不同脫葉催熟劑對綠豆機收特性及產(chǎn)量性狀的影響

閆虎斌，趙雪英，朱慧珺，張澤燕，張春明，張耀文

（山西省農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所，山西太原030031）

不同脫葉催熟劑對綠豆機收特性及產(chǎn)量性狀的影響

閆虎斌，趙雪英，朱慧珺，張澤燕，張春明，張耀文

（山西省農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所，山西太原030031）

為了使成熟期綠豆適應機械化收獲的要求，以晉綠豆8號為試驗材料，研究了立收谷、草銨膦與乙烯利3種不同藥劑及配比對成熟期綠豆的脫葉催熟效果。結(jié)果顯示，脫葉催熟劑噴施6 d左右就可使絕大多數(shù)的葉片脫落或干枯，莖稈含水量也較對照降低10%以上，籽粒含水量可下降到采收的標準；混配的脫葉催熟劑以及單噴施乙烯利均有一定的催熟作用；脫葉催熟劑在噴施9 d時落莢率明顯升高，且藥劑用量越大落莢率越高；噴施脫葉催熟劑對綠豆百粒質(zhì)量和單株產(chǎn)量的影響較小，但會導致不同程度的產(chǎn)量損失；將脫水效果和籽粒產(chǎn)量進行綜合分析認為，在綠豆成熟后期采用脫葉催熟劑進行催熟時，首選立收谷1 500 mL/hm2＋乙烯利4 500 mL/hm2（LSG1），該混配藥劑具有脫葉、脫水和催熟效果明顯，對產(chǎn)量影響較小的特點。

綠豆；脫葉；催熟；機械收獲

綠豆的適應性廣，播種期長，抗旱耐瘠，栽培方式多種多樣。由于其生長期短，可以利用麥收后下茬麥子播種前的空隙進行種植；又能作為下茬作物的好前茬進行輪作或復種；亦可利用其耐陰的特性與高稈作物間作套種，增加糧食產(chǎn)量的同時還能培肥地力[1-2]。隨著農(nóng)業(yè)耕作制度和人們飲食觀念的改變，綠豆種植面積和市場需求量越來越大，已成為當前農(nóng)業(yè)種植結(jié)構調(diào)整和經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)農(nóng)民脫貧致富的重要作物[3]。但是，現(xiàn)有綠豆品種豆莢多為分批成熟，豆莢成熟時植株貪青，使得綠豆難以進行機械采收；長期以來綠豆的收獲方式為人工割倒堆積—田間風干—曬場碾壓脫粒，這種方式耗費人力，破損率高，如果遇到連續(xù)降水還易霉變而加大損失。這些缺點已經(jīng)成為綠豆產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的最主要限制因素，嚴重制約了綠豆宜栽地區(qū)種植戶發(fā)展綠豆產(chǎn)業(yè)的積極性，因此，當前綠豆生產(chǎn)對高效實用的機械化采收技術有著迫切需求[4]。

近年來，化學脫葉催熟技術開始在棉花、油菜和水稻等作物上應用[5-9]，這些作物施用脫葉催熟劑后能夠加速植株脫水，促進成熟一致，進而降低機械收獲負荷，為機械化采收創(chuàng)造條件，提高機械收獲效率，這些技術對綠豆的機械化收獲具有寶貴的借鑒作用?；瘜W脫葉催熟技術是在作物生育后期人工采用化學催熟劑，干預其生理生化過程，使其成熟一致、提前脫葉的一種技術，從作用機制上可分為2類：第1類為觸殺型化合物，第2類為促進內(nèi)源乙烯生成的化合物。

觸殺型化合物直接殺傷或殺死植物的綠色組織，同時刺激乙烯的產(chǎn)生，如草甘膦、百草枯、立收谷、氯酸鎂等。促進內(nèi)源乙烯生成的化合物，主要作用是誘導果實成熟和形成葉柄離層，如乙烯利、噻唑隆等[10-11]。生產(chǎn)中還常常采用復配型或混用型的催熟劑和脫葉劑，利用不同化合物之間的互補或增效作用來降低用量，節(jié)省成本[12]。

當前化學脫葉催熟劑在提高綠豆機收特性上的應用尚缺乏研究，本試驗嘗試以較符合機械采收條件的晉綠豆8號為材料，在成熟后期葉面噴施不同劑量的立收谷、草銨膦[13]和乙烯利混合液，通過對脫葉催熟效果的觀察比較，以期為綠豆機械化收獲提供理論和技術參考。

1 材料和方法

1.1 材料

供試綠豆品種為晉綠豆8號，由山西省農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所選育，株高35～45 cm，具有豐產(chǎn)性好、結(jié)莢集中、成熟一致和抗倒伏等優(yōu)點，比較符合機械化收獲的要求。

