烯效唑對甜高粱主要農藝性狀及倒伏率的影響

薛丁丁，王 官，張 陽，張 偉，趙威軍，邵榮峰

（山西農業大學（山西省農業科學院）高粱研究所，山西晉中030600）

甜高粱是普通粒用高粱的一個變種，又稱甜稈、蘆粟、糖高粱[1-3]。其生物產量高，含糖量高，既可作為糧食作物、糖料作物，又可作為飼料作物和能源作物[4-6]。甜高粱在熱帶、溫帶及亞寒帶地域均可種植，在我國主要種植于黑龍江、吉林、遼寧、甘肅、山東、山西、青海等地[7]。

倒伏，一直是甜高粱育種和市場產業化推廣上的一大難點、痛點。倒伏后，既增加了甜高粱收獲的難度又影響其生物質產量。山西省農業科學院趙威軍等[8]曾提出，通過選育不結籽粒的A3細胞質雜交種來提高甜高粱的抗倒性。但此方法僅為抗倒性甜高粱新品種的選育提供了方向，而對之前選育出的優良甜高粱雜交種無效。

烯效唑，是一種三唑類植物生長延緩劑，有強烈的生長調節功能，并具有生物活性高、低毒、殘留小的特點，易降解，對環境無污染[9]。在過去許多年里，國內外許多學者圍繞烯效唑展開了一系列的研究。韓毅強[10]研究表明，烯效唑可使大豆根長增加、根徑變粗、根尖數增多，進而提高大豆根系活力。李東[11]研究認為，適宜濃度的烯效唑可提高玉米葉片和籽粒中可溶性糖、蔗糖和淀粉含量。楊文鈺等[12]研究表明，烯效唑在小麥上的應用既能提高根系活力，促進根系對礦質元素的吸收；又能提高葉片中葉綠素含量，增強光合速率，增加產量。劉星貝等[13]研究認為，烯效唑可顯著降低甜蕎的倒伏率和倒伏指數。而有關烯效唑對甜高粱的影響鮮有報道。

為探索烯效唑對甜高粱主要農藝性狀的影響，本試驗以山西省農業科學院高粱研究所自主選育的晉甜雜3號為試驗材料，通過葉面噴施不同質量濃度的烯效唑水溶液，研究其對甜高粱株高、莖粗、抗倒性和莖稈產量的影響效果，以期篩選出既能抗倒又能增產的最佳烯效唑噴施質量濃度，為烯效唑在甜高粱生產上的應用提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年在山西省農業科學院高粱研究所晉中東白試驗地進行。甜高粱全生育期月平均氣溫19.96℃，月平均降雨量20.13 mm，光照充足，土壤為壤土，肥力中等。

1.2 試驗材料

供試甜高粱品種為晉甜雜3號，為山西省農業科學院高粱研究所自主選育的甜高粱雜交種。

供試藥劑為江蘇劍牌農化股份有限公司生產的5% 烯效唑可濕性粉劑。

1.3 試驗設計

試驗采用完全隨機區組設計，共設11個烯效唑質量濃度水平，分別為0（CK）、50、100、150、200、250、300、400、500、750、1 000 mg/L，每個處理3次重復，每次重復1個小區（5 m×0.8 m）。分別于二葉期（5月7日）對甜高粱進行烯效唑水溶液噴施，噴施量為1 L。2018年4月27日播種，株行距為0.2 m×0.4 m，播前施復合肥（N、P、K含量均為15% ）750 kg/hm2、尿素（N含量為46% ）150 kg/hm2為底肥，整個生育期不再追肥，其他栽培措施同一般大田生產。收獲期統計各小區倒伏率；收獲時，每個小區隨機選取5株調查其株高、莖粗，之后測量全區莖稈產量。

1.4 數據分析

利用SPSS Statistic 20和Excel 2007軟件對試驗數據進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 烯效唑對甜高粱株高的影響

烯效唑是一種常用的生長延緩劑，可以有效降低植株株高。方差分析（表1）顯示，不同處理質量濃度對甜高粱株高的影響達極顯著（P＜0.01）。多重比較結果（圖1）表明，噴施烯效唑水溶液后，甜高粱株高均有所降低，當噴施烯效唑質量濃度大于等于200 mg/L時，甜高粱株高顯著低于對照（P＜0.05），分別較對照降低6.1% 、7.0% 、11.8% 、20.8% 、22.1% 、39.6% 、37.9% 。可見，二葉期噴施大于150 mg/L烯效唑水溶液可以顯著降低甜高粱株高。

表1烯效唑對甜高粱主要農藝性狀影響的方差分析

2.2 烯效唑對甜高粱莖粗的影響

表1結果表明，不同處理質量濃度對甜高粱莖粗的影響達極顯著（P＜0.01）。多重比較結果表明（圖2），噴施烯效唑水溶液后，甜高粱莖粗隨著烯效唑質量濃度的增加逐漸變粗，分別較對照增粗0.66% 、3.44% 、7.75% 、11.62% 、7.61% 、8.51% 、12.75% 、13.64% 、23.94% 、23.82% ，當噴施質量濃度大于等于150 mg/L時，甜高粱莖粗較對照均顯著增加（P＜0.05），但150～400 mg/L處理兩兩之間差異不顯著，大于500 mg/L后，莖粗又顯著增加，但此時株高降低過多，會導致甜高粱減產。

