多效唑?qū)μ鸶吡晦r(nóng)藝性狀及抗倒伏性狀的影響

摘要：為明確多效唑溶液噴施時(shí)期以及濃度對(duì)甜高粱生長(zhǎng)發(fā)育的影響，本研究以甜高粱“吉甜2號(hào)”為試驗(yàn)材料，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，在株高達(dá)到30、 80、130 cm時(shí)噴施濃度為300、600、900 mg·L-1的多效唑溶液，用清水作對(duì)照（CK）。結(jié)果表明，葉面噴施多效唑溶液可改變甜高粱植株莖稈的形態(tài)特征，使植株株高、重心高度降低，莖粗增加，從而增強(qiáng)植株的抗倒伏能力。在本試驗(yàn)條件下，“吉甜2號(hào)”在株高80 cm時(shí)噴施900 mg·L-1的多效唑溶液可有效增強(qiáng)甜高粱的抗倒伏能力，有利于穩(wěn)產(chǎn)，是較適宜的防倒伏增產(chǎn)栽培措施。

關(guān)鍵詞：甜高粱；多效唑；倒伏；農(nóng)藝性狀

中圖分類(lèi)號(hào)：S514

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

甜高粱又稱(chēng)甜稈、蘆粟等，是普通粒用高粱的一個(gè)變種，具有抗逆性強(qiáng)、生物產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣等優(yōu)良特性，有“高能作物”之稱(chēng)[1]。近年來(lái)，甜高粱作為能源作物的利用價(jià)值逐步被發(fā)掘，越來(lái)越受到國(guó)家及科研機(jī)構(gòu)的關(guān)注。倒伏現(xiàn)象一直是影響甜高粱高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要因素，是甜高粱育種及種植戶(hù)長(zhǎng)期關(guān)注的問(wèn)題之一[2]?；瘜W(xué)調(diào)控是指通過(guò)應(yīng)用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑來(lái)影響植物內(nèi)源激素水平，從而調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程?；丶夹g(shù)具有成本低、見(jiàn)效快、用量小等優(yōu)點(diǎn)。

多效唑作為一種新型植物生長(zhǎng)延緩劑于20世紀(jì)70年代問(wèn)世，其作用原理是可以抑制赤霉素的生物合成，延緩植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)[3]，調(diào)節(jié)效應(yīng)顯著而高效，已被廣泛應(yīng)用于水稻[4]、小麥[5]、玉米[6]等多種農(nóng)作物生產(chǎn)中。研究表明，對(duì)甜高粱施用延緩性植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，可有效降低植物株高，提高植物抗倒伏能力。甜高粱以莖稈為主要收獲對(duì)象，不當(dāng)施用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可能會(huì)嚴(yán)重抑制甜高粱生長(zhǎng)，進(jìn)而影響莖稈產(chǎn)量。為此，本研究探討不同生長(zhǎng)時(shí)期葉面噴施不同濃度多效唑溶液對(duì)甜高粱莖稈特征特性、抗倒伏能力及莖稈產(chǎn)量的影響，從形態(tài)方面闡述甜高粱對(duì)多效唑的響應(yīng)機(jī)制，從而確定最佳噴施時(shí)期及噴施劑量，為甜高粱高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培提供依據(jù)。

1? 材料和方法

1.1? ?供試材料

甜高粱：品種“吉甜2號(hào)”。

多效唑：由四川潤(rùn)爾科技有限公司生產(chǎn)，為可濕性粉劑，有效成分含量為15%。

1.2? ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，噴施時(shí)期為主處理，施藥劑量為副處理。設(shè)3個(gè)噴施時(shí)期：S1，株高30 cm；S2，株高80 cm；S3，株高130 cm。多效唑溶液設(shè)300、600、900 mg·L-1 3個(gè)濃度水平，對(duì)照（CK）為噴施清水。采用水溶液葉面噴施方法，每小區(qū)每次噴施1 L多效唑溶液。每小區(qū)4行，行長(zhǎng)4 m，重復(fù)3次。

1.3? ?試驗(yàn)概況

試驗(yàn)在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院試驗(yàn)基地進(jìn)行，平均海拔141 m，年降水量415 mm，年均溫度3.2 ℃，活動(dòng)積溫2 900 ℃。土壤為碳酸鹽黑鈣土，有機(jī)質(zhì)含量2.001 mg·kg-1，全氮含量0.141%，水解氮含量250 mg·kg-1，速效磷含量0.149 mg·kg-1，pH 7.82。試驗(yàn)地灌排條件良好，前茬作物為玉米。

試驗(yàn)用甜高粱于2021年5月9日播種。底肥用量：尿素180～200 kg·hm-2、磷酸二銨75～85 kg·hm-2、硫酸鉀40～45 kg·hm-2，種植密度40萬(wàn)株·hm-2。按設(shè)計(jì)噴施多效唑溶液，其他管理同一般大田。

1.4? ?測(cè)定內(nèi)容及方法

1.4.1 農(nóng)藝性狀測(cè)定 在甜高粱灌漿期，每處理隨機(jī)選取中間2行的10株樣品，測(cè)定其莖粗（基部第2節(jié)間）、株高、節(jié)數(shù)、重心高度、倒伏率，成熟期測(cè)定莖稈產(chǎn)量。

