2種植物生長調節劑對駐大麥5號生長及籽粒品質的影響

摘要：為探究植物生長調節劑不同類型和濃度下對大麥生長、產量和品質等性狀的影響，以駐大麥5號為試驗材料，在大麥破口期噴施不同濃度和類型的植物生長調節劑，測定并運用模糊隸屬函數和均方差系數賦予權重法綜合評價駐大麥5號的農藝性狀、產量與品質性狀表現。結果表明：8種處理下的植物生長調節劑均能降低駐大麥5號的株高、減少不孕粒數；各處理籽粒千粒重、有效穗數和產量整體上均有增加；噴施40%乙烯利復配劑后，駐大麥5號籽粒蛋白質含量降低，淀粉含量隨著噴施濃度的增加而逐漸增加；噴施勁豐谷德的處理淀粉含量均有增加。綜合評價結果以噴施勁豐谷德濃度為3000mL/hm2時效果最好，其籽粒蛋白含量最高，產量也較高，具有較強的應用價值。

關鍵詞：大麥；產量；品質；植物生長調節劑；模糊隸屬函數；綜合評價

Effects of 2 Plant Growth Regulators on Growth and

Grain Quality of Zhudamai No. 5

FENG Hui，XUE Zhenggang，GAO Zhanning，YANG Yongqian，WANG Shujie

（Zhumadian Academy of Agricultural Sciences/Barley Germplasm Creation and Utilization

Engineering Technology Research Center of Hennan，Zhumadian 463000，Henan）

大麥（Hordeum vulgare L.）屬禾本科一年生草本植物，作為世界上種植面積僅次于玉米、小麥和水稻的第四大谷類作物，通常用于食品工業、養殖飼料原料和釀造業[1]。近年來，由于極端天氣頻發，高溫脅迫導致麥穗灌漿期籽粒的穗粒數和千粒重降低[2]，并且隨著灌漿進程的推進，光合產物向籽粒持續轉移，莖稈及基部機械強度降低，穗部增重后遭遇風雨等外力作用時會發生倒伏，嚴重影響大麥產量，同時也降低了籽粒的商品性和品質[3]。因此，如何有效改善大麥大田生產中植株生長狀況、增強其抗逆性，是實現大麥優質高產亟需解決的重要問題。

植物生長調節劑是人工合成的、通過影響植物內源激素合成與代謝調節植物生長發育的一種化學藥劑，施用植物生長調節劑具有成本低、用量少、見效快等優點[4]。通過拌種或者噴施植物生長調節劑，可以調節作物生長發育過程中內源激素的動態平衡，保障作物增產穩產[5-7]。不同植物生長調節劑在調節作物生長發育中發揮著不同的作用。作物噴施植物調節劑，如縮節胺、烯效唑、矮壯素等能顯著降低株高、增強作物莖稈強度、提高其抗倒伏能力[8]。鄭明陽等[9]研究表明，200mg/L乙烯利浸種能促進大麥青稞幼苗生長，增強其耐旱性。顧大路等[10]研究表明，結合深翻旋耕，在小麥破口期噴施植物生長調節劑，可提高小麥抗倒伏能力和產量。目前，有關植物生長調節劑對大麥生長作用多集中在對其苗期生長發育的影響[9，11]，而有關抽穗期噴施植物調節劑對大麥籽粒產量和品質的作用關注較少，并且施用效果因調節劑的類型和濃度不同存在差異，使用不當則有減產風險。因此，篩選出適合大麥中后期生產中應用的植物生長調節劑，對防止大麥倒伏、提高大麥產量和品質具有重要意義。

本研究選用2種植物生長調節劑在大麥破口期進行噴施，研究不同調節劑、不同濃度對大麥農藝性狀、產量及品質的影響，運用隸屬函數法和均方差系數確定最佳噴施藥劑類型及濃度，以期為當地生產上合理選用植物生長調節劑、提高大麥抗逆性、增加產量及改善品質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試大麥品種為駐大麥5號，由駐馬店市農業科學院育成；供試藥劑40%乙烯利復配劑為四川國光農化股份有限公司生產，勁豐谷德（水劑，以微量元素肥料為主，并添加其他有效成分）為淮安市農業科學院提供。

1.2 試驗地概況 試驗基地位于駐馬店市驛城區駐馬店市農業試驗站，海拔89.8m，屬溫帶大陸性半濕潤季風氣候，年平均氣溫14.8℃，平均日照時數2104.8h，無霜期220d，年均降雨量1004.4mm。土壤類型為砂姜黑土，pH值5.63，0～20cm土層有機質含量17.27g/kg，全氮含量0.107g/kg，有效磷含量67.33mg/kg，速效鉀含量173mg/kg。

1.3 試驗設計 試驗采用完全隨機區組設計，噴施時期為大麥破口期。40%乙烯利復配劑（以下簡稱乙烯利）濃度分別設置為187.5mL/hm2（A1）、375mL/hm2（A2）、600mL/hm2（A3）、1125mL/hm2（A4）；勁豐谷德（以下簡稱勁豐）濃度分別設置為750mL/hm2（B1）、1500mL/hm2（B2）、3000mL/hm2（B3）、4500mL/hm2（B4）；對照（CK）噴施清水。每個處理3次重復，小區長9m，6行區，區間距23.0cm，寬1.4m。

