烯效唑对甜高粱主要农艺性状及倒伏率的影响

薛丁丁，王 官，张 阳，张 伟，赵威军，邵荣峰

（山西农业大学（山西省农业科学院）高粱研究所，山西晋中030600）

甜高粱是普通粒用高粱的一个变种，又称甜秆、芦粟、糖高粱[1-3]。其生物产量高，含糖量高，既可作为粮食作物、糖料作物，又可作为饲料作物和能源作物[4-6]。甜高粱在热带、温带及亚寒带地域均可种植，在我国主要种植于黑龙江、吉林、辽宁、甘肃、山东、山西、青海等地[7]。

倒伏，一直是甜高粱育种和市场产业化推广上的一大难点、痛点。倒伏后，既增加了甜高粱收获的难度又影响其生物质产量。山西省农业科学院赵威军等[8]曾提出，通过选育不结籽粒的A3细胞质杂交种来提高甜高粱的抗倒性。但此方法仅为抗倒性甜高粱新品种的选育提供了方向，而对之前选育出的优良甜高粱杂交种无效。

烯效唑，是一种三唑类植物生长延缓剂，有强烈的生长调节功能，并具有生物活性高、低毒、残留小的特点，易降解，对环境无污染[9]。在过去许多年里，国内外许多学者围绕烯效唑展开了一系列的研究。韩毅强[10]研究表明，烯效唑可使大豆根长增加、根径变粗、根尖数增多，进而提高大豆根系活力。李东[11]研究认为，适宜浓度的烯效唑可提高玉米叶片和籽粒中可溶性糖、蔗糖和淀粉含量。杨文钰等[12]研究表明，烯效唑在小麦上的应用既能提高根系活力，促进根系对矿质元素的吸收；又能提高叶片中叶绿素含量，增强光合速率，增加产量。刘星贝等[13]研究认为，烯效唑可显著降低甜荞的倒伏率和倒伏指数。而有关烯效唑对甜高粱的影响鲜有报道。

为探索烯效唑对甜高粱主要农艺性状的影响，本试验以山西省农业科学院高粱研究所自主选育的晋甜杂3号为试验材料，通过叶面喷施不同质量浓度的烯效唑水溶液，研究其对甜高粱株高、茎粗、抗倒性和茎秆产量的影响效果，以期筛选出既能抗倒又能增产的最佳烯效唑喷施质量浓度，为烯效唑在甜高粱生产上的应用提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2018年在山西省农业科学院高粱研究所晋中东白试验地进行。甜高粱全生育期月平均气温19.96℃，月平均降雨量20.13 mm，光照充足，土壤为壤土，肥力中等。

1.2 试验材料

供试甜高粱品种为晋甜杂3号，为山西省农业科学院高粱研究所自主选育的甜高粱杂交种。

供试药剂为江苏剑牌农化股份有限公司生产的5% 烯效唑可湿性粉剂。

1.3 试验设计

试验采用完全随机区组设计，共设11个烯效唑质量浓度水平，分别为0（CK）、50、100、150、200、250、300、400、500、750、1 000 mg/L，每个处理3次重复，每次重复1个小区（5 m×0.8 m）。分别于二叶期（5月7日）对甜高粱进行烯效唑水溶液喷施，喷施量为1 L。2018年4月27日播种，株行距为0.2 m×0.4 m，播前施复合肥（N、P、K含量均为15% ）750 kg/hm2、尿素（N含量为46% ）150 kg/hm2为底肥，整个生育期不再追肥，其他栽培措施同一般大田生产。收获期统计各小区倒伏率；收获时，每个小区随机选取5株调查其株高、茎粗，之后测量全区茎秆产量。

1.4 数据分析

利用SPSS Statistic 20和Excel 2007软件对试验数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 烯效唑对甜高粱株高的影响

烯效唑是一种常用的生长延缓剂，可以有效降低植株株高。方差分析（表1）显示，不同处理质量浓度对甜高粱株高的影响达极显著（P＜0.01）。多重比较结果（图1）表明，喷施烯效唑水溶液后，甜高粱株高均有所降低，当喷施烯效唑质量浓度大于等于200 mg/L时，甜高粱株高显著低于对照（P＜0.05），分别较对照降低6.1% 、7.0% 、11.8% 、20.8% 、22.1% 、39.6% 、37.9% 。可见，二叶期喷施大于150 mg/L烯效唑水溶液可以显著降低甜高粱株高。

表1烯效唑对甜高粱主要农艺性状影响的方差分析

2.2 烯效唑对甜高粱茎粗的影响

表1结果表明，不同处理质量浓度对甜高粱茎粗的影响达极显著（P＜0.01）。多重比较结果表明（图2），喷施烯效唑水溶液后，甜高粱茎粗随着烯效唑质量浓度的增加逐渐变粗，分别较对照增粗0.66% 、3.44% 、7.75% 、11.62% 、7.61% 、8.51% 、12.75% 、13.64% 、23.94% 、23.82% ，当喷施质量浓度大于等于150 mg/L时，甜高粱茎粗较对照均显著增加（P＜0.05），但150～400 mg/L处理两两之间差异不显著，大于500 mg/L后，茎粗又显著增加，但此时株高降低过多，会导致甜高粱减产。

