燕麦是我国北方地区重要的杂粮作物，也是优质的粮饲兼用作物[1]，国内产地主要分布在东北地区，以及内蒙古、青海、甘肃、河北北部和山西北部等干旱和半干旱地区，具有抗旱、耐寒、耐瘠薄和耐适度盐碱的特点。燕麦是一种优质的杂粮，含有丰富的氨基酸、蛋白质、脂肪、粗纤维和β-葡聚糖等成分，其营养价值高，口感好，具有一定的保健作用[2]。随着市场认可度越来越高，燕麦种植面积不断扩大，育种速度逐步加快，品种资源持续丰富。然而，由于燕麦种植在海拔高的多风地区，土壤干旱贫瘠，且燕麦植株高大、茎秆细弱，所以极易发生倒伏[3]，倒伏后茎秆的输导系统遭到破坏，叶片组织受损，光合作用降低[4]，严重影响其籽粒的产量与品质，成为制约燕麦高产的重要因素之一。另外，燕麦的株高和茎秆机械强度，尤其是茎秆基部第2节间的长度和直径与植株倒伏有密切关系[5]。因此，可以通过矮化株高和增强茎秆基部机械强度来提高燕麦的抗倒伏能力和产量。
植物生长调节剂是根据植物内部激素的结构和作用，人工合成的可以调节植物生长发育的化合物，其能调控植株形态、增强茎秆强度和优化群体结构，可有效防止作物倒伏[6]。矮壮素、乙烯利和多效唑都属于植物生长延缓剂，可以抑制植物生长素合成，使细胞生长速度变慢、植株变矮。矮壮素可有效矮化株高，提升基部节间机械强度，增加单位面积有效穗数，对籽粒产量有一定的促进作用[7]，已在小麦[8]和水稻[9]等作物上广泛应用。乙烯利作为乙烯释放剂，可以促进果实成熟和着色，促进雌花分化和开花结果，诱导植物雄性不育[10]，还有抑制植物生长、使植株变矮和打破种子休眠等多种作用，在果品中应用广泛[11]。多效唑可以抑制植物茎秆伸长生长、促进分蘖[12]、增加叶绿素含量、提高作物抗逆性和千粒重，具有“矮化、强茎、增产”三重效应。利用化学调控技术可以安全且高效地实现作物增产，矮壮素、乙烯利和多效唑作为常用的植物生长调节剂，可通过抑制植物体内赤霉素的合成或促进乙烯的释放，改变内源激素的合成[13]，从而矮化燕麦植株茎秆高度、改善茎秆形态、降低倒伏率以及提高籽粒产量，这种调控方法已在水稻[14]、小麦[15]、糜子[16]、谷子[17]和藜麦[18]等农作物上被广泛应用。已有研究[19]表明，对小麦喷施适当浓度的矮壮素可以降低株高和重心高度，提高茎秆基部节间的抗折力，从而增强抗倒伏能力；聂萌恩等[20]发现叶面喷施多效唑可明显提高谷子叶片的叶绿素含量，进而提高作物光合效率；刘振宇等[21]在谷子拔节期喷施乙烯利和矮壮素螯合药剂，发现谷子株高明显降低，改善了叶片荧光性能，从而提高谷子产量。
植物生长调节剂作为化学调控植物生长的重要技术手段，在果树种植中应用广泛[22]，在主粮作物种植中的应用也越来越多，但在燕麦生产中的研究报道较少。基于此，本研究以同燕3号为供试品种，使用矮壮素、乙烯利和多效唑3种典型植物生长调节剂开展田间试验，比较不同调节剂及浓度对燕麦茎秆形态、抗倒伏性与产量的调控效应，探究最佳喷施浓度，明确其作用规律并构建指标关联体系，以期为燕麦的高产抗倒种植提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于山西省朔州市怀仁市山西农业大学试验基地开展，海拔1033 m，2022-2023年平均气温8.5 ℃，降水量480~570 mm，无霜期140~150 d，冷凉干燥，昼夜温差大，属温带季风气候。试验区土壤以沙壤土为主，含有机质15.86 g/kg、有效磷21.42 mg/kg、有效钾143.17 mg/kg，pH 8.45。
1.2 供试材料
供试燕麦品种为山西农业大学提供的同燕3号，该品种具有抗旱、抗病和耐瘠薄等特点。供试药剂为50%矮壮素水剂、40%乙烯利水剂和15%多效唑可湿性粉剂，均由四川国光农化股份有限公司提供。
1.3 试验设计
于2022-2023年进行试验，分别在2022年5月28日和2023年5月17日开始，采用随机区组设计，每个处理小区面积为20 m2（5 m×4 m），每小区14行，行距28 cm，行长5 m，试验区四周设2 m保护行，播种深度4.0~6.0 cm，播种量约为130 kg/hm2。于拔节期前15 d叶面喷施3种植物生长调节剂，每种植物生长调节剂设置5个浓度，1个对照，3次重复。矮壮素、乙烯利和多效唑的喷施浓度分别为：矮壮素0.80×103（A1）、1.25×103（A2）、2.00×103（A3）、4.00×103（A4）和6.00×103 mg/kg（A5），乙烯利250（Y1）、400（Y2）、500（Y3）、650（Y4）和900 mg/kg（Y5），多效唑150（D1）、200（D2）、250（D3）、300（D4）和400 mg/kg（D5），每个处理小区喷施2 L，以喷等量清水为对照（CK）。
1.4 测定指标与方法
1.4.1 形态指标
于乳熟期，每个处理小区随机选取长势一致、未倒伏的燕麦植株10株，用木直尺测定燕麦的株高、茎秆基部第1节和第2节的茎长，用游标卡尺测定茎秆基部第2节的直径，用剪刀从基部剪取燕麦植株后称量茎秆鲜重，再剪取穗部，测定穗长及穗重。统计燕麦植株的茎蘖数。
1.4.2 倒伏性相关指标
测定乳熟期燕麦植株基部至茎秆（带穗、叶和鞘）平衡点的距离为重心高度；取基部第2节茎秆，留出长度为5 cm的茎秆放置于支架凹槽内，用茎秆强度测定仪（YYD-1，杭州托普仪器有限公司）测定茎秆抗折力，并计算倒伏指数，茎秆倒伏指数=（茎秆重心高度×单株鲜重）/茎秆抗折力。