1.4 測定內容與方法 于抽穗期在每個處理中選取抽穗時期一致的植株30株掛牌標記，成熟期時根據長勢對樣株的株高、穗長、不孕粒數、穗粒數、有效穗數及產量進行測定。千粒重、蛋白質含量、淀粉含量、纖維含量使用DA7200型近紅外谷物品質分析儀（波通瑞華科學儀器（北京）有限公司生產）測定。

1.5 數據處理 采用Excel 2010和IBM SPSS Statistics 27軟件進行數據處理，用Origin 2024做圖。參照孫東雷等[12]的方法，運用模糊隸屬函數和均方差系數賦予權重對試驗品種各處理進行綜合評價，具體公式如下：

U（Xij）=（Xij-Xmin）/（Xmax-Xmin）（1）

當指標性狀呈負相關時，公式為：

U（Xij）=1-（Xij-Xmin）/（Xmax-Xmin）（2）

式中：U（Xij）表示第i處理第j個指標的隸屬函數值；Xij表示第i處理第j個指標值；Xmax和Xmin分別表示第j個指標值中的最大值和最小值。

（3）

（4）

（5）

式中：Wj表示第j個指標在所有指標中的權重系數；Pj表示第j個指標的均方差系數；Dj表示第i個處理的綜合評價值，計算出D值大小可以對各處理下駐大麥5號的綜合表現進行排序。

2 結果與分析

2.1 植物生長調節劑對駐大麥5號主要農藝性狀的影響 從表1可知，葉面噴施調節劑后，駐大麥5號株高均顯著降低。與對照相比，噴施乙烯利的植株以處理A4株高降低最多，較對照株高降低6.04%；噴施勁豐的植株以處理B4株高最低，降幅達15.25%，處理B1株高較對照降低6.25%。

與對照相比，噴施乙烯利濃度在處理A1～A2范圍內時，其穗長均有顯著降低，噴施濃度增加到處理A3時，穗長略低于對照，但差異不顯著；噴施勁豐后，駐大麥5號穗長隨濃度增加呈逐漸增加的趨勢，與對照相比，處理B4的穗長顯著增加了1.41%。

噴施乙烯利濃度在處理A1～A3間時，駐大麥5號的不孕粒數降低，較對照下降7.32%～21.90%；噴施勁豐的處理不孕粒數均低于對照，處理B3、B4與對照差異顯著，較對照不孕粒數分別下降19.51%和24.39%。

2.2 植物生長調節劑對駐大麥5號產量及其構成因素的影響 從表2可以看出，葉面噴施乙烯利后，除處理A3外，處理A1、A2和A4穗粒數均高于對照，處理A2穗粒數最高，較對照高3.80%；葉面噴施勁豐后，以處理B1穗粒數最高，其次為處理B3，分別較對照高2.82%和0.78%。

葉面噴施乙烯利后，駐大麥5號有效穗數表現為處理A2最高，較對照顯著高1.07%；葉面噴施勁豐后，各處理有效穗數均高于對照，且處理B1、B3和B4與對照間差異顯著，以處理B4有效穗數最高，較對照高7.89%。

葉面噴施乙烯利后，駐大麥5號千粒重均顯著高于對照，以處理A2最高，較對照高4.00%，其次是處理A3，較對照高3.15%；葉面噴施勁豐后，各處理千粒重均顯著高于對照，較對照提高0.85%～4.00%，以處理B2千粒重最高。

葉面噴施乙烯利后，各處理籽粒產量均顯著高于對照，以處理A2產量最高，其次是處理A4，分別較對照高11.06%和10.71%；葉面噴施勁豐后，各處理的產量也顯著高于對照，以處理B4產量最高，其次是處理B2，分別較對照高14.33%和13.59%。

2.3 植物生長調節劑對駐大麥5號主要品質性狀的影響 由圖1可知，葉面噴施乙烯利后，駐大麥5號籽粒蛋白質含量均低于對照，且處理A2、A3和A4均與對照差異顯著，處理A1與對照間差異不顯著；葉面噴施勁豐后，駐大麥5號籽粒蛋白質含量以處理B3最高，其次是處理B1，與處理B2、B4間存在顯著性差異，處理B3、B1分別較對照籽粒蛋白質含量增加了0.10、0.03個百分點。

駐大麥5號籽粒中淀粉含量隨乙烯利噴施濃度的增加呈逐漸增加的趨勢，且噴施后各處理與對照間差異顯著；噴施勁豐后，駐大麥5號各處理籽粒淀粉含量均有增加，其中處理B2與對照間差異顯著，較對照淀粉含量高0.47個百分點。

噴施2種植物生長調節劑后，各處理籽粒纖維含量均與對照沒有顯著差異，噴施乙烯利處理A1、A2和A4纖維含量大于對照；噴施勁豐各處理以B3纖維含量最高，較對照高0.07個百分點。

