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作者:张荣;刘淋茹;陈如雪;张广乐;李雅辉;王璐媛;侯阁阁;贺利;段剑钊;冯伟;王永华;郭天财;
单位:河南农业大学农学院;河南农业大学机电工程学院;
摘要:【目的】明确外源褪黑素(melatonin, MT)对两种穗型冬小麦小花发育成粒及营养供应的调控效应,为小麦大田生产通过施用外源调节剂促粒增产提供技术参考。【方法】以多穗型品种‘豫麦49-198’(V1)和大穗型品种‘周麦22’(V2)为试验材料,在大田条件下,小麦小花退化高峰前(小麦拔节后20 d左右)进行叶面喷施100μmol·L~(-1) MT和清水对照(CK)处理,研究MT对两种穗型冬小麦小花发育成粒、营养物质供应及产量形成的影响。【结果】大田条件下喷施MT可以有效提高两种穗型冬小麦不同穗位可孕小花数,且弱势位小花促进效果更好;可以提高两种穗型冬小麦的小花存活率和结实率,增幅分别为4.13%和5.35%(V1)、6.01%和6.19%(V2),对V2的调控效应更好。通径分析表明,顶展叶净光合速率、穗器官可溶性糖对可孕小花数影响最大,旗叶蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase, SPS)活性和穗部干物质积累量次之,而喷施MT可以有效提高两种穗型冬小麦喷施处理后0~15 d的顶展叶叶绿素a和叶绿素b含量、净光合速率、SPS酶活性以及茎、叶、穗器官可溶性糖和干物质积累量,为两种穗型冬小麦小花分化和发育提供了充足的营养物质供应。喷施MT显著提高了两种穗型冬小麦的产量和穗粒数,与各自CK相比,两种穗型冬小麦平均增产531.59 kg·hm~(-2)(V1)和744.57 kg·hm~(-2)(V2),增幅分别为6.35%(V1)和8.63%(V2),平均增粒2.07粒(V1)和2.64粒(V2),增幅分别为5.65%(V1)和6.71%(V2);对穗数和千粒质量的调控效应未达显著水平。【结论】大田条件下于小麦小花退化高峰前喷施MT,可以有效提高两种穗型冬小麦的顶展叶叶绿素含量、净光合速率和SPS酶活性,以增强小麦顶展叶光合生产能力,有利于植株茎、叶、穗各器官可溶性糖和干物质积累,为小花发育成粒提供充足的营养物质,进而实现促花增粒增产,且其对大穗型品种V2的调控效果优于多穗型品种V1。
关键词:冬小麦;褪黑素;小花发育;穗粒数;营养物质供应
基金资助:国家自然科学基金项目(32101830); 国家重点研发计划项目(2023YFD2300204); 财政部和农业农村部-国家现代农业产业技术体系建设专项项目(CARS-03)