芝麻蒴果光合特性及产量与品质对不同化学催熟剂的响应

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.01.019

芝麻蒴果光合特性及产量与品质对不同化学催熟剂的响应

吕树立^,, 丁芳^,, 郑东方

商丘市农林科学院，476000，河南商丘

Response of Photosynthetic Characteristics, Yield and Quality of Sesame Capsule to Different Chemical Ripening Agents

Lü Shuli^,, Ding Fang^,, Zheng Dongfang

Shangqiu Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Shangqiu 476000, Henan, China

通讯作者: 丁芳，主要从事芝麻育种与栽培研究，E-mail：214681636@qq.com

收稿日期: 2024-03-14 修回日期: 2024-07-9 网络出版日期: 2024-12-06

基金资助:

河南省科技攻关项目(212102110371)
河南省农科系统协同创新合力发展工程(2020CX02)
商丘市农林科学院科技攻关项目(2021006.2)

Received: 2024-03-14 Revised: 2024-07-9 Online: 2024-12-06

作者简介 About authors

吕树立，主要从事芝麻育种与栽培研究，E-mail：lvshuli666666@163.com

摘要

为探明不同催熟剂对芝麻籽粒产量与品质的影响，为芝麻的机械化收获提供理论支持。选用商芝196采用常规种植，在芝麻终花期喷施化学催熟剂乙烯利、立收谷+乙烯利和540 g/L噻苯·敌草隆+乙烯利，分别在3、6、9 d后调查蒴果层的脱叶和脱水情况、蒴果光合特性、光合效率、千粒重等。结果表明，随催熟天数的增加，蒴果、茎秆和籽粒含水量都下降，且显著低于CK（清水），并且随浓度的增加，下降幅度增加；脱叶率和落叶率不断提高，且显著高于CK；3种催熟剂中，立收谷+乙烯利处理对芝麻脱水和脱叶效果最为显著，其次为540 g/L噻苯·敌草隆+乙烯利处理。催熟剂处理后，蒴果叶绿素含量不同程度下降，随催熟天数的增加，立收谷+乙烯利处理蒴果叶绿素破坏严重，芝麻蒴果实际光合速率较CK显著降低，PSII潜在活性（F_v/F_o）和光化学效率（F_v/F_m）均下降。540 g/L噻苯·敌草隆+乙烯利处理叶绿素含量随催熟天数的增加呈先升高后降低的趋势。催熟处理后，芝麻千粒重和脂肪、蛋白质含量均下降，立收谷+乙烯利处理影响最为显著，540 g/L噻苯·敌草隆（SC）+乙烯利处理对芝麻品质和产量的影响最小。综合分析表明，540 g/L噻苯·敌草隆（SC）45.0 g/hm²+乙烯利2500 g/hm²复配组合下脱叶、脱水和催熟效果显著，对后期蒴果的光合效率影响较小，可以获得较为理想的催熟效果。

