多效唑和乙烯利对农大8号谷子产量的影响

鱼冰星 王宏富 杨净

摘要：为研究多效唑和乙烯利对新培育品种农大8号谷子产量的影响，采用完全随机设计，在谷子不同生育时期分别进行叶面喷施不同浓度多效唑和乙烯利，研究2种植物生长调节剂对谷子产量及产量构成的影响。每个小区随机抽取 10 穗考种，测其产量构成指标，并调查产量。结果表明，（1）多效唑和乙烯利处理后的谷子除穗长、穗粗无差异外，千粒质量、穗质量和穗粒质量与对照相比均有显著性差异，表明影响谷子产量的关键构成是千粒质量、穗质量以及穗粒质量。（2）在拔节期前多效唑各浓度处理谷子的产量均显著高于其他时期，不同浓度对谷子增产的效果表现为 300 mg/L>150 mg/L>450 mg/L;乙烯利在抽穗期各浓度处理下谷子的产量均显著高于其他时期，不同浓度对谷子增产的效果表现为400 mg/L>200 mg/L>600 mg/L。 （3）通过分析多效唑、乙烯利各自在不同喷施时期及浓度的交互作用可以看出，多效唑在拔节期前喷施300 mg/L时谷子的产量显著高于其他组合处理;乙烯利在抽穗期喷施 400 mg/L 时谷子的产量显著高于其他组合处理。多效唑、乙烯利对农大8号谷子均有增加抗逆性能、提高产量的效应，前期以在谷子拔节期前喷施300 mg/L多效唑为好，后期在谷子抽穗期喷施400 mg/L乙烯利为宜。

关键词：农大8号;多效唑;乙烯利;产量构成;增产效应

中图分类号： S515.04  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2020）24-0067-05

谷子是原产于我国的最古老的杂粮作物之一，在农作物中被列为小杂粮之首，有 “百谷之长” 的称号。随着功能农业的兴起与影响扩大，其需求量在逐年上升，所以提高谷子产量已成为当今作物科学研究的重要研究课题之一[1-2]。众所周知，谷子品种与密度是制约其产量的关键因素，而密度的增加易造成谷子茎秆脆弱和倒伏，致使严重减产，已成为提高谷子产量的关键性限制因素。因此，在选种高产品种和增加种植密度的前提下防止谷子倒伏，是提高谷子产量亟待解决的一个重要课题[3]。而植物生长调节剂则可以较为有效地降低谷子株高，缩短节间距，增加茎粗，增加植物抗逆性能，是防止倒伏的有效措施。有研究表明，在增加肥料和适当密植的基础上，合理使用生长调节剂能合理调节谷子生长发育、优化冠层结构、增强光合效率等[4-5]。

聂萌恩研究发现，在谷子苗期叶面喷施 300 mg/L 多效唑可显著提高谷子叶片叶绿素含量，使其光合作用增强[6];史关燕等研究表明，在谷子9叶期喷施多效唑能抑制茎秆伸长，降低株高，增强作物的抗逆性能，增加谷子的千粒质量、穗质量、穗粒质量和产量[7]。由于生长调节剂的效果受喷施的时期、浓度、作物品种及水肥土壤条件等因素的影响，多效唑在谷子上施用效果的研究报道并不一致[8-9]。乙烯利是一种在植株细胞和整株水平上调节植物生长和光合作用的植物生长调节剂，其在欧洲已被广泛应用于防止禾谷类作物倒伏和增产的生产实践中[10-11]。大量研究表明，在施用乙烯利后对小麦产量的影响不一致。Ma等研究发现，开花后期使用乙烯利能显著提高大麦的千粒质量，增加产量，而对穗粒数影响不太明显[12-13]。Caldwell等在齐穗期对春小麦施用乙烯利，可以发现株高和倒伏有所减缓，但籽粒的产量并没有明显变化。在开花后期，使用乙稀利可通过改变植物干物质的生产或光合产物在籽粒间的运用分配而影响千粒质量，增加产量[14]。梁金城等研究发现，乙稀利在小麦孕穗期和灌浆初期施用均能增产，在灌浆后期使用能提高千粒质量并且使小麦提早成熟[15]。

