全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2016, 42(1): 93103 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由中央高校基本业务费专项资金(XDJK2015B010), 重庆市荞麦产业体系创新团队建设项目(CQCYT2011001)和重庆市科技计
划应用开发重点项目(cstc2013yykfb0118)资助。
This study was supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities (XDJK2015B010), Chongqing Buckwheat Industry
System Innovation Team (CQCYT2011001) and Key Project of Application Development for the Chongqing Science and Technology Pro-
gram (cstc2013yykfb0118).
* 通讯作者(Corresponding authors): 易泽林, E-mail: yzlin1969@126.com; 吴东倩, E-mail: 5042347111@qq.com
第一作者联系方式: 汪灿, E-mail: wangc.1989@163.com; 刘星贝, E-mail: liuxingbei1991@163.com
** 同等贡献(Contributed equally to this work)
Received(收稿日期): 2015-03-27; Accepted(接受日期): 2015-09-06; Published online(网络出版日期): 2015-10-08.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20151008.1357.006.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2016.00093
烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影响
刘星贝 1,** 汪 灿 1,** 胡 丹 1 杨 浩 1 佘恒志 1 阮仁武 1,2
吴东倩 1,* 易泽林 1,2,*
1 西南大学农学与生物科技学院, 重庆 400716; 2 重庆市荞麦产业体系创新团队, 重庆 400716
摘 要: 以中抗倒伏甜荞品种宁荞 1号为材料, 设置 0、100、200和 300 mg kg–1烯效唑干拌种处理, 研究倒伏习性、
产量、茎秆抗折力、倒伏指数、茎秆形态特性和茎秆解剖结构的变化, 探讨烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影
响。结果表明, 烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能有显著影响。随烯效唑干拌种浓度的增加, 产量、茎秆抗折力、第
2 节间粗、第 2 节间干重、节间充实度、机械组织层数、机械组织厚度、茎壁厚度、维管束数目和维管束面积先增
加后降低, 倒伏率、倒伏指数、株高、茎秆重心高度、茎秆鲜重和第 2 节间长先降低后增加。当烯效唑干拌种浓度
为 200 mg kg–1时, 能有效优化甜荞茎秆结构, 改善茎秆质量, 减小倒伏风险, 增加产量。
关键词: 甜荞; 烯效唑; 抗倒性能; 形态特性; 解剖结构
Effects of Seed Dressing with Uniconazole Powder on Lodging Resistance of
Culm in Common Buckwheat
LIU Xing-Bei1,**, WANG Can1,**, HU Dan1, YANG Hao1, SHE Heng-Zhi1, RUAN Ren-Wu1,2, WU
Dong-Qian1,*, and YI Ze-Lin1,2,*
1 College of Agronomy and Biotechnology, Southwest University, Chongqing 400716, China; 2 Innovation Team of Chongqing Buckwheat Industry
System, Chongqing 400716, China
Abstract: Lodging is one of the important factors affecting the yield and quality of common buckwheat (Fagopyrum esculentum
M.) worldwide. Ningqiao 1, a cultivar of common buckwheat with moderate lodging resistance was used in this study to investi-
gate the dynamic changes of lodging behavior, yield, culm snapping resistance, lodging index, culm morphological characteristics
and culm anatomical structure seed dressing with uniconazole powder (0, 100, 200, and 300 mg kg–1). The results indicated that
seed dressing with uniconazole powder had significantly effects on the lodging resistance of culm in common buckwheat. With
the increase of uniconazole powder concentration, the yield, culm snapping resistance, diameter of the 2nd internode, dry weight
of the 2nd internode, filling degree, mechanical tissue layer number, mechanical tissue thickness, culm wall thickness, vascular
bundle number, and vascular bundle area showed an increased-decreased trend, whereas, the lodging percentage, lodging index,
plant height, culm gravity height, culm fresh weight, and length of the 2nd internode showed an decreased-increased trend. In this
case, the treatment of seed dressing with 200 mg kg–1 uniconazole powder could optimize the culm structure, improve the culm
quality, reduce the lodging risk, and enhance the yield of common buckwheat.
Keywords: Common buckwheat; Uniconazole; Lodging resistance; Morphological characteristics; Anatomical structure
甜荞 (Fagopyrum esculentum M.)起源于中国 , 具有生长期短、适应性强的特点, 是重要的救灾填
94 作 物 学 报 第 42卷


