植物生長調(diào)節(jié)劑在胡麻上的應(yīng)用效果研究

陳軍 葉春雷 王煒 李進(jìn)京

摘要：為探討植物生長調(diào)節(jié)劑在胡麻生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，通過田間試驗(yàn)研究烯效唑和多效唑?qū)ΜF(xiàn)蕾期和盛花期胡麻生長、葉片生物酶活性及產(chǎn)量的影響，以期為胡麻化控栽培提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明，2種生長調(diào)節(jié)劑在胡麻現(xiàn)蕾期和盛花期分2次噴施均可以明顯降低胡麻的株高和重心高度，明顯增加莖粗，進(jìn)而影響胡麻產(chǎn)量形成。4個噴施植物生長調(diào)節(jié)劑的處理在胡麻現(xiàn)蕾期和盛花期，與清水對照相比，平均株高降低15.09%和19.22%，平均重心高度降低10.47%和20.18%，平均鮮重降低7.73%和13.51%，平均莖粗增加7.69%和13.33%，且盛花期噴施的效應(yīng)更加明顯?，F(xiàn)蕾期和盛花期不同處理間CAT含量、SOD含量、MDA含量均存在顯著差異。隨生育期的推進(jìn)，CAT含量均呈明顯下降趨勢；SOD含量表現(xiàn)出不同的變化，噴施烯效唑處理和清水對照SOD含量均呈上升趨勢，噴施多效唑處理均呈下降趨勢；MDA含量均呈上升趨勢。綜上所述，噴施5%烯效唑可濕性粉劑1 995 g/hm2兌水450 kg和15%多效唑可濕性粉劑1 995 g/hm2兌水450 kg效果良好，能夠在穩(wěn)定產(chǎn)量的同時有效地增強(qiáng)抗倒伏能力。

關(guān)鍵詞：胡麻；生長調(diào)節(jié)劑；產(chǎn)量；抗倒伏；生物酶活性

中圖分類號：S565.9? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2097-2172（2024）02-0157-06

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.02.011

Study on the Application Effect of Plant Growth Regulators on Flax

CHEN Jun， YE Chunlei， WANG Wei， LI Jinjing

（Institute of Biotechnology， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： In order to explore the application effect of plant growth regulators in flax production， field experiments were conducted to study the effects of uniconazole and paclobutrazol on the growth， enzyme activity of leaves， and yield of flax during the budding and blooming stages， so as to provide a the oretical basis for the study of flax chemical control and high-yield cultivation. The results showed that two growth regulators applied twice during the budding and blooming stages of flax could significantly reduce the plant height and center of gravity height of flax， which could significantly increase stem diameter， and thus affect the formation of flax yield. During the two stages， when compared to the control with water sparying， the 4 treatments showed an average reduction of 15.09% to 19.22% in plant height， an average reduction of 10.47% to 20.18% in center of gravity height， an average decrease of 7.73% to 13.51% in flesh weight， and an average increase of 7.69% to 13.33% in stem diameter. Moreover， the effect of spraying during the peak flowering period was more significant. There were significant differences in CAT content， SOD content， and MDA content between different treatments during the two periods. As the growth progressed， the CAT content showed a significant downward trend， whereas the SOD content showed different changes， with both the uniconazole treatment and the control showing an upward trend， while the polyconazole treatment showed a downward trend. The MDA content showed an upward trend. In summary， under the conditions of this experiment， spraying 5% uniconazole wettable powder at a restrained dose of 1 995 g/ha diluted with 450 kg water and 15% polyconazole wettable powder at a restrained dose of 1 995 g/ha diluted with 450 kg water are the optimal spraying concentration， which can effectively enhance the lodging resistance of flax while stabilizing yield.

Key words： Linum usitatissimum L.; Growth regulator; Yield; Lodging resistance; Biological enzyme activity

