多效唑對甜高粱農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期以及濃度對甜高粱生長發育的影響，本研究以甜高粱“吉甜2號”為試驗材料，采用隨機區組設計，在株高達到30、 80、130 cm時噴施濃度為300、600、900 mg·L-1的多效唑溶液，用清水作對照（CK）。結果表明，葉面噴施多效唑溶液可改變甜高粱植株莖稈的形態特征，使植株株高、重心高度降低，莖粗增加，從而增強植株的抗倒伏能力。在本試驗條件下，“吉甜2號”在株高80 cm時噴施900 mg·L-1的多效唑溶液可有效增強甜高粱的抗倒伏能力，有利于穩產，是較適宜的防倒伏增產栽培措施。

關鍵詞：甜高粱；多效唑；倒伏；農藝性狀

中圖分類號：S514

文獻標識碼：A

甜高粱又稱甜稈、蘆粟等，是普通粒用高粱的一個變種，具有抗逆性強、生物產量高、適應性廣等優良特性，有“高能作物”之稱[1]。近年來，甜高粱作為能源作物的利用價值逐步被發掘，越來越受到國家及科研機構的關注。倒伏現象一直是影響甜高粱高產穩產的重要因素，是甜高粱育種及種植戶長期關注的問題之一[2]。化學調控是指通過應用植物生長調節劑來影響植物內源激素水平，從而調節植物生長發育過程。化控技術具有成本低、見效快、用量小等優點。

多效唑作為一種新型植物生長延緩劑于20世紀70年代問世，其作用原理是可以抑制赤霉素的生物合成，延緩植物的營養生長[3]，調節效應顯著而高效，已被廣泛應用于水稻[4]、小麥[5]、玉米[6]等多種農作物生產中。研究表明，對甜高粱施用延緩性植物生長調節劑，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象，不當施用植物生長調節劑可能會嚴重抑制甜高粱生長，進而影響莖稈產量。為此，本研究探討不同生長時期葉面噴施不同濃度多效唑溶液對甜高粱莖稈特征特性、抗倒伏能力及莖稈產量的影響，從形態方面闡述甜高粱對多效唑的響應機制，從而確定最佳噴施時期及噴施劑量，為甜高粱高產穩產栽培提供依據。

1? 材料和方法

1.1? ?供試材料

甜高粱：品種“吉甜2號”。

多效唑：由四川潤爾科技有限公司生產，為可濕性粉劑，有效成分含量為15%。

1.2? ?試驗設計

試驗采用裂區設計，噴施時期為主處理，施藥劑量為副處理。設3個噴施時期：S1，株高30 cm；S2，株高80 cm；S3，株高130 cm。多效唑溶液設300、600、900 mg·L-1 3個濃度水平，對照（CK）為噴施清水。采用水溶液葉面噴施方法，每小區每次噴施1 L多效唑溶液。每小區4行，行長4 m，重復3次。

1.3? ?試驗概況

試驗在黑龍江省農業科學院齊齊哈爾分院試驗基地進行，平均海拔141 m，年降水量415 mm，年均溫度3.2 ℃，活動積溫2 900 ℃。土壤為碳酸鹽黑鈣土，有機質含量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。試驗地灌排條件良好，前茬作物為玉米。

試驗用甜高粱于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40萬株·hm-2。按設計噴施多效唑溶液，其他管理同一般大田。

1.4? ?測定內容及方法

1.4.1 農藝性狀測定 在甜高粱灌漿期，每處理隨機選取中間2行的10株樣品，測定其莖粗（基部第2節間）、株高、節數、重心高度、倒伏率，成熟期測定莖稈產量。

1.4.2 莖稈機械強度測定 莖稈彎折力測定：灌漿期采用浙江托普公司生產的YYD-1莖稈強度測定儀測定基部第2節間的彎折力（N）。

莖稈抗倒伏指數：用莖稈彎折力÷重心高度表示。

1.5? ?數據統計

采用Excel 2010 進行數據處理，用 DPS7.05軟件對數據進行方差分析。

2? 結果與分析

2.1? ?不同處理對甜高粱莖稈特征的影響

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

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

不同時期噴施不同濃度的多效唑溶液對甜高粱莖粗有一定的調控作用。除S1時期噴施300和600 mg·L-1多效唑溶液使甜高粱莖粗與對照（CK）差異不顯著外，其他處理的甜高粱莖粗與對照（CK）相比均差異顯著，并隨著噴施時間的推移，莖粗的增加幅度呈先升高后降低的趨勢，以S2時期噴施900 mg·L-1的多效唑溶液效果最好，甜高粱莖粗比對照（CK）增加36.4%。同一時期噴施多效唑溶液，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，不同時期噴施不同濃度的多效唑溶液，甜高粱節數與對照（CK）之間差異不顯著，這說明不同時期噴施不同濃度的多效唑溶液對甜高粱節數無顯著影響，甜高粱株高主要是通過噴施多效唑溶液縮短高粱節間長度來降低。