1.4.3 产量及其构成因素
于燕麦成熟期收获前，每小区随机选取长势一致、未倒伏的燕麦植株10株，统计穗粒数和千粒重；每个处理小区随机选取1 m2面积收获，统计有效穗数，并折合成单位面积有效穗数，计算理论产量：理论产量（kg/hm2）=有效穗数（×104/hm2）×穗粒数×千粒重（g）/100；待试验处理区燕麦成熟收获后，脱粒风干后测定实际产量。
1.5 数据处理
采用Excel 2021进行数据处理，采用SPSS 26进行方差分析，采用Origin 2018软件作图，采用Duncan法进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同植物生长调节剂及其浓度对燕麦主茎形态的影响
从表1可以看出，3种植物生长调节剂均具有矮化植株高度的作用。随着矮壮素喷施浓度的增大，茎秆高度呈阶梯式降低，差异显著，在A5处理下最低，较CK降低了11.41%。不同浓度的多效唑对燕麦茎秆高度均有显著降低作用，D5处理下的茎秆高度最低，较CK降低了8.48%。不同浓度的乙烯利对降低株高的作用不显著，3种植物生长调节剂对燕麦植株茎秆鲜重的影响各不相同。除A1处理外，矮壮素降低了茎秆鲜重，各处理降幅依次为A4>A5>A3>A2。多效唑喷施浓度越大茎秆鲜重增加越明显，D3处理增加幅度最大。不同浓度乙烯利可以增加燕麦茎秆鲜重，但各浓度间的差异不显著。矮壮素和乙烯利对燕麦穗长和穗重的作用不显著，而喷施多效唑可以显著增加穗重，当浓度为150~300 mg/kg时可以显著增加穗长。
表1 不同处理对燕麦主茎秆形态的影响
Table 1
| 处理 Treatment | 株高 Plant height (cm) | 茎秆鲜重 Fresh weight of stem (g) | 穗长 Panicle length (cm) | 穗重 Panicle weight (g) |
|---|---|---|---|---|
| CK | 90.88±2.09a | 5.81±1.15def | 17.60±1.17cd | 2.04±0.46def |
| A1 | 89.66±1.59a | 6.01±0.28def | 17.85±0.91c | 2.17±0.22d |
| A2 | 87.62±1.46b | 5.58±0.34def | 17.33±0.82cde | 1.84±0.18efg |
| A3 | 82.02±1.60de | 5.25±0.28ef | 16.55±0.78de | 1.67±0.19g |
| A4 | 81.40±1.58ef | 5.13±0.31f | 16.27±0.81e | 1.75±0.21fg |
| A5 | 80.57±1.11f | 5.24±0.23ef | 16.52±0.74de | 1.68±0.21g |
| Y1 | 87.52±1.29b | 6.75±0.88d | 17.51±1.11cd | 2.08±0.23de |
| Y2 | 86.30±1.08b | 6.14±0.55def | 16.97±1.20cde | 1.93±0.19defg |
| Y3 | 87.29±1.57b | 6.56±0.48d | 17.16±1.22cde | 2.10±0.27de |
| Y4 | 86.76±1.22b | 6.23±0.76def | 17.45±0.98cd | 2.20±0.28d |
| Y5 | 86.18±1.58b | 6.37±0.69de | 16.62±1.52de | 2.06±0.26de |
| D1 | 87.56±1.48b | 9.93±1.67c | 20.10±1.17a | 2.91±0.47bc |
| D2 | 86.35±1.54b | 11.11±2.27b | 19.52±0.97ab | 3.27±0.37a |
| D3 | 84.55±1.62c | 12.14±2.34a | 19.79±0.92ab | 3.12±0.35ab |
| D4 | 84.05±1.03c | 10.92±1.48bc | 18.90±1.17b | 2.82±0.35c |
| D5 | 83.17±1.92cd | 9.94±1.20c | 17.89±1.18c | 2.67±0.37c |
同列不同小写字母表示不同处理间存在显著差异（P < 0.05）。下同。
Different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatments (P < 0.05). The same below.
由图1可知，不同浓度的矮壮素和乙烯利对燕麦植株分蘖有一定抑制作用，但影响不显著。多效唑可以显著增加单株茎蘖数，随着浓度的增加，单株茎蘖数先增大后减小，D2处理下最大，可增加37.10%。
图1
图1
不同处理对燕麦单株茎蘖数的影响
不同小写字母表示不同处理间存在显著差异（P < 0.05）。
Fig.1
Effects of different treatments on number of tillers per plant of oats
Different lowercase letters indicate significant differences among different treatments (P < 0.05).