胡麻（Linum usitatissimum L.）為亞麻科（Linaceae）亞麻屬（Linum）一年生草本植物，屬于油用亞麻，是我國北方干旱及半干旱地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)和油料作物［1 ］。近年來，隨著種植面積和效益的逐漸提高，胡麻已成為農(nóng)民調(diào)整種植結(jié)構(gòu)的重要作物。胡麻作為密植作物，莖稈纖細(xì)柔弱而冠層較大，加之受氣候因素、水肥條件、栽培方式等諸多因素影響，極易發(fā)生根倒伏，造成籽粒產(chǎn)量低而不穩(wěn)，品質(zhì)下降，嚴(yán)重制約胡麻產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展［2 - 3 ］。如何提高胡麻抗倒性，達(dá)到增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)就成為學(xué)者研究的熱點(diǎn)。目前認(rèn)為，與胡麻抗倒性相關(guān)的生長性狀主要有株高、重心高度、莖粗、莖稈抗折力和莖稈纖維含量等指標(biāo)［4 ］。植物生長調(diào)節(jié)劑能夠有效地調(diào)控作物生長發(fā)育進(jìn)程，其高效而顯著的調(diào)節(jié)效應(yīng)在作物抗倒伏研究中發(fā)揮了積極作用。噴施生長調(diào)節(jié)劑能夠明顯影響作物株高、重心高度、莖粗等，且在多種大田作物生產(chǎn)中得已驗(yàn)證。楊晶等［5 ］、王丹等［6 ］、楊崇慶等［7 ］分別在燕麥、小麥和胡麻研究中證實(shí)了這一論斷。植物生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)用比較成熟的作物為水稻、玉米、大豆、小麥等，而相關(guān)應(yīng)用研究在胡麻生產(chǎn)方面報道較少。我們選擇多效唑和烯效唑2種以化控抗倒制劑為主的植物生長調(diào)節(jié)劑，在河西灌區(qū)水澆地胡麻現(xiàn)蕾期和開花期2個關(guān)鍵物候期開展藥劑噴施試驗(yàn)，探討葉面噴施生長調(diào)節(jié)劑對提高胡麻抗倒伏能力和產(chǎn)量的影響，并從形態(tài)特征和生理生化方面分析其影響機(jī)制，以期為胡麻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培提供科學(xué)依據(jù)。

1? ?材料與方法

1.1? ?供試材料

供試藥劑為5%烯效唑可濕性粉劑、15%多效唑可濕性粉劑，均由四川國光農(nóng)化股份有限公司提供。指示胡麻品種為隴亞14號，由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所提供。

1.2? ?試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院黃羊麥類作物試驗(yàn)站（東經(jīng)107° 12′、北緯40° 40′）。海拔1 740 m，年均溫度6.8 ℃，年日照時數(shù)3 000 h以上，年均降水量141.2 m，年均蒸發(fā)量2 000 mm以上，屬于典型的綠洲灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。試驗(yàn)共設(shè)5個處理，處理T1，5%烯效唑可濕性粉劑制劑量1 320 g/hm2兌水450 kg于胡麻現(xiàn)蕾期和盛花期各噴施1次；處理T2，5%烯效唑可濕性粉劑制劑量1 995 g/hm2兌水450 kg于胡麻現(xiàn)蕾期和盛花期各噴施1次；處理T3，15%多效唑可濕性粉劑制劑量1 320 g/hm2兌水450 kg于胡麻現(xiàn)蕾期和盛花期各噴施1次；處理T4，15%多效唑可濕性粉劑制劑量1 995 g/hm2兌水450 kg于胡麻現(xiàn)蕾期和盛花期各噴施1次；處理T5（CK）為清水對照，于胡麻現(xiàn)蕾期和盛花期各噴施450 kg清水1次。

試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組排列，3 次重復(fù)，小區(qū)面積40 m2（10 m×4 m）。試驗(yàn)設(shè)置2個噴施節(jié)點(diǎn)，即胡麻現(xiàn)蕾期（6月17日）進(jìn)行第1次噴藥，盛花期（6月25日）進(jìn)行第2次噴藥。各處理均施N 112.5 kg/hm2、P2O5 75.0 kg/hm2、K2O 52.5 kg/hm2，其中氮肥的2/3作為基肥，1/3作為追肥于現(xiàn)蕾前追施；磷肥和鉀肥均作為基肥全部施用。其他田間管理措施同常規(guī)。

1.3? ?測試項(xiàng)目及方法

于胡麻現(xiàn)蕾期（Budding period，BP）（77 d）、盛花期（Blooming，B）（85 d）分別選取具有代表性的植株10株，噴藥后7 d取樣，測定以下指標(biāo)。

1.3.1? ? 植株形態(tài)特征測定? ? 以莖稈基部齊地面處為起點(diǎn)，將直尺沿著主莖量到植株頂部（生長點(diǎn)）即為株高（PH）；將植株從莖稈基部齊地面處剪斷，再把植株橫放，用食指水平托起植株，平衡時手指所在位置距離莖稈基部的距離為重心高度；用游標(biāo)卡尺測定莖稈子葉節(jié)以上5 cm處的直徑，即為莖粗。

