花朵舞烯禾啶对不同谷子品种农艺性状及光合指标的影响
周
浩，郭永新，原向阳，董淑琦，郭平毅，宋喜娥
（山西农业大学农学院，山西太谷030801）
摘
要：为探明不同品种谷子对烯禾啶的抗性差异，以张杂谷13号、张杂谷19号、张杂谷21号、冀谷38号、冀谷
39号、冀谷41号为试验材料，采用盆栽试验，完全随机设计，于谷子3～5叶期叶面喷施推荐剂量（1500mL/hm 2）烯禾啶，对照喷施等量清水，在施药后3、7、15d 测定谷子农艺性状及光合参数。结果表明，药后3d ，6个品种谷子农艺性状和光合指标与对照相比均显著下降，其中，张杂谷21号和冀谷39号下降程度较大；药后7d ，张杂谷13号和冀谷41号药害有所恢复，各指标处理与对照间差异不显著，其余4个品种各指标处理仍较对照显著降低；药后15d ，张杂谷19号和冀谷38号药害得到恢复，各指标处理与对照间差异不显著，而张杂谷21号和冀谷39号各指标处理较对照仍显著下降。6个品种谷子对烯禾啶的抗性存在显著差异，张杂谷13号和冀谷41号耐药性较好，张杂谷19号和冀谷38号
耐药性次之，它们均可安全喷施推荐剂量的烯禾啶防除田间杂草；张杂谷21号和冀谷39号药害症状较明显，施用烯禾啶时应慎重。关键词：谷子；烯禾啶；农艺性状；光合特性中图分类号:S515
文献标识码:A
文章编号:1002-2481（2021）05-0623-05
Effects of Sethoxydim on Agronomic Traits and Photosynthetic
Indexes of Different Foxtail Millet Varieties
ZHOU Hao ，GUO Yongxin ，YUAN Xiangyang ，DONG Shuqi ，GUO Pingyi ，SONG Xi'e
（College of Agriculture ，
Shanxi Agricultural University ，Taigu 030801，China ）Abstract ：To explore the different resistance of different varieties of foxtail millet to thoxydim,taking Zhangzagu 13,Zhangzagu 19,Zhangzagu 21,Jigu 38,Jigu 39and Jigu 41as experimental materials,the pot experiment was completely randomized.The recommended dosage （1500mL/hm 2）of thoxydim was sprayed on the foxtail millet leaves at the 3-5leaf stage,and the same amount of water was sprayed as the contr
ol.The agronomic traits and photosynthetic parameters of foxtail millet were measured 3,7,15d after application.The results showed that 3d after treatment,the agronomic traits and photosynthetic indexes of the six foxtail millet varieties decread significantly compared with the control,Zhangzagu 21and Jigu 39decread the most.7d after treatment,the phytotoxicity of Zhangzagu 13and Jigu 41were recovered,and the each indexes were not significantly different from the control,while the each indexes of the other four varieties were still significantly lower than the control.15d after treatment,the phytotoxicity of Zhangzagu 19and Jigu 38were recovered,and the each indexes were not significantly different from the control,while the each indexes of Zhangzagu 21and Jigu 39decread significantly compared with the control.There were significant differences in the resistance of six foxtail millet varieties to thoxydim.Zhangzagu 13and Jigu 41had the better resistance,followed by Zhangzagu 19and Jigu 38for resistance.The four foxtail millet could be safely sprayed with the recommended dosage of thoxydim to control weeds in the field.Zhangzagu 21and Jigu 39had obvious phytotoxicity symptoms,and the application of thoxydim should be cautious.