关键词： 芝麻蒴果; 化学催熟剂; 光合效率; 产量; 脂肪含量; 蛋白含量

Abstract

In order to explore the effects of different ripening agents on the yield and quality of sesame seeds, and to provide theoretical support for the mechanized sesame harvest, Shangzhi 196 was planted conventionally, and chemical ripening agents (ethephon, Lishougu+ethephon and 540 g/L thiazene+ethephon) were sprayed on sesame at the final flowering stage, and defoliation and dehydration of capsule layer, photosynthetic properties of capsule, photosynthetic efficiency, 1000-grain weight were investigated after three, six and nine days, respectively. The findings indicated that the water contents of the capsules, stems, and grains steadily reduced as the number of ripening days increased. The water content was much lower than that of CK, and the declining range grew as the concentration increased, defoliation and leaves fall rates were increasing and significantly higher than CK. Lishougu+ethephon treatment had the most notable impact on sesame dehydration and defoliation among the three ripening agents, followed by 540 g/L thiobenzene+ethephon treatment. After ripening agent treatment, the chlorophyll content of capsule decreased to different degrees. With the increase of ripening days, the chlorophyll destruction of capsule was serious under the treatment of Lishougu+ethephon. The actual photosynthetic rate of sesame decreased significantly compared with CK, and the potential activity of PSII (F_v/F_o) and photochemical efficiency (F_v/F_m) both decreased. With the increase of ripening days, the chlorophyll b content of 540 g/L thiabenzene+ethephon treatment increased first and then decreased. After accelerated ripening treatment, the 1000-grain weight, fat content and protein content of sesame decreased, and the effect was most significant under the treatment of Lishougu+ethephon, the effects of 540 g/L thiazene+ethephon treatment on sesame quality and yield were the least. Comprehensive analysis showed that the defoliation, dewatering and ripening effects of 540 g/L thiazene (SC) 45.0 g/ha+ethephon 2500 g/ha combination were significant, and had little effect on the photosynthetic efficiency of capsule in later period, and could obtain ideal ripening effects.

Keywords： Sesame capsule; Chemical ripening agents; Photosynthetic efficiency; Yield; Fat content; Protein content

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本文引用格式

吕树立, 丁芳, 郑东方. 芝麻蒴果光合特性及产量与品质对不同化学催熟剂的响应. 作物杂志, 2025, 41(1): 155-161 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.01.019

Lü Shuli, Ding Fang, Zheng Dongfang. Response of Photosynthetic Characteristics, Yield and Quality of Sesame Capsule to Different Chemical Ripening Agents. Crops, 2025, 41(1): 155-161 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.01.019

芝麻是我国重要的传统油料作物，是人类优质蛋白和食用油脂的重要来源^[1]，黄淮流域是芝麻的主要产区。芝麻属于无限花序作物，生育期偏长，蒴果成熟期差异大，往往芝麻底端的蒴果已经开裂，顶端的蒴果尚未成熟，给芝麻的统一收获带来较大困难，也严重制约了我国芝麻产业的发展。

化学催熟剂是一种植物生长调节剂，通过对植物体内内源激素的合成、运输、代谢、与受体结合以及此后的信号传导过程进行干预，使植物体内原有的激素平衡遭到破坏，从而加快植物的生长和发育进程，使其提前成熟，达到集中成熟、提前脱叶的目的^[2-3]，提高作物成熟的一致性，降低作物含水率及收获损失。目前，化学催熟技术已经广泛应用在油菜^[4]、棉花^[5]、小麦^[6]、晚稻^[7]、绿豆^[8]等作物上。有研究^[9-10]表明，化学催熟剂的品类选择、使用剂量会直接对作物品质产生不同程度的影响，水稻、棉花、油菜等作物成熟早期喷施0.5%敌草快、百草枯和草甘膦等可使作物迅速枯死，脱叶和催熟效果显著，减少机械收获损失，闫虎斌等^[11]研究表明，立收谷和乙烯利的混配药剂对绿豆的脱叶、脱水和催熟效果最好。

在新疆棉区喷施14%噻苯·敌草隆进行棉花化学脱叶，对产量和品质的影响不大，同时能够满足机械采收要求^[12]。马立刚等^[13]认为，细胞分裂素噻苯隆与乙烯利混用喷施可以促进棉花集中脱叶催熟，提高机械收获品质。利用化学脱叶剂及催熟剂促进农作物机械化进程的技术越来越成熟，生产成效可观。但是目前化学催熟剂在芝麻上的应用鲜见报道，有关芝麻成熟衰老调控前沿和基础领域研究依然匮乏，所以探究催熟剂在芝麻上的应用具有重要意义。前人^[4]研究认为，油菜喷施催熟剂后，大量叶片脱落，功能叶面积指数迅速降低，角果皮是后期籽粒发育的主要能量来源，陈艳妮等^[14]研究也表明，芝麻蒴果皮在整个蒴果发育期间都呈现绿色，蒴果皮的光合作用对芝麻粒重形成和油脂合成有重要贡献。因此，本研究以商丘市农林科学院培育的商芝196为材料，在芝麻终花期喷施化学催熟剂，研究不同催熟剂作用下芝麻脱叶和脱水情况、蒴果皮叶绿素含量和光合作用以及对芝麻产量和品质的影响，为机收芝麻催熟剂的选用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试芝麻材料为“商芝196”，试验连续2年在河南省商丘市农林科学院双八试验基地进行，试验地土壤为沙壤土，肥力中等。