2.2 不同植物生长调节剂及其浓度对燕麦倒伏性的影响
2.2.1 对燕麦茎秆基部形态的影响
表2 不同处理对燕麦茎秆基部节间形态的影响
Table 2
| 处理 Treatment | 基部第1 节间长 Length of the first basal internode (cm) | 基部第2 节间长 Length of the second basal internode (cm) | 基部第2 节间直径 Diameter of the second basal internode (mm) |
|---|---|---|---|
| CK | 5.12±0.75abc | 7.65±0.97a | 3.59±0.41cde |
| A1 | 3.86±0.54ef | 6.92±0.78bcd | 3.64±0.50cde |
| A2 | 3.30±0.56g | 6.26±0.59ef | 3.33±0.62e |
| A3 | 3.41±0.60fg | 6.53±0.63cde | 3.27±0.35e |
| A4 | 4.23±0.53de | 7.01±0.65bc | 3.51±0.45de |
| A5 | 3.69±0.84fg | 6.50±0.78cde | 3.64±0.54cde |
| Y1 | 4.28±0.50de | 5.95±0.16fg | 3.56±0.32de |
| Y2 | 3.87±0.37ef | 6.12±0.15efg | 3.85±0.35bcd |
| Y3 | 4.25±0.55de | 5.66±0.23g | 3.65±0.28cde |
| Y4 | 3.39±0.50fg | 5.96±0.18fg | 3.78±0.19bcd |
| Y5 | 4.72±0.56cd | 5.68±0.27g | 3.87±0.23bcd |
| D1 | 5.53±0.34a | 7.37±0.35ab | 3.99±0.40abc |
| D2 | 4.96±0.32bc | 6.98±0.31bcd | 4.27±0.16a |
| D3 | 4.70±0.25cd | 6.62±0.34cde | 4.29±0.44a |
| D4 | 5.19±0.50abc | 6.48±0.44de | 4.15±0.60ab |
| D5 | 5.29±0.25ab | 6.56±0.41cde | 3.87±0.26bcd |
图2
图2
不同处理对燕麦基部节间长占比的影响
Fig.2
Effects of different treatments on ratio of basal internode of oat
2.2.2 对燕麦倒伏指数及相关指标的影响
3种植物生长调节剂均可降低植株的重心高度，燕麦的重心高度和倒伏指数呈正相关。由表3可以看出，随着矮壮素和多效唑浓度的增加，可以显著降低茎秆的重心高度，但各浓度乙烯利对降低茎秆重心高度的作用差异不显著。各浓度矮壮素和乙烯利对燕麦茎秆抗折力的影响不规律，差异不显著。随着多效唑浓度的增加，茎秆抗折力先增大后减小，在D2处理下最大，达到12.19 N，较CK增加35.90%。植物生长调节剂各浓度间的茎秆抗折力和倒伏指数呈负相关。浓度为1.25×103~6.00×103 mg/kg的矮壮素和浓度为400~900 mg/kg的乙烯利均可降低倒伏指数，其中A5和Y5处理下的降低效果最好，分别较CK降低27.43%和11.96%。多效唑降低倒伏指数的效果显著，各浓度下降低幅度分别为60.33%、61.93%、63.03%、56.26%和40.46%。
表3 不同处理对燕麦抗倒伏指数及相关指标的影响
Table 3
| 处理 Treatment | 重心高度 Center of gravity height (cm) | 抗折力 Bending strength (N) | 倒伏指数 Lodging index |
|---|---|---|---|
| CK | 45.88±0.90ab | 8.97±1.44ef | 30.59±8.87abc |
| A1 | 46.21±1.82a | 8.81±1.83def | 32.73±7.04ab |
| A2 | 44.73±1.82bc | 8.79±0.99def | 28.72±3.84bcd |
| A3 | 42.62±1.18efg | 8.47±1.19f | 26.79±3.15cde |
| A4 | 42.96±1.84efg | 9.26±1.37def | 24.08±2.38ef |
| A5 | 41.95±1.48g | 10.10±1.47cde | 22.20±3.52fg |
| Y1 | 44.75±0.81bc | 8.93±1.40ef | 34.59±6.42a |
| Y2 | 44.56±1.03c | 10.74±1.09bc | 25.62±2.82def |
| Y3 | 44.80±0.79bc | 9.86±1.41cde | 30.30±4.42bc |
| Y4 | 44.18±0.95cd | 10.40±1.18cd | 26.95±5.68cde |
| Y5 | 43.83±1.08cde | 10.45±1.07cd | 26.93±3.74cde |
| D1 | 44.86±1.01bc | 10.85±1.58bc | 12.14±2.05h |
| D2 | 43.23±0.70def | 12.19±1.14a | 11.65±1.43h |
| D3 | 41.84±1.35g | 11.74±1.40ab | 11.31±2.22h |
| D4 | 42.29±0.68fg | 9.08±1.21ef | 13.38±2.54h |
| D5 | 42.97±1.28efg | 6.34±0.69g | 18.34±3.64g |
2.3 不同植物生长调节剂及其浓度对燕麦产量构成因素的影响
喷施不同浓度的矮壮素、乙烯利和多效唑对燕麦产量构成因素的影响如表4所示，喷施矮壮素对穗粒数的影响不显著，喷施乙烯利可以显著增加穗粒数，喷施多效唑对增加穗粒数的效果显著，乙烯利和多效唑对穗粒数增加幅度最大，分别为17.48%和46.99%。有效穗数主要受播种浓度和茎秆分蘖情况等因素影响，所以喷施矮壮素、乙烯利和多效唑对有效穗数影响不明显。喷施矮壮素后燕麦千粒重与CK处理相比均有所降低，各浓度乙烯利和多效唑对千粒重的影响呈不规律变化，Y3、Y4、Y5和D2处理下燕麦千粒重增加效果最好。通过表4可以看出，喷施3种植物生长调节剂对穗粒数的影响大于对有效穗数和千粒重的影响，所以穗粒数是影响理论产量的主要因素。
表4 不同处理对燕麦产量构成因素的影响
Table 4
| 处理 Treatment | 穗粒数 Grain number per panicle | 有效穗数 Effective panicles (×104/hm2) | 千粒重 1000-grain weight (g) |
|---|---|---|---|
| CK | 34.90±6.92ef | 314.00±10.58abcd | 24.61±0.70ab |
| A1 | 35.10±3.54ef | 320.67±6.51ab | 22.35±0.37ef |
| A2 | 33.50±2.72f | 312.33±14.50abcd | 22.76±0.35def |
| A3 | 34.50±3.06ef | 318.67±7.09abc | 23.87±0.36bc |
| A4 | 36.00±2.67def | 313.67±7.37abcd | 23.77±0.35bc |
| A5 | 37.10±2.92cdef | 302.67±7.02cdef | 22.85±0.26de |
| Y1 | 41.00±4.27c | 312.00±11.53abcd | 22.29±0.35ef |
| Y2 | 39.90±2.73cd | 303.33±5.69cdef | 23.55±0.29cd |
| Y3 | 37.70±4.14cde | 320.67±11.02ab | 25.02±0.19a |