鉴于此，为进一步研究多效唑和乙烯利对新培育品種农大8号谷子产量的影响，分别采用不同浓度多效唑和乙烯利在谷子不同生育时期进行叶面喷施试验，以期为农大8号谷子的推广应用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在山西农业大学申奉试验站（112. 34°E，37. 25°N）进行，土壤有机质含量为17.8 g/kg，全氮含量为0.94 g/kg，碱解氮含量为71.1 mg/kg、速效磷含量为47 mg/kg，速效钾含量为93 mg/kg[16]。供试药剂为四川国光农化股份有限公司生产的15%多效唑粉剂和40%乙烯利水剂。供试谷子品种为山西农业大学谷子课题组培育的农大8号。

1.2 试验设计

采用完全随机设计，2017年5月24日播种。设不同时期、浓度处理和对照。多效唑喷施浓度为150（B2）、300（B3）、450（B4） mg/L，分别在拔节期前（A1）、拔节期（A2）以及孕穗期（A3）进行叶面喷施，以喷洒等量清水为对照（B1）。乙烯利喷施浓度为200（D2）、400（D3）、600（D4） mg/L，分别在孕穗期（C1）、抽穗期（C2）以及灌浆期（C3）进行叶面喷施，以喷洒等量清水为对照（D1），选择晴朗无风时进行。小区面积为16 m2（长与宽均为4 m），各处理设3次重复。田间管理同大田常规管理。

1.3 产量及产量构成测定

收获前，采用三点取样法在每个小区内取3个有代表性的1 m2调查成穗数，通过调查1 m2的成穗数转化为1 hm2的成穗数，结果取平均值。

每个小区随机选取10穗进行室内考种，测定穗长、穗粗、穗质量、穗粒质量、千粒质量等，各处理重复3次，结果取其平均值[17]。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 2010进行数据整理和DPS 7.05软件对数据统计分析，并用Duncans新复极差法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 多效唑对谷子产量构成的影响

由表1可知，除在穗长方面A1、A2、A3时期无显著性差异外，穗粗、穗质量、穗粒质量、千粒质量均有显著性差异。其中在穗粗、穗质量、千粒质量方面，A1时期均极显著高于A2、A3时期，且A2、A3时期差异不显著。在穗粒质量方面，A1时期极显著高于A3时期，显著高于A2时期，但A2时期与A3时期差异不显著。表明多效唑在不同时期喷施对谷子产量构成有一定的影响。

由表2可知，在穗长方面，B2、B3和B4浓度均极显著低于B1，比B1分别低8.80%、9.20%、9.35%，表明多效唑可以有效地减短穗长，但不同浓度间作用差异不显著。在穗粗方面，B4浓度极显著高于B1、B2、B3浓度，B2与B3浓度之间差异不显著，但均极显著高于B1对照，说明多效唑可以有效增加穗粗。在穗质量方面，各浓度之间都有极显著性差异，表现为B3>B2>B4>B1，说明多效唑可以有效增加穗质量。在穗粒质量和千粒质量方面，均表现为B3浓度极显著高于B1、B2和B4浓度，且B2与B4浓度差异不显著，但均极显著高于B1浓度。表明喷施不同浓度多效唑可以有效增加穗粒质量和千粒质量。即喷施适宜浓度多效唑可以缩短穗长，增加穗粗，提高穗质量、穗粒质量和千粒质量。

2.2 多效唑对谷子产量的影响

2.2.1 喷施时期与浓度对产量的效应 由表3可知，不同喷施时期（A因素）、不同喷施浓度（B因素）对农大8号产量的影响均达到极显著水平，喷施时期与浓度交互作用（A因素×B因素） 对农大8号产量的影响达到显著水平。

2.2.2 喷施时期与浓度对产量的影响 由表4可知，A1喷施时期谷子的产量极显著高于A2和A3，分别高出1.11%、1.35%。A2和A3喷施时期谷子的产量差异不显著，可见A1优于A2、A3，是较好的喷施时期。不同喷施浓度下，B3的谷子产量极显著高于B1、B2和B4，分别高出5.75%、2.36%、2.92%，显示出小区谷子产量随着多效唑喷施浓度的增加呈现先增加后减少的趋势，在B3浓度时达到最大值。B2和B4浓度时谷子产量差异不显著，但均显著高于B1。说明喷施不同浓度的多效唑均会增加农大8号的产量，其中以B3水平效果最好。

