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Effects of plant immune activator protein combined with conventional chemical agents on wheat growth and yield of wheat

  • Wang Xun 1 ,
  • Liu Qingju 2 ,
  • Li Min 1 ,
  • Liu Yuanbing 1 ,
  • Qian Chengyu 2
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  • 1. Feixi County Planting Industry Service Center, Hefei 230000, China
  • 2. Hefei Dengfeng Agricultural and Forestry Technology Service Co. , Ltd. , Hefei 230000, China

Received date: 2025-08-05

  Online published: 2026-07-02

Abstract

To investigate the effect of combined application of plant immune activator protein and conventional chemical agents on wheat growth and yield, this study used Zhenmai 15 as the test material. A completely randomized block design was adopted, with 4 treatments: treatment 1 (0.4% Verticillium dahliae activating protein 50 g/667 m2 + conventional chemical agents), treatment 2 (conventional chemical agents alone), treatment 3 (0.4% Verticillium dahliae activating protein 50 g/667 m2), and treatment 4 (CK, water control). The number of effective roots, chlorophyll content, theoretical yield, and yield-related traits were determined for each treatment. The results showed that the coefficients of variation for chlorophyll content and effective root number across the 4 treatments ranged from 0.9% to 8.9% and from 9.4% to 28.9%, respectively, with treatment 1 exhibiting the best performance, achieving 20.00 effective roots and a chlorophyll content of 58.03. Treatment 1 also showed the best comprehensive performance in yield and yield components, with effective panicle number, grain number per panicle, thousand-grain weight, and theoretical yield reaching 36.80×104 ears/667 m2, 28.50 grains, 46.0 g, and 341.50 kg/667 m2, respectively. The theoretical yield increased by 4.8% to 14.7% compared with the other treatments. In summary, the combined application of plant immune protein and conventional chemical agents enhances photosynthetic efficiency, promotes root development, and improves yield-related traits, thereby increasing wheat yield and demonstrating certain potential for extension.

Cite this article

Wang Xun , Liu Qingju , Li Min , Liu Yuanbing , Qian Chengyu . Effects of plant immune activator protein combined with conventional chemical agents on wheat growth and yield of wheat[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2026 , 32(12) : 24 -26 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2026.12.007

小麦作为主要粮食作物之一,其高产稳产对保障国家粮食安全具有重要意义。在实际生产中,小麦的生长和产量常受到病虫害、非生物胁迫及栽培管理等多重因素影响[1]。植物免疫激活蛋白作为重要的植物免疫诱抗剂,因其在增强作物抗逆性、促进生长发育及提高产量方面的潜力而备受关注[2]。张婷婷等[3]和关瑞陈等[4]研究表明,在小麦生产过程中施用植物免疫激活蛋白,能增加有效穗数、千粒重,提高小麦抗逆性及病害综合防控效果。然而,单独施用可能因病虫害胁迫而限制其应用效果。常规化学药剂虽能有效控制病虫害,但对作物生理功能的直接促进作用有限。因此,探索植物免疫激活蛋白与常规药剂的合理配施,对实现小麦生产的“减药增效”目标具有重要的理论和实践价值。
目前,关于植物免疫激活蛋白与常规植保药剂联用的协同效应及其生理机制的研究有待深入。本研究以江淮麦区品种镇麦15为材料,通过田间试验,探究植物免疫激活蛋白与常规化学药剂的协同应用效果,为植物免疫激活蛋白与化学药剂的科学搭配提供参考,助力当地小麦绿色高质量发展。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验在安徽省肥西县丰乐镇双枣村(31.612° N,117.196° E)进行,供试小麦品种为镇麦15,播种期为2024年11月4日。田块土壤肥力中等偏上,灌排条件良好。