| Y4 | 40.50±3.27c | 294.67±12.66ef | 25.43±0.51a |
| Y5 | 36.40±4.12def | 325.00±6.24a | 25.45±0.33a |
| D1 | 47.80±4.13ab | 307.00±9.54bcde | 23.61±0.32cd |
| D2 | 50.10±2.92a | 315.67±7.64abc | 24.85±0.76a |
| D3 | 51.30±3.16a | 319.00±5.00abc | 23.83±0.36bc |
| D4 | 47.60±5.60ab | 297.00±8.89def | 21.95±0.82f |
| D5 | 44.70±5.19b | 288.67±6.51f | 22.03±0.70ef |
由表5可知，实际产量略小于理论产量，但数值变化趋势一致。喷施各浓度的矮壮素对燕麦实际产量影响不显著。喷施乙烯利可以增产，浓度为650 mg/kg时产量最大，较CK增加10.5%，各浓度产量增幅在3.1%~10.5%。喷施多效唑的增产效果极为显著，产量随浓度增大呈先升高后降低的变化趋势，在浓度为200 mg/kg时产量达到最大（3096.67 kg/hm2），较对照增产34.89%，各处理增产程度依次为D2>D3>D1>D4>D5。
表5 不同处理对燕麦产量的影响
Table 5
| 处理Treatment | 理论产量Theoretical yield | 实际产量Actual yield |
|---|---|---|
| CK | 2725.31±93.68bc | 2295.65±87.87de |
| A1 | 2515.59±40.04d | 2210.00±36.06ef |
| A2 | 2381.28±101.34d | 2121.67±48.56f |
| A3 | 2624.57±85.72cd | 2280.00±17.45de |
| A4 | 2683.83±78.92c | 2250.00±62.45de |
| A5 | 2565.65±55.68cd | 2150.00±130.77ef |
| Y1 | 2849.84±62.43b | 2366.67±72.34d |
| Y2 | 2850.23±19.71b | 2476.67±35.32cd |
| Y3 | 3024.74±124.06b | 2513.33±55.08c |
| Y4 | 3033.56±75.73b | 2536.67±72.34c |
| Y5 | 3009.87±24.07b | 2520.00±79.37c |
| D1 | 3466.06±151.42a | 2783.33±85.05b |
| D2 | 3929.38±98.50a | 3096.67±32.15a |
| D3 | 3899.27±45.63a | 2983.33±41.63a |
| D4 | 3101.73±115.39b | 2663.33±58.59b |
| D5 | 2841.00±347.23b | 2616.67±40.41bc |
2.4 倒伏相关指标和产量及其构成因素的相关性分析
各处理的倒伏相关指标和产量及其构成因素的相关性分析结果（表6）表明，与倒伏指数相关性较大的为茎秆鲜重（r=-0.845）和茎秆基部第2节间直径（r=-0.788），与实际产量相关性较大的为穗重（r=0.922）、茎秆基部第2节间直径（r= 0.900）和单株穗粒数（r=0.914），说明本研究中鲜重和茎秆基部第2节间直径对燕麦的抗倒伏能力的影响较大，穗重、茎秆基部第2节间直径和穗粒数对燕麦的产量影响较大。产量与倒伏指数呈显著负相关（r=-0.755）。
表6 倒伏相关指标和产量及其构成因素的相关性分析
Table 6
| 性状Trait | PH | FW | PL | PW | LF | LS | DS | CH | BS | LI | GN | EP | GW | AY |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PH | 1.000 | |||||||||||||
| FW | -0.039 | 1.000 | ||||||||||||
| PL | 0.268 | 0.889** | 1.000 | |||||||||||
| PW | 0.133 | 0.967** | 0.933** | 1.000 | ||||||||||
| LF | 0.138 | 0.703** | 0.632** | 0.705** | 1.000 | |||||||||
| LS | 0.120 | 0.212 | 0.415 | 0.280 | 0.438 | 1.000 | ||||||||
| DS | 0.012 | 0.877** | 0.765** | 0.888** | 0.647** | 0.110 | 1.000 | |||||||
| CH | 0.887** | -0.385 | -0.060 | -0.213 | -0.057 | 0.105 | -0.328 | 1.000 | ||||||
| BS | 0.109 | 0.298 | 0.403 | 0.381 | 0.054 | -0.009 | 0.562* | -0.119 | 1.000 | |||||
| LI | 0.375 | -0.845** | -0.731** | -0.792** | -0.577* | -0.345 | -0.788** | 0.620* | -0.403 | 1.000 | ||||
| GN | -0.099 | 0.954** | 0.860** | 0.931** | 0.631** | 0.166 | 0.898** | -0.414 | 0.431 | -0.849** | 1.000 | |||
| EP | 0.281 | -0.209 | -0.094 | -0.148 | -0.121 | -0.009 | -0.181 | 0.243 | 0.327 | 0.290 | -0.298 | 1.000 | ||
| GW | 0.207 | -0.140 | -0.097 | -0.014 | -0.048 | -0.142 | 0.099 | 0.114 | 0.562* | 0.057 | -0.083 | 0.394 | 1.000 | |
| AY | 0.043 | 0.893** | 0.801** | 0.922** | 0.633** | 0.110 | 0.900** | -0.300 | 0.560* | -0.755** | 0.914** | -0.064 | 0.271 | 1.000 |
PH：株高；FW：茎秆鲜重；PL：穗长；PW：穗重；LF：茎秆基部第1节间长；LS：茎秆基部第2节间长；DS：茎秆基部第2节间直径；CH：重心高度；BS：抗折力；LI：倒伏指数；GN：穗粒数；EP：有效穗数；GW：千粒重；AY：实际产量。“*”表示在P < 0.05水平显著相关，“**”表示在P < 0.01水平极显著相关。
PH: plant height; FW: fresh weight of stem; PL: panicle length; PW: panicle weight; LF: length of the first basal internode; LS: length of the second basal internode; DS: diameter of the second basal internode; CH: center of gravity height; BS: bending strength; LI: lodging index; GN: grain number per panicle; EP: effective panicles; GW: 1000-grain weight; AY: actual yield.“*”indicates significant correlation at P < 0.05 level,“**”indicates extremely significant correlation at P < 0.01 level.
