不同時期噴施植物生長調節劑對芝麻株型及產量的影響

摘要：為使用化控技術調控芝麻株型，研究適宜機械化收獲芝麻技術，本文以鄂芝10號為研究材料，探究了在芝麻苗期、初花期和苗期+初花期分別噴施100 mg/L多效唑、矮壯素和縮節胺對芝麻株型及產量的影響。結果表明，多效唑、矮壯素和縮節胺不同時期噴施均可導致芝麻株高和始蒴部位降低，其中以苗期+初花期均噴施矮壯素對株高的降低效果最明顯，達21.41%；以初花期噴施縮節胺對始蒴部位的降低效果最明顯，達40.52%；矮壯素各時期噴施均可導致芝麻單株蒴果數顯著增加，分別達63.22%、15.52%和48.28%，而多效唑和縮節胺只在苗期或初花期噴施才可導致單株蒴果數顯著增加；苗期+初花期均噴施矮壯素的小區芝麻產量最高，達714.75 kg/hm2。綜上，以苗期+初花期均噴施矮壯素的處理效果最佳，芝麻株型矮化效果理想、始蒴部位和主莖果軸長適中、單株蒴果數較多、增產效果最好，建議在生產中推廣應用。

關鍵詞：芝麻；植物生長調節劑；株型；產量；機械化收獲

中圖分類號：S565.3 文獻識別碼：A 文獻編號：1005-6114（2024）06-028-05

芝麻（Sesamum indicum L.）因含油量高、品質優且富含多種豐富的營養物質，而被譽為“油料皇后”，廣泛種植于中國、印度等近100個國家或地區［1］，全球芝麻種植面積位居主要油料作物第六位（FAO統計）［2］。我國湖北、河南、安徽、江西等地為芝麻的主產區［3，4］。芝麻種子含油率可達55%～58%［5］，油酸和亞油酸兩種不飽和脂肪酸占到芝麻脂肪酸含量的80%左右［6］。目前，芝麻因高含油量、高蛋白質含量及富含豐富的其它營養物質而成為重要的食物或飼料原料［7，8］。

隨著人們生活水平的提高及國家對油料作物的不斷重視，芝麻的市場需求呈現逐漸增長的態勢［9］，然而芝麻收獲過程機械化程度低、用工多，效益低的問題限制了芝麻產業的發展。芝麻莖稈較高、果軸較長容易引起倒伏，同時現有收獲設備并不適用，導致收獲損失率較高［10］。Langham等認為株高低于1 m的矮稈芝麻比株高較高的品種更適合進行機械化收獲［11］。因此，培育矮稈品種或者開展芝麻矮化栽培技術研究是實現芝麻機械化收獲的關鍵舉措。

常見的植物化學矮化栽培技術為噴施多效唑（paclobutrazol，PP333）或矮壯素（chlormequat chloride，CCC）或縮節胺（mepiquat chloride，DPC）等植物生長調節劑，它們具有矮化植株、增強抗逆性等作用［12］，同時，還具備成本低、見效快的特點。有研究表明，觀賞向日葵噴施300 mg/L多效唑矮化效果最佳，而且花盤直徑較大，株型緊湊美觀［13］；董志君等發現噴施烯效唑、多效唑和矮壯素對盆栽芍藥的矮化作用逐漸減弱，其中以葉面噴施40 mg/L烯效唑植株矮化效果最理想［14］。已有學者通過噴施不同種類或不同濃度植物生長調節劑來研究對芝麻的矮化作用［15-17］，但植物生長調節劑不同時期噴施對芝麻的矮化調控效果并不是很清晰。為此，本文探究了多效唑、矮壯素和縮節胺3種植物生長調節劑在100 mg/L的濃度下，不同時期噴施對芝麻的株型和產量的影響，以期為通過植物生長調節劑施用調控芝麻的株高及芝麻機械化收獲提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

本試驗于2021年在湖北省襄陽市南漳縣九集鎮泉水堰村進行。試驗地塊前茬為冬閑炕地，土壤類型為崗地壤土，土壤肥力中等。

1.2 試驗材料

芝麻品種為鄂芝10號，由襄陽市農業科學院選育，2021年3月經湖北省種子協會專家組評審鑒定（鑒定編號：鄂鑒芝202106）。該品種表現高抗莖點枯病，中抗枯萎病，植株生長整齊，成熟一致性好，不裂蒴。