闲作物和蜜源作物[1]。我国是甜荞的生产大国, 主产
区集中在华北、西北和东北地区, 其中以内蒙古种
植面积最大[2]。甜荞医食同源, 含有丰富的蛋白质、
脂肪、淀粉、维生素、芦丁、矿质元素和植物纤维
素, 具有很高的营养、药用及保健品质, 对心血管疾
病、糖尿病和便秘等有预防和治疗作用, 已成为 21
世纪人类的绿色食品之一[2-3]。倒伏是影响甜荞产量
的重要因素之一 [4], 极大地制约了我国甜荞生产的
发展及农民种植荞麦的积极性。作物茎秆的抗倒伏能
力与茎秆的形态特性和解剖学结构有密切联系[5-10]。
茎秆越粗壮、节间越密集、节间充实度越高、机械
组织层数越多、机械组织和茎壁越厚、维管束数目
越多且维管束面积越大就越能增强茎秆的抗折力和
抗倒伏能力[11-16]。烯效唑是一种新型植物生长调节
剂, 它是高效的抗倒伏剂和良好的杀菌剂, 具有生
物活性高、使用安全等特点[17-19]。烯效唑能降低作
物株高和茎秆重心高度 , 缩短茎秆基部节间长度 ,
增大茎粗, 增加节间充实度、茎秆机械组织层数、
机械组织厚度、茎壁厚度、维管束数目和维管束面
积, 增强茎秆抗倒伏能力, 增加产量[20-23]。拌种是一
种用药量少、污染小、成本低、操作简单、农民易
接受的施药方式[24]。因此, 研究烯效唑干拌种对甜
荞茎秆抗倒性能的影响对实现甜荞高产、稳产具有
重要的实践意义。本课题组前期研究表明, 茎秆粗
壮、茎秆质量好、基部节间短、茎秆木质素含量高
且相关合成酶活性强、机械组织层数多、机械组织
和茎壁厚、维管束数目多且维管束面积大的甜荞品
种, 其茎秆抗折力参数大、倒伏指数小、抗倒伏能
力强[25-28], 而关于烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性
能的影响尚不清楚。为此, 本文研究不同烯效唑干
拌种浓度下倒伏习性、产量、茎秆抗折力、倒伏指
数、茎秆形态特性和茎秆解剖结构的变化规律, 及
其对甜荞茎秆抗倒性能的影响, 旨在为甜荞的抗倒
伏栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试甜荞品种宁荞1号, 中抗倒伏, 松散型植株,
生育期约63 d。供试药剂烯效唑为四川国光农化股
份有限公司生产的5%可湿性粉剂。
1.2 试验设计
2013—2014连续 2年在重庆西南大学歇马科研
基地(19°51′N, 106°37′E)进行田间试验。试验地土壤
为沙壤土, 含有机质 12.6 g kg–1、碱解氮 73.2 mg
kg–1、有效磷 21 mg kg–1、速效钾 106 mg kg–1、全氮
0.84 g kg–1、全磷 0.46 g kg–1、全钾 17.5 g kg–1, pH
5.8。
采用单因素完全随机区组设计, 按烯效唑有效
成分与种子干重之比设置 0 (CK)、100 (T1)、200 (T2)
和 300 mg kg–1 (T3) 4个浓度处理, 于播种前 1 d干拌
种。小区面积 10 m2 (2 m × 5 m), 3次重复, 分别于
2013年 8月 28日和 2014年 8月 25日人工条播, 基
本苗 90万株 hm–2, 行距 33 cm, 种植 6行, 小区之间
留一空行, 区组间隔 50 cm, 播种行与区组走向垂直,
试验地四周播种 3行保护行, 播种前一次性施总养分
≥45%的高浓度硫酸钾复合肥(含 N 14%、P2O5 16%、
K2O 15%) 420 kg hm–2作为种肥, 并按常规管理。
1.3 倒伏习性和产量的测定
在甜荞收获前 3 d 调查各小区倒伏的株数和总
株数, 倒伏率(%) = 倒伏株数/总株数×100%; 记录
不同处理倒伏的时期。根据主茎与地面的夹角度数
将倒伏程度分为 0~5 级[29], 0 级为 75°~90°、1 级为
60°~75°、2 级为 45°~60°、3 级为 30°~45°、4 级为
15°~30°、5级为 0°~15°。待籽粒 70%~80%成熟时单
独收获和实测小区产量, 折合成公顷产量(kg hm–2)。
1.4 茎秆抗折力和倒伏指数的测定
参照魏凤珍等[5]和陈晓光等[30]描述的方法。分
别于开花期、灌浆期和成熟期取未倒伏的代表性植
株 10 株, 取基部第 2 节间, 剥除叶鞘, 两端置高
50 cm、间隔 5 cm 的支撑木架凹槽内, 在其中部悬
挂一容器, 向容器内匀速倒入细沙, 至茎秆折断时
停止, 用弹簧秤称取容器和细沙重, 即为茎秆抗折
力(g); 量取茎秆基部至该茎(含穗、叶和鞘)平衡支点
的距离 , 即为茎秆重心高度(cm); 先剪去样品的根
部 , 将地上部洗净 , 用滤纸吸干水分后称重 , 即为
茎秆鲜重(g)。倒伏指数(cm g g–1) = (茎秆重心高度×
茎秆鲜重) /茎秆抗折力。
1.5 茎秆形态特性的测定
分别于开花期、灌浆期和成熟期取未倒伏的代
表性植株 10 株, 测定其茎秆重心高度(cm)和茎秆鲜
重(g); 量取茎秆基部至该茎顶端的距离, 即为株高
(cm); 取基部第 2 节间, 剥除叶鞘, 量取其长度, 即
为第 2节间长(cm); 用游标卡尺量取基部第 2节间中
部的粗度, 即为第 2 节间粗(mm); 将基部第 2 节间
洗净, 用滤纸吸干水分, 于 60℃下烘干后称重, 即
为第 2节间干重(g)。节间充实度(mg cm–1) = 第 2节
第 1期 刘星贝等: 烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影响 95


间干重/第 2节间长。
1.6 茎秆解剖结构的测定
分别于开花期、灌浆期和成熟期取未倒伏的代
表性植株 5 株, 将除去叶鞘的基部第 2 节间中部切
取成 0.3~0.5 cm的横切环, 放入 FAA固定液(70%乙
醇 90 mL、冰醋酸 5 mL、福尔马林 5 mL)中固定 24 h
以上, 按照脱水→透明→浸蜡→包埋→切片→粘片
→脱蜡→染色→胶封等步骤制成厚度为 15 µm的永
久性石蜡切片。置 Nikon Eclipse E200生物显微镜下
拍照, 数出维管束(大、小维管束)数目和机械组织层
数, 用 Image-Pro Plus 6.0图片分析软件测量维管束
面积、机械组织厚度和茎壁厚度。维管束截面积按
椭圆面积公式 S = πab/4计算, 式中 a、b分别为纵、
横方向的最大直径。
1.7 数据处理与分析
用 Microsoft Excel 2003 整理数据和作图, 用
DPS v3.01进行统计分析, 采用 LSD法检测显著性,
采用典型相关法进行相关分析。
2 结果与分析
2.1 不同烯效唑干拌种浓度下甜荞倒伏习性和
产量
CK在灌浆期倒伏, T1和 T3在成熟期倒伏, T2
处理 2013 年未倒伏、2014 年在成熟期倒伏, 且 CK
的倒伏级别显著高于其余处理(表 1)。烯效唑干拌种
对甜荞倒伏率和产量均有显著影响, 倒伏率表现为
T2T3>T1>CK。与 CK
相比, T1、T2和 T3处理的倒伏率分别降低 48.5%、
97.5%和 79.3% (2013 和 2014 两年均值), 产量分别
增加 6.9%、25.2%和 13.2% (2013和 2014两年均值)。
表明当烯效唑干拌种浓度为 200 mg kg–1时, 对降低
甜荞倒伏风险和增产的效果最好。