3 讨论
3种植物生长调节剂都属于植物生长延缓剂，可以通过抑制燕麦体内赤霉素的合成来抑制植株茎秆基部细胞的有丝分裂和延长，从而降低燕麦的株高[26]。随着矮壮素和多效唑浓度的增大，燕麦株高呈明显下降趋势，研究[27]表明，随着矮壮素和多效唑浓度的增加，可以显著降低植物体内可溶性蛋白和可溶性糖的含量，从而降低植物的生理活性，这也是抑制燕麦株高的重要因素。但不同浓度的乙烯利对燕麦植株的矮化效果差异不大。田间燕麦种植密度、施肥情况和气候条件等因素均会影响燕麦茎秆基部的生长发育，基部茎秆的长度和直径对植株生长的稳定性有重要影响，尤其对基部第2节的影响最为显著。燕麦抗倒伏能力与茎秆重心高度、茎秆基部情况以及植株鲜重有关。降低茎秆重心高度可以缩短营养物质和水分向上运输的距离，提高茎秆充实度，喷施矮壮素、乙烯利和多效唑可以不同程度地影响燕麦的抗倒伏能力。喷施矮壮素对燕麦茎秆基部第2节间的直径和抗折力影响不大，但可以通过显著降低燕麦株高来提高抗倒伏能力，当其浓度在4.00×103~6.00×103 mg/kg时效果比较明显。乙烯利可以促使植物体内分解并释放出乙烯，促进蛋白质的合成，同时加快纤维素的合成，提高基部节间的机械强度和维管束的数目，因此喷施乙烯利可以增加燕麦茎秆基部直径和抗折力，当浓度在650~900 mg/kg时效果比较显著，但由于其对燕麦植株高度的降低效果不如矮壮素，所以乙烯利对燕麦植株抗倒伏能力的影响不显著。喷施多效唑可以显著降低燕麦株高，并且还可以显著增强植株中的过氧化物酶活性，清除植物体内超氧阴离子自由基，加快茎秆组织中碳水化合物转化为木质素，促进了木质素的合成与积累，增加了燕麦茎秆基部组织的机械强度。本研究中多效唑提高燕麦植株抗倒伏力的效果优于矮壮素和乙烯利，且在浓度200~250 mg/kg时效果较好。提高产量是使用植物生长调节剂调控燕麦生长发育的主要目的。同一试验地燕麦种植的密度、田间管理和气候条件基本相同，所以有效穗数差异不大。喷施矮壮素、乙烯利和多效唑均可通过增加穗粒数来提高产量，增加穗粒数的效果依次为多效唑>乙烯利>矮壮素，乙烯利的浓度在500~900 mg/kg时效果较好，多效唑的浓度在200~250 mg/kg时效果较好，且多效唑的效果优于乙烯利。
矮壮素、乙烯利和多效唑的主要作用是矮化株高、提高抗倒伏力、增加分蘖数以及提高产量，前人对植物生长调节剂在燕麦上的研究报道较少，龚建军等[28]在燕麦拔节期喷施1%的矮壮素和10%乙烯利，发现燕麦株高比对照降低10~12 cm，这2种植物生长调节剂均可以通过抑制植株基部茎秆生长来降低株高，并且矮壮素降低株高的效果比乙烯利显著，但对穗粒数和产量影响不显著；周海涛等[29]研究发现喷施浓度为4.0 mL/L的矮壮素可以降低燕麦株高，提高燕麦的抗倒伏能力；陈冠州等[30]研究表明，在拔节期喷施600 mg/L的乙烯利可以降低燕麦株高和重心高度、增加穗粒数并提高产量，但对有效穗数影响不显著。耿小丽等[31]研究表明多效唑和矮壮素均可降低燕麦株高并增加茎粗，提高燕麦产量，当矮壮素浓度为4.0 mL/L时产量提高了17.95%，多效唑浓度为1.2 g/L时产量提高了7.95%，其推荐的浓度和本研究虽有差异，但其他结果基本一致。本试验对多效唑的研究结果与谷子[32]和黑小麦[33]的研究结果一致，均可降低作物茎秆重心高度、增大茎粗、增强植物抗倒伏性并增产。
喷施矮壮素、乙烯利和多效唑对燕麦抗倒伏能力和产量有重要影响，但这3种植物生长调节剂如果通过浸种方式施用，或与生物农药结合使用，将对燕麦的抗逆性和产量产生何种影响，需要进一步研究。
4 结论
矮壮素、乙烯利和多效唑均能降低燕麦株高，其中矮壮素可以提高植株抗倒伏性，但增产效果不理想；乙烯利可提高产量，但对植株抗倒伏性影响不大；多效唑可以有效提高植株抗倒伏性和产量，且效果显著。考虑到燕麦植株形态、茎秆基部形态、茎秆分蘖情况、倒伏指数、产量、土壤污染情况和成本等因素，结合田间实际生长情况，推荐喷施浓度为4.00×103 mg/kg的矮壮素提高燕麦的抗倒伏性，喷施浓度为650 mg/kg的乙烯利提高产量，喷施浓度为200 mg/kg的多效唑同时提高抗倒伏性和产量，且效果明显优于其他2种植物生长调节剂。
参考文献
高寒地区不同燕麦品系抗倒伏相关性状分析
DOI:10.11686/cyxb2020022
[本文引用: 1]