供试催熟剂：立收谷（20%立收谷水剂，济南绿霸化学品公司生产）、乙烯利（40%乙烯利水剂，河南亿丰源农药有限公司生产）和540 g/L噻苯·敌草隆SC（江苏瑞邦农化股份有限公司生产）。

1.2 试验设计

采用单因素随机区组试验设计，共设6个处理，见表1，每个处理重复3次，共18个小区。每个小区面积为20 m²，种植密度为24万株/hm²，起垄种植，重复之间设置0.5 m走道，最外侧预留1 m保护行。2023年5月8号播种，其他田间管理与病虫害防治同当地大田，于芝麻终花期（2023年7月25日）在芝麻蒴果及茎秆上均匀喷施催熟剂，使用小型手动喷壶喷雾，每个小区喷雾2.0 L溶液，喷施时内加洗衣粉作为表面活性剂，整个试验期间气温在28~31 ℃，天气晴好。

表1 催熟剂种类及用量

Table 1 Types and dosages of ripening agents g/hm²

处理Treatment	有效成分Effective component
对照（CK）	清水
T1	乙烯利2500
T2	立收谷1500+乙烯利2500
T3	立收谷2000+乙烯利2500
T4	540 g/L噻苯·敌草隆（SC）45.0+乙烯利2500
T5	540 g/L噻苯·敌草隆（SC）67.5+乙烯利2500

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1.3 测定项目与方法

1.3.1 脱叶率和落叶率

参考陈兵等^[15]的方法，当芝麻进入盛花期，从每个小区中间选取有代表性的植株20株挂上标签，进行定点定株调查，记录单株叶片数，施药后3、6、9 d调查植株叶片总数、绿叶总数，分别计算施药前后的叶片脱落率和落叶率。

叶片落叶率（%）=（施药前植株叶片总数-调查时植株残留叶片数）/施药前植株叶片总数× 100；

叶片脱叶率（%）=[（施药前植株叶片总数-调查时植株绿叶总数）/施药前植株叶片总数]× 100。

1.3.2 含水率

采用烘干称重法测定，分别在施药后的3和9 d，每个小区选取长势基本一致的植株10株，剪取基部以上25~30 cm主茎茎秆，将样品带回实验室内用电子天平测定其茎秆、蒴果壳和籽粒鲜重，然后放置于80 ℃烘箱烘至恒重后测其干重，总鲜重与总干重之差除以总鲜重可得茎秆、蒴果皮和籽粒含水率^[16]。

1.3.3 蒴果叶绿素含量和荧光参数

用紫外分光光度法分别测定芝麻蒴果和籽粒的叶绿素a、叶绿素b含量，具体操作参考周可金等^[17]的方法。

参考高丽丽^[18]的方法，用MINI-PAM-II便携式调制叶绿素荧光仪（WALZ公司），于上午8:30-11:30测定蒴果皮叶绿素荧光参数，测量指标包括光系统Ⅱ最大光化学效率（F_v/F_m）、PSⅡ潜在活性（F_v/F_o）、初始荧光（F_o）等参数，各项参数均重复测量5次。每次至少测定3个单株，每个单株测3~5个蒴果。

1.3.4 蒴果净光合速率和气体交换参数

参考靳丹^[19]的方法，采用LI-6400便携式光合仪（LI- COR）测定芝麻蒴果的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度（C_i）。