1.2 试验药剂

0.4%大丽轮枝孢激活蛋白由中捷四方生物科技股份有限公司提供。常规药剂:40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂、35%联苯·噻虫嗪悬浮剂、35%己唑·嘧菌酯悬浮剂均购自广西田园生化股份有限公司;45%戊唑·咪鲜胺水乳剂购自安徽蓝田农业开发有限公司;22%噻虫·高氯氟微囊悬浮剂购自山东百农思达生物科技有限公司;30%丙硫菌唑可分散油悬浮剂购自安徽久易农业股份有限公司。

1.3 试验设计

试验选择集中连片的小麦种植区,根据当地种植实践,分别于返青期(2025年3月24日)和抽穗期(2025年4月14日)施药1次。采用完全随机区组设计,小区面积为20 m2,设4个处理,每个处理3次重复。处理1(常规药剂+植物免疫激活蛋白):返青期施用0.4%大丽轮枝孢激活蛋白50 g/667 m2+40%丙硫菌唑·戊唑醇40 g/667 m2+35%联苯·噻虫嗪(16 mL/667 m2)+35%己唑·嘧菌酯10 g/667 m2,抽穗期施用0.4%大丽轮枝孢激活蛋白50 g/667 m2+45%戊唑·咪鲜胺25 mL/667 m2+22%噻虫·高氯氟10 mL/667 m2+30%丙硫菌唑40 mL/667 m2。处理2(常规药剂):返青期施用40%丙硫菌唑·戊唑醇40 g/667 m2+35%联苯·噻虫嗪(16 mL/667 m2)+35%己唑·嘧菌酯10 g/667 m2,抽穗期施用45%戊唑·咪鲜胺25 mL/667 m2+22%噻虫·高氯氟10 mL/667 m2+30%丙硫菌唑40 mL/667 m2。处理3(植物免疫蛋白):分别于返青期和抽穗期施用0.4%大丽轮枝孢激活蛋白50 g/667 m2。处理4(CK):喷施清水。
采用背负式电动喷雾器(工作压力0.3~0.5 MPa,喷孔直径0.7~1.0 mm)进行全株均匀喷雾,用水量为40 L/667 m2,确保叶片正反面及植株各部位喷匀、喷透,避免漏喷或重喷。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 有效根数和叶绿素含量

于小麦分蘖末期,每个处理随机选取5个取样点,每点挖取1株带有完整根系的植株,统计有效根数。取最新完全展开叶的中部,使用便携式叶绿素测定仪,每叶测3点取均值,记录SPAD值。变异系数CV(标准差/平均值)用于评估指标数据的离散程度。

1.4.2 理论产量及产量性状

2025年5月26日进行产量性状测定。每个处理选取3个样点,每个样点选取5穗,统计有效穗数、穗粒数和千粒重。每个样点选取1 m2,将样点内全部麦穗脱粒并称重,以此计算平均每平方米产量,最后折算成667 m2产量(按85%标准含水量折算)。

1.5 数据处理

采用WPS软件对数据进行统计处理。

2 结果与分析

2.1 有效根数和叶绿素含量

表1可知,处理1在叶绿素含量和有效根数上均表现出明显优势。平均叶绿素含量为58.03,较其他处理组高6.9%~19.1%;平均有效根数为20.00根,较处理2和处理4分别高27.6%、66.7%。这表明,0.4%大丽轮枝孢激活蛋白与常规药剂联用具有明显的协同效应,可能通过增强光合作用效率与抗逆性来促进作物发育。处理3的平均叶绿素含量分别较处理2和处理4高11.4%和8.2%;平均有效根数与处理2的差异较小,较处理4高36.1%。这说明0.4%大丽轮枝孢激活蛋白单剂虽然对作物生长有一定的促进作用,但其效果低于与常规药剂联合施用。从数据变异情况来看,处理1~4叶绿素含量的变异系数在0.9%~8.9%,均小于10%,说明其数据较为稳定。处理1和4的有效根数变异系数分别为18.0%和28.9%,数据波动较大,可能与田间微环境、施药操作一致性等有关。
表1 各处理叶绿素含量和有效根数
处理 叶绿素含量 有效根数/根
1 2 3 平均 CV/% 1 2 3 平均 CV/%
1 55.8 58.1 60.2 58.03 3.8 24 19 17 20.00 18.0
2 53.2 45.6 47.4 48.73 8.1 14 18 15 15.67 13.3
3 50.1 53.2 59.6 54.30 8.9 15 18 16 16.33 9.4
4 50.6 50.3 49.7 50.20 0.9 8 14 14 12.00 28.9
综合表明,植物免疫激活蛋白与常规药剂联合施用具有协同效应。植物免疫激活蛋白能促进叶绿素合成增强光合作用,为根系生长提供更多的同化物;常规药剂能有效控制病虫害,减少对根系的损害。