为明确影响燕麦抗倒伏性的关键性状，选用高寒地区一组抗倒伏能力较强的燕麦资源（QYJ301、QYJ386、QYJ322、QYJ986、QYJ211）与另一组较易倒伏的燕麦资源（QYJ272、QYJ224、QYJ288、QYJ320、QYJ280、QYJ055）对与抗倒伏相关的25个性状进行方差分析。结果表明，抗倒伏组品系与易倒伏组品系的株高（抗倒伏组：103.00~117.40 cm；易倒伏组：125.80~144.18 cm）、穗长（抗倒伏组：17.82~21.94 cm；易倒伏组：23.82~27.10 cm）、重心高度（抗倒伏组：50.24~56.34 cm；易倒伏组：56.70~59.24 cm）、穗位高（抗倒伏组：84.54~95.46 cm；易倒伏组：98.80~117.08 cm）、基部节长、茎粗、茎粗系数、倒伏指数与茎基部力学性状均存在显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）差异，且不同倒伏性能的燕麦资源在抗倒伏相关性状上表现不同。利用上述存在显著差异的22个相关性状进行聚类分析，以相对距离10作为划分，将11个燕麦资源聚成两类，即抗倒伏组与易倒伏组。进一步通过相关性分析发现，株高、穗长、重心高度、穗位高、茎粗系数、茎基部力学性状均与倒伏指数存在显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）相关关系，均可作为评价燕麦抗倒伏性能的重要指标，这些性状综合影响燕麦的抗倒伏能力。
播量对缩行带状滴灌燕麦抗倒伏能力和产量的影响
DOI:10.3724/SP.J.1006.2024.41012
[本文引用: 1]
为明确缩行带状滴灌下播量对燕麦抗倒伏能力和产量的影响, 于2022—2023年以抗倒伏品种“坝莜1号”和易倒伏品种“燕科2号”为试验材料, 分别设90 kg hm-2 (S1)、120 kg hm-2 (S2)、150 kg hm-2 (S3)、180 kg hm-2 (S4)和210 kg hm-2 (S5) 5个播量, 研究其对燕麦茎秆基部理化特性、抗倒伏能力、产量及构成因素的影响。结果表明, 燕麦株高和重心高度随播量增加呈先升高后降低趋势, “坝莜1号”在S3处理下最高, 较其他处理株分别增加了2.63%~13.36%和1.49%~12.30%; “燕科2号”在S2处理下最高, 较其他处理分别增加了2.52%~15.20%、4.67%~21.21%。两燕麦茎秆基部第二节间长随播量增加而增加, S1较其他处理降低了10.86%~96.39%, 第二节间粗、干重、充实度及抗折力随播量增加而减小, S1较其他处理分别增加了1.76%~32.81%、9.08%~125.89%、26.88%~292.64%、6.48%~129.70%。随着播量的增加, 燕麦茎秆基部纤维素、可溶性糖、C/N、钾、硅含量逐渐降低, 氮含量相反。与其他处理相比较, S1处理各化学组分含量分别增加了5.81%~74.10%、1.62%~24.34%、4.78%~55.41%、1.90%~107.78%、2.00%~17.37%, 氮含量降低了2.95%~22.66%。倒伏率和倒伏级别在不同年份和品种间表现不同: 2022年坝莜1号和燕科2号分别在S4~S5和S3~S5播量下发生倒伏, 2023年两燕麦均发生倒伏, 且倒伏率和倒伏分级随播量增加而增加。穗粒数和千粒重随播量增加而降低, 但籽粒产量呈先升高后降低趋势, “坝莜1号”和“燕科2号”分别在150 kg hm-2和120 kg hm-2下籽粒产量最高。相关性分析表明, 燕麦茎秆基部节间形态特征和化学组分含量显著影响茎秆基部抗折力, 从而影响田间倒伏率和级别, 可作为评价燕麦抗倒伏能力的关键指标。综合考虑抗倒伏能力与籽粒产量, 坝莜1号最佳播量为150 kg hm-2, 燕科2号最佳播量为120 kg hm-2。
不同倒伏性燕麦茎秆强度及其木质素合成基因表达特点
DOI:10.11733/j.issn.1007-0435.2025.05.003
[本文引用: 1]
本研究以2个抗倒性不同的燕麦（Avena sativa L.）品种为材料，通过分析茎秆强度相关性状及其木质素合成相关基因表达量的差异，探究木质素生物合成对燕麦茎秆强度的调控关系，为燕麦茎秆强度的遗传改良与抗倒伏育种提供参考。结果表明：茎秆强度相关性状在不同抗倒伏性品种间存在显著差异（P<0.05），基部节间茎秆强度与木质素含量极显著正相关（P<0.01），抗倒伏品种茎秆基部第2节间木质素含量显著高于易倒伏品种（P<0.05）。9个木质素合成途径相关酶基因的表达量灌浆期<蜡熟期<乳熟期，不同生育时期间均表现为易倒伏品种<抗倒伏品种。乳熟期至蜡熟期，茎秆基部第2节间木质素含量与其合成基因表达量间存在显著相关性，推测PAL，4CL，C4H，CCR，C3H，COMT是参与燕麦茎秆木质素合成代谢的主要酶基因。
喷施矮壮素与延缓施氮对冬小麦抗倒伏能力及产量形成的影响
DOI:10.13287/j.1001-9332.202408.011
[本文引用: 1]