表 1 烯效唑干拌种对甜荞倒伏习性和产量的影响
Table 1 Effects of seed dressing with uniconazole powder on the lodging behavior and yield of common buckwheat
倒伏时期 Lodging stage 倒伏分级 Lodging degree 倒伏率 Lodging percentage (%) 产量 Yield (kg hm–2) 处理
Treatment 2013 2014 2013 2014 2013 2014 2013 2014
CK FS FS 3 3 44.35±1.76 a 48.09±1.90 a 696.54±16.48 d 681.71±22.94 c
T1 MS MS 2 2 22.02±2.63 b 24.56±6.71 b 741.70±12.26 c 731.35±7.46 bc
T2 — MS 0 1 0 d 2.36±0.21 d 887.88±20.30 a 837.49±39.54 a
T3 MS MS 1 2 8.48±0.83 c 10.63±0.57 c 805.03±10.60 b 754.45±21.96 b
CK、T1、T2和 T3分别表示 0、100、200和 300 mg kg–1烯效唑干拌种处理。FS: 灌浆期; MS: 成熟期; —: 未倒伏。数据为 3
次重复的平均值±标准差, 数据后字母不同表示处理间差异显著(P < 0.05)。
CK, T1, T2, and T3 indicate treatments of seed dressing with uniconazole powder at the rate of 0, 100, 200, and 300 mg kg–1, respec-
tively. FS: filling stage; MS: maturity stage; —: no lodging. Date are the mean of three replicates ± SD (n = 3). Values followed by different
letters are significantly different among treatments at P < 0.05.

2.2 不同烯效唑干拌种浓度下甜荞茎秆抗折力
和倒伏指数
甜荞茎秆抗折力从开花期至成熟期先增加后减
小, 在灌浆期达最大值; 甜荞倒伏指数从开花期至
成熟期逐渐增加(表 2)。不同处理间茎秆抗折力和倒
伏指数均存在显著差异, 茎秆抗折力表现为T2>T3>
T1>CK, 倒伏指数表现为 T2T1、T2 和 T3 处理的茎秆抗折力较 CK 分别增加
5.3%、36.2%和 18.8% (两年均值)。与 CK相比, T2
处理的倒伏指数在开花期、灌浆期和成熟期分别减
小 73.7%、71.8%和 74.6% (两年均值)。
2.3 不同烯效唑干拌种浓度下甜荞茎秆形态特
性
2.3.1 株高和茎秆重心高度 甜荞株高从开花期
至灌浆期逐渐增加, 而后变化不明显(图 1-A, B); 茎
秆重心高度从开花期至成熟期逐渐升高(图 1-C, D)。
烯效唑干拌种对株高和茎秆重心高度均有显著影响,
株高和茎秆重心高度均表现为 T2平均, T2 处理的株高在开花期、灌浆期和成熟期分
别比 CK 降低 22.9%、20.8%和 21.3%, 茎秆重心高
度分别降低 30.5%、24.1%和 28.5%。
2.3.2 茎秆鲜重 甜荞茎秆鲜重从开花期至成熟
期逐渐增加(图 1-E, F)。烯效唑干拌种对茎秆鲜重有
显著影响, 随烯效唑干拌种浓度的增加, 茎秆鲜重
先降低后增加, 最小值出现在 T2 处理。T2 处理的
茎秆鲜重在开花期、灌浆期和成熟期较 CK 分别降
低 42.1%、49.6%和 49.7% (两年均值)。
2.3.3 第 2 节间长、第 2 节间粗和第 2 节间干重
从开花期至成熟期, 甜荞茎秆基部第 2 节间长
(图 2-A, B)、第 2节间粗(图 2-C, D)和第 2节间干重
96 作 物 学 报 第 42卷


表 2 烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗折力和倒伏指数的影响
Table 2 Effects of seed dressing with uniconazole powder on the culm snapping resistance and lodging index of common buckwheat
茎秆抗折力 Culm snapping resistance (g) 倒伏指数 Lodging index (cm g g–1) 处理
Treatment 开花期
Anthesis stage
灌浆期
Filling stage
成熟期
Maturity stage
开花期
Anthesis stage
灌浆期
Filling stage
成熟期
Maturity stage
2013
CK 353.72±9.08 d 526.54±8.10 d 498.29±4.99 d 0.88±0.01 a 1.37±0.17 a 1.71±0.11 a
T1 383.03±4.29 c 552.46±6.32 c 524.35±9.87 c 0.53±0.02 b 0.85±0.04 b 1.15±0.12 b
T2 531.31±3.34 a 704.86±7.47 a 669.16±4.98 a 0.24±0.01 d 0.38±0.04 d 0.47±0.05 d
T3 432.40±2.36 b 612.48±11.35 b 591.27±3.37 b 0.45±0.07 c 0.61±0.12 c 0.88±0.12 c
2014
CK 325.61±7.06 d 495.65±6.78 d 424.62±5.43 d 0.89±0.24 a 1.35±0.11 a 1.97±0.08 a
T1 362.11±6.21 c 523.61±9.14 c 486.93±6.87 c 0.55±0.03 b 0.86±0.09 b 1.16±0.10 b
T2 506.27±6.62 a 687.60±7.80 a 624.24±6.40 a 0.23±0.01 c 0.39±0.01 d 0.47±0.02 d
T3 412.51±12.17 b 602.21±10.91 b 547.49±5.54 b 0.42±0.03 bc 0.61±0.01 c 0.90±0.03 c
CK、T1、T2和 T3分别表示 0、100、200和 300 mg kg–1烯效唑干拌种处理。数据为 3次重复的平均值±标准差, 数据后不同字
母表示处理间差异显著(P < 0.05)。
CK, T1, T2, and T3 indicate treatments of seed dressing with uniconazole powder at the rate of 0, 100, 200, and 300 mg kg–1, respectively. Date
are the mean of three replicates ± SD (n = 3). Values followed by different letters are significantly different among treatments at P < 0.05.