供試藥劑為立收谷（200 g/L水劑，英國先正達有限公司產(chǎn)品）；草銨膦（10%草銨膦異丙胺鹽水劑，永農(nóng)生物科學有限公司生產(chǎn)）和乙烯利（40%水劑，上海澎蒲化工廠產(chǎn)品）。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計試驗于2016年在山西省懷仁縣毛皂鎮(zhèn)進行，該區(qū)地處東經(jīng)112°32′，北緯37°51′。試驗地土壤為沙壤土，前茬作物為黍子，耕層土壤基礎養(yǎng)分含量分別為：有機質(zhì)1.75%，堿解氮47.6 mg/kg，有效磷5.9 mg/kg，速效鉀138 mg/kg。試驗設6個處理（表1），每個處理隨機排列，小區(qū)面積60 m2，行距50 cm，每小區(qū)8行，株距10～12 cm，密度18萬株/hm2，不設重復。按照常規(guī)方法進行田間管理。當豆莢成熟率達到80%時噴施藥劑，必須保證所有葉片均被噴到。

1.2.2 調(diào)查方法噴藥前在各小區(qū)隨機選擇20株進行掛牌標記，并記錄單株的葉片數(shù)和莢數(shù)，分別于藥劑噴施3，6，9 d后在田間調(diào)查脫葉率、落莢率、成熟莢率；并在小區(qū)其他植株上取樣10株，剪取基部以上25～30 cm主莖莖稈，先稱鮮質(zhì)量，然后在105℃下殺青30 min，80℃烘干72 h后稱干質(zhì)量，用于計算莖稈含水量。收獲時隨機選取5個2 m2的區(qū)塊，對區(qū)塊內(nèi)植株實打?qū)嵤諟y定單位面積產(chǎn)量，并測定各處理的百粒質(zhì)量。

表1 試驗設計的藥劑種類及用量

1.2.3 計算方法

脫葉率＝（噴藥前單株葉片數(shù)－調(diào)查時單株葉片數(shù)）/噴藥前單株葉片數(shù)×100%（1）

落莢率＝（噴藥前單株莢數(shù)－調(diào)查時單株莢數(shù)）/噴藥前單株莢數(shù)×100%（2）

熟莢率＝（單株莢數(shù)－單株未成熟莢數(shù)）/單株莢數(shù)×100%（3）

莖稈含水量＝（莖稈鮮質(zhì)量－莖稈干質(zhì)量）/莖稈鮮質(zhì)量×100%（4）

2 結(jié)果與分析

2.1 脫葉催熟劑對綠豆植株葉片的影響

機械收獲對植株的落葉情況有較高的要求，含有立收谷或草銨膦成分的4種脫葉催熟劑脫葉效果要明顯高于ETH和對照，噴藥后第3天脫葉率就可達到41.8%～52.1%，而ETH和CK的脫葉率均低于10%；噴藥后第6天，藥劑植株脫葉率達到76.5%～88.9%，而ETH脫葉率僅有18.9%，對照為11.9%；4種藥劑噴施處理第9天脫葉效果較第6天沒有明顯變化，ETH和CK的脫葉率均不到20%。含有立收谷或草銨膦成分的4種脫葉催熟劑中，脫葉效果最高的是LSG2，但與另外3個處理間差異不大（圖1）。因此，就脫葉效果而言，藥劑噴施6 d時就可以達到較好的脫葉效果，而且低劑量與高劑量藥劑的脫葉效果差異不明顯。

2.2 脫葉催熟劑對綠豆植株莖稈含水量的影響

植株各器官的含水量是衡量是否適合機收的重要指標。由圖2可知，含有立收谷或草銨膦成分的4種脫葉催熟劑處理后，莖稈的脫水速率明顯高于ETH和對照，其中，LSG2莖稈脫水速率最快，噴藥后第6天莖稈含水量為55.39%（較CK低12.73%），第9天莖稈含水量為47.48%（較CK低17.37%）；CAL1莖稈脫水速率最慢，噴藥后第6天莖稈含水量為60.17%（較CK低7.95%），第9天莖稈含水量為54.89%（較CK低9.96%）。乙烯利處理的莖稈脫水效果略高于對照。

2.3 脫葉催熟劑對綠豆籽粒含水量的影響

從圖3可以看出，噴施脫葉催熟劑可以有效促進綠豆籽粒含水量的下降，ETH處理的籽粒脫水速率略低于CK，其余4種脫葉催熟劑均有明顯的籽粒脫水效果，噴藥第6天CAL2和LSG2的籽粒含水量分別為19.8%和18.3%，CAL1和LSG1分別為21.8%和20.5%，較CK（31.5%）明顯降低，已基本達到收獲條件。