Key words ：foxtail millet;thoxydim;agronomic traits;photosynthetic characteristics
收稿日期:2021-01-12
基金项目：国家现代农业产业技术体系专项（CARS-06-13.5-A28）；山西省粮食系统科技攻关计划项目（201802）；山西省重点研发计划项目
（201903D221030）；山西省粮食系统研发项目
（202001）作者简介：周
浩（1996-），男，山西忻州人，在读硕士，研究方向：作物化学调控与逆境生理。宋喜娥为通信作者。
谷子是起源于我国的1年生禾本科作物，具有抗逆性强、耐旱、耐瘠薄且营养价值较高等特点[1-2]，
可作为一种粮草兼用型作物[3-6]。谷子粒小苗弱，苗期生长缓慢，杂草危害非常严重，影响谷子的产量和品质，成为制约谷子产业化生产的最大障碍之
一[7-8]。谷子多种植于山区旱地，
除草多以传统的人工除草为主，全生育期约需要除草2～3次（依雨水
多少及杂草危害程度而定）
，
不仅费工、费时，且效率较低，加之人工成本越来越高，
影响谷子种植效益及种植积极性[9]。化学除草技术高效、
省工、省时山西农业科学2021，49（5）：623-627623··
山西农业科学2021年第49卷第5期
且除草效率高，是目前解决杂草危害的有效途径之一[10-11]。烯禾啶属环己烯酮类除草剂，是选择性强的内吸传导型茎叶处理剂。喷施烯禾啶后，能被杂草快速吸收，并传导到顶端和节间分生组织，使其细胞分裂遭到破坏，禾本科杂草一般在药后3d停止生长，7d左右开始死亡，叶片退绿变黄，15d左右全部死亡，因此，烯禾啶能有效防除牛筋草、狗尾草、看麦娘、马唐、稗草、早熟禾等1年生和多年生禾本科杂草。在田间环境中，烯禾啶能被快速分解为安全物质，残留时间短，对人畜毒害性和后茬作物生长影响较小。除草剂烯禾啶因其对杂草高度的选择性，喷施后残留时间短、毒性小，并且适用范围较广等特点，在市场中占有重要地位[12-13]。
赵治海等[14]利用光温敏两系法引入了抗烯禾啶基因，选育出了抗烯禾啶张杂谷品种。程汝宏等[15]、师志刚等[16]采用杂交育种的方法选育出了抗烯禾啶冀谷品种。解丽丽[17]研究表明，张杂谷10号和晋谷21号幼苗随烯禾啶浓度的增加，产量会逐渐下降。刘丹[18]研究表明，低浓度的烯禾啶对张杂谷10
号的光合活性不会造成严重损伤，而高浓度的烯禾啶会严重降低张杂谷10号的光合活性，造成谷子死亡。郭美俊[19]研究表明，张杂谷3号、张杂谷5号、张杂谷10号对烯禾啶的抗性存在很大差异。
为减少烯禾啶药害，明确不同品种谷子对烯禾啶的抗性差异，本试验选择6个杂交谷子品种为材料，于谷子3～5叶期叶面喷施推荐剂量烯禾啶，从光合指标及农艺性状方面评价其安全性，旨在为谷子田安全、有效、科学地施用烯禾啶提供理论依据，为谷子规模化、机械化生产提供保障。
1材料和方法
1.1试验材料
供试谷子品种张杂谷13号、张杂谷19号、张杂谷21号，由河北省张家口农业科学院提供；冀谷38号、冀谷39号、冀谷41号，由河北省农林科学院谷子研究所提供。
供试药剂为12.5%烯禾啶乳油（中农立华（天津）农用化学品有限公司）。
1.2试验设计
采用盆栽试验，完全随机设计，将张杂谷、冀谷种子播种于营养钵（10.2cm×8.5cm）中。待谷子长到3～5叶期，茎叶喷施推荐剂量的烯禾啶（1500mL/hm2），以喷施等量清水作为对照（CK），每个处理重复3次，于施药后3、7、15d进行农艺性状及光合指标测定。
1.3测定项目及方法
1.3.1形态指标的测定用卷尺对谷子株高以及倒2叶叶长和叶宽进行测定，并计算叶面积。
叶面积＝叶长×叶宽×0.75（1）1.3.2叶片SPAD值的测定用SPAD-502型便携式叶绿素测定仪（日本柯尼卡美能达公司）测量谷子倒2叶的SPAD值，每片叶片测定叶基部、中部和叶尖SPAD值，并取其平均值。
1.3.3叶片光合参数的测定于施药后3、7、15d 选取生长一致的谷子幼苗，使用便携式光合仪CI-340（思爱迪生态科学仪器有限公司）于晴天9：00—11：00对谷子倒2叶进行净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）的测定，测定时光强为（900±50）μmol/（m2·s），温度为（30±2）℃，CO2浓度为（400±50）μmol/mol。
1.4数据分析
采用Microsoft Excel2010整理数据，用SPSS 19.0软件对数据进行统计分析，并采用成组t检验比较处理与对照间差异显著性。
2结果与分析
2.1烯禾啶对不同品种谷子株高尧叶面积的影响