2.2 产量及产量性状

表2可知,各处理的株高在68.1~69.6 cm,有效穗数在35.30万~36.80万穗/667 m2,穗粒数在26.50~28.50粒,千粒重在42.5~50.0 g,理论产量在297.65~341.50 kg/667 m2。其中,处理1的综合表现较优,理论产量最高,为341.50 kg/667 m2,分别较处理2、处理3和处理4增产4.8%、7.6%和14.7%。增产效果可能与穗粒数的增加有关,证实了植物免疫蛋白对植物生长的正向调控作用。
表2 各处理的产量及产量性状
处理 株高/cm

有效穗数/

(万穗/667 m2

穗粒数/粒 千粒重/g 理论产量/(kg/667 m2
1 68.1 36.80 28.50 46.0 341.50
2 69.2 36.00 28.00 50.0 326.00
3 69.6 35.50 27.00 42.5 317.49
4 68.5 35.30 26.50 49.0 297.65

3 结论与讨论

本研究重点探讨了植物免疫激活蛋白与常规植保药剂联合施用对小麦生长和产量形成的影响。从生理指标分析,处理1在促进叶绿素合成和有效根数生成方面的表现最佳,这与曲天明等[5]报道的2-二乙氨基乙基-3,4-二氯苯基醚(DCPTA)促进玉米叶片光合作用和根系发育的结果一致。
在产量形成方面,各处理的群体结构指标差异较小,说明其对分蘖成穗的影响有限。处理1在高穗粒数的同时,千粒重表现相对偏低,这一现象可能反映了“源—库—流”关系的动态变化[6]。植物免疫激活蛋白促进颖花分化增加了库容量,但光合产物的供应或转运效率可能影响了籽粒的形成。处理2的千粒重最高,验证了植物免疫蛋白对籽粒充实具有关键作用。处理3在所有产量构成指标上均表现一般,理论产量低于处理2,千粒重最低,这一结果证实了植物免疫蛋白的作用效果依赖于基础的植物保护保障,单独施用难以发挥预期效果,反映了病虫害胁迫对籽粒灌浆的负面影响。
本研究发现,处理1的理论产量最高,为341.50 kg/667 m2,与王丰等[7]的研究结果一致。产量优势与生理特性高度吻合。较高的叶绿素含量为光合作用提供了物质基础,发达的根系保障了养分吸收,这些因素共同促进了小麦的穗部发育。此外,本研究发现,增产主要归因于穗粒数的增加,而千粒重则呈下降趋势。这一发现与“植物免疫激活蛋白全面改善产量构成因素”的观点略有不同,说明其对不同产量构成因素的影响具有选择性。
综上,本研究通过田间试验,探讨了植物免疫激活蛋白与常规植物保护药剂联合施用对小麦生长和产量的影响。结果表明,两个药剂的联合施用能改善小麦的生理性能和产量构成,证实了植物免疫激活蛋白的促生效应及其在产量形成过程中的选择性调控作用,为作物高产栽培提供参考。建议后续研究重点关注植物免疫激活蛋白施用时期的精准调控,以期在稳定穗粒数的同时兼顾千粒重,并加强不同生态区条件下的技术适应性验证。
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Outlines

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