1.3.5 千粒重、蛋白质含量和脂肪含量

从各小区脱粒后的芝麻籽粒中随机取样，利用自动考种分析仪测定芝麻千粒重，重复3次，取平均值。用近红外品质分析仪（NIR systems 5000，美国Foss公司）测定每个处理籽粒脂肪含量、蛋白质含量。

1.4 数据处理

采用Excel和SPSS软件分析处理数据及进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理下芝麻的脱叶和落叶效果

由表2可知，与CK相比，不同药剂处理可显著提高芝麻脱叶率和落叶率，总体上脱叶率表现为T3>T2>T4>T5>T1>CK，且随时间的延长，脱叶率和落叶率明显上升。喷药后3 d，T2、T3的脱叶率达到30%以上，落叶率达到10%以上，T4和T5的脱叶率达到20%以上，落叶率达到10%以上，均显著高于CK。T1处理的脱叶和落叶均较慢，随催熟时间的延长，各处理间的脱叶率和落叶率增加，同一催熟剂不同剂量间，脱叶效果差异不显著。催熟9 d时，T2~T5的落叶率和脱叶率均达到90%以上，催熟效果较好。结果表明，含立收谷的2个处理脱叶、落叶效果最佳，其次为含540 g/L噻苯·敌草隆的2个处理，各处理较单施乙烯利处理更早出现叶片发黄脱落的现象。

表2 不同催熟剂对芝麻的脱叶和落叶的影响

Table 2 Effects of different ripening agents on leaf fall rates and defoliation of sesame %

处理 Treatment	3 d		6 d		9 d
处理 Treatment	脱叶率 Defoliation rate	落叶率 Leaf fall rate	脱叶率 Defoliation rate	落叶率 Leaf fall rate	脱叶率 Defoliation rate	落叶率 Leaf fall rate
CK	8.54±0.23c	2.17±0.10d	25.52±0.71d	22.86±0.97c	61.49±3.46c	45.08±2.81c
T1	12.44±0.24c	4.12±0.12c	68.11±2.74c	42.99±1.69b	88.65±1.84b	84.29±1.91b
T2	32.57±1.19a	14.20±0.82a	80.00±1.98a	71.35±2.04a	97.06±3.37a	94.61±2.48ab
T3	36.28±0.29a	15.52±0.91a	85.32±2.16a	75.72±0.17a	99.30±4.27a	98.66±1.05a
T4	26.18±0.30b	12.87±0.17b	75.41±1.07ab	67.06±1.48a	93.11±1.29ab	90.14±1.29ab
T5	22.84±0.99b	12.74±0.49b	76.65±1.98ab	68.67±1.45a	94.43±4.21a	93.84±2.89ab

不同小写字母表示差异显著（P < 0.05），下同。

Different lowercase letters indicate significant difference at P < 0.05 level, the same below.

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2.2 不同处理对芝麻植株各部位含水量的影响

茎秆含水量和蒴果含水量反映催熟剂处理后的脱水效果，在自然状态下，芝麻蒴果和茎秆含水量下降缓慢。由表3可知，经过T2、T3、T4、T5处理后，茎秆和蒴果的脱水速率明显高于T1和CK处理，并且随着药剂浓度的增大，脱水效果增大。其中，T3脱水速率最快，喷药后3 d，茎秆含水率为28.23%，较CK降低34.70%，喷施后9 d，茎秆含水率为13.88%，较CK降低50.97%，差异达显著水平。T4喷药后3 d，茎秆含水率为34.55%，较CK降低20.07%，喷施后9 d，茎秆含水率为15.12%，较CK降低46.59%，T1的脱水效果仅略高于CK。催熟剂对蒴果含水率和籽粒含水率的影响与茎秆类似。喷施药剂9 d后，除T1和CK外，各处理的茎秆含水率均小于16%，籽粒含水率均小于12%，达到机收标准。结果表明，含立收谷处理的脱水效果最显著，其次为含540 g/L噻苯·敌草隆处理，单施乙烯利处理脱水相对较慢。

