植物生长调节剂对小麦抗倒伏能力、产量和品质的影响及其生理机理

倒伏是小麦高产优质的限制因素之一,不仅影响产量、降低品质,而且还增加收获难度。本实验研究了在小麦不同生长发育时期喷施植物生长调节剂对小麦抗倒伏能力、产量和品质的影响及其生理机理。明确了不同时期使用植物生长调节剂对小麦抗倒伏能力影响的差异；阐述了植物生长调节剂对小麦营养器官氮、碳物质的积累与运转以及干物质合成与积累的影响；分析了植物生长调节剂对小麦产量和品质形成的生理机理。获得的主要研究结果如下： 1.不同时期喷施植物生长调节剂对小麦茎秆抗倒伏性状和能力的影响. 实验结果表明：劲丰和乙烯利在拔节期和齐穗期处理均显著降低了小麦株高。拔节期处理降低基部节间长度,齐穗期处理降低倒1、2节节间长度。ACC处理在两个时期效果均不显著。赤霉素和硝酸钴两个时期处理均增加节间长度和株高,拔节期处理增加了下部节间长度,齐穗期处理则增加倒1、2节节间长度。 试验还表明,劲丰、乙烯利和ACC两时期处理均增加倒3、4节节间茎粗和壁厚、茎秆纤维素含量及茎秆C/N,提高基部节间的充实度,增加茎秆的抗折力和抗倒伏能力。赤霉素和硝酸钴在两时期处理均降低茎秆倒3、4节节间的茎粗和壁厚,减少基部节间充实度、茎秆中纤维素含量及茎秆C/N,从而也降低了节间抗折力,不利于抗倒。此外,株高、节间壁厚以及茎秆纤维素含量是影响小麦茎秆抗倒能力的重要因素。 2.不同时期喷施植物生长调节剂对小麦产量及其构成因素的影响及生理机理. 实验结果表明：与对照相比,劲丰能增加叶绿素含量、提高灌浆速率,延长叶片功能期和灌浆时间,增加籽粒干重；但在拔节期处理时,降低了穗粒数和籽粒千粒重,导致减产；齐穗期处理时作用相反,增大了穗粒数和千粒重,显著提高了产量和收获指数。乙烯利处理能提高叶绿素含量和灌浆速率,但却促进叶绿素的降解,缩短了籽粒的灌浆时间,易引起早熟。另外,乙烯利在拔节期处理时降低了穗粒数和千粒重导致减产；齐穗期处理时增加了千粒重,但减少了穗粒数、产量以及收获指数。GA3、ACC和硝酸钴处理能促进叶绿素合成,提高叶绿素含量,GA3和硝酸钴还能延长叶片功能期。GA3和ACC处理对灌浆速率的影响不明显,而硝酸钴拔节期处理显著提高灌浆速率。GA3处理减少了成穗数和穗粒数,却提高千粒重；其拔节期处理时降低了产量和收获指数,齐穗期处理则增加了产量和收获指数。ACC拔节期处理能降低穗粒数和千粒重,显著降低了产量和收获指数；而在齐穗期处理时,ACC却提高了穗粒数和千粒重,显著增加了产量和收获指数。硝酸钴拔节期和齐穗期处理均增加了穗粒数和千粒重,提高了产量和收获指数,但均不显著。此外,劲丰、乙烯利和ACC在拔节期处理时,还能促进花前贮藏同化物的再转运及对籽粒的贡献率；各PGRs在齐穗期处理时,均增大了花后贮藏同化物对籽粒的贡献率。 3.不同时期喷施植物生长调节剂对小麦品质的影响. 实验结果表明：各PGRs对籽粒中蛋白质含量均有显著影响,劲丰、乙烯利和ACC两时期处理均显著增加了籽粒蛋白质含量。另外,各PGRs在两个时期处理,均能增加籽粒中总淀粉和直、支链淀粉含量,但增加幅度不同,其中劲丰和乙烯利处理差异显著。拔节期处理时,各PGRs均减小了支/直淀粉比例,其中ACC处理达显著水平,降低13.7%。齐穗期处理时,除劲丰增大了支/直淀粉比例外,其余PGRs均减小支/直淀粉比例,以GA3降低最显著,减小6.1%。PGRs对小麦淀粉糊化特性的影响各异。拔节期时,劲丰和乙烯利处理显著增加了淀粉的峰值粘度,而GA3则显著降低了峰值粘度、低谷粘度和最终粘度。齐穗期处理时,劲丰和硝酸钴降低了峰值粘度、低谷粘度和最终粘度,且达显著水平。乙烯利和ACC处理降低了崩解值,而GA3则对糊化特性各指标的影响不明显。