图 1 烯效唑干拌种对甜荞株高、茎秆重心高度和茎秆鲜重的影响
Fig. 1 Effects of seed dressing with uniconazole powder on the plant height, culm gravity height, and culm fresh weight of common buckwheat
CK、T1、T2和 T3分别表示 0、100、200和 300 mg kg–1烯效唑干拌种处理。数据为 3次重复的平均值±标准差, 同一时期内标以不
同字母的值在处理间差异显著(P < 0.05)。
CK, T1, T2, and T3 indicate treatments of seed dressing with uniconazole powder at the rate of 0, 100, 200, and 300 mg kg–1, respectively.
Date are the mean of three replicates ± SD (n = 3). Band represented by different letters within a growth stage are significantly different
among treatments at P < 0.05.
第 1期 刘星贝等: 烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影响 97


(图 2-E, F)均逐渐增加。烯效唑干拌种对第 2节间长、
第 2 节间粗和第 2 节间干重均有显著影响, 第 2 节
间长表现为 T2干重均表现为 T2>T3>T1>CK。两年平均, T2处理的
第 2 节间长在开花期、灌浆期和成熟期分别比 CK
减小 37.3%、37.9%和 33.5%, 第 2 节间粗分别增加
40.2%、47.5%和 51.3%, 第 2 节间干重分别增加
338.7%、145.8%和 88.9%。

图 2 烯效唑干拌种对甜荞第 2节间长、第 2节间粗、第 2节间干重和节间充实度的影响
Fig. 2 Effects of seed dressing with uniconazole powder on the length of 2nd internode, diameter of 2nd internode, dry weight of 2nd
internode, and filling degree of common buckwheat
CK、T1、T2和 T3分别表示 0、100、200和 300 mg kg–1烯效唑干拌种处理。数据为 3次重复的平均值±标准差, 同一时期内标以不
同字母的值在处理间差异显著(P < 0.05)。
CK, T1, T2, and T3 indicate seeds were treated with uniconazole powder at the rate of 0, 100, 200, and 300 mg kg–1, respectively. Date are the mean
of three replicates ± SD (n = 3). Band represented by different letters within a growth stage are significantly different among treatments at P < 0.05.
98 作 物 学 报 第 42卷


2.3.4 节间充实度 甜荞节间充实度从开花期至
灌浆期逐渐增加, 而后变化不明显(图 2-G, H)。烯效
唑干拌种对节间充实度有显著影响, 随烯效唑干拌
种浓度的增加, 节间充实度先增加后减小, 在 T2 处
理达最大值。开花期、灌浆期和成熟期 T2处理的节
间充实度较 CK分别增加 611.2%、299.7%和 183.5%
(两年均值)。
2.4 不同烯效唑干拌种浓度下甜荞茎秆解剖结
构
2.4.1 机械组织层数和维管束数目 甜荞茎秆机
械组织层数(图 3-A, B)和维管束数目(图 3-C, D)从开
花期至灌浆期逐渐增加, 而后变化不明显。不同处
理间机械组织层数和维管束数目存在显著差异, 均
表现为 T2>T3>T1>CK。与 CK相比, T2处理的机械
组织层数在开花期、灌浆期和成熟期分别增加
60.4%、 33.8%和 33.6%, 维管束数目分别增加
46.9%、23.8%和 23.9% (两年均值)。
2.4.2 机械组织厚度、茎壁厚度和维管束面积
从开花期至成熟期, 甜荞茎秆机械组织厚度(图
4-A, B)、茎壁厚度(图 4-C, D)和维管束面积(图 4-E, F)
先增加后降低, 在灌浆期达最大值。烯效唑干拌种
对上述参数均有显著影响, 随烯效唑干拌种浓度的
增加, 这 3 个参数均表现先增加后降低, 在 T2 处理
达最大值。两年试验结果表明灌浆期 T1、T2 和 T3
处理的机械组织层数较 CK分别增加 11.5%、33.3%
和 20.0%, 茎壁厚度分别增加 39.2%、100.3%和
57.7%, 维管束面积分别增加 9.7%、27.9%和 17.3%。
2.5 甜荞茎秆形态特性和解剖结构与抗倒伏能
力的关系
倒伏率与茎秆抗折力呈极显著负相关, 与倒伏
指数呈极显著正相关; 茎秆抗折力与株高、茎秆重
心高度、茎秆鲜重和第 2节间长呈极显著负相关, 与
第 2 节间粗、第 2 节间干重、节间充实度、机械组
织层数、机械组织厚度、茎壁厚度、维管束数目和
维管束面积呈极显著正相关; 倒伏指数和倒伏率与
株高、茎秆重心高度、茎秆鲜重和第 2 节间长呈极
显著正相关, 与第 2 节间粗、第 2 节间干重、节间
充实度、机械组织层数、机械组织厚度、茎壁厚度、
维管束数目和维管束面积呈极显著负相关(表 3)。表
明甜荞茎秆抗倒伏能力与茎秆形态特性和解剖结构

图 3 烯效唑干拌种对甜荞机械组织层数和维管束数目的影响
Fig. 3 Effects of seed dressing with uniconazole powder on the mechanical tissue layer number and vascular bundle number of
common buckwheat
CK、T1、T2和 T3分别表示 0、100、200和 300 mg kg–1的烯效唑干拌种浓度。数据为 3次重复的平均值±标准差, 同一时期内标以
不同字母的值在处理间差异显著(P < 0.05)。
CK, T1, T2, and T3 indicate seeds were treated with uniconazole powder at the rate of 0, 100, 200, and 300 mg kg–1, respectively. Date are the
mean of three replicates ± SD (n = 3). Band represented by different letters within a growth stage are significantly different among treatments
at P < 0.05.
第 1期 刘星贝等: 烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影响 99



图 4 烯效唑干拌种对甜荞机械组织厚度、茎壁厚度和维管束面积的影响
Fig. 4 Effects of seed dressing with uniconazole powder on the mechanical tissue thickness, culm wall thickness, and vascular bundle
area of common buckwheat
CK、T1、T2和 T3分别表示 0、100、200和 300 mg kg–1的烯效唑干拌种浓度。数据为 3次重复的平均值±标准差, 同一时期内标以
不同字母的值在处理间差异显著(P < 0.05)。
CK, T1, T2, and T3 indicate seeds were treated with uniconazole powder at the rate of 0, 100, 200, and 300 mg kg–1, respectively. Date are the
mean of three replicates ± SD (n = 3). Band represented by different letters within a growth stage are significantly different among treatments
at P < 0.05.