表3 不同催熟剂处理后植株各部位的含水量

Table 3 The water contents of organs of sesame with different ripening agents %

喷施后天数 Days after spraying (d)	处理 Treatment	茎秆 Stem	蒴果 Capsule	籽粒 Grain
3	CK	43.23±1.89a	44.80±2.03a	41.51±0.53a
	T1	38.31±0.85b	40.28±1.49b	36.56±1.17b
	T2	33.84±0.70c	20.86±0.27d	24.96±0.79d
	T3	28.23±0.95d	17.51±0.48e	22.78±1.18d
	T4	34.55±0.56c	22.77±0.19c	27.85±0.07c
	T5	29.11±1.11d	20.72±0.19d	24.90±0.51d
9	CK	28.31±0.83a	23.01±1.80a	29.74±1.27a
	T1	20.12±1.01b	13.38±0.03b	15.27±0.66b
	T2	14.01±0.40d	7.80±0.22c	11.22±0.52c
	T3	13.88±0.72d	7.21±0.36c	10.21±0.49c
	T4	15.12±0.38c	8.22±0.09c	11.88±0.79c
	T5	13.97±0.55d	7.85±0.05c	11.07±0.07c

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2.3 不同处理对芝麻蒴果皮光合特性的影响

2.3.1 对叶绿素含量的影响

由表4可知，与CK相比，喷施不同浓度的脱叶催熟剂后，叶绿素含量均有不同程度降低。总体而言，叶绿素的含量表现为T3<T2<T5<T4<T1<CK，T2和T3处理对蒴果叶绿素含量影响最大，催熟3 d时，叶绿素a含量较CK分别下降83.85%和88.52%，叶绿素b含量较CK分别下降68.73%和82.88%，差异达显著水平。T4和T5叶绿素a含量较CK分别显著下降57.49%和58.16%，叶绿素b含量较CK分别显著下降56.35%和63.35%。T1处理叶绿素a和叶绿素b含量较CK分别下降57.63%和59.18%。随催熟时间的延长，T1、T2、T3处理叶绿素a和叶绿素b都呈现明显下降趋势。T4、T5处理叶绿素a下降幅度较小，叶绿素b含量呈先升高后降低的趋势，总叶绿素含量呈先升高后降低的趋势。综合分析表明，对叶绿素含量影响最大的是立收谷处理，其次为单施乙烯利处理，540 g/L噻苯·敌草隆处理对缓解叶绿素的降解可能产生一定的效果。

表4 不同催熟剂处理下芝麻蒴果皮叶绿素含量变化

Table 4 Changes of chlorophyll contents of sesame-seed with different ripening agents mg/g

处理 Treatment	3 d	6 d	9 d
叶绿素a Chlorophyll a
CK	1.0045±0.0197a	0.8440±0.0388a	0.4730±0.0095a
T1	0.4256±0.0156b	0.3166±0.0141b	0.2187±0.0099b
T2	0.1622±0.0017c	0.1167±0.0036c	0.0271±0.0011e
T3	0.1153±0.0061d	0.0997±0.0035d	0.0170±0.0041d
T4	0.4270±0.0113b	0.3997±0.0083b	0.3448±0.0121b
T5	0.4203±0.0177b	0.4034±0.0088b	0.3174±0.0038c
叶绿素b Chlorophyll b
CK	0.2156±0.0025a	0.1692±0.0027a	0.1068±0.0052a
T1	0.0880±0.0066c	0.0770±0.0016c	0.0606±0.0014b
T2	0.0647±0.0028d	0.0220±0.0001a	0.0107±0.0004c
T3	0.0369±0.0019d	0.0159±0.0010a	0.0095±0.0001c
T4	0.0941±0.0016b	0.0959±0.0028b	0.0626±0.0012b
T5	0.0790±0.0051c	0.0832±0.0049b	0.0573±0.0010b
总叶绿素Total chlorophyll
CK	1.0045±0.0197a	0.8440±0.0388a	0.4730±0.0095a
T1	0.4256±0.0156b	0.3166±0.0141c	0.2187±0.0099b
T2	0.0271±0.0011c	0.1622±0.0017d	0.1167±0.0036c
T3	0.1704±0.0041d	0.1153±0.0061d	0.0997±0.0035c
T4	0.4370±0.0113b	0.4997±0.0083b	0.4048±0.0121b
T5	0.4283±0.0177b	0.4534±0.0088b	0.3674±0.0038b

