不同時期噴施植物生長調(diào)節(jié)劑對芝麻株型及產(chǎn)量的影響

摘要：為使用化控技術(shù)調(diào)控芝麻株型，研究適宜機械化收獲芝麻技術(shù)，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(jié)胺對芝麻株型及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，多效唑、矮壯素和縮節(jié)胺不同時期噴施均可導(dǎo)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(jié)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(dǎo)致芝麻單株蒴果數(shù)顯著增加，分別達63.22%、15.52%和48.28%，而多效唑和縮節(jié)胺只在苗期或初花期噴施才可導(dǎo)致單株蒴果數(shù)顯著增加；苗期+初花期均噴施矮壯素的小區(qū)芝麻產(chǎn)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(shù)較多、增產(chǎn)效果最好，建議在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：芝麻；植物生長調(diào)節(jié)劑；株型；產(chǎn)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(zhì)優(yōu)且富含多種豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，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(qū)［1］，全球芝麻種植面積位居主要油料作物第六位（FAO統(tǒng)計）［2］。我國湖北、河南、安徽、江西等地為芝麻的主產(chǎn)區(qū)［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(zhì)含量及富含豐富的其它營養(yǎng)物質(zhì)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(xiàn)逐漸增長的態(tài)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展。芝麻莖稈較高、果軸較長容易引起倒伏，同時現(xiàn)有收獲設(shè)備并不適用，導(dǎo)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(shù)研究是實現(xiàn)芝麻機械化收獲的關(guān)鍵舉措。

常見的植物化學(xué)矮化栽培技術(shù)為噴施多效唑（paclobutrazol，PP333）或矮壯素（chlormequat chloride，CCC）或縮節(jié)胺（mepiquat chloride，DPC）等植物生長調(diào)節(jié)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(fā)現(xiàn)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(xué)者通過噴施不同種類或不同濃度植物生長調(diào)節(jié)劑來研究對芝麻的矮化作用［15-17］，但植物生長調(diào)節(jié)劑不同時期噴施對芝麻的矮化調(diào)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(jié)胺3種植物生長調(diào)節(jié)劑在100 mg/L的濃度下，不同時期噴施對芝麻的株型和產(chǎn)量的影響，以期為通過植物生長調(diào)節(jié)劑施用調(diào)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(zhèn)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(nóng)業(yè)科學(xué)院選育，2021年3月經(jīng)湖北省種子協(xié)會專家組評審鑒定（鑒定編號：鄂鑒芝202106）。該品種表現(xiàn)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(diào)節(jié)劑有15%多效唑可濕性粉劑、50%矮壯素水劑、98%縮節(jié)胺可溶粉劑，均為四川國光農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗方法

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，6月21日播種，設(shè)植物生長調(diào)節(jié)劑（多效唑、矮壯素、縮節(jié)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(fù)，小區(qū)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(tǒng)一的水肥管理措施，與大田生產(chǎn)相同。

1.4 指標測定

植物生長調(diào)節(jié)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(shù)、每蒴粒數(shù)、千粒重和小區(qū)產(chǎn)量。每個處理定點選取小區(qū)中間行連續(xù)5個植株進行測定。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2016軟件進行數(shù)據(jù)處理，使用SPSS 17.0軟件進行方差分析及顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 對芝麻產(chǎn)量的影響

多效唑、矮壯素和縮節(jié)胺處理均導(dǎo)致芝麻產(chǎn)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(chǎn)量分別增加了5.61%、28.68%和5.16%，其中P2處理后芝麻產(chǎn)量極顯著高于對照（Plt;0.01）；矮壯素C1、C2、C3處理后芝麻產(chǎn)量分別增加了14.79%、6.51%和30.88%，其中C1和C3處理后芝麻產(chǎn)量極顯著高于對照（Plt;0.01）；縮節(jié)胺S1、S2、S3處理后芝麻產(chǎn)量分別增加了21.29%、3.05%和9.29%，其中S1處理后芝麻產(chǎn)量極顯著高于對照（Plt;0.01），S3處理后芝麻產(chǎn)量顯著高于對照（Plt;0.05）。