1.4.2 莖稈機(jī)械強(qiáng)度測(cè)定 莖稈彎折力測(cè)定：灌漿期采用浙江托普公司生產(chǎn)的YYD-1莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀測(cè)定基部第2節(jié)間的彎折力（N）。

莖稈抗倒伏指數(shù)：用莖稈彎折力÷重心高度表示。

1.5? ?數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用 DPS7.05軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? ?不同處理對(duì)甜高粱莖稈特征的影響

S1時(shí)期噴施3種濃度的多效唑溶液，甜高粱株高與對(duì)照（CK）差異不顯著；而在S2和S3時(shí)期噴施3種濃度的多效唑溶液，甜高粱株高均比對(duì)照（CK）顯著降低；S2時(shí)期噴施3種濃度的多效唑溶液使甜高粱株高分別較對(duì)照（CK）下降13.8%、19.6%、20.5%；S3時(shí)期噴施3種濃

度的多效唑溶液，甜高粱株高分別較對(duì)照（CK）下降10.2%、13.9%、15.5%。試驗(yàn)表明，隨著噴施時(shí)間的推移，甜高粱株高的降低幅度呈先升高后降低的趨勢(shì)，以S2時(shí)期噴施效果最好（表1）。試驗(yàn)顯示，同一時(shí)期噴施多效唑溶液，隨著噴施濃度的增加，甜高粱株高降低的幅度增大。

不同時(shí)期噴施不同濃度的多效唑溶液對(duì)甜高粱莖粗有一定的調(diào)控作用。除S1時(shí)期噴施300和600 mg·L-1多效唑溶液使甜高粱莖粗與對(duì)照（CK）差異不顯著外，其他處理的甜高粱莖粗與對(duì)照（CK）相比均差異顯著，并隨著噴施時(shí)間的推移，莖粗的增加幅度呈先升高后降低的趨勢(shì)，以S2時(shí)期噴施900 mg·L-1的多效唑溶液效果最好，甜高粱莖粗比對(duì)照（CK）增加36.4%。同一時(shí)期噴施多效唑溶液，隨噴施濃度的增加，甜高粱莖粗增加的幅度增大（表1）。

由表1可見(jiàn)，不同時(shí)期噴施不同濃度的多效唑溶液，甜高粱節(jié)數(shù)與對(duì)照（CK）之間差異不顯著，這說(shuō)明不同時(shí)期噴施不同濃度的多效唑溶液對(duì)甜高粱節(jié)數(shù)無(wú)顯著影響，甜高粱株高主要是通過(guò)噴施多效唑溶液縮短高粱節(jié)間長(zhǎng)度來(lái)降低。

2.2? ?不同處理對(duì)甜高粱抗倒伏性能的影響

S1時(shí)期噴施3種濃度的多效唑溶液，甜高粱植株的重心高度與對(duì)照（CK）相比差異不顯

著；而在S2和S3時(shí)期噴施3種濃度的多效唑溶液，甜高粱植株重心高度均比對(duì)照（CK）顯著降低。甜高粱植株重心高度隨著多效唑溶液噴施時(shí)期的推移呈先降低后升高的趨勢(shì)；相同時(shí)期隨著多效唑溶液噴施濃度的增加，甜高粱植株重心高度逐漸降低。3種濃度的多效唑溶液噴施時(shí)期下，所有濃度處理的甜高粱莖稈彎折力均顯著高于對(duì)照（CK）；同一噴施時(shí)期，隨著多效唑溶液噴施濃度的增加，甜高粱莖稈彎折力呈逐漸升高的變化趨勢(shì)。綜合分析，S2時(shí)期噴施多效唑溶液對(duì)提高甜高粱莖稈彎折力效果最好（表2）。

不同時(shí)期噴施不同濃度的多效唑溶液對(duì)甜高粱莖稈抗倒伏指數(shù)產(chǎn)生不同影響，其變化趨勢(shì)與甜高粱莖稈彎折力相同，所有噴施處理的甜高粱莖稈抗倒伏指數(shù)均顯著高于對(duì)照（CK），以S2時(shí)期噴施900 mg·L-1多效唑溶液的甜高粱抗倒伏指數(shù)最高（6.0 N·cm-1），顯著高于其他處理。田間甜高粱倒伏情況（倒伏率）與抗倒伏指數(shù)表現(xiàn)基本一致，隨著甜高粱抗倒伏指數(shù)升高，倒伏率逐漸降低（表2）。