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2.3.2 对F_o、F_v/F_m、F_v/F_o的影响

由表5可知，催熟剂处理对芝麻叶绿素荧光参数均有不同程度影响，随时间的延长，芝麻F_o增大，F_v/F_o、F_v/F_m均下降。喷施3 d，T2和T3处理的F_o较CK分别增加16.20%和32.40%，F_v/F_m较低，分别较CK降低19.11%和31.15%，差异显著。其余各处理与CK相比，F_v/F_o和F_v/F_m均无显著差异。结果表明，含立收谷处理对植物气体交换参数的影响较大，含540 g/L噻苯·敌草隆复配处理与单施乙烯利处理相比无显著差异。

表5 不同催熟剂对光合参数的影响

Table 5 Effects of different ripening agents on photosynthetic parameters

处理 Treatment	3 d			9 d
处理 Treatment	F_o	F_v/F_m	F_v/F_o	F_o	F_v/F_m	F_v/F_o
CK	104.4710±1.6199c	0.8230±0.0368a	4.6884±0.1266a	117.2936±6.7927d	0.6813±0.0211a	3.6827±0.1290a
T1	108.5940±1.1721c	0.8273±0.0321a	3.9209±0.0762b	127.9943±9.4376cd	0.5184±0.0136b	1.0673±0.0367b
T2	121.3950±2.2750b	0.6657±0.0072b	2.8888±0.1495c	160.3154±3.7378b	0.2659±0.0068d	0.6981±0.0202c
T3	138.3160±1.6848a	0.5670±0.0223c	2.4819±0.1982d	182.7926±8.6164a	0.2450±0.0044d	0.4668±0.0275d
T4	109.4445±5.1841c	0.7991±0.0279a	4.0299±0.1535b	136.0706±7.3870c	0.4940±0.0133bc	0.9931±0.0151b
T5	117.3920±2.2972bc	0.7716±0.0104a	3.9417±0.0519b	141.6411±3.8517c	0.5044±0.0163bc	0.9637±0.0209b

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2.3.3 对P_n及气体交换参数的影响

由表6可知，经不同催熟剂处理后，芝麻蒴果皮P_n存在明显差异，含有立收谷的处理，由于芝麻蒴果皮叶绿素破坏严重，催熟3 d时，P_n下降明显，T_r和G_s也显著降低；催熟9 d时，P_n出现负值，说明此时蒴果皮的光合速率明显小于T_r，C_i明显增加。其他催熟处理间P_n、T_r、G_s差异均不显著，但是都显著低于CK，C_i显著高于CK。表明经催熟剂处理后，芝麻光合作用效率逐渐降低，单独喷施乙烯利与540 g/L噻苯·敌草隆+乙烯利复配处理对芝麻蒴果光合作用影响差异不大。

表6 不同催熟剂对芝麻蒴果P_n及气体交换参数的影响

Table 6 Effects on P_n and gas exchange parameters of sesame capsule with different ripening agents