同種植物生長調(diào)節(jié)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(chǎn)效果好，矮壯素苗期+初花期均噴施比只噴施一次增產(chǎn)效果好，而縮節(jié)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(diào)節(jié)劑種類來看，噴施矮壯素的增產(chǎn)效果更明顯，其中C3增產(chǎn)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(jié)胺均能使芝麻株高不同程度的降低，但矮壯素和縮節(jié)胺的作用效果要優(yōu)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(yōu)；縮節(jié)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(dǎo)致使始蒴部位降低（表3）。多效唑處理后，P2導(dǎo)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(dǎo)致芝麻始蒴部位顯著降低（Plt;0.05），且C1和C3效果優(yōu)于C2；縮節(jié)胺處理后，S2和S3導(dǎo)致芝麻始蒴部位顯著降低（Plt;0.05），且S2效果優(yōu)于S3。從不同植物生長調(diào)節(jié)劑的作用效果來看，矮壯素和縮節(jié)胺對始蒴部位的降低效果優(yōu)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(diào)節(jié)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(dǎo)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(dǎo)致芝麻主莖果軸長顯著變短（Plt;0.05）；縮節(jié)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(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

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

3種植物生長調(diào)節(jié)劑不同時期噴施對芝麻每蒴粒數(shù)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(jié)胺對芝麻千粒重影響產(chǎn)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(jié)胺處理后千粒重?zé)o顯著變化。矮壯素對千粒重增加效果要顯著優(yōu)于多效唑和縮節(jié)胺。

2.4 芝麻株型及產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)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(shù)、每蒴粒數(shù)和千粒重進行相關(guān)性分析（表5）。結(jié)果表明，芝麻株型及產(chǎn)量構(gòu)成因素之間存在著密切的關(guān)聯(lián)作用。芝麻株高與始蒴部位呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)性系數(shù)為0.65；始蒴部位與主莖果軸長、單株蒴果數(shù)均呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)性系數(shù)分別為-0.496和-0.379；主莖果軸長與單株蒴果數(shù)呈顯著正相關(guān)，相關(guān)性系數(shù)為0.351；單株蒴果數(shù)與千粒重呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)性系數(shù)為0.576。

3 結(jié)論與討論

芝麻屬于無限花序，在環(huán)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(chǎn)。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(xiàn)芝麻增產(chǎn)增收和機械化收獲的有效措施。

植物生長調(diào)節(jié)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(jié)胺均屬于植物生長延緩劑，通過抑制或延緩植物生長發(fā)育發(fā)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(diào)節(jié)劑對植株生長發(fā)育的影響，而關(guān)于不同時期噴施對植物生長發(fā)育影響的報道很少。

多效唑、矮壯素和縮節(jié)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(jié)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(diào)節(jié)劑可降低燕麥植株高度的研究結(jié)果一致［20］。但不同生長調(diào)節(jié)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(jié)胺始蒴部位最低。林勇翔等研究發(fā)現(xiàn)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(jié)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(diào)節(jié)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(jié)胺的噴施對芝麻產(chǎn)量構(gòu)成因素有一定影響。林勇翔等研究發(fā)現(xiàn)噴施矮壯素可使芝麻單株蒴果數(shù)增加［17］；胡金和等發(fā)現(xiàn)噴施縮節(jié)胺可增加單株有效蒴果數(shù)［21］。本研究發(fā)現(xiàn)不同時期噴施100 mg/L多效唑、矮壯素和縮節(jié)胺可使芝麻單株蒴果數(shù)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(jié)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(jié)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(shù)增加，同時，能夠增加芝麻產(chǎn)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(chǎn)量最高。因此，從芝麻生產(chǎn)的角度出發(fā)，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(chǎn)量高，不僅有利于機械化收獲，同時能夠?qū)崿F(xiàn)增產(chǎn)增收。

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