密切相关。植株矮小、茎秆粗壮、节间充实、机械
组织层数多、机械组织和茎壁厚、维管束数目多且维
管束面积大, 是甜荞茎秆抗倒伏能力强的重要特征。
3 讨论
3.1 甜荞茎秆抗倒性能的评价
倒伏破坏了作物的群体结构和茎秆的输导系统,
影响根系向叶片输送水分和养分, 导致作物产量和
品质的下降, 加大作物机械收获难度[31-32]。目前, 通
常将提高茎秆的机械强度作为作物抗倒性栽培和育
种的重要目标之一[33]。在作物抗倒研究中, 茎秆抗
折力是一个重要的力学特征, 直接反映茎秆机械强
度。倒伏指数综合考虑了作物茎秆重心高度、茎秆
鲜重等形态特性和茎秆抗折力等力学特征, 具有较
强的综合评价性能[34]。在小麦[35-36]和水稻[37-38]上的
研究表明, 茎秆抗折力越大、倒伏指数越小, 其茎秆
的抗倒伏能力越强。本研究结果与此一致, 倒伏率
与茎秆抗折力呈极显著负相关, 与倒伏指数呈极显
著正相关。因此, 茎秆抗折力和倒伏指数可以作为
甜荞茎秆抗倒性能的重要评价指标。
3.2 甜荞茎秆抗倒伏能力与茎秆形态特性和解
剖结构的关系
茎秆形态特性和解剖结构与茎秆抗倒伏能力密
切相关, 植株越矮、茎秆越粗壮、节间越密集、节
100 作 物 学 报 第 42卷


间越充实、机械组织层数越多、机械组织和茎壁越
厚、维管束数量越多且维管束面积越大, 茎秆机械
强度就越大, 会使茎秆抗性能同步增加[5-10]。本研究
结果也表明, 茎秆抗折力与株高、茎秆重心高度、
茎秆鲜重和第 2 节间长呈极显著负相关, 与第 2 节
间粗、第 2节间干重、节间充实度、机械组织层数、
机械组织厚度、茎壁厚度、维管束数目和维管束面
积呈极显著正相关; 倒伏指数和倒伏率与株高、茎
秆重心高度、茎秆鲜重和第 2 节间长呈极显著正相
关, 与第 2 节间粗、第 2 节间干重、节间充实度、
机械组织层数、机械组织厚度、茎壁厚度、维管束
数目和维管束面积呈极显著负相关。说明株高和茎
秆重心高度低、茎秆鲜重小、第 2 节间粗且短、第
2 节间干重大、节间充实度高、机械组织层数多、
机械组织和茎壁厚、维管束数目多且面积大, 有利
于增强甜荞茎秆抗倒性能。

表 3 甜荞茎秆形态特性和解剖结构与抗倒伏能力的相关系数
Table 3 Correlation coefficients between morphology characteristics, anatomical structure, and lodging resistance of culm
in common buckwheat
性状
Trait
茎秆抗折力
Culm snapping resistance
倒伏指数
Lodging index
倒伏率
Lodging percentage
倒伏率 Lodging percentage –0.912** 0.992**
株高 Plant height –0.944** 0.974** 0.957**
茎秆重心高度 Culm gravity height –0.935** 0.967** 0.946**
茎秆鲜重 Culm fresh weight –0.894** 0.992** 0.974**
第 2节间长 Length of the 2nd internode –0.917** 0.951** 0.935**
第 2节间粗 Diameter of the 2nd internode 0.957** –0.983** –0.966**
第 2节间干重 Dry weight of the 2nd internode 0.960** –0.977** –0.974**
节间充实度 Filling degree 0.982** –0.960** –0.946**
机械组织层数 Mechanical tissue layer number 0.964** –0.959** –0.951**
机械组织厚度 Mechanical tissue thickness 0.975** –0.978** –0.968**
茎壁厚度 Culm wall thickness 0.965** –0.984** –0.969**
维管束数目 Vascular bundle number 0.961** –0.986** –0.980**
维管束面积 Vascular bundle area 0.966** –0.984** –0.977**
**表示在 P < 0.01水平显著相关。** Indicates significant correlation at P < 0.01.