为明确小麦增产的春季追氮措施及矮壮素的优化调控效应,于2017—2020年在晋中农高区小麦基地开展大田试验,在起身期喷施矮壮素和对照(CK)条件下设置4个追氮时间: 返青后10 d(D10)、返青后20 d(D20)、返青后30 d(D30)和返青后40 d(D40),研究不同追氮时间对冬小麦产量的影响及矮壮素对茎秆特性、木质素含量及相关合成酶活性的调控效应。结果表明: D30较其他追氮时间穗数提高1.4%～5.2%、穗粒数提高0.4%～12.0%、千粒重提高1.7%～9.4%、产量提高8.8%～22.1%。与D10和D20相比,D30显著增强了基部第2节间形成后0～21、35～42 d苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和0～42 d酪氨酸解氨酶(TAL)活性,提高了茎秆木质素含量,增加了节间质量,提高了茎秆抗折力,且降低了株高,提高了抗倒性;而D40较D10和D20穗粒数增加4.5%～10.1%、产量增加0.04%～11.3%,但降低了基部第2节间形成后0～42 d PAL和TAL活性,减少了木质素含量,茎秆强度减弱,增加了倒伏风险。喷施矮壮素后,小麦株高显著降低,PAL和TAL活性增强,节间木质素含量提高,增加了茎秆强度,且在D30达显著水平。春季追氮与喷施矮壮素条件下,PAL和TAL活性与木质素含量呈显著正相关,木质素含量与茎秆抗折力呈显著正相关,茎秆抗折力与抗倒伏指数呈显著正相关;产量及其构成因素与节间直径、质量和抗折力呈显著正相关,与株高和节间长度呈负相关。综上,返青后30 d追氮结合喷施矮壮素,可促进木质素的合成与积累,提高茎秆充实度,提高植株抗倒性和产量。
矮壮素滴施时期对冬小麦茎秆抗倒伏能力的调控分析
DOI:10.6048/j.issn.1001-4330.2023.08.007
[本文引用: 1]
【目的】研究矮壮素不同滴施时期对冬小麦茎秆抗倒伏能力的调控措施,分析矮壮素最佳滴施时期,为新疆滴灌小麦抗倒伏及其调控措施提供理论依据。【方法】2019~2020年,采用盆栽模拟大田滴灌模式,在前期研究得出最佳矮壮素滴施量4 500 mL/hm2的基础上,设置返青期(S<sub>1</sub>)、起身期(S<sub>2</sub>)、拔节期(S<sub>3</sub>)和不滴施矮壮素对照(S<sub>0</sub>)共4个不同矮壮素滴施时期处理,研究不同处理对滴灌小麦株高、茎粗、重心高度、基部第2节间特征、抗倒伏指数及籽粒产量的影响。【结果】起身期滴施矮壮素较返青期和拔节期对小麦株高和重心高度降低的效果更明显,起身期滴施矮壮素小麦基部第2节间最短为4.07 cm、直径最大为3.38 mm、壁厚最大为0.543 mm、节间充实度最大为25.57 mg/cm、抗折力最大为5.44 N、茎秆抗倒伏指数最大为15.96 N/m。与S<sub>0</sub>处理相比,矮壮素滴施提高了小麦单茎生物量,以S<sub>2</sub>处理小麦单茎生物量最大为3.42 g/茎。可孕小穗S<sub>1</sub>处理最多,不孕小穗S<sub>0</sub>最多,穗粒数S<sub>1</sub>处理最多为38.50粒;穗粒重以S<sub>2</sub>处理最重为1.68 g,其与S<sub>1</sub>、S<sub>3</sub>处理间差异不显著,与S<sub>0</sub>处理间差异达显著水平(P<0.05)。【结论】在返青期、起身期、拔节期滴施矮壮素均能降低滴灌小麦的株高,提高其茎秆抗倒伏性,但以起身期滴施效果最佳。
不同植物生长调节剂施用对水稻产量和品质的影响研究
DOI:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0292
[本文引用: 1]
植物生长调节剂对水稻的生长发育与高产优质具有重要作用。为探明爱增多与金多收2种生长调节剂的施用对水稻产量与品质的影响，本研究以优质丰产水稻品种‘南粳5718’（苏审稻20210047，粳稻品种）和‘徽两优858’（皖稻2016023，籼稻品种）为试验品种，施用爱增多与金多收两种不同的植物生长调节剂，设置爱增多、金多收1、金多收2、空白对照4个处理，研究爱增多与金多收施用对水稻产量及其构成因素和稻米品质的影响，旨在阐明爱增多与金多收对水稻增产提质的效应。结果表明：施用爱增多促进水稻分蘖发生、颖花分化及灌浆结实，对粳稻增产效果明显；施用金多收1与金多收2对提高水稻有效穗数、籼稻稻穗分化和开花结实均有作用，施用金多收1对籼稻增产效果显著；‘徽两优858’在金多收1处理下的整精米率最高，‘南粳5718’4个处理下的整精米率之间均有显著差异；‘徽两优858’中最终黏度爱增多最高，金多收1的外观、口感与食味值均最高。‘南粳5718’中最终黏度金多收1最高，崩解值金多收2最高，消减值金多收2最低；爱增多的外观、黏度、平衡度、食味值均最高，硬度最低；直链淀粉含量表现为‘徽两优858’的空白最高，‘南粳5718’的金多收2最低。研究结果可为创新水稻优质丰产栽培技术、提高水稻生产效益提供理论参考。
矮壮素滴施量对滴灌冬小麦茎秆特征及其抗倒伏性的影响