2.3 烯效唑對甜高粱倒伏率的影響

方差分析表明（表1），不同處理質量濃度對甜高粱倒伏率影響達極顯著（P＜0.01）。圖3結果顯示，噴施烯效唑水溶液后，甜高粱倒伏率均有所降低，總體上呈現出隨著噴施質量濃度的增加甜高粱倒伏率逐漸下降的趨勢。其中，50～150 mg/L的3個處理與對照間差異不顯著；當處理質量濃度大于等于200 mg/L時，倒伏率則顯著低于對照，分別較對照降低22.6% 、20.8% 、28.3% 、45.3% 、47.2% 、69.8% 、66.0% 。可見，二葉期噴施大于150 mg/L烯效唑水溶液可以顯著降低甜高粱倒伏率。

2.4 烯效唑對甜高粱小區莖稈產量的影響

噴施烯效唑可以矮化增粗甜高粱，因此，對于產量的影響效應差異較大。表1結果顯示，不同處理質量濃度對甜高粱小區莖稈產量的影響達極顯著（P＜0.01）。由圖4可知，噴施烯效唑水溶液后，甜高粱小區莖稈產量隨著烯效唑噴施質量濃度的增加呈先增加后下降的趨勢。其中，50～250 mg/L范圍內，甜高粱小區莖稈產量隨著烯效唑質量濃度的增大而增加，200、250 mg/L處理顯著高于對照；大于250 mg/L以后小區莖稈產量隨烯效唑質量濃度的增大而逐漸降低，750、1 000 mg/L處理對甜高粱造成明顯減產。

3 結論與討論

本試驗研究結果表明，外源噴施不同質量濃度烯效唑水溶液對甜高粱株高、莖粗、倒伏率和莖稈產量均具有極顯著影響。隨著噴施質量濃度的增加，甜高粱株高、倒伏率逐漸下降，莖粗逐漸增加，莖稈產量則呈現先增加后降低的趨勢。綜合考慮各個性狀因子得出，二葉期對甜高粱外源噴施200～300 mg/L烯效唑水溶液，既可以提高甜高粱抗倒性，又可以增加甜高粱莖稈產量。

倒伏，破壞了甜高粱作物的群體結構和莖稈的輸導系統，影響根系向莖稈輸送水分和養分，導致其莖稈產量下降，同時也加大了機械化收獲難度，因而，成為限制甜高粱市場產業化推廣的重要因素。當前，主要是通過選育莖稈機械強度高的品種和不結籽粒的A3細胞質雜交種來提高甜高粱的抗倒性[8]。

烯效唑，由日本住友公司于20世紀80年代初推出，我國于1988年試制成功，是一種高效植物生長調節劑和廣譜性內源殺菌劑，具有活性高、低毒和殘留小等特點[14]，在小麥、玉米、水稻等研究領域均取得了一定進展。楊文鈺等[12，15]研究表明，烯效唑處理小麥后可有效提高小麥抗倒性和增加小麥次生根數及根系活力。IRSHAD[16]研究認為，烯效唑是赤霉素合成抑制劑，能控制玉米的營養生長，縮短節間長，增強木質素代謝能力，提高抗倒抗逆能力。李玥瑩[17]研究表明，烯效唑可提高水稻葉綠素含量，增強其光合速率，進而起到增產的作用。

2011年禤維言等[18]在廣西就多效唑對甜高粱生長及生理特性的影響進行研究。結果表明，多效唑可以有效降低甜高粱的株高和莖長，增加莖稈粗度，提高甜高粱的抗倒伏能力和莖稈產量。張偉等[19]對甜高粱不同生育期噴施不同濃度的烯效唑研究結果顯示，烯效唑對甜高粱矮化增粗、提高抗倒性效應明顯。本試驗以山西省農業科學院高粱研究所自主選育的晉甜雜3號為試驗材料，采用11個質量濃度梯度的烯效唑于二葉期對甜高粱進行葉面噴施，試驗結果與上述研究結果基本相似，均認為適宜濃度的烯效唑對甜高粱有矮化增粗、提高抗倒性和莖稈產量的效果。劉星貝[14]研究認為，烯效唑在植物赤霉素合成過程中，抑制了貝殼杉烯氧化為貝殼杉烯酸的過程，從而減少了赤霉素的合成前體，抑制了赤霉素的合成，降低了內源赤霉素的水平以及內源生長素的水平，最終起到矮化增粗、提高抗倒性的作用。楊文鈺等[12，20]研究表明，烯效唑既能增強小麥、玉米光合速率，也可提高根系對礦質元素吸收，進而起到增產作用。本研究僅對二葉期甜高粱噴施烯效唑后的主要農藝性狀及其倒伏率進行了研究，其具體影響生理機制則有待于進一步研究。