从表1可以看出，药后3d，6个品种谷子株高、叶面积与对照相比均显著降低，张杂谷19号和张杂谷21号株高降低较多，分别降低15.67%和18.27%，冀谷39号叶面积降低最多，为12.08%。药后7d，张杂谷13号的株高与对照间差异不显著，叶面积显著低于对照，其余5个品种谷子株高、叶面积均显著低于对照。药后15d，张杂谷13号、张杂谷19号、冀谷38号、冀谷41号株高、叶面积与对照间差异均不显著；张杂谷21号和冀谷39号株高较对照分别显著降低7.59%和7.06%，叶面积较对照分别显著降低6.45%和8.18%。烯禾啶对张杂谷13号株高、叶面积的影响最小，对张杂谷19号、冀谷38号、冀谷41号次之，对张杂谷21号和冀谷39号影响最大。
2.2烯禾啶对不同品种谷子叶片SPAD值的影响
从图1可以看出，药后3d，6个品种谷子叶片SPAD值均显著低于对照，其中，张杂谷21号和冀谷39号降低较多，分别降低16.54%和14.50%。药后7d，张杂谷13号和冀谷41号叶片SPAD值与
624··
周浩等：烯禾啶对不同谷子品种农艺性状及光合指标的影响
表1烯禾啶对不同品种谷子株高和叶面积的影响
CK/cm 2
8.11±0.21a 8.14±0.11a 8.26±0.14a
7.15±0.05a 7.61±0.11a 7.73±0.17a 6.59±0.15a 6.60±0.20a 7.44±0.22a 9.34±0.17a 9.69±0.19a 10.17±0.11a 5.96±0.17a 6.43±0.31a 6.72±0.17a 6.58±0.14a 7.95±0.14a 8.69±0.13a
处理/cm 27.35±0.21b 7.62±0.06b 8.09±0.07a 6.48±0.06b 7.02±0.07b 7.50±0.07a 5.80±0.06b 5.93±0.06b 6.96±0.07b 8.37±0.12b 8.73±0.13b 9.78±0.34a 5.24±0.09b 5.75±0.21b 6.17±0.08b 5.96±0.04b 7.33±0.04b 8.59±0.03a
较CK 降低/%
9.376.392.06
9.377.752.9811.9910.156.4510.359.913.8012.0810.588.189.387.841.11
较CK 降低/%
6.863.211.04
15.6710.251.4318.2713.597.5911.119.812.0913.3910.517.068.716.031.00
处理/cm 22.26±0.22b 23.55±0.65a 24.77±0.26a 19.96±0.40b 21.73±0.11b 24.68±0.34a 20.35±0.53b 22.12±0.12b 24.70±0.56b 26.07±0.17b 27.57±0.32b 30.87±0.52a 19.40±0.20b 20.70±0.52b 23.17±0.05b 20.51±0.12b 23.43±0.06b 26.73±0.19a
品种张杂谷13号
张杂谷19号
张杂谷21号
冀谷38号
冀谷39号WOFE
冀谷41号
药后时间/
d
371537153715371537153715
CK/cm 23.90±0.10a 24.33±0.15a 25.03±0.21a 23.67±0.57a 24.10±0.20a 25.13±0.35a 24.90±0.36a 25.60±0.66a 26.73±0.42a 29.33±0.15a 30.57±0.21a 31.53±0.32a 22.40±0.45a 23.13±0.47a 24.93±0.31a 22.57±0.35a 24.93±0.25a 27.00±0.26a
株高
叶面积对照间差异不显著，其他品种仍显著低于对照。药后15d ，张杂谷13号、张杂谷19号、冀谷38号、冀谷41号叶片SPAD 值与对照间差异不显著；而张杂谷21号和冀谷39号叶片SPAD 值较对照分别
显著降低6.28%和5.48%。烯禾啶对张杂谷13号和
冀谷41号叶片SPAD 值影响最小，
对张杂谷19号和冀谷38号影响次之，对张杂谷21号和冀谷39号影响最大。
注：不同小写字母表示处理与对照间差异显著（P ＜0.05）。其余表同。
2.3
烯禾啶对不同品种谷子叶片光合参数的影响
退伍义务兵
从表2、3可以看出，药后3d ，6个品种谷子叶片Pn 、Tr 、Gs 均显著低于对照，Ci 均显著高于对照。
张杂谷21号叶片Pn 降低最多，较对照降低16.67%；Ci 升高也最多，较对照增加17.44%；冀谷39号叶片Tr 和Gs 均较对照分别显著降低20.55%和17.13%。药后7d ，张杂谷13号和冀谷41号叶片