3.3 烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影响
烯效唑作为一种新型植物生长调节剂, 能有效
降低植株高度 , 缩短茎秆节间 , 加厚茎壁 , 增加节
间充实度, 增强作物茎秆抗倒伏能力[23]。本研究结
果表明, 烯效唑干拌种处理后, 倒伏级别、倒伏率和
倒伏指数明显降低, 茎秆抗折力和产量明显增加。
说明烯效唑干拌种可以增加甜荞茎秆机械强度, 降
低倒伏的风险, 增强茎秆抗倒伏能力, 增加产量。株
高、茎秆重心高度、第 2 节间长和第 2 节间粗是影
响植株抗倒性能的重要因素。张倩等 [22]研究表明 ,
烯效唑处理的水稻株高和茎秆重心高度比对照显著下
降, 且缩短了基部节间, 增大了茎粗; 陈丽芬等[39]研
究表明 , 烯效唑拌种处理能使苦荞植株显著矮化 ,
茎粗明显增加; 龚万灼等[40]研究表明, 烯效唑拌种
处理可降低大豆株高, 增加茎粗, 缩短节间长度。在
本研究中, 烯效唑干拌种处理后, 甜荞株高、茎秆重
心高度和第 2 节间长明显降低, 第 2 节间粗明显增
加, 与前人的研究结果一致, 说明烯效唑干拌种可
以使甜荞植株矮化 , 基部节间缩短 , 重心下移 , 基
部节间粗度增加 , 为甜荞建立良好的株型奠定基
础。与对照相比, 烯效唑干拌种处理后的茎秆鲜重
明显降低, 第 2 节间干重和节间充实度明显增加,
说明烯效唑干拌种既可以减轻甜荞茎秆自身的重量,
又能增加茎秆干物质的积累和节间充实度, 增强茎
秆抗倒伏能力。烯效唑对茎秆解剖结构有显著影响。
王仁怀等 [20]研究表明, 烯效唑处理后, 大麦机械组
织层数、机械组织厚度、茎壁厚度、维管束数目和
维管束面积显著增加。本研究结果表明, 与对照相
比, 烯效唑干拌种处理后, 甜荞茎秆机械组织层数、
机械组织厚度、茎壁厚度、维管束数目和维管束面
积明显增加。这与前人的研究结果一致。说明烯效
唑干拌种能有效优化甜荞茎秆组织结构, 增强茎秆
抗倒伏能。当烯效唑干拌种浓度为 200 mg kg–1时,
甜荞产量、茎秆抗折力、第 2 节间粗、第 2 节间干
第 1期 刘星贝等: 烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影响 101


重、节间充实度、机械组织层数、机械组织厚度、
茎壁厚度、维管束数目和维管束面积均达最小值 ,
倒伏率、倒伏指数、株高、茎秆重心高度和茎秆鲜
重均为最小值。说明当烯效唑干拌种浓度为 200 mg
kg–1 时, 有利于建立合理的群体结构, 培育健壮的个
体, 增加基部节间干物质积累, 最终实现壮秆增产。
4 结论
烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能有显著影
响。随烯效唑干拌种浓度的增加, 产量、茎秆抗折
力、第 2 节间粗、第 2 节间干重、节间充实度、机
械组织层数、机械组织厚度、茎壁厚度、维管束数
目和维管束面积先增加后降低, 倒伏率、倒伏指数、
株高、茎秆重心高度、茎秆鲜重和第 2 节间长先降
低后增加。当烯效唑干拌种浓度为 200 mg kg–1时,
能有效优化甜荞茎秆结构, 改善茎秆质量, 减小倒
伏风险, 增加产量。
References
[1] Lin R F, Chai Y. Production, research and academic exchanges of
China on buckwheat. In: Chai Y, Zhang Z W, eds. Advances in
Buckwheat Research. Yangling: Northwest A&F University Press,
2007. pp 7–12
[2] 杨海霞, 赵丽芹, 付媛, 侯文娟, 张美莉. 甜荞主要贮藏蛋白
的分离纯化及功能特性研究 . 中国食品学报 , 2009, 9(1):
72–76
Yang H X, Zhao L Q, Fu Y, Hou W J, Zhang M L. Extraction, pu-
rification and functional properties of main protein from buck-
wheat (Fagopyrum esculentum Moench) seeds. J Chin Inst Food
Sci Technol, 2009, 9(1): 72–76 (in Chinese with English abstract)
[3] Koyama M, Nakamura C, Nakamura K. Changes in phenols con-
tents from buckwheat sprouts during growth stage. J Food Sci
Technol, 2013, 50: 86–93
[4] Hagiwara M, Izusawa H, Inoue N, Matano T. Varietal differences
of shoot growth characters related to lodging in tartary buckwheat.
Fagopyrum, 1999, 16: 67–72
[5] 魏凤珍, 李金才, 王成雨, 屈会娟, 沈学善. 氮肥运筹模式对
小麦茎秆抗倒性能的影响. 作物学报, 2008, 34: 1080–1085
Wei F Z, Li J C, Wang C Y, Qu H J, Shen X S. Effects of ni-
trogenous fertilizer application model on culm lodging resistance
in winter wheat. Acta Agron Sin, 2008, 34: 1080–1085 (in Chi-
nese with English abstract)
[6] 罗茂春, 田翠婷, 李晓娟, 林金星. 水稻茎秆形态结构特性和
化学成分与抗倒伏关系综述 . 西北植物学报 , 2007, 27:
2346–2353
Luo M C, Tian C T, Li X J, Lin J X. Relationship between
morpho-anatomical traits together with chemical components and