2.2.3 同一喷施时期各浓度间的多重比较 由表4可知，A1喷施时期下各浓度间谷子产量有差异，其中A1B3处理与A1B2、A1B4处理的产量达到极显著性差异，A1B2与A1B4处理的产量达到显著性差异，随着浓度的增加谷子产量先增加后减少;A2喷施时期下各浓度间谷子产量有差异，其中A2B3处理与A2B2、A2B4处理的产量达到显著性差异，A2B2处理与A2B4处理差异不显著，随着浓度的增加谷子产量也先增加后减少;A3喷施时期下各浓度间谷子产量也有差异，其中A3B3处理与A3B4处理产量差异不显著，但显著高于A3B2处理，A3B2处理与A3B4处理间的产量差异不显著。说明多效唑在不同时期喷施时，选择300 mg/L浓度较为适宜。

2.2.4 同一喷施浓度各时期间的多重比较 由表4可知，多效唑不同喷施浓度下各时期对谷子产量的作用效果有差异。A1B2与A3B2、A2B2处理间的产量差异达显著水平，A2B2与A3B2处理间的产量差异不显著，说明在浓度为150 mg/L时，在拔节期前喷施是增产的。A1B3与A2B3、A3B3处理间的产量差异达到极显著水平，A2B3与A3B3处理间的产量差异不显著，表明在浓度为300 mg/L时，在拔节期前喷施效果最好。B4浓度下在各时期喷施对谷子产量的作用效果无显著性差异，但三者处理的产量表现为A1B4>A2B4>A3B4，表明在浓度为450 mg/L时，同样在拔节期前喷施较好。

2.2.5 不同喷施时期与不同浓度的综合效应 由表4可知，多效唑在300 mg/L浓度下，不同时期喷施后谷子产量均高于其他组合。在拔节期前喷施 300 mg/L 多效唑时农大8号的产量最高，其次为在拔节期喷施300 mg/L的产量较高。

2.3 乙烯利对谷子产量构成的影响

由表5可知，在穗长和穗粗方面，C1、C2、C3时期均无显著性差异。在穗质量和千粒质量方面，均为C2时期极显著高于C1和C3时期，且C1和C3时期无显著性差异。在穗粒质量方面，C2时期极显著高于C3时期，显著高于C1时期，但C1与C3差异不显著。表明在不同时期喷施乙烯利对谷子的产量构成有一定的影响。

由表6可知，在穗长方面，各浓度处理之间均无显著性差异，表明不同浓度乙烯利对穗长无显著性影响。在穗粗方面，D2、D3和D4浓度处理均极显著高于D1对照，比D1对照分别高出28.95%、28.20%、27.07%，表明乙烯利可以有效增加穗粗，但不同浓度间作用差异不显著。在穗质量、穗粒质量和千粒质量方面，均表现为D3处理极显著高于D1、D2和D4处理，且D2与D4处理差异不显著，但均极显著高于D1。表明喷施不同浓度乙烯利可以有效增加穗质量、穗粒质量和千粒质量。

2.4 乙烯利对谷子产量的影响

2.4.1 喷施时期与浓度对产量的效应 由表7可知，不同喷施时期（C因素）、不同喷施浓度（D因素）对农大8号产量的影响均达到极显著水平，喷施时期与浓度交互作用（C因素×D因素）对农大8号产量的影响达到显著水平。

2.4.2 喷施时期与浓度对产量的影响 由表8可知，C2时期的谷子产量极显著高于C1和C3，分别高出0.87%、0.87%。C1和C3时期的谷子产量差异不显著，可知C2优于C1、C3，是较好的喷施时期。不同喷施浓度下D3的谷子产量极显著高于D1、D2和D4，分别高出3.87%、2.73%、3.40%，显示出小区谷子产量随着喷施浓度的增加呈现先增加后减少的趋势，在D3时达到最大值。D2和D4浓度下谷子的产量差异不显著，但极显著高于D1。D1与D4浓度下谷子产量差异不显著，但表现为 D4>D1。说明喷施不同浓度的乙烯利均会增加农大8号的产量，其中以D3浓度的效果最好。