1.3.2? ?籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因子測定? ? 胡麻成熟收獲前在每小區(qū)中間行隨機(jī)取樣10株考種，測定單株有效果數(shù)、角果粒數(shù)、千粒重和單株產(chǎn)量等。收獲時按小區(qū)單收，曬干后測產(chǎn)。

1.3.3? ? 葉片生物酶活性測定? ? 在現(xiàn)蕾期、盛花期分別采集植株新鮮葉片，裝袋后冰盒保存帶回實(shí)驗(yàn)室及時測定植株葉片過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（ MDA）等酶活性（均用微量法- solarbio試劑盒測定）。

1.4? ?數(shù)據(jù)分析

采用Excel 整理數(shù)據(jù)及作圖，采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行相關(guān)性（Pearson分析法）、差異顯著性檢驗(yàn)（α=0. 05，Duncan法）分析。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?現(xiàn)蕾期和盛花期噴施生長調(diào)節(jié)劑對胡麻形態(tài)特征的影響

由表1可看出，現(xiàn)蕾期和盛花期噴施生長調(diào)節(jié)劑均不同程度降低了胡麻株高和重心高度及鮮重，增加了莖粗，進(jìn)而影響其生物量。4個噴施植物生長調(diào)節(jié)劑的處理在胡麻現(xiàn)蕾期和盛花期，平均株高較CK降低15.09%和19.22%，平均重心高度較CK降低10.47%和20.18%，平均鮮重較CK分別降低7.73%和13.51%，平均莖粗較CK分別增加7.69%和13.33%。現(xiàn)蕾期株高處理T1、T2比CK降低了17.67 %、15.95%，處理T3、T4比CK降低了14.66 %、12.07%；重心高度處理T1、T2比CK分別降低了18.60%、5.12%，處理T3、T4比CK分別降低了5.81%、2.33%；莖粗處理T1、T2比CK分別升高了1.54%和7.18%，處理T3、T4比T5分別升高了10.26%、16.92%。盛花期株高處理T1、T2比CK分別降低了21.09%、19.39%，處理T3、T4比CK分別降低了19.05%、17.69%；重心高度處理T1、T2比CK分別降低了24.77%、19.27%，處理T3、T4比CK分別降低了18.81%、17.43%；莖粗處理T1、T2比CK分別升高了5.71%、6.67%，處理T3、T4比CK分別升高了18.57%、22.38%?，F(xiàn)蕾期CK株高顯著高于其他處理，? T4和CK重心高度顯著高于處理T1和處理T2， 處理T4和CK鮮重顯著高于其他處理，處理 T3和處理T4莖粗顯著高于其他處理。盛花期4個噴施生長調(diào)節(jié)劑處理的株高、重心高度和鮮重均顯著低于CK（P < 0.05），處理T3和T4莖粗均顯著高于其他處理。從兩個時期的噴施效果來看，盛花期噴施的各項(xiàng)指標(biāo)的變化均高于現(xiàn)蕾期，說明盛花期噴施對胡麻生長的影響效應(yīng)更明顯。從烯效唑和多效唑的噴施濃度來看，隨著濃度增加，4個噴施生長調(diào)節(jié)劑處理的各項(xiàng)指標(biāo)均有所增加，而低濃度噴施時在2個時期對株高、重心高度的影響要高于高濃度，而莖粗則相反。

2.2? ?噴施生長調(diào)節(jié)劑對胡麻產(chǎn)量構(gòu)成因子及產(chǎn)量的影響

2.2.1? ? 產(chǎn)量構(gòu)成因子? ? 胡麻產(chǎn)量形成受株高、千粒重、角果粒數(shù)影響較大［8 - 9 ］。由表2可看出，噴施多效唑與烯效唑?qū)楫a(chǎn)量構(gòu)成的影響主要表現(xiàn)在株高和千粒重，對胡麻的單株果數(shù)、角果粒數(shù)影響不大。與CK相比，處理T1、T2的千粒重分別增加2.67%、5.33%，處理T3、T4的千粒重分別增加8.00%、12.00%。處理T4千粒重較CK差異顯著，且隨烯效唑和多效唑濃度增加，胡麻株高、千粒重均有所增加，而角果粒數(shù)有所降低。