2.4 脫葉催熟劑對綠豆熟莢率的影響

綠豆豆莢具有分批成熟的特點，一般認為，當熟莢達到80%時就需進行采收，但對于機械收獲來說，較高的青莢率不僅會造成減產(chǎn)，而且也會產(chǎn)生秕粒和碎粒，從而降低收獲綠豆的純度。因此，通過人工干預促進豆莢成熟非常必要。

從圖4可以看出，藥劑噴施前該品種的熟莢率為83.5%。含有立收谷或草銨膦成分的4種脫葉催熟劑以及ETH的成熟莢率都明顯高于CK，而且均為前3 d成熟率提高最快，其中，ETH噴施的效果最好，噴藥第6天達到93.2%，較CK高4.9%，第9天達到94.3%，較對照高5%；含有立收谷或草銨膦成分4種脫葉催熟劑均有一定的催熟作用，較低劑量的藥劑催熟效果略好。

2.5 脫葉催熟劑對綠豆落莢率的影響

綠豆落莢率除了和品種特性有關外，還受到風、雨等外界條件的影響，不過，當前生產(chǎn)上選用的綠豆品種自然成熟時如果及時采收很少會出現(xiàn)落莢的現(xiàn)象。試驗中噴施脫葉催熟劑的處理在噴藥第3天時落莢率均略高于對照，第6天時各處理落莢率在3%～5%，乙烯利處理和對照的落莢率分別為1.2%和1.5%；噴藥第9天，藥劑處理的落莢率迅速升高，LSG2和CAL2的落莢率均約為12%，較低施藥量處理的落莢率分別為7.1%（LSG1）和8.6%（CAL1），而ETH和CK的豆莢脫落率在噴藥第9天時仍在2%以下。說明噴施脫葉催熟劑會增加落莢率，6 d左右落莢較少，至第9天時落莢率顯著增加，而且高劑量會使后期落莢率較低劑量成倍增加（圖5）。因此，為了減少由于噴施脫葉催熟劑造成的落莢損失，最好在7 d內(nèi)完成收獲，并且用藥量不宜過高。

2.6 脫葉催熟劑對綠豆植株產(chǎn)量及其相關性狀的影響

從表2可以看出，噴施脫葉催熟劑對綠豆百粒質(zhì)量和單株產(chǎn)量的影響較小，各處理之間以及處理與對照之間差異未達到顯著水平。單株莢數(shù)受到脫葉催熟劑的影響較大，噴施脫葉催熟劑會減少綠豆的單株莢數(shù)，各處理與對照之間的差異均達到顯著水平，藥劑用量越高單株莢數(shù)損失也越大。產(chǎn)量結(jié)果顯示，各脫葉催熟劑處理的產(chǎn)量均低于對照（1 379.2 kg/hm2），其中，ETH與LSG1的平均產(chǎn)量分別為1 363.5，1 358.6 kg/hm2，與對照間差異不顯著；CAL1，CAL2和LSG2的產(chǎn)量分別為1 338.1，1 271.4，1 269.1 kg/hm2，每公頃產(chǎn)量分別比CK降低41.1，107.8，110.1 kg，差異達顯著水平。說明CAL（草銨膦）噴施相對LSG（立收谷）噴施引起的產(chǎn)量損失要大，同一藥劑用藥量大時引起的產(chǎn)量損失也大。

表1 不同藥劑處理對綠豆產(chǎn)量及相關性狀的影響

3 結(jié)論與討論

以晉綠豆8號為材料，在綠豆黑莢達到80%左右時噴施不同劑量的立收谷、草銨膦與乙烯利的混合藥劑以及乙烯利進行脫葉催熟，結(jié)果顯示，含有立收谷或草銨膦成分的藥劑能夠迅速使葉片脫水并脫落，對莖稈和籽粒的脫水也有明顯的促進作用，6 d左右絕大多數(shù)的葉片就可脫落或干枯，莖稈含水量也較對照降低10%以上，籽粒含水量可下降到采收的標準；而乙烯利和對照的脫葉效果和莖稈、籽粒脫水效果均不明顯；含有立收谷或草銨膦成分的脫葉催熟劑以及單噴施乙烯利均有一定的催熟作用，低劑量的藥劑催熟效果略好于高劑量藥劑；混配的4種脫葉催熟劑均會增加落莢率，且在噴施9 d時落莢率明顯升高，而且藥劑用量越大落莢率升高越明顯；噴施脫葉催熟劑對綠豆百粒質(zhì)量和單株產(chǎn)量的影響較小，但會使單株莢數(shù)減少，各處理與對照之間的差異均達到顯著水平，藥劑用量越大單株莢數(shù)損失也越大；幾種藥劑處理的產(chǎn)量均低于對照，其中，ETH和LSG1與對照間產(chǎn)量差異不顯著，其余3種產(chǎn)量差異顯著。將脫水效果和籽粒產(chǎn)量進行綜合分析認為，在綠豆成熟后期采用脫葉催熟劑進行催熟時，首選立收谷1 500 mL/hm2＋乙烯利4 500 mL/hm2（LSG1），該試劑具有脫葉、脫水及催熟效果明顯，對產(chǎn)量影響較小的特點。