2.3? ?不同處理對(duì)甜高粱莖稈產(chǎn)量的影響

S1時(shí)期噴施3種濃度的多效唑溶液，甜高粱莖稈產(chǎn)量與對(duì)照（CK）相比差異不顯著；而在S2和S3時(shí)期噴施3種濃度的多效唑溶液，甜高粱莖稈產(chǎn)量均顯著低于對(duì)照（CK）。試驗(yàn)顯示，不同時(shí)期噴施不同濃度的多效唑溶液，甜高粱莖稈產(chǎn)量不同（圖1），其中S1時(shí)期噴施300 mg·L-1多效唑溶液的甜高粱莖稈產(chǎn)量最高（109.2 t·hm-2），但與對(duì)照（CK）相比差異不顯著；S2時(shí)期噴施600 mg·L-1多效唑溶液的甜高粱莖稈產(chǎn)量最高（101.7 t·hm-2），S3時(shí)期噴施300 mg·L-1多效唑溶液的甜高粱莖稈產(chǎn)量最高（102.3 t·hm-2）?？紤]田間實(shí)際倒伏率造成的機(jī)械收獲損失等情況，認(rèn)為S2時(shí)期噴施600 mg·L-1多效唑溶液較適宜在生產(chǎn)上應(yīng)用。

3? 結(jié)論與討論

引起作物倒伏現(xiàn)象的原因較為復(fù)雜，不僅受天氣、栽培措施等外界因素影響，也受作物自身生物學(xué)特性的影響，前人研究認(rèn)為作物倒伏與植株的莖稈強(qiáng)度、重心高度、生物質(zhì)量等指標(biāo)密切相關(guān)。由于甜高粱株高多在2～4 m之間，生產(chǎn)中倒伏現(xiàn)象發(fā)生較為普遍，嚴(yán)重影響莖稈產(chǎn)量，增加收獲難度。目前，多效唑作為一種常用的低毒高效生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑已被廣泛應(yīng)用于作物生產(chǎn)，起到抗倒伏、增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的作用。前人研究表明，多效唑能夠抑制植物生長(zhǎng)、增加莖粗，降低株高，提高植物抗倒伏性能和抗逆性。其作用機(jī)理主要是通過(guò)抑制植物體內(nèi)赤霉素的合成，降低體內(nèi)GAs和IAA水平，從而抑制植物頂端分生組織的細(xì)胞分裂，縮短植物節(jié)間，降低植株高度，增粗莖稈，進(jìn)而提高植株抗倒伏能力。本研究結(jié)果表明，在3個(gè)時(shí)期噴施不同濃度的多效唑溶液均可不同程度地降低甜高粱株高、增加莖粗，提高植株抗倒伏能力，但S1時(shí)期噴施效果與對(duì)照（CK）相比差異不顯著，這可能是由于甜高粱在不同生育時(shí)期對(duì)外源激素的敏感性不同所致，總體分析以S2時(shí)期噴施多效唑溶液效果最好。相同時(shí)期噴施多效唑溶液，隨著噴施濃度的增加，甜高粱植株矮化、莖粗增加，抗倒伏效果提高明顯，這與魏世林等[7]的研究結(jié)果一致。本研究還發(fā)現(xiàn)噴施不同濃度多效唑溶液，甜高粱植株節(jié)數(shù)與對(duì)照（CK）相比沒(méi)有顯著差異，這說(shuō)明多效唑降低甜高粱株高主要是通過(guò)縮短節(jié)間長(zhǎng)度完成的，這與禤維言等[8]的研究結(jié)果一致。

禤維言等[8]研究在甜高粱苗期及抽穗期分3次噴施不同濃度的多效唑溶液可顯著提高甜高粱莖稈產(chǎn)量，而本研究結(jié)果顯示除S1時(shí)期噴施300 mg·L-1多效唑溶液可使甜高粱莖稈產(chǎn)量高于對(duì)照（CK）外（差異不顯著），其他處理莖稈產(chǎn)量均低于對(duì)照（CK），尤其是S2和S3時(shí)期噴施3種濃度的多效唑溶液使甜高粱莖稈產(chǎn)量顯著低于對(duì)照（CK），這可能是由于甜高粱莖稈產(chǎn)量與株高及莖粗成正相關(guān)性，多效唑處理降低了株高，增加了莖粗，但株高的降低幅度高于莖粗的增加幅度，因而造成莖稈減產(chǎn)。

甜高粱拔節(jié)中后期葉面噴施多效唑溶液后，生長(zhǎng)受到明顯抑制，相同時(shí)期內(nèi)隨著多效唑溶液噴施濃度的增加，甜高粱重心高度逐漸降低，莖粗、莖稈彎折力逐漸增加，抗倒伏能力增強(qiáng)，以拔節(jié)中期噴施多效唑溶液的化控防倒伏效果優(yōu)于拔節(jié)后期。本試驗(yàn)表明，在甜高粱拔節(jié)中期噴施900 mg·L-1的多效唑溶液可顯著提高甜高粱植株抗倒伏性，有利于穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，適宜大面積推廣應(yīng)用。

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收稿日期：2021-09-19

基金項(xiàng)目：國(guó)家谷子高粱產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目（CARS-06-14.5-B21）；黑龍江省雜糧產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新推廣體系谷糜病蟲(chóng)害綠色防控崗位專(zhuān)家項(xiàng)目；黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院級(jí)課題（2020YYF035）

作者簡(jiǎn)介：董揚(yáng)（1982—），女，助理研究員，主要從事雜糧作物遺傳育種研究工作。E-mail：dongyang0717@126.com