Pn 、Tr 、Gs 、Ci 与对照间差异不显著，其他品种谷子叶片Pn 、Tr 、Gs 仍显著低于对照。药后15d ，张杂谷
13号、张杂谷19号、冀谷38号、冀谷41号叶片
Pn 、Tr 、Gs 、Ci 与对照间差异均不显著；而张杂谷21号和冀谷39号叶片Pn 较对照分别显著降低6.56%和7.56%，Tr 较对照分别显著降低8.65%和11.22%，Gs 较对照分别显著降低6.50%和9.36%，Ci 较对照分别显著增加9.14%和8.52%。烯禾啶对
张杂谷13号和冀谷41号光合参数影响最小，对张杂谷19号和冀谷38号影响次之，对张杂谷21号和冀谷39号影响最
大。
七小场所625··
镜中佳人山西农业科学2021年第49卷第5期
表2除草剂对不同品种谷子光合速率和胞间CO 2浓度的影响
CK/（μmol/mol ）
242.93±7.10a 173.73±4.97a 193.67±6.70a 201.86±6.75a 196.70±5.08a 158.57±3.93a 182.77±3.04a
140.10±3.60a 166.57±4.68a 226.90±1.91a 222.93±3.97a 228.77±2.25a 182.17±3.50a 165.53±3.81a 139.27±3.36a 226.67±3.69a 136.07±4.15a 144.23±2.76a
处理/（μmol/mol ）273.23±5.12b 178.66±5.21a 199.71±1.60a 231.60±3.87b 215.82±3.53b 165.75±3.45a 214.63±5.90b 159.41±5.24b 181.79±4.00b 255.97±2.51b 248.64±2.60b 234.28±2.26a 204.17±3.39b 181.74±2.50b 151.13±2.90b 241.88±2.96b 142.18±3.73a 149.63±3.46a
较CK 增加/%12.473.413.1214.739.724.5317.4413.789.1412.8111.532.4112.089.798.526.714.493.74
较CK 降低/%
10.042.451.47
14.8610.433.7516.6711.606.5610.007.971.5214.6210.937.5610.571.450.76
处理/（μmol/（m 2
·s ））2.42±0.05b 3.59±0.04a 3.34±0.03a 2.98±0.07b 3.09±0.04b 3.59±0.05a 2.90±0.03b 3.43±0.05b 2.85±0.03b 2.34±0.02b 3.58±0.03b 3.89±0.03a 2.16±0.14b 2.77±0.04b 3.30±0.05b 2.37±0.06b 3.40±0.02a 3.91±0.03a
品种张杂谷13号
张杂谷19号
张杂谷21号
冀谷38号
冀谷39号
冀谷41号
达尔文
药后时间/d 371537153715371537153715
CK/（μmol/（m 2
·s ））2.69±0.04a 3.68±0.05a 3.39±0.03a 3.50±0.07a 3.45±0.04a 3.73±0.09a 3.48±0.02a 3.88±0.03a 3.05±0.06a 2.60±0.03a 3.89±0.04a 3.95±0.04a 2.53±0.02a 3.11±0.03a 3.57±0.03a 2.65±0.04a 3.45±0.03a 3.94±0.02a
Pn
Ci
表3除草剂对不同品种谷子气孔导度和蒸腾速率的影响
CK/（mmol/（m 2·s ））0.93±0.05a 0.96±0.03a 1.14±0.04a 0.77±0.01a 0.80±0.02a 0.92±0.03a 0.90±0.04a 1.09±0.05a 1.04±0.03a 0.74±0.05a 1.01±0.03a 1.02±0.01a 0.73±0.03a 0.81±0.04a 0.98±0.04a 0.70±0.02a 0.90±0.02a 1.22±0.03a
处理/（mmol/（m 2·s ））0.85±0.01b 0.92±0.02a 1.12±0.02a 0.65±0.04b 0.72±0.01b 0.89±0.04a 0.73±0.04b 0.94±0.02b 0.95±0.01b 0.62±0.01b 0.91±0.03b 0.98±0.02a 0.58±0.02b 0.70±0.03b 0.87±0.02b 0.65±0.01b 0.86±0.02a 1.19±0.02a