2.2.2? ? 產(chǎn)量? ? 由圖1可看出，不同處理間產(chǎn)量存在顯著差異，處理T4較其余處理均差異顯著，且隨烯效唑和多效唑濃度增加產(chǎn)量也相應(yīng)增加。其中以處理T4產(chǎn)量最高，為1 668 kg/hm2，較CK增產(chǎn)4.40%；處理T2次之，為1 656 kg/hm2，較CK增產(chǎn)3.62%；處理T1、處理T3分別較CK增產(chǎn)0.96%、2.21%。說明噴施較高濃度的烯效唑和多效唑有利于胡麻穩(wěn)產(chǎn)。

2.3? ?現(xiàn)蕾期和盛花期藥劑噴施對胡麻葉片酶活性的影響

2.3.1? ? 對MDA酶活性的影響? ? 丙二醛（MDA） 是反映細(xì)胞膜脂過氧化程度的重要標(biāo)志，其含量高低反映植物細(xì)胞和組織的衰老程度。葉片衰老使植物體內(nèi)的保護(hù)酶活性會不斷下降，MDA 含量上升［7 ］。由圖2可看出，隨生育期的推進(jìn)，MDA含量呈上升趨勢，其中處理T1和T4處理MDA含量增加較大，盛花期與現(xiàn)蕾期相比較，分別增加了8.28、7.51 nmoL/g。噴施生長調(diào)節(jié)劑處理盛花期與現(xiàn)蕾期不同處理間MDA含量差異均達(dá)顯著水平。

2.3.2? ? 對SOD酶活性的影響? ? 超氧化物歧化酶（SOD）是植物體細(xì)胞中清除活性氧的重要保護(hù)酶，它能夠防御活性氧或其他過氧化物自由基對細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害。SOD與植物細(xì)胞多種代謝活動有關(guān)，能消除活性氧和超氧陰離子自由基對細(xì)胞造成的傷害，保護(hù)膜結(jié)構(gòu)免受氧化損傷。由圖3可看出，現(xiàn)蕾期與盛花期不同處理間SOD含量均存在顯著差異，現(xiàn)蕾期處理T4較其余處理差異顯著，盛花期處理T2較其余處理差異顯著。隨生育期的推進(jìn)，不同處理SOD含量表現(xiàn)出不同的變化，盛花期與現(xiàn)蕾期相比較，處理T1、T2、CK的SOD含量均呈增加趨勢，處理T3、T4均呈下降趨勢。

2.3.3? ? 對CAT酶活性的影響? ? 過氧化氫酶（CAT）與生長素、NADH、NADPH 的作用有關(guān)，與植物體內(nèi)的代謝、抗性關(guān)系密切。過氧化氫酶普遍存在于植物的所有組織中，保護(hù)生物機(jī)體免受過氧化氫的毒害作用，其活性與植物的代謝強(qiáng)度及抗寒、抗病能力有一定關(guān)系。由圖4可看出，現(xiàn)蕾期與盛花期不同處理間CAT含量差異顯著；隨生育期的推進(jìn)，CAT含量均呈明顯下降趨勢，盛花期與現(xiàn)蕾期相比較，處理T1、T2、T3、T4、CK分別降低了57.28、115.3、100.6、122.63、53.51 U/g，且較高濃度下CAT含量降低更明顯。

2.4? ?胡麻產(chǎn)量與生長性狀間相關(guān)性分析

由表3可看出，2次藥劑噴施后胡麻產(chǎn)量與生長性狀株高、重心高度、鮮重間存在負(fù)相關(guān)，與莖粗間存在正相關(guān)，與千粒重存在顯著正相關(guān)，與葉片MDA、SOD酶活性間存在負(fù)相關(guān)，與CAT酶活性間存在顯著正相關(guān)；株高與重心高度間為極顯著正相關(guān)，重心高度與鮮重間為顯著正相關(guān)；莖粗與株高、重心高度、鮮重間為負(fù)相關(guān)。千粒重與莖粗間為極顯著正相關(guān)，與其他倒伏性狀間為負(fù)相關(guān)，與CAT酶活性間為正相關(guān)，與SOD、MDA間為負(fù)相關(guān)。