立收谷是聯(lián)吡啶類觸殺滅生型除草劑，也可以用作植物生長調(diào)節(jié)劑，該藥劑是一種傳導性觸殺滅生型除草劑，可迅速被綠色植物組織吸收，但與土壤接觸后會很快失去活性，用于農(nóng)田收割前除草，其作用機理是通過對植物的脂類合成和葉綠體的雙層膜結(jié)構進行極強的破壞，使光合作用終止，導致植物迅速失水，枯萎死亡。用于作物催熟時可以直接噴施在作物上，催熟效果顯著[14-15]。本研究中噴施含有立收谷成分的脫葉催熟劑，脫葉效果明顯，還可使莖稈含水量和籽粒含水量降低，有一定的催熟效果，這與該藥劑在大豆等其他作物上的作用效果相似[16]。應用立收谷進行綠豆催熟對產(chǎn)量有一定的負面影響，但與傳統(tǒng)收獲所需的大量人力成本相比，這種損失還是可接受的。

有研究者指出，由于不同脫葉催熟劑發(fā)揮最佳活性所要求的環(huán)境條件不同，可以將不同的催熟劑復配或混用[17-18]，以保證環(huán)境條件不利時的作用效果，結(jié)合之前的試驗結(jié)果也可看出，復配的藥劑效果更佳。為確保噴藥對綠豆正常結(jié)莢的不利影響降到最低，還應嚴格選擇噴藥時期，因為噴藥太早會破壞葉片的生理功能，對籽粒產(chǎn)量不利[19-20]，噴藥過晚也會使落莢率增加，本研究在綠豆成熟莢達到80%左右噴施，從結(jié)果看藥效得到了充分發(fā)揮。生產(chǎn)上為了提高脫葉劑催熟效果，可以加入助劑[21]，可以幫助原藥均勻地分散在制劑中，防止粒滴凝聚變大，增加粒滴的濕潤性、黏附性或滲透性，防止有效成分的分解，增加施藥的安全性，綠豆脫葉催熟劑中如何添加助劑還有待進一步研究。

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Effect of Different Chemical Defoliation and Ripening Agents on Mechanical
Harvesting Characteristics and Yield Traits in Mungbean

YANHubin，ZHAOXueying，ZHUHuijun，ZHANGZeyan，ZHANGChunming，ZHANGYaowen
（Institute ofCrop Sciences，Shanxi AcademyofAgricutural Sciences，Taiyuan 030031，China）

To adapt to the requirements of mechanized harvesting,the experiment was carried out with Jinlü 8 as the material,and when 80%of the pods of the mungbean turned black were sprayed with defoliation and ripening agent which mixed with different concentrations ofdiquat,glufosinate and ethephon.The result showed that most leaves could be shed or dried in 6 days after sprayed,and the water content ofstemwas also 10%lower than that ofthe control.The water content ofthe grain decreased to the harvesting standard. The mixed defoliation ripeningagents and the single sprayingofethephon had ripeningeffect.The pod abscission was markedlyincreased after 9 days.The higher the dose,the higher the pod dropping rate.Spraying defoliation and ripening agent of mungbean had little effect on 100-seed quality and yield per plant,but it could lead to varying degrees yield loss.The dehydration effect and grain yield were analyzed synthetically showed that the treatment LSG1（diquat 1 500 mL/hm2+ethephon 4 500 mL/hm2）had the significantly effect of defoliation,dehydration and ripening,and less effect on yield losses.

mungbean;defoliation;ripening;mechanical harvesting

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.09

S522

：A

：1002-2481（2017）05-0710-05

2016-11-11

山西省農(nóng)業(yè)科學院攻關項目（YGG1436，YGG1601）；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系（CARS-09-G11）；“十二五”國家科技支撐計劃項目（2014BAD07B05-02-1）

閆虎斌（1982-），男，山西陽泉人，助理研究員，碩士，主要從事食用豆遺傳育種與栽培技術研究工作。張耀文為通信作者。