lodging resistance of stem in rice (Oryza sativa L.). Acta Bot
Boreal-Occident Sin, 2007, 27: 2346–2353 (in Chinese with Eng-
lish abstract)
[7] 王群瑛, 胡昌浩. 玉米茎秆抗倒特性的解剖研究. 作物学报,
1991, 17: 70–75
Wang Q Y, Hu C H. Studies on the anatomical structures of the
stalks of maize with different resistance to lodging. Acta Agron
Sin, 1991, 17: 70–75 (in Chinese with English abstract)
[8] 崔海岩, 靳立斌, 李波, 张吉旺, 赵斌, 董树亭, 刘鹏. 遮阴对
夏玉米茎秆形态结构和倒伏的影响. 中国农业科学, 2012, 45:
3497–3505
Cui H Y, Jin L B, Li B, Zhang J W, Zhao B, Dong S T, Liu P.
Effects of shading on stalks morphology, structure and lodging of
summer maize in field. Sci Agric Sin, 2012, 45: 3497–3505 (in
Chinese with English abstract)
[9] Kong E Y, Liu D C, Guo X L, Yang W L, Sun J Z, Li X, Zhan K
H, Cui D Q, Lin J X, Zhang A M. Anatomical and chemical
characteristics associated with lodging resistance in wheat. Crop
J, 2013, 1: 43–49
[10] 王芬娥, 黄高宝, 郭维俊, 张锋伟, 赵多佳. 小麦茎秆力学性
能与微观结构研究. 农业机械学报, 2009, 40(5): 92–95
Wang F E, Huang G B, Guo W J, Zhang F W, Wu J M, Zhao D J.
Mechanical properties and micro-structure of wheat stems. Trans
Chin Soc Agric Machinery, 2009, 40(5): 92–95 (in Chinese with
English abstract)
[11] Mi C Q, Zhang X D, Li S M, Yang J Y, Zhu D H, Yang Y. As-
sessment of environment lodging stress for maize using fuzzy
synthetic evaluation. Math Comput Model, 2011, 54: 1053–1060
[12] 杨艳华, 朱镇, 张亚东, 赵庆勇, 周丽慧, 王才林. 水稻茎秆
解剖结构与抗倒伏能力关系的研究 . 广西植物 , 2012, 32:
834–839
Yang Y H, Zhu Z, Zhang Y D, Zhao Q Y, Zhou L H, Wang C L.
Relationship between anatomic structure of the stem and lodging
resistance of rice. Guihaia, 2012, 32: 834–839 (in Chinese with
English abstract)
[13] 刘仲发, 勾玲, 赵明, 张保军. 遮阴对玉米茎秆形态特征、穿
刺强度及抗倒伏能力的影响. 华北农学报, 2011, 26(4): 91–96
Liu Z F, Gou L, Zhao M, Zhang B J. Effects of shading on stalk
morphological characteristics, rind penetration strength and
lodging resistance of maize. Acta Agric Boreal-Sin, 2011, 26(4):
91–96 (in Chinese with English abstract)
[14] Tripathi S C, Sayre K D, Kaul J N. Growth and morphology of
spring wheat (Triticum aestivum L.) culms and their association
with lodging: effects of genotypes, N levels and ethephon. Field
Crops Res, 2003, 84: 271–290
[15] Crook M J, Ennos A R. Stem and root characteristics associated
with lodging resistance in four winter wheat cultivars. J Agric Sci
(Cambridge), 1994, 123: 167–174
[16] Berry P M, Spink J H, Gay A P, Craigon J. A comparison of root
and stem lodging risks among winter wheat cultivars. J Agric Sci
(Cambridge), 2003, 141: 191–202
[17] 杨文钰, 樊高琼, 任万军, 王竹, 于振文, 余松烈. 烯效唑干
拌种对小麦根叶生理功能的影响. 中国农业科学, 2005, 38:
1339–1345
Yang W Y, Fan G Q, Ren W J, Wang Z, Yu Z W, Yu S L. Physio-
logical effect of uniconazole waterless-dressed seeds on root and
leaf of wheat. Sci Agric Sin, 2005, 38: 1339–1345 (in Chinese
102 作 物 学 报 第 42卷