生長調節劑有15%多效唑可濕性粉劑、50%矮壯素水劑、98%縮節胺可溶粉劑，均為四川國光農化股份有限公司生產。

1.3 試驗方法

試驗采用隨機區組設計，6月21日播種，設植物生長調節劑（多效唑、矮壯素、縮節胺，濃度均為100 mg/L［17］）和不同噴施時期（苗期、初花期、苗期+初花期）兩種因素，以清水對照，共10個處理（詳見表1），每處理3次重復，小區長3.33 m，寬2 m，定苗密度為1.5萬株/667m2。整個試驗期間采取統一的水肥管理措施，與大田生產相同。

1.4 指標測定

植物生長調節劑噴施后，成熟期用直尺測定株高、始蒴部位、主莖果軸長。收獲時測量單株蒴果數、每蒴粒數、千粒重和小區產量。每個處理定點選取小區中間行連續5個植株進行測定。

1.5 數據分析

利用Excel 2016軟件進行數據處理，使用SPSS 17.0軟件進行方差分析及顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 對芝麻產量的影響

多效唑、矮壯素和縮節胺處理均導致芝麻產量不同程度的增加（表2）。與對照相比，多效唑P1、P2、P3處理后芝麻產量分別增加了5.61%、28.68%和5.16%，其中P2處理后芝麻產量極顯著高于對照（Plt;0.01）；矮壯素C1、C2、C3處理后芝麻產量分別增加了14.79%、6.51%和30.88%，其中C1和C3處理后芝麻產量極顯著高于對照（Plt;0.01）；縮節胺S1、S2、S3處理后芝麻產量分別增加了21.29%、3.05%和9.29%，其中S1處理后芝麻產量極顯著高于對照（Plt;0.01），S3處理后芝麻產量顯著高于對照（Plt;0.05）。

同種植物生長調節劑，不同噴施時期，作用效果不一致，多效唑初花期噴施比苗期、苗期+初花期噴施增產效果好，矮壯素苗期+初花期均噴施比只噴施一次增產效果好，而縮節胺苗期噴施比初花期、苗期+初花期噴施效果好。從植物生長調節劑種類來看，噴施矮壯素的增產效果更明顯，其中C3增產效果最好。

2.2 對芝麻株型的影響

從株高來看，多效唑、矮壯素和縮節胺均能使芝麻株高不同程度的降低，但矮壯素和縮節胺的作用效果要優于多效唑（表3）。與對照相比，多效唑P1、P2和P3處理后芝麻株高分別降低了3.99%、4.31%和6.71%，其中P3處理后芝麻株高顯著低于對照（Plt;0.05）；矮壯素C1、C2和C3處理后芝麻株高分別降低了11.34%、11.98%和21.41%，均與對照差異顯著（Plt;0.05），其中C3處理矮化效果最優；縮節胺S1、S2和S3處理后芝麻株高分別降低了12.46%、17.41%和16.13%，均與對照顯著差異（Plt;0.05），其中矮化效果S2gt;S3gt;S1。

與CK相比，各處理均導致使始蒴部位降低（表3）。多效唑處理后，P2導致芝麻始蒴部位顯著降低（Plt;0.05）；矮壯素處理后，C1、C2、C3均導致芝麻始蒴部位顯著降低（Plt;0.05），且C1和C3效果優于C2；縮節胺處理后，S2和S3導致芝麻始蒴部位顯著降低（Plt;0.05），且S2效果優于S3。從不同植物生長調節劑的作用效果來看，矮壯素和縮節胺對始蒴部位的降低效果優于多效唑。

各處理對芝麻主莖果軸長的作用效果不一致，同種植物生長調節劑不同噴施時期對主莖果軸長的作用效果差異較大（表3）。多效唑處理后，P1和P3均導致芝麻主莖果軸長顯著變短（Plt;0.05）；矮壯素處理后，C2和C3均導致芝麻主莖果軸長顯著變短（Plt;0.05）；縮節胺處理后，S1和S3均使主莖果軸長顯著變短（Plt;0.05），而S2主莖果軸長變長。

2.3 對芝麻產量構成因素的影響

與對照相比，除P3和S3之外，各處理均導致芝麻單株蒴果數顯著增多（表4），以多效唑和縮節胺在初花期（即P2、S2）噴施對增加單株蒴果數效果最顯著，而矮壯素則在苗期噴施單株蒴果數最多。矮壯素對單株蒴果數的增加效果要優于多效唑和縮節胺。