2.2? ?不同處理對甜高粱抗倒伏性能的影響

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

著；而在S2和S3時期噴施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期的推移呈先降低后升高的趨勢；相同時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期下，所有濃度處理的甜高粱莖稈彎折力均顯著高于對照（CK）；同一噴施時期，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。綜合分析，S2時期噴施多效唑溶液對提高甜高粱莖稈彎折力效果最好（表2）。

不同時期噴施不同濃度的多效唑溶液對甜高粱莖稈抗倒伏指數產生不同影響，其變化趨勢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均顯著高于對照（CK），以S2時期噴施900 mg·L-1多效唑溶液的甜高粱抗倒伏指數最高（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）與抗倒伏指數表現基本一致，隨著甜高粱抗倒伏指數升高，倒伏率逐漸降低（表2）。

2.3? ?不同處理對甜高粱莖稈產量的影響

S1時期噴施3種濃度的多效唑溶液，甜高粱莖稈產量與對照（CK）相比差異不顯著；而在S2和S3時期噴施3種濃度的多效唑溶液，甜高粱莖稈產量均顯著低于對照（CK）。試驗顯示，不同時期噴施不同濃度的多效唑溶液，甜高粱莖稈產量不同（圖1），其中S1時期噴施300 mg·L-1多效唑溶液的甜高粱莖稈產量最高（109.2 t·hm-2），但與對照（CK）相比差異不顯著；S2時期噴施600 mg·L-1多效唑溶液的甜高粱莖稈產量最高（101.7 t·hm-2），S3時期噴施300 mg·L-1多效唑溶液的甜高粱莖稈產量最高（102.3 t·hm-2）。考慮田間實際倒伏率造成的機械收獲損失等情況，認為S2時期噴施600 mg·L-1多效唑溶液較適宜在生產上應用。

3? 結論與討論

引起作物倒伏現象的原因較為復雜，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特性的影響，前人研究認為作物倒伏與植株的莖稈強度、重心高度、生物質量等指標密切相關。由于甜高粱株高多在2～4 m之間，生產中倒伏現象發生較為普遍，嚴重影響莖稈產量，增加收獲難度。目前，多效唑作為一種常用的低毒高效生長調節劑已被廣泛應用于作物生產，起到抗倒伏、增產、穩產的作用。前人研究表明，多效唑能夠抑制植物生長、增加莖粗，降低株高，提高植物抗倒伏性能和抗逆性。其作用機理主要是通過抑制植物體內赤霉素的合成，降低體內GAs和IAA水平，從而抑制植物頂端分生組織的細胞分裂，縮短植物節間，降低植株高度，增粗莖稈，進而提高植株抗倒伏能力。本研究結果表明，在3個時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時期噴施效果與對照（CK）相比差異不顯著，這可能是由于甜高粱在不同生育時期對外源激素的敏感性不同所致，總體分析以S2時期噴施多效唑溶液效果最好。相同時期噴施多效唑溶液，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]的研究結果一致。本研究還發現噴施不同濃度多效唑溶液，甜高粱植株節數與對照（CK）相比沒有顯著差異，這說明多效唑降低甜高粱株高主要是通過縮短節間長度完成的，這與禤維言等[8]的研究結果一致。

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量，而本研究結果顯示除S1時期噴施300 mg·L-1多效唑溶液可使甜高粱莖稈產量高于對照（CK）外（差異不顯著），其他處理莖稈產量均低于對照（CK），尤其是S2和S3時期噴施3種濃度的多效唑溶液使甜高粱莖稈產量顯著低于對照（CK），這可能是由于甜高粱莖稈產量與株高及莖粗成正相關性，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。

甜高粱拔節中后期葉面噴施多效唑溶液后，生長受到明顯抑制，相同時期內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，以拔節中期噴施多效唑溶液的化控防倒伏效果優于拔節后期。本試驗表明，在甜高粱拔節中期噴施900 mg·L-1的多效唑溶液可顯著提高甜高粱植株抗倒伏性，有利于穩產高產，適宜大面積推廣應用。

參考文獻

[1]閆鋒．我國甜高粱產業發展前景探究[J]．中國糖料，2010（2）：75-76

[2]趙威軍，張福耀，常玉卉，等．去除分蘗對甜高粱倒伏的影響[J]．中國農學通報，2012，28（33）：84-87.

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[7]魏世林，楊溥原，梁紅凱，等．多效唑對高粱生長發育及生理的影響[J]．熱帶亞熱帶植物學報2021，29（2）：201-208.

[8]禤維言，張濤，黃永祿，等．噴施多效唑對甜高粱生長及生理特性的影響[J]．作物雜志，2011（5）：73-76.

收稿日期：2021-09-19

基金項目：國家谷子高粱產業技術體系建設項目（CARS-06-14.5-B21）；黑龍江省雜糧產業技術協同創新推廣體系谷糜病蟲害綠色防控崗位專家項目；黑龍江省農業科學院院級課題（2020YYF035）

作者簡介：董揚（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