫落的數(shù)量和每個枝最終成鈴的數(shù)量。其次要進行觀察對象養(yǎng)分吸收測評試驗準備,需要在生長期間進行數(shù)值記錄和統(tǒng)計分析,按生育期節(jié)點取樣,還需要在初花期、花鈴前期、花鈴盛期此類狀態(tài)變化節(jié)點取樣。每次外施處理取10株棉花植株,邊行、中行各5株,將其分解,取樣在保持新鮮的狀態(tài)下進行60 ℃恒溫處理,烘干之后稱重定量,接著磨碎,用40 mm不銹鋼篩過篩用作養(yǎng)分測定的樣品。最后進行產(chǎn)量測評,于8月中下旬測產(chǎn)。單產(chǎn)量=鈴數(shù)×單鈴重×100。在公式的輔助下還要測量3次試驗地中的棉花產(chǎn)量。
2? ?試驗過程
2.1? ?試驗設(shè)計
對樣本設(shè)計兩個外施赤霉素濃度水平、4種正常施肥水平。實時監(jiān)測赤霉素在處理棉花各個生長期的蕾鈴脫落的作用,記錄脫落率,確定試驗地區(qū)的外施赤霉素制度。根據(jù)以往棉花各生長時期吸收肥料的特點,結(jié)合棉花生育期的蕾鈴脫落率變化情況,初步調(diào)整研究水肥中氮元素的用量,以此提出施肥量的有效建議。
試驗采取隨機組合方法,以植株為一個小區(qū),重復(fù)組合6次。選取試驗地中的24株棉花作為外施赤霉素的試驗植株,設(shè)定兩種不同濃度的試劑并另外設(shè)定一組清水處理作為試驗對照組,兩種濃度下的赤霉素處理植株分別選取4組。選取兩種赤霉素濃度中的各個生長期的棉花植株各兩組對比果實不同發(fā)育期對赤霉素的反應(yīng)。選取30個長勢一致并且沒有病蟲害的蕾鈴枝,其中20個用于基本對照組。余下10個用于測定蕾
鈴的不同發(fā)育期光和特性的處理,并從其中選取5枝測定赤霉素處理機制。不同生長期的棉花對土壤相對含水量的要求不同,試驗過程中要把握好這些已知變量[3]。苗期的相對含水量為56%~71%,蕾期為61%~71%,花鈴期為71%~81%,吐絮期為51%~71%。根據(jù)試驗地區(qū)的氣象特征、土壤特征,制定試驗區(qū)外施赤霉素制度表,外施赤霉素分為兩種水平。根據(jù)農(nóng)科院育種基地高產(chǎn)棉田的棉花施肥規(guī)律、生產(chǎn)中高產(chǎn)外施比重、基本肥料攝入量并結(jié)合當?shù)氐耐寥佬再|(zhì),制定施氮用量及追施比例,施氮方法設(shè)為4個水平,具體操作見表2。
基礎(chǔ)肥料在播種之前鋤地時撒施,第一次和第二次外施之間間隔24 d,第二次和第三次間隔17 d即可。第一次外施在棉花蕾期第一次施肥之前,簡稱為蕾期肥。第二次外施是在棉花花鈴前期施用。第三次的外施稱為花鈴后期肥,是在花鈴期的后期進行外施處理。
外施赤霉素方式為葉面噴霧,3次外施赤霉素與外施氮肥同時進行,處理外施赤霉?jié)舛确謨山M,次數(shù)相同,外施赤霉素量分別為30 g/(hm2·L)、60 g/(hm2·L)。
2.2? ?調(diào)查方法
棉花蕾鈴脫落的統(tǒng)計方法:每個區(qū)域選擇20株具有代表性的植株。從6月3日發(fā)現(xiàn)蕾生長開始調(diào)查,從子葉節(jié)逐個數(shù)出一枝上蕾的數(shù)目,每隔10 d記錄1次。到8月中上旬吐絮期停止統(tǒng)計。調(diào)查時間按此規(guī)律推進,6月3日—8月10日,每隔10 d進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。在7月上旬,棉花蕾鈴進入脫落高發(fā)期,根據(jù)棉花現(xiàn)有的生長規(guī)律進程,蕾鈴在1~4觀察節(jié)點的脫落是蕾期蕾鈴脫落,5~6觀察節(jié)點的脫落定為花鈴前期蕾鈴脫落,6~7觀察節(jié)點的脫落為花鈴盛期的蕾鈴脫落,7~8觀察節(jié)點的脫落是花鈴后期的蕾鈴脫落。
3? ?結(jié)論
在基本肥料是60%的基礎(chǔ)上,3次外施處理發(fā)現(xiàn)棉花產(chǎn)量和棉花植株的蕾鈴脫落相關(guān)。在基肥為40%,外施赤霉素兩種處理中,棉花產(chǎn)量和蕾鈴脫落的關(guān)系呈正相關(guān),具體數(shù)據(jù)如圖1。
棉花皮棉產(chǎn)量與總蕾鈴脫落率的關(guān)系見下式。
H=0.001 2J 2-0.414 4J+37.55? (R2=0.922 1)? ? ?(1)
式中:H為棉花總的蕾鈴脫落率;J為棉花產(chǎn)量。
對上式求偏導(dǎo),H可取最小值53.37%。數(shù)據(jù)顯示,當定量條件基肥為40%時,外施3次濃度20 g/(hm2·L)的赤霉素進行棉花蕾鈴處理,棉花產(chǎn)量為540 kg/hm2時,棉鈴的脫落率達到最低,為53%。
分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),蕾期外施赤霉素的濃度越高,蕾鈴的脫落數(shù)量越少?;ㄢ徢捌诤突ㄢ徥⑵冢械燃耙陨系某嗝顾貪舛雀欣诶兮彽睦喂潭?,有利于棉花坐果。花鈴后期,高濃度的赤霉素刺激植株二次生長出蕾鈴,但二次生長的蕾鈴脫落率很高,所以花鈴后期低中濃度的赤霉素有利于原有蕾鈴坐實。
4? ?結(jié)束語
外施赤霉素植物生長調(diào)節(jié)劑改變了棉花花朵朵芽和果實中自生激素的含量和比重,也影響了相關(guān)細胞的外顯表達,從而對花芽分裂和果實產(chǎn)量產(chǎn)生了影響。深入探究植物生長調(diào)節(jié)劑的使用機制,研究其對花芽分化和果實發(fā)育的深層影響,尤其是如何影響植物整體的代謝水平、植物細胞內(nèi)部運作和路線流轉(zhuǎn)路徑,可以從分子水平解釋植物生長調(diào)節(jié)劑對棉花芽和果實影響的內(nèi)在機制。本研究發(fā)現(xiàn),赤霉素在最高濃度時效果最好,可在之后的試驗研究中擴大變量,調(diào)整各變量之間的搭配,選擇合適的外施赤霉素濃度。
參考文獻:
[1]嚴澤埔,張佳琦,梁璧,等.外施赤霉素對薄殼山桃幼苗生長及相關(guān)代謝基因表達的影響[J].浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報,2020,37(5):922-929.
[2]陳芬,羅桂杰,譚軍.外施赤霉素對重瓣大花萱草開花、內(nèi)源激素和酶活性的影響[J].北方農(nóng)業(yè)學(xué)報,2020,48(2):96-101.
[3]姚艷艷.棉花蕾鈴脫落因素與防控措施[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè),2019(2):40-41.