较CK 降低/%8.604.171.7515.5810.003.2618.8913.768.6516.229.903.9220.5513.5811.227.144.442.46
较CK 降低/%9.135.440.5312.407.342.3312.618.846.5012.598.763.4117.1312.859.368.933.493.04
处理/（mmol/（m 2·s ））19.11±0.24b 21.74±0.24a 24.42±0.13a 19.15±0.29b 20.69±0.18b 21.37±0.32a 20.86±0.29b 25.28±0.39b 17.27±0.18b 19.16±0.02b 20.32±0.13b 21.81±0.48a 14.17±0.02b 18.78±0.32b 18.97±0.08b 15.91±0.07b 18.83±0.41a 23.63±0.45a
品种张杂谷13号
张杂谷19号
张杂谷21号
冀谷38号
冀谷39号
冀谷41号
药后时间/d 371537153715371537153715
CK/（mmol/（m 2·s ））21.03±0.68a 22.99±0.63a 24.55±0.18a 21.86±0.19a 22.33±0.66a 21.88±0.21a 23.87±0.41a 27.73±0.52a 18.47±0.31a 21.92±0.13a 22.27±0.36a 22.58±0.40a 17.10±0.52a 21.55±0.39a 20.93±0.44a 17.47±0.25a 19.51±0.34a 24.37±0.19a
Gs
Tr
3结论与讨论
除草剂在进行田间杂草防除的同时，也会对作
物造成一定伤害，影响作物的正常生长发育[20]。高剂量烯禾啶会显著抑制张杂谷13号的株高、叶面积[18]，阔世玛也可显著抑制谷子的株高、叶面积[21]。本研究表明，喷施推荐剂量烯禾啶3d 后，6个品种
谷子的株高、叶面积均有不同程度降低，与前人研究结果相似。烯禾啶对谷子株高、
叶面积的抑制作用随着生育期的推进而有所缓解。药后7d ，张杂谷
13号和冀谷41号株高、叶面积与对照间差异不显
著。药后15d ，张杂谷19号和冀谷38号株高、叶面积与对照间差异不显著；而张杂谷21号和冀谷39号株高、叶面积仍显著低于对照。
叶绿素是进行光合作用的物质基础，在吸收和转化光能方面发挥了巨大作用[22]。植物体内叶绿素含量的高低直接影响光能利用率的强弱[23]。有研究表明，喷施烯禾啶可以降低植物叶片中的色素含
量[17-18]。本试验也得到类似结论，喷施推荐剂量烯禾啶3d 后，6个品种谷子叶片SPAD 值均显著低于
626··
对照。这可能是由于烯禾啶抑制了谷子体内的乙酰辅酶A羧化酶（ACCa）的活性，阻碍了叶绿体和脂肪酸的合成，破坏了膜系统，进而使光合色素合成受阻，含量降低[24-25]。烯禾啶对谷子叶片SPAD值的抑制作用随着生育期的推进而有所缓解。药后7d，张杂谷13号和冀谷41号叶片SPAD值与对照间差异不显著。药后15d，张杂谷19号和冀谷38号叶片SPAD值与对照间差异不显著；而张杂谷21号和冀谷39号叶片SPAD值仍显著低于对照。
逆境胁迫下植物光合作用的相应变化，可以用来判定植物生长的安全性[26-28]。刘丹[18]研究表明，喷施烯禾啶后，谷子光合系统会受到抑制和损伤，引起Pn和Gs的下降。如果作物的Pn和Tr下降，而Ci 升高，则Pn下降主要是由非气孔限制引起的[29]。本试验在喷施推荐剂量烯禾啶3d后，6个品种谷子的Pn、Gs、Tr值均显著低于对照，而Ci均显著高于对照，这与前人研究结果一致。药后7d，张杂谷13号和冀谷41号光合参数与对照间差异不显著。药后15d，张杂谷19号和冀谷38号光合参数与对照间差异不显著，但张杂谷21号和冀谷39号Pn、Gs、Tr 仍显著低于对照。随时间推移，烯禾啶对6个品种谷子光合作用的抑制有所缓解，但品种间存在差异，可能与张杂谷、冀谷的杂交特性和抗药性不同有关。
本研究用盆栽试验方法研究了不同杂交谷子苗期对烯禾啶的抗性差异，但有关烯禾啶对不同杂交谷子产量及产量构成的影响，有待进一步大田试验。
本研究结果表明，6个品种谷子对烯禾啶的抗性存在显著差异，张杂谷13号和冀谷41号耐药性较好，张杂谷19号和冀谷38号耐药性次之，它们均可安全喷施推荐剂量的烯禾啶防除田间杂草；张杂谷21号和冀谷39号药害症状较明显，应用推荐剂量的烯禾啶时应慎重。
参考文献院
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