2.4.3 同一喷施时期各浓度间的多重比较 由表8可知，C1喷施时期下各浓度间谷子产量有差异，其中C1D3与C1D2、C1D4处理间的产量达到极显著性差异，C1D2与C1D4处理间的产量无显著性差异，随着浓度的增加谷子产量先增加后减少;C2喷施时期下各浓度间谷子的产量有差异，其中C2D3与C2D2、C2D4处理间的产量达到极显著性差异，C2D2与C2D4处理间的产量差异不显著，随着浓度的增加谷子产量也先增加后減少;C3喷施时期下各浓度间谷子的产量也有差异，其中C3D3与C3D2、C3D4处理间的产量达到显著性差异，C3D2与C3D4处理间的产量差异不显著，随着浓度的增加谷子产量也先增加后减少。说明乙烯利在不同时期喷施时，选择400 mg/L浓度较为适宜。

2.4.4 同一喷施浓度各时期间的多重比较 由表8可知，D2浓度下各喷施时期对谷子产量的作用效果无显著性差异，但表现为C2D2>C3D2>C1D2，说明浓度为200 mg/L时，在抽穗期喷施增产效果较好。C2D3与C1D3、C3D3处理间的产量差异达到极显著水平，C1D3与C3D3处理间的产量差异不显著，表明浓度为 400 mg/L 时，在抽穗期喷施效果最好。D4浓度下各喷施时期对谷子产量的作用效果无显著性差异，但表现为C2D4>C3D4>C1D4，说明浓度为600 mg/L时，同样在抽穗期喷施增产效果较好。

2.4.5 不同喷施时期与不同浓度的综合效应 由表8可知，乙烯利在400 mg/L浓度下，不同时期喷施后谷子的产量均高于其他组合。在抽穗期喷施 400 mg/L 乙烯利时农大8号的产量最高，其次为在孕穗期喷施400 mg/L时的产量较高。

3 讨论与结论

本试验结果表明，喷施多效唑和乙烯利影响谷子产量的关键构成是千粒质量、穗质量以及穗粒质量，这与史关燕等的研究结论[7，15]相同。多效唑的喷施时期表现为拔节期前最好，乙烯利喷施时期表现为抽穗期最好。多效唑和乙烯利处理后的谷子，千粒质量、穗质量和穗粒质量均随施药浓度增加呈先增高后降低的趋势，分别在300、400 mg/L时达到最大。在不同时期喷施不同浓度的多效唑对农大8号谷子产量的影响存在显著性差异，喷施时期以谷子拔节期前最为适宜，这与邵彦宾等研究多效唑对谷子的影响主要是在苗期和拔节前抑制谷子株高和谷子节间伸长的结论[18]相接近。本研究在不同时期喷施4个浓度的多效唑均表现为B3>B2>B4，说明喷施300 mg/L浓度时最为适宜，这与聂萌恩的研究结果[6]相同。顾大路等研究认为，水稻在前期穗的发育并未完全，施用乙烯利会影响水稻幼穗的发育，进而影响水稻的产量，而在水稻的中后期穗的发育已基本完成，在此时施用生长延缓剂，不会对水稻的穗发育和产量造成影响[19]。本研究表明，在抽穗期喷施乙烯利对谷子的增产效果显著高于其他时期，这与上述观点相同。本研究在不同时期喷施4个浓度的乙烯利均表现为D3>D2>D4，说明喷施400 mg/L浓度时最为适宜。通过分析多效唑、乙烯利各自在不同喷施时期及浓度的交互作用可以看出，多效唑在拔节期前喷施300 mg/L时谷子的产量显著高于其他组合处理;乙烯利在抽穗期喷施400 mg/L时谷子的产量显著高于其他组合处理。多效唑、乙烯利对农大8号谷子均有增加抗逆性能、提高产量的效应，前期以在谷子拔节期前喷施 300 mg/L 多效唑为好，后期在谷子抽穗期喷施 400 mg/L 乙烯利为宜。