3種植物生長調節劑不同時期噴施對芝麻每蒴粒數無顯著影響，除P1和S3顯著少于CK之外，其他處理與CK間均無顯著差異（表4）。

多效唑、矮壯素和縮節胺對芝麻千粒重影響產生顯著影響（表4）。與對照相比，P2處理芝麻千粒重顯著增大；C1、C2和C3處理千粒重均顯著增大；縮節胺處理后千粒重無顯著變化。矮壯素對千粒重增加效果要顯著優于多效唑和縮節胺。

2.4 芝麻株型及產量構成因素的相關性分析

對各處理芝麻的株高、始蒴部位、主莖果軸長、單株蒴果數、每蒴粒數和千粒重進行相關性分析（表5）。結果表明，芝麻株型及產量構成因素之間存在著密切的關聯作用。芝麻株高與始蒴部位呈極顯著正相關，相關性系數為0.65；始蒴部位與主莖果軸長、單株蒴果數均呈極顯著負相關，相關性系數分別為-0.496和-0.379；主莖果軸長與單株蒴果數呈顯著正相關，相關性系數為0.351；單株蒴果數與千粒重呈極顯著正相關，相關性系數為0.576。

3 結論與討論

芝麻屬于無限花序，在環境條件適宜情況下，頂端莖芽會不斷伸長，造成植株較高、果軸較長，因而植株易倒伏減產。同時，芝麻上下部位蒴果熟期不一致，給機械化收獲也帶來困難［17］。因此，合理控制芝麻株高，是實現芝麻增產增收和機械化收獲的有效措施。

植物生長調節劑是人工合成的外源激素［18］，按其作用方式分為植物生長促進劑和植物生長延緩劑或抑制劑。多效唑、矮壯素和縮節胺均屬于植物生長延緩劑，通過抑制或延緩植物生長發育發揮作用［19］。以往的研究主要集中于不同濃度或不同種類植物生長調節劑對植株生長發育的影響，而關于不同時期噴施對植物生長發育影響的報道很少。

多效唑、矮壯素和縮節胺的噴施對芝麻株型有顯著影響。本研究表明，噴施多效唑、矮壯素和縮節胺均可降低芝麻植株高度和始蒴部位，這與耿小麗等噴施植物生長調節劑可降低燕麥植株高度的研究結果一致［20］。但不同生長調節劑，不同噴施時期作用效果不一致，其中苗期+初花期均噴施矮壯素芝麻植株矮化效果最顯著，初花期噴施縮節胺始蒴部位最低。林勇翔等研究發現100 mg/L矮壯素處理不同品種芝麻，噴施矮壯素后部分品種芝麻主莖果軸長變短［17］，本研究中噴施多效唑和縮節胺均在苗期噴施和苗期+初花期噴施能使芝麻主莖果軸長變短，而矮壯素在初花期和苗期+初花期噴施能使芝麻果軸變短，說明不同植物生長調節劑不同時期噴施對主莖果軸長的作用效果不一致。

多效唑、矮壯素和縮節胺的噴施對芝麻產量構成因素有一定影響。林勇翔等研究發現噴施矮壯素可使芝麻單株蒴果數增加［17］；胡金和等發現噴施縮節胺可增加單株有效蒴果數［21］。本研究發現不同時期噴施100 mg/L多效唑、矮壯素和縮節胺可使芝麻單株蒴果數不同程度增加，多效唑只有初花期噴施能使芝麻千粒重增加，矮壯素3種處理方式均可使芝麻千粒重顯著高于對照組，而縮節胺各時期噴施對芝麻千粒重影響不大。

不同時期噴施100 mg/L多效唑、矮壯素和縮節胺可有效降低芝麻植株高度和始蒴部位，使芝麻主莖果軸長變短、單株蒴果數增加，同時，能夠增加芝麻產量。苗期+初花期噴施100 mg/L矮壯素芝麻植株較矮、始蒴部位低、主莖果軸長適中、芝麻產量最高。因此，從芝麻生產的角度出發，苗期+初花期噴施100 mg/L矮壯素的效果最佳，該處理下芝麻植株株型緊湊、產量高，不僅有利于機械化收獲，同時能夠實現增產增收。

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