3? ?討論及結(jié)論

植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用是調(diào)控植物生長發(fā)育的重要手段，在改變株型、抑制器官脫落、植物抗逆性及提高產(chǎn)量等方面發(fā)揮著極其重要的作 用［10 - 11 ］。目前研究應(yīng)用較廣的是多效唑和烯效唑。多效唑由內(nèi)源赤霉素合成，可延緩植株生殖生長、縮短莖節(jié)并對植株葉片中葉綠素有所影響；烯效唑能夠控制赤霉素生物合成途徑中的環(huán)化和氧化位點(diǎn)，有效抑制GAs 的生物合成，對塑造植物株型、降低植株高度和提高抗倒伏能力作用顯著［12 - 13 ］。張倩等［14 ］、姜龍等［15 ］、何虎等［16 ］均認(rèn)為噴施烯效唑和多效唑可以有效提升水稻的抗倒伏能力，增強(qiáng)莖稈強(qiáng)度，降低株高和莖稈重心高度；王耀等［17 ］認(rèn)為，濃度為100 mg/L的多效唑可增強(qiáng)胡麻的抗倒伏能力，有效地促進(jìn)胡麻增產(chǎn)。曹豪等［18 ］認(rèn)為施用多效唑、烯效唑等可誘導(dǎo)作物抗逆性基因表達(dá)，增強(qiáng)作物耐旱、抗寒能力。本研究表明，噴施不同濃度的多效唑、烯效唑可有效控制胡麻株高及重心高度，增加莖粗，進(jìn)而影響其生物量、千粒重和產(chǎn)量，有利于胡麻抗倒性的提高。噴施5%烯效唑可濕性粉劑制劑量1 995 g/hm2和15%多效唑可濕性粉劑制劑量1 995 g/hm2的穩(wěn)產(chǎn)效應(yīng)顯著。但烯效唑和多效唑在胡麻生長、產(chǎn)量及生物酶活性等方面是否存在濃度效應(yīng)還需要進(jìn)一步研究。另外，現(xiàn)蕾期和盛花期哪個時期噴施更佳還有待于進(jìn)一步研究。

植物生長調(diào)節(jié)劑與植物體內(nèi)SOD、POD、CAT等酶活性聯(lián)系緊密。聶萌恩等［19 - 20 ］、梁篤等［21 ］、高珍妮等［22 ］分別在谷子、高粱和亞麻上得出噴施多效唑后葉片SOD和POD活性提高，MDA含量降低的結(jié)論。在本研究中，2個噴藥時期下不同處理SOD含量存在顯著差異，MDA、CAT含量差異不顯著，可能與胡麻正處于生長與生殖生長交替的時段相關(guān)。隨生育期的推進(jìn)，不同處理MDA含量呈上升趨勢，CAT含量呈下降趨勢，SOD含量有增有降，說明植物葉片細(xì)胞中活性氧的代謝平衡正在發(fā)生改變，細(xì)胞膜相對透性有可能增加。

選擇多效唑和烯效唑2種以化控抗倒制劑為主的植物生長調(diào)節(jié)劑，在河西灌區(qū)水澆地胡麻現(xiàn)蕾期和開花期2個關(guān)鍵時間節(jié)點(diǎn)開展噴施試驗(yàn)的結(jié)果表明，2種生長調(diào)節(jié)劑在胡麻現(xiàn)蕾期和盛花期分2次噴施均可以明顯降低胡麻的株高和重心高度，明顯增加莖粗，進(jìn)而影響胡麻產(chǎn)量形成。4個噴施植物生長調(diào)節(jié)劑的處理在胡麻現(xiàn)蕾期和盛花期，平均株高較清水對照降低15.09%和19.22%，平均重心高度較清水對照降低10.47%和20.18%，平均鮮重較清水對照降低7.73%和13.51%，平均莖粗較清水對照增加7.69%和13.33%，且盛花期噴施的影響效應(yīng)更加明顯?，F(xiàn)蕾期和盛花期不同處理間CAT含量、SOD含量、MDA含量均存在顯著差異。隨生育期的推進(jìn)，CAT含量均呈明顯下降趨勢；SOD含量表現(xiàn)出不同的變化，噴施烯效唑處理和對照SOD含量均呈上升趨勢，噴施多效唑處理均呈下降趨勢；MDA含量均呈上升趨勢。綜上所述，在本試驗(yàn)條件下，噴施5%烯效唑可濕性粉劑1 995 g/hm2兌水450 kg和15%多效唑可濕性粉劑1 995 g/hm2兌水450 kg效果良好，能夠在穩(wěn)定產(chǎn)量的同時有效地增強(qiáng)胡麻的抗倒伏能力，進(jìn)而有利于胡麻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)。

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