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乙烯利、矮壮素和烯效唑是在农业生产中有着广泛应用的3种常见的植物生长调节剂,但植物生长调节剂对高粱生长发育的调控及其作用机理的研究较少。本试验以河北农业大学培育的高粱品种‘农大红1号’为试验材料,以3种不同类型的植物生长调节剂乙烯利(ETH)、矮壮素(CCC)、烯效唑(Uniconazole)分别采用3个浓度梯度在高粱拔节期均匀喷施,对照组用等量清水处理。目的在于研究不同类型植物生长调节剂对高粱生长发育、生理生化和产量性状的影响,并筛选出适宜的植物生长调节剂及喷施浓度。主要试验结果如下:1.植物生长调节剂处理后高粱株高降低(各处理株高分别较对照降低:乙烯利:10.7%、11.7%、17.5%;矮壮素:6.1%、8.3%、11.5;烯效唑:39.9%、44.7%、52.7%)、节间长度缩短、茎粗增加、抗折力增加,有效提高了高粱抗倒伏能力。植物生长调节剂能够通过缩短叶片长度提高高粱抗倒伏能力。烯效唑对高粱茎秆和叶片影响显著高于乙烯利和矮壮素,乙烯利与矮壮素之间差异不显著。2.各处理叶面积、SPAD、Ci、Tr、Gs和Pn在不同生长时期均高于对照,且随处理浓度增加增加。Ci随生长发育进程先上升后下降,在开花期达到最高,之后下降。3种植物生长调节剂在低浓度下对Gs影响依次为烯效唑>矮壮素>乙烯利,且差异显著。3种植物生长调节剂对Pn影响依次为:烯效唑>乙烯利>矮壮素(C3浓度下高粱Pn分别较对照增加:烯效唑:44.2%;乙烯利:22.9%;矮壮素:19.3%。),烯效唑与乙烯利和矮壮素差异显著,乙烯利与矮壮素差异不显著。3.不同生长时期高粱SOD、POD、CAT活性、SP和SS含量均高于对照,MDA含量较对照降低。SOD和POD活性在拔节期至喇叭口期呈下降趋势,于喇叭口期至灌浆期上升。CAT活性随着生长发育进程呈先上升后下降的趋势,于开花期达到最高,之后活性下降。SP含量于拔节期至开花期呈上升趋势,之后下降。3种植物生长调节对高粱抗逆性影响表现为:烯效唑>矮壮素>乙烯利。4.研究发现,各处理高粱GA和IAA含量较对照降低,ZT和ABA含量较对照增加。随处理浓度增加GA和IAA含量下降,ZT和IAA含量上升。GA含量随生长发育进程下降。ZT和IAA含量在拔节期至喇叭口期上升,之后下降。ABA含量在拔节期至灌浆期呈上升的趋势。3种植物生长调节剂对高粱内源激素含量影响表现为:烯效唑>矮壮素>乙烯利,烯效唑与乙烯利和矮壮素差异显著,乙烯利与矮壮素差异不显著。5.试验对高粱产量指标分析后发现,高粱穗粒重除乙烯利在Cl浓度下与对照差异不显著外均显著高于对照(穗粒重分别较对照增加:烯效唑:27.9%;矮壮素:11.3%;乙烯利:9.0%),且随处理浓度上升而增加。植物生长调节剂处理后千粒重除矮壮素在C3浓度下显著高于对照外,均与对照差异不显著。植物生长调节剂处理后高粱穗粒数显著高于对照,且随处理浓度升高而增加。在不同浓度处理下,各处理穗粒数分别较对照增加:乙烯利:7.2%、13.5%、19.2%;矮壮素:10.2%、10.2%;18.6%;烯效唑:22.7%;28.8%;36.0%。表明植物生长调节剂能够通过调节高粱产量系数,提高高粱产量。6.试验对高粱籽粒品质进行测量后发现,各处理高粱籽粒蛋白质、单宁、总酚和总黄酮含量较对照增加,且随处理浓度增加上升。淀粉和脂肪含量较对照下降,且随着处理浓度上升含量下降。表明植物生长调节剂能够调节高粱营养物质积累,改善籽粒品质。7.研究认为植物生长调节剂对高粱生长调节主要通过影响内源激素含量实现的:(1)株高与GA含量呈极显著正相关,与ABA含量呈显著负相关,与ZT含量呈极显著负相关。节间长度与GA和IAA含量呈显著正相关;与ABA和ZT含量呈显著负相关。茎粗与IAA含量呈显著负相关。植物生长调节剂通过降低高粱GA和IAA含量,增加ABA和ZT含量,使株高降低,茎粗增加,茎秆抗折力提高,抗倒伏能力增强。(2)高粱光合指标与ABA和ZT含量呈正相关,与GA和IAA含量呈负相关。植物生长调节剂通过提高高粱ZT和ABA含量来提高叶绿素含量和光合指数,提高高粱光合能力,促进光合产物积累。(3)抗氧化酶活性和渗透性调节剂物质含量与ABA和ZT含量呈正相关,与GA和IAA含量呈负相关。植物生长调节剂通过提高高粱ZT和ABA含量,降低GA和IAA含量,促进高粱抗氧化酶活性和渗透性调节剂物质含量增加,使MDA含量降低,提高高粱抗逆能力。综合3种植物生长调节剂对高粱农艺性状和生理生化性状的影响分析,结果表明烯效唑对高粱影响显著大于矮壮素和乙烯利,乙烯利和矮壮素差异不显著。烯效唑浓度在1110mg/L-1665mg/L时能够显著降低高粱株高,有效提高抗倒伏能力,同时显著提高高粱产量,且对高粱生育期影响较小,能够适时收获。