处理 Treatment	3 d				9 d
处理 Treatment	P_n [μmol/(m²·s)]	T_r [mmol/(m²·s)]	G_s (μmol/mol)	C_i [mmol/(m²·s)]	P_n [μmol/(m²·s)]	T_r [mmol/(m²·s)]	G_s (μmol/mol)	C_i [mmol/(m²·s)]
CK	15.62±0.79a	4.79±0.12ad	2.93±0.06a	246.70±8.78c	5.32±0.30a	2.05±0.06a	0.16±0.01a	265.18±10.19c
T1	14.30±0.13b	5.08±0.13a	2.67±0.10b	246.86±9.04c	3.99±0.07b	1.87±0.04b	0.11±0.01b	302.45±5.99b
T2	8.78±0.31c	3.76±0.11d	1.93±0.08d	285.89±14.27a	-0.01±0.00c	1.42±0.04c	0.03±0.01d	351.60±1.67a
T3	6.59±0.27d	2.10±0.14e	1.63±0.05e	287.30±4.91a	-2.97±0.15d	1.53±0.02d	0.02±0.01d	370.33±11.54a
T4	13.38±0.15b	4.54±0.14bc	2.38±0.02c	263.35±3.00bc	3.94±0.02b	1.81±0.04b	0.10±0.01c	289.42±16.51bc
T5	13.74±0.52b	4.38±0.18c	2.55±0.07bc	272.76±4.84ab	3.95±0.18b	1.85±0.04b	0.09±0.01c	312.38±14.61b

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2.4 不同催熟剂对芝麻产量、千粒重和品质的影响

由表7可知，不同催熟处理后芝麻产量与CK相比均有不同程度下降，与CK相比，T2和T3处理千粒重分别下降27.07%、33.57%，产量分别下降15.49%、18.23%，差异达显著水平；T1、T4和T5处理分别较CK减产3.89%、5.25%和5.94%。脂肪含量方面，与CK相比，脂肪含量均有所降低，其中，T1、T4和T5含量较CK分别下降4.66%、2.14%、5.22%，T2和T3处理脂肪含量分别下降12.52%和16.25%，差异显著。T1、T2、T3处理蛋白质含量较CK分别降低11.65%、10.92%、14.15%，差异显著。T4、T5处理蛋白质含量与CK较接近，说明立收谷处理能显著降低芝麻的产量和品质，单独乙烯利处理芝麻籽粒蛋白质含量显著降低，而540 g/L噻苯·敌草隆+乙烯利处理能缓解对籽粒蛋白的破坏。

表7 不同催熟剂对芝麻产量和品质的影响

Table 7 Effects of different ripening agents on yield and quality of sesame

处理 Treatment	千粒重 1000-grain weight (g)	产量 Yield (kg/hm²)	脂肪含量 Fat content (kg/hm²)	蛋白质含量 Protein content (kg/hm²)
CK	2.77±0.09a	3641.37±154.85a	55.56±1.22a	20.42±0.56a
T1	2.63±0.03a	3499.65±64.70ab	52.97±1.82b	18.04±0.82b
T2	2.02±0.05b	3077.20±88.02cd	48.60±0.62cd	18.41±0.81b
T3	1.84±0.06c	2977.24±87.97d	46.53±0.32d	17.53±0.83b
T4	2.65±0.05a	3450.10±57.18bc	54.37±1.06ab	20.62±0.32a
T5	2.63±0.08b	3425.14±136.47bc	52.66±0.14b	20.10±0.48a

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3 讨论

随着农业机械化水平的提高，如何提高生产效率成为芝麻生产中的重要问题，除了加快抗落粒品种的研究外，加快催熟剂的研发和应用十分急迫。实际生产中，除了考虑催熟剂的脱叶脱水效果外，还应考虑到催熟剂对芝麻籽粒产量和品质的影响。

立收谷是联吡啶类触杀脱水型除草剂，通过对植物的脂类合成和叶绿体的双层膜结构进行极强的破坏，使光合作用终止，导致植物迅速失水，属于传导性触杀灭生型除草剂^[18]，噻苯·敌草隆属于细胞分裂素，可以促进内源乙烯的形成^[20]，目前相关的研究主要针对棉花和油菜等作物，吴雪琴等^[12]研究认为，使用14%噻苯·敌草隆SC进行棉花化学脱叶存在较大优势，刘京涛等^[21]认为540 g/L噻苯·敌草隆+1200 L/hm²乙烯利能显著提高棉花脱叶率和吐絮率。本研究结果表明，乙烯利、立收谷+乙烯利、540 g/L噻苯·敌草隆+乙烯利对芝麻均有一定的催熟作用，其中，含有立收谷和540 g/L噻苯·敌草隆的处理能迅速使叶片脱落、茎秆和籽粒脱水，药剂喷施9 d时，脱叶率达到90%以上，籽粒含水率小于12%，茎秆含水率小于16%，达到可采收标准。并且高剂量药剂的脱叶和脱水效果更为显著，单独使用乙烯利的脱叶和脱水效果都较为缓慢，这一点与罗玉琴等^[16]的研究结果相似，可能与乙烯利施加浓度低有关。