DOI:10.6048/j.issn.1001-4330.2022.01.008
[本文引用: 1]
【目的】分析矮壮素滴施量对滴灌冬小麦茎秆特征及其抗倒伏性的影响,研究滴灌冬小麦抗倒伏的矮壮素最佳滴施量,为新疆滴灌小麦抗倒伏及其调控措施提供理论依据。【方法】于2018~2019年在大田滴灌条件下,设置5个不同矮壮素滴施量,分别为0 mL/hm2(D<sub>0</sub>)、1 500 mL/ hm2(D<sub>1</sub>)、3 000 mL/hm2(D<sub>2</sub>)、4 500 mL/hm2(D<sub>3</sub>)、6 000 mL/hm2(D<sub>4</sub>)及对常规喷施用量3 000 mL/hm2(CK),分析不同处理对滴灌冬小麦株高、茎粗、重心高度、茎秆机械强度、基部节间充实度、茎秆抗倒伏指数及田间倒伏率和产量的影响。【结果】随矮壮素滴施量的增加,滴灌冬小麦株高、基部节间长和重心高度比均表现出不同程度的下降,茎秆抗倒伏指数呈上升趋势。田间倒伏率随着矮壮素滴施量的增加而逐渐降低,与CK相比,D<sub>2</sub>、D<sub>3</sub>、D<sub>4</sub>处理的均明显降低。籽粒产量以D<sub>3</sub>处理为最高,为8 098.9 kg/hm2,分别较D<sub>0</sub>、D<sub>1</sub>、D<sub>2</sub>、D<sub>4</sub>、CK提高了12.21%、6.53%、3.75%、5.74%、6.51%。【结论】矮壮素滴施用量为4 500 mL/hm2时,滴灌冬小麦茎秆高度适宜,重心高度比相对较低,抗倒伏指数相对较高,籽粒产量最高。
喷施多效唑对谷子生长及生理特性的影响
DOI:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas18110001
[本文引用: 1]
为研究喷施多效唑对谷子生长发育及生理特性的影响,以‘晋谷21号’和‘张杂谷5号’为研究材料,采用随机区组设计,苗期叶面喷施150、300、600、1200 mg/L多效唑,清水作对照。结果表明,适宜浓度的多效唑处理可有效提高谷子叶片叶绿素、可溶性蛋白和可溶性糖含量,显著增强SOD、POD和NR活性,有效降低谷子株高和MDA含量。与对照组相比,8月21日,300 mg/L多效唑处理‘晋谷21号’和‘张杂谷5号’株高分别降低4.75%和11.75%,叶绿素含量分别提高41.8%和32.5%,SOD活性分别提高11.5%和13.9%,POD活性分别提高37.4%和25.9%,MDA含量分别降低21.8%和16.8%,NR活性分别提高13.56%和16.18%,可溶性蛋白含量分别提高3.97%和5.37%,可溶性糖含量分别提高30.8%和24.2%。多效唑比较适宜浓度为300 mg/L。
追氮时期对饲用燕麦茎秆理化特性和抗倒性的影响
DOI:10.11733/j.issn.1007-0435.2020.06.034
[本文引用: 1]
为了明确不同追氮时期对燕麦茎秆形态学特征、理化物质构成的影响及其与倒伏性的关系，本研究以2个饲用燕麦（Avena sativa L.）品种为材料，在大田条件下设置不同追氮时期处理，测定燕麦植株形态学、茎秆理化特性、抗倒性和产量指标。结果表明：随追氮时期后移，2个品种株高、基部节间和穗下节间长度、重心高度和倒伏率呈降低趋势，植株茎粗、茎秆鲜重、机械强度、茎秆中钾、硅、木质素含量在孕穗期追氮达到最高，可溶性糖含量在抽穗期追氮达到最高。与不施氮处理比较，孕穗期追氮处理‘蒙燕1号’和‘蒙特’品种的植株茎秆机械强度提高62.29%和42.72%，茎秆抗倒指数分别提高59.18%和45.58%，干草产量分别提高40.85%和19.22%（P<0.05）。综上，茎秆钾和硅元素、木质素及可溶性糖含量与燕麦抗倒伏性密切相关，在孕穗期追施氮肥有利于提高燕麦抗倒性能并获得较高饲草和种子产量。
不同燕麦资源生物量构成和茎秆特征与倒伏间的相关性研究
DOI:10.11733/j.issn.1007-0435.2019.05.028
[本文引用: 1]
为探讨高寒区不同燕麦（Avena sativa L.）资源抗倒伏能力差异及其原因，本研究选择抗倒性不同的6份燕麦材料，比较其乳熟期生物量构成和茎秆特征与倒伏的关系，为燕麦抗倒伏研究提供科学依据。结果表明：6份燕麦材料茎基部的第二茎节茎粗、茎粗系数、节间长显著高于第一茎节，第一茎节杆壁厚和茎部力学特性显著高于第二茎节。燕麦表观倒伏率与茎、穗和单株鲜、干重间呈显著负相关；与重心高度间呈极显著正相关；与茎基部第一、二茎节茎粗、杆壁厚和茎粗系数间呈显著负相关，与茎节长间呈显著正相关；与茎秆力学特征间呈显著的负相关。地上生物量、重心高度、茎秆基部的茎粗、杆壁厚和茎秆力学特性可作为高寒区燕麦抗倒伏评价的重要参考指标。