2.4 不同植物生長調節劑處理的綜合評價 為避免單一性狀測定值對目標性狀的片面性，本試驗將農藝性狀、產量指標和籽粒品質性狀相結合，通過模糊隸屬函數對數據進行標準化，其中不孕粒數為負向指標，其他9個為正向指標，利用均方差系數賦予權重法綜合評價不同濃度調節劑噴施下駐大麥5號各性狀指標的綜合評價值。首先通過公式（1）進行模糊隸屬函數值標準化（表3），然后通過公式（3）和公式（4）確定各性狀的權重系數。從表3可以看出，權重系數依次為不孕粒數gt;（32.53%）gt;產量（14.49%）gt;株高（14.28%）gt;穗長（8.78%）gt;有效穗數（8.52%）gt;蛋白質含量（6.63%）gt;穗粒數（5.91%）gt;千粒重（4.37%）gt;纖維含量（3.00%）gt;淀粉含量（1.49%）。利用公式（4）計算出各處理下駐大麥5號的綜合評價值。由表3可出看出，各處理綜合評價結果由高到低依次為B3gt;B4gt;A2gt;A3gt;B1gt;B2gt;A4gt;A1gt;CK。

3 討論與結論

大麥青稞與其他麥類作物相比，根系淺且節間長，莖稈質地薄軟，易倒伏[13]。增強大麥抗倒伏能力關鍵在于適當控制株高，增強莖稈機械強度[14]。植物生長調節劑在提升作物抗性方面作用明顯，小麥起身期進行化控處理不僅可以使小麥基部節間長度縮短，莖稈增粗，而且能有效降低株高，提高其抗倒伏能力[6]。在本試驗條件下，駐大麥5號噴施40%乙烯利復配劑和勁豐谷德可顯著降低株高，較對照降低幅度在2.41%～15.25%之間，這與章蓉等[15]對小麥噴施植物生長調節劑株高顯著降低的結果一致。楊文飛等[16]在小麥始穗期噴施100mL/667m2勁豐谷德，2個參試小麥品種的株高降低但穗長增加，在本試驗條件下，噴施濃度為3000mL/hm2、4500mL/hm2時駐大麥5號的株高降低，但穗長仍增加。

禾谷類作物實現高產的一個重要基礎是產量構成因素間協調發展[17]，通過化控技術可促進光合產物向生殖器官轉移，創建適宜的植株群體結構，進而提高作物產量[18]。本試驗研究發現，與對照相比，除處理A1外，其他處理的有效穗數均有增加，增幅在0.43%～7.89%之間。前人研究認為噴施乙烯利可改善作物的生長以及產量構成因素，在水稻破口期噴施勁豐谷德可提高其結實率、增加水稻的千粒質量[19-20]。本研究結果表明，噴施植物生長調節劑后，各處理籽粒千粒重均顯著高于對照，而穗粒數除處理A3和B2外，均高于對照，這與朱云林等[19]在水稻上的研究結果一致。噴施植物生長調節劑均顯著提高了駐大麥5號的籽粒產量，其中處理B4有效穗數最高、增產效果最明顯，可能是因為噴施植物生長調節劑后改善了籽粒灌漿和干物質積累[21]，提高了籽粒千粒重，一定程度上彌補了穗粒數的不足。

噴施植物生長調節劑可促進內源激素對碳氮代謝相關基因表達的影響，進而影響植物的品質性狀[22]。本試驗噴施40%乙烯利復配劑增加了駐大麥5號籽粒中的纖維含量和淀粉含量，但籽粒中蛋白質含量有不同程度下降，而噴施勁豐谷德處理B1、B3蛋白質含量有增加，淀粉含量均有增加，纖維含量與對照間差異不顯著。以上結果與屈洋等[20]研究認為噴施乙烯利后大豆籽粒蛋白質含量有所降低結論一致，但與秦武發等[23]研究認為花后噴施乙烯利可提高籽粒品質的結論存在一定差異，這可能與作物的種類、品種特性、施用生育期及環境條件有一定關系。

科學與合理的綜合評價結果受到評價指標豐欠程度的直接影響，相似指標間信息易重疊，代表性不強[24]。本研究將農藝性狀、品質指標、產量及產量構成因素進行綜合評價，進一步消除重疊信息間的不利影響。通過隸屬函數與均方差系數賦予權重法對駐大麥5號10個指標進行綜合評價，結果表明駐大麥5號在噴施勁豐谷德濃度為3000mL/hm2（處理B3）、4500mL/hm2（處理B4）和噴施40%乙烯利復配劑濃度為375mL/hm2（處理A2）、600mL/hm2（處理A3）時的綜合評價值較高，噴施效果較好。

本研究結果表明，駐大麥5號在噴施不同類型和濃度的植物生長調節劑后，增加噴施濃度時株高明顯降低，可有效防止植株倒伏，改善營養代謝和群體質量，減少不孕粒的發生，提高千粒重，增加駐大麥5號產量。不同植物生長調節劑類型對駐大麥5號籽粒蛋白質含量的影響存在差異，各性狀綜合評價結果以勁豐谷德施用3000mL/hm2對提高駐大麥5號株高、籽粒品質及產量因子效果最好。

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（收稿日期：2024-08-29）