综合以上结论得出，喷施多效唑和乙烯利均可有效提高谷子的产量。处理后的谷子千粒质量、穗质量和穗粒质量均随施药浓度增加呈先增高后降低的趋势，分别在300、400 mg/L时达到最大。喷施多效唑和乙烯利可以使农大8号谷子增产的原因是千粒质量、穂质量、穗粒质量增加，从而有效提高谷子产量[20]。由于2种植物生长调节剂在各自最适喷施时期均对谷子产量有显著增加的效应，因此如果将2种调节剂分别在谷子前期和后期互作喷施，产量及产量构成如何变化，有待进一步研究。

参考文献：

[1]李引平. 山西省小杂粮生产优势及发展思路[J]. 山西农业科学，2010，38（2）：3-5，59.

[2]王宇先，李清泉，赵 蕾，等. 谷子矮化处理对倒伏性状及产量的影响[J]. 黑龙江农业科学，2016（11）：23-25.

[3]田伯红. 禾谷类作物抗倒伏性的研究方法与谷子抗倒性评价[J]. 植物遗传资源学报，2013，14（2）：265-269.

[4]姚金保，张平平，任丽娟，等. 小麦抗倒指数遗传及其与茎秆特性的相关分析[J]. 作物学报，2011，37（3）：452-458.

[5]黄 飞，李忠芹，黄 英. 多效唑对水稻产量的调节效应[J]. 大麦与谷类科学，2008（2）：48-49.

[6]聂萌恩. 喷施多效唑对谷子生理特性和产量的影响[D]. 晋中：山西农业大学，2014.

[7]史关燕，杨成元，李会霞，等. 多效唑喷施浓度及时期对谷子性状及品质的影响[J]. 农学学报，2015，5（8）：31-35.

[8]朱艳芳，薛建平，李金水.多效唑对植物的生理效应及对中草药的影响[C]//2007年安徽现代农业博士科技论坛.2007年安徽现代农业博士科技论坛论文集. 2007：166-169.

[9]黄国弟. 乙烯利、多效唑在生产中的应用[J]. 广西热带农业，2005（3）：17.

[10]杨利艳，杨武德. 多效唑对荞麦生长、生理及产量影响的研究[J]. 山西农业大学学报（自然科学版），2005，25（4）：328-330.

[11]夏雪岩，程汝宏，李顺国，等. 不同剂量40%乙烯利对谷子催熟增产效应的研究[J]. 河北农业科学，2012，16（12）：1-4.

[12]Ma B L，白 朴. 花后期使用乙烯利对春大麦产量的影响[J]. 国外农学-麦类作物，1993（5）：22-24.

[13]Ma B L，Smith D L. Chlormequat and ethephon timing and grain production of spring barley[J]. Agronomy Journal，1992，84（6）：934-939.

[14]Caldwell C D，Mellish D R，Norrie J. A comparison of ethephon alone and in combination with CCC or DPC applied to spring barley[J]. Canadian Journal of Plant Science，1988，68（4）：941-946.

[15]梁金城，王懿波，王慶旺. 乙烯利在小麦上的增产效应[J]. 河南农林科技，1983（3）：3-5.

[16]吕晓飞. 不均衡种植方式对谷子光合特征及产量和品质的影响[D]. 晋中：山西农业大学，2016.

[17]邹 琦. 植物生理学实验指导[M]. 北京：中国农业出版社，2000.

[18]邵彦宾，李 冕. 喷施多效唑对谷子生物学性状的影响[J]. 农业科技通讯，2012（7）：130-131.

[19]顾大路，王伟中，王红军，等. 乙烯利在水稻中后期应用的效果研究[J]. 江苏农业科学，2003（5）：26-28.

[20]冯 辉，薜正刚，郜战宁，等. 不同时期喷施多效唑对大麦生长和产量的调节效应[J]. 大麦与谷类科学，2014（4）：59-62.   任春梅，陆 芳，刘庆强，等. 江苏省玉米种质对南方锈病的抗病性评价[J]. 江苏农业科学，2020，48（24）：72-75.