叶绿素荧光参数的变化反映了植物内部对外界条件的适应状况^[22]，F_v/F_m变化情况反映了光合作用受抑制程度^[23]。在非胁迫条件下，植物F_v/F_m的变化极小，不受物种和生长条件的影响，胁迫条件下该参数明显下降^[3]，F_o增加，F_o/F_m、F_v/F_o下降，反映逆境下PSⅡ反应中心的失活，一般表现为变化幅度较大，损伤程度越严重^[24]。本研究结果表明，从光合特性和叶绿素荧光参数来看，不同催熟剂对芝麻光合特性的影响不同，立收谷2个处理对芝麻蒴果皮的光合影响较大，随立收谷浓度的增加，光合速率下降迅速，蒴果皮光合作用和叶绿素合成很快终止，F_v/F_m和F_v/F_o显著降低，F_o显著升高。含540g/L噻苯·敌草隆处理的P_n下降幅度相对较小，叶绿素含量呈先升高后降低的趋势，且处理间差异不显著，表明噻苯·敌草隆处理能在一定程度上缓解对叶绿素的破坏。随催熟时间的延长，单施乙烯利处理和立收谷处理叶绿素含量都呈显著下降趋势，这与周可金等^[17]的研究结果一致。

叶绿体是作物光合作用的场所，叶绿素含量反映了光合速率的大小，进而对作物的产量产生直接影响^{[25⇓⇓-28]}。含立收谷处理，由于芝麻蒴果皮叶绿素破坏严重，蒴果P_n显著降低，C_i明显增加，其他处理对芝麻光合作用影响不显著。

从芝麻产量和品质来看，与CK相比，含立收谷的2个处理，芝麻的脂肪含量、蛋白质含量和产量都显著下降，表明立收谷对后期芝麻蒴果光合作用和油分积累不利，这与该药剂在大豆等其他作物上的作用效果相似^[29]。含540 g/L噻苯·敌草隆的2个处理，千粒重、脂肪含量与蛋白质含量均与CK差异不显著，表明540 g/L噻苯·敌草隆对芝麻有较好的催熟效果，并未对作物产生不利影响。单施乙烯利处理与CK相比，产量、脂肪含量略有降低，蛋白质含量显著低于540 g/L噻苯·敌草隆+乙烯利处理。表明单施乙烯利处理对芝麻籽粒蛋白含量产生不利影响，这与Warner等^[30]关于催熟剂乙烯利对水稻的研究结果类似。可能是因为复配的药剂发挥最佳活性的环境条件不同，缓解了对芝麻蒴果叶绿素的降解，在一定程度上对蛋白质的转化和积累过程产生影响，也可能与乙烯利喷施的时间有关，具体原因有待进一步研究。

4 结论

本试验对芝麻催熟做了初步探究，明确了不同催熟剂对芝麻的脱叶、脱水效果，以及对芝麻光合作用、产量和品质的影响。结果表明，540 g/L噻苯·敌草隆+乙烯利复配剂能够起到较好的催熟效果，考虑到农药减施及生产低成本的原则，生产上可用540 g/L噻苯·敌草隆（SC）45.0 g/hm²+乙烯利2500 g/hm²，其脱叶和脱水效果显著，且对芝麻产量和品质的影响最小。

参考文献

原文顺序

文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子

[1]

陈艳妮.

芝麻蒴果发育过程中蒴果皮的光合作用及籽粒充实的变化研究. 荆州:长江大学, 2022.