2.3 烯效唑对甜高粱倒伏率的影响

方差分析表明（表1），不同处理质量浓度对甜高粱倒伏率影响达极显著（P＜0.01）。图3结果显示，喷施烯效唑水溶液后，甜高粱倒伏率均有所降低，总体上呈现出随着喷施质量浓度的增加甜高粱倒伏率逐渐下降的趋势。其中，50～150 mg/L的3个处理与对照间差异不显著；当处理质量浓度大于等于200 mg/L时，倒伏率则显著低于对照，分别较对照降低22.6% 、20.8% 、28.3% 、45.3% 、47.2% 、69.8% 、66.0% 。可见，二叶期喷施大于150 mg/L烯效唑水溶液可以显著降低甜高粱倒伏率。

2.4 烯效唑对甜高粱小区茎秆产量的影响

喷施烯效唑可以矮化增粗甜高粱，因此，对于产量的影响效应差异较大。表1结果显示，不同处理质量浓度对甜高粱小区茎秆产量的影响达极显著（P＜0.01）。由图4可知，喷施烯效唑水溶液后，甜高粱小区茎秆产量随着烯效唑喷施质量浓度的增加呈先增加后下降的趋势。其中，50～250 mg/L范围内，甜高粱小区茎秆产量随着烯效唑质量浓度的增大而增加，200、250 mg/L处理显著高于对照；大于250 mg/L以后小区茎秆产量随烯效唑质量浓度的增大而逐渐降低，750、1 000 mg/L处理对甜高粱造成明显减产。

3 结论与讨论

本试验研究结果表明，外源喷施不同质量浓度烯效唑水溶液对甜高粱株高、茎粗、倒伏率和茎秆产量均具有极显著影响。随着喷施质量浓度的增加，甜高粱株高、倒伏率逐渐下降，茎粗逐渐增加，茎秆产量则呈现先增加后降低的趋势。综合考虑各个性状因子得出，二叶期对甜高粱外源喷施200～300 mg/L烯效唑水溶液，既可以提高甜高粱抗倒性，又可以增加甜高粱茎秆产量。

倒伏，破坏了甜高粱作物的群体结构和茎秆的输导系统，影响根系向茎秆输送水分和养分，导致其茎秆产量下降，同时也加大了机械化收获难度，因而，成为限制甜高粱市场产业化推广的重要因素。当前，主要是通过选育茎秆机械强度高的品种和不结籽粒的A3细胞质杂交种来提高甜高粱的抗倒性[8]。

烯效唑，由日本住友公司于20世纪80年代初推出，我国于1988年试制成功，是一种高效植物生长调节剂和广谱性内源杀菌剂，具有活性高、低毒和残留小等特点[14]，在小麦、玉米、水稻等研究领域均取得了一定进展。杨文钰等[12，15]研究表明，烯效唑处理小麦后可有效提高小麦抗倒性和增加小麦次生根数及根系活力。IRSHAD[16]研究认为，烯效唑是赤霉素合成抑制剂，能控制玉米的营养生长，缩短节间长，增强木质素代谢能力，提高抗倒抗逆能力。李玥莹[17]研究表明，烯效唑可提高水稻叶绿素含量，增强其光合速率，进而起到增产的作用。

2011年禤维言等[18]在广西就多效唑对甜高粱生长及生理特性的影响进行研究。结果表明，多效唑可以有效降低甜高粱的株高和茎长，增加茎秆粗度，提高甜高粱的抗倒伏能力和茎秆产量。张伟等[19]对甜高粱不同生育期喷施不同浓度的烯效唑研究结果显示，烯效唑对甜高粱矮化增粗、提高抗倒性效应明显。本试验以山西省农业科学院高粱研究所自主选育的晋甜杂3号为试验材料，采用11个质量浓度梯度的烯效唑于二叶期对甜高粱进行叶面喷施，试验结果与上述研究结果基本相似，均认为适宜浓度的烯效唑对甜高粱有矮化增粗、提高抗倒性和茎秆产量的效果。刘星贝[14]研究认为，烯效唑在植物赤霉素合成过程中，抑制了贝壳杉烯氧化为贝壳杉烯酸的过程，从而减少了赤霉素的合成前体，抑制了赤霉素的合成，降低了内源赤霉素的水平以及内源生长素的水平，最终起到矮化增粗、提高抗倒性的作用。杨文钰等[12，20]研究表明，烯效唑既能增强小麦、玉米光合速率，也可提高根系对矿质元素吸收，进而起到增产作用。本研究仅对二叶期甜高粱喷施烯效唑后的主要农艺性状及其倒伏率进行了研究，其具体影响生理机制则有待于进一步研究。