with English abstract)
[18] 潘瑞炽. 植物生长延缓剂的生化效应. 植物生理学通讯, 1996,
32(3): 161–168
Pan R C. Biochemical effects of plant growth retardants. Plant
Physiol Commun, 1996, 32(3): 161–168 (in Chinese with English
abstract)
[19] Izumi K, Kamiya Y, Sakurai A, Oshio H, Takahashi N. Studies of
sites of action of a new plant growth retardant (E)-1-(4-chlorophenyl)-
4,4-dimethyl-2-(1,2,4-triazol-1-yl)-1-penten-3-ol (S-3307) and com-
parative effects of its stereoisomers in a cell-free system from Cucur-
bita maxima. Plant Cell Physiol, 1985, 26: 821–827
[20] 王仁杯, 徐绍英. 烯效唑对大麦的降矮抗倒效应及其机理研
究. 浙江农业大学学报, 1996, 22: 579–584
Wang R B, Xu S Y. Study on uniconazole anti-lodgy ability and
its mechanism in barley. J Zhejiang Agric Univ, 1996, 22:
579–584 (in Chinese with English abstract)
[21] Yan Y H, Gong W Z, Yang W Y, Wan Y, Chen X L, Chen Z Q,
Wang L Y. Seed treatment with uniconazole powder improves
soybean seedling growth under shading by corn in relay strip
intercropping system. Plant Prod Sci, 2010, 13: 367–374
[22] 张倩, 张海燕, 谭伟明, 段留生. 30%矮壮素·烯效唑微乳剂对
水稻抗倒伏及产量的影响. 农药学学报, 2011, 13(2): 144–148
Zhang Q, Zhang H Y, Tan W M, Duan L S. Effects of chlorme-
quat-uniconazole 300 micro-emulsion on lodging resistance and
yield of rice. Chin J Pestic Sci, 2011, 13(2): 144–148 (in Chinese
with English abstract)
[23] Han L P, Wang X L, Guo X Q, Rao M S, Steinberger Y, Cheng X,
Xie G H. Effects of plant regulators on growth, yield and lodging
of sweet sorghum. Res Crops, 2011, 12: 372–382
[24] 杨文钰, 于振文, 余松烈, 樊高琼, 韩惠芳, 董兆勇, 梁雪莲.
烯效唑干拌种对小麦的增产作用 . 作物学报 , 2004, 30:
502–506
Yang W Y, Yu Z W, Yu S L, Fan G Q, Han H F, Dong Z Y, Liang
X L. Effects of uniconazole waterless-dressing seed on yield of
wheat. Acta Agron Sin, 2004, 30: 502–506 (in Chinese with Eng-
lish abstract)
[25] 汪灿, 阮仁武, 袁晓辉, 王诗学, 李蔓, 易泽林. 不同荞麦品
种抗倒伏能力与根系及茎秆性状的关系. 西南大学学报(自然
科学版), 2015, 37(1): 65–71
Wang C, Ruan R W, Yuan X H, Wang S X, Li M, Yi Z L. Relation-
ship between root and stem traits and lodging resistance in different
buckwheat cultivars. J Southwest Univ (Nat Sci Edn), 2015, 37(1):
65–71 (in Chinese with English abstract)
[26] 汪灿, 阮仁武, 袁晓辉, 胡丹, 杨浩, 林婷婷, 何沛龙, 李燕,
易泽林. 荞麦茎秆解剖结构和木质素代谢及其与抗倒性的关
系. 作物学报, 2014, 40: 1846–1856
Wang C, Ruan R W, Yuan X H, Hu D, Yang H, Lin T T, He P L,
Li Y, Yi Z L. Relationship of anatomical structure and lignin me-
tabolism with lodging resistance of culm in buckwheat. Acta
Agron Sin, 2014, 40: 1846–1856 (in Chinese with English ab-
stract)
[27] Wang C, Ruan R W, Yuan X H, Hu D, Yang H, Li Y, Yi Z L. Re-
lationship between lignin metabolism and lodging resistance of
culm in buckwheat. J Agric Sci (Canada), 2014, 6: 29–36
[28] Wang C, Ruan R W, Yuan X H, Hu D, Yang H, Li Y, Yi Z L. Ef-
fects of nitrogen fertilizer and planting density on the lignin syn-
thesis in the culm in relation to lodging resistance of buckwheat.
Plant Prod Sci, 2015, 18: 218–227
[29] 乔春贵. 作物抗倒伏性的综合指标——倒伏指数. 吉林农业
大学学报, 1988, 10(1): 7–10
Qiao C G. Lodging index: a synthetic indication of lodging resis-
tance. J Jilin Agric Univ, 1988, 10(1): 7–10 (in Chinese with
English abstract)
[30] 陈晓光, 史春余, 尹燕枰, 王振林, 石玉华, 彭佃亮, 倪英丽,
蔡铁. 小麦茎秆木质素代谢及其与抗倒性的关系. 作物学报,
2011, 37: 1616–1622
Chen X G, Shi C Y, Yin Y P, Wang Z L, Shi Y H, Peng D L, Ni Y
L, Cai T. Relationship between lignin metabolism and lodging re-
sistance in wheat. Acta Agron Sin, 2011, 37: 1616–1622 (in Chi-
nese with English abstract)
[31] Acreche M M, Slafer G A. Lodging yield penalties as affected by
breeding in Mediterranean wheats. Field Crops Res, 2011, 122:
40–48
[32] Berry P M, Spink J. Predicting yield losses caused by lodging in
wheat. Field Crops Res, 2012, 137: 19–26
[33] Peng D L, Chen X G, Yin Y P, Lu K L, Yang W B, Tang Y H,
Wang Z L. Lodging resistance of winter wheat (Triticum aestivum
L.): lignin accumulation and its related enzymes activities due to
the application of paclobutrazol or gibberellin acid. Field Crops
Res, 2014, 157: 1–7
[34] 李金才, 尹钧, 魏凤珍. 播种密度对冬小麦茎秆形态特征和抗
倒指数的影响. 作物学报, 2005, 31: 662–666
Li J C, Yin J, Wei F Z. Effects of planting density on characters
of culm and culm lodging resistant index in winter wheat. Acta
Agron Sin, 2005, 31: 662–666 (in Chinese with English ab-
stract)
[35] 陈晓光, 王振林, 彭佃亮, 李勇, 蔡铁, 王平, 陈二影. 种植密
度与喷施多效唑对冬小麦抗倒伏能力和产量的影响. 应用生
态学报, 2011, 22: 1465–1470
Chen X G, Wang Z L, Peng D L, Li Y, Cai T, Wang P, Chen E Y.
Effects of planting density and spraying PP333 on winter wheat
lodging-resistance and grain yield. Chin J Appl Ecol, 2011, 22:
1465–1470 (in Chinese with English abstract)
[36] 陈晓光, 石玉华, 王成雨, 尹燕枰, 宁堂原, 史春余, 李勇, 王
振林. 氮肥和多效唑对小麦茎秆木质素合成的影响及其与抗
倒伏性的关系. 中国农业科学, 2011, 44: 3529–3536
Chen X G, Shi Y H, Wang C Y, Yin Y P, Ning T Y, Shi C Y, Li Y,
Wang Z L. Effects of nitrogen and PP333 application on the lignin
synthesis of stem in relation to lodging resistance of wheat. Sci
Agric Sin, 2011, 44: 3529–3536 (in Chinese with English ab-
stract)
[37] 马均, 马文波, 田彦华, 杨建昌, 周开达, 朱庆森. 重穗型水
稻植株抗倒伏能力的研究. 作物学报, 2004, 30: 143–148
Ma J, Ma W B, Tian Y H, Yang J C, Zhou K D, Zhu Q S. The
culm lodging resistance of heavy panicle type of rice. Acta Agron
Sin, 2004, 30: 143–148 (in Chinese with English abstract)
[38] 李国辉, 钟旭华, 田卡, 黄农荣, 潘俊峰, 何庭蕙. 施氮对水
稻茎秆抗倒伏能力的影响极其形态和力学机理. 中国农业科
第 1期 刘星贝等: 烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影响 103


学, 2013, 46: 1323–1334
Li G H, Zhong X H, Tian K, Huang N R, Pan J F, He T H. Effect
of nitrogen application on stem lodging resistance of rice and its
morphological and mechanical mechanisms. Sci Agric Sin, 2013,
46: 1323–1334 (in Chinese with English abstract)
[39] 陈丽芬, 李凌飞, 陈晔. 烯效唑拌种对苦荞生长的影响. 江西
农业学报, 2008, 20(9): 38–39
Chen L F, Li L F, Chen Y. Effects of uniconazole seed-dressing
on growth of tartary buckwheat. Acta Agric Jiangxi, 2008, 20(9):
38–39 (in Chinese with English abstract)
[40] 龚万灼, 张正翼, 杨文钰, 李闻珠. 烯效唑干拌种对大豆形态
特征和产量的影响. 大豆科学, 2007, 26: 369–376
Gong W Z, Zhang Z Y, Yang W Y, Li W Z. Effect of uni-
conazole for dry seed treatment on morphological character-
istics and yield of soybean. Soybean Sci, 2007, 26: 369–376
(in Chinese with English abstract)