【研究意义】香蕉（Musa spp.）属芭蕉科（Musaceae）芭蕉属（Musa），是世界重要的粮食作物和经济作物，为世界第二大水果作物，也是世界贸易量最大的水果。广西香蕉产业不断发展，现已成为我国最大的香蕉主产区，但广西属香蕉种植次适宜区，台风、霜冻等自然灾害频发，风害与寒害已成为制约广西香蕉产业健康发展的主要灾害之一。种植生育期短、矮杆的香蕉品种成为广西的迫切需求。在现有高产、优质的香蕉品种如‘桂蕉1号’‘桂蕉9号’‘金粉1号’‘粉杂1号’‘桂红蕉’等基础上，通过使用植物生长调节剂等技术措施获得矮杆、优质、高产香蕉，成为解决生育期长、中高杆香蕉受风害和寒害侵袭易倒伏、易受霜冻危害的难题。【前人研究进展】植物生长调节剂（下称“植调剂”）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的化合物，根据作用大致可以分为植物生长促进剂、植物生长抑制剂和植物生长延缓剂。其中，应用最为广泛的是植物生长促进剂，它可促进植物细胞分裂、分化，促进植物营养器官和生殖器官的发育。植物生长抑制剂和延缓剂可以抑制生长素、蛋白质的合成，减缓细胞分裂速度，使细胞生长速度变慢、植株变矮，还可以提高植物抗逆性。植调剂是控制作物徒长、防止倒伏、增加产量的有效化控技术^[1]。随着农业科技的迅速发展，运用植调剂调控作物生长发育和提高产量已成为农业生产不可缺少的措施^[2]。孔德真等^[3]以杂交小麦‘新冬43号’及其亲本材料‘新冬18号’‘99AR144-1’为研究对象，探讨喷施不同剂量矮壮素、多效唑对杂交小麦及其亲本株高和产量的影响，发现喷施350 mg/L矮壮素、400 mg/L多效唑均能有效降低3种材料的株高和节间长，且多效唑剂量与杂交小麦产量表现为负相关。鱼冰星等^[4]研究表明，在谷子生育期喷施适宜浓度的多效唑能够提高其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及相对叶绿素含量。在玉米上喷施一定浓度的多效唑溶液能明显降低玉米的株高和穗位、增加茎粗，进而提高玉米抗倒伏能力，达到增产作用^[5]。邱林华等^[6]研究发现，喷施多效唑能显著提高百香果植株成花数和坐果数，且可提高单果质量、可溶性固形物、出汁率等指标。兰刚等^[7]发现缩节胺、施必达、植必得、多效唑4种植物生长调节剂均可抑制花生主茎和侧枝生长，提高饱果率，增加百果重和百仁重。在香蕉矮化方面，黄相等^[8]探讨了多效唑对‘金粉1号’‘桂蕉6号’和‘粉杂1号’的矮化效应，结果发现适期、适量的多效唑处理对3个香蕉品种营养生长均具明显抑制作用，抽蕾期（抽蕾率大于50%）显著提前；施用多效唑对‘金粉1号’和‘粉杂1号’产量的影响不明显；但‘桂蕉6号’的果穗长、果穗周长与对照相比略短、小，每穗果指数均比对照少，其中每株3.0、4.0 g多效唑处理的每穗果指数显著低于对照，因此生产中要特别注意蕉苗高度及多效唑使用剂量。赵明等^[9]研究表明多效唑可通过调控粉蕉碳氮营养的分配及内源激素的含量，加快叶片抽生速度，促进成花、提早抽蕾。本课题组前期通过代谢组学和转录组学综合分析了烯效唑诱导香蕉矮化相关的调控机制，认为除赤霉素（GA）减少外，单宁原花青素B1的增加可能通过抑制GA活性而导致香蕉植株矮化；类黄酮生物合成的增加和木质素生物合成的变化也可能导致香蕉植株矮化^[10]。【本研究切入点】广西常年受风害、寒害影响，香蕉植株高大，台风过境香蕉被拦腰折断的现象频发。如何通过技术手段使香蕉植株矮壮，既能在一定程度上抵御风害、又能安全过冬，成为产业亟需解决的难题。使用植调剂是实现植物矮化的重要技术手段，虽然前人已有将多效唑作为矮化剂用于香蕉上的研究，但在生产上未见大面积普及应用，且烯效唑、矮壮素、甲哌等植调剂在香蕉上的应用均未见报道。探讨植调剂在香蕉（AAA）上的安全、合理使用，实现香蕉矮杆、高产、抗风等特性成为广西香蕉产区迫切的技术需求。烯效唑是三唑类新型植调剂，其活性比多效唑高出6~10倍，但其在土壤中的残留量仅为多效唑的1/10，对后茬作物影响小^[11]，成为近年来的热门植调剂在许多作物上广泛应用。研究烯效唑对香蕉叶片中多酚氧化酶（PPO）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）等防御性酶活性变化及可溶性蛋白、钾、钙、镁和磷含量变化的影响，进一步解析烯效唑在香蕉植株体内的作用时间及其除矮化作用外是否还具有其他方面的影响，具有重要意义。【拟解决的关键问题】研究评价烯效唑、多效唑、矮壮素、甲哌、0802和0501等植调剂不同使用浓度和不同使用次数在香蕉上的矮化效果，为在香蕉上安全、合理使用植调剂提供参考。植调剂的合理应用可为广西香蕉在产期调节、躲避风害寒害等方面提供栽培应对策略。

1　材料与方法 1.1　试验材料

供试香蕉品种‘桂蕉9号’由广西农业科学院生物技术研究所提供。5% 烯效唑可湿性粉剂（XX）、250 g/L甲哌水剂（JP）由四川润尔科技有限公司生产，15% 多效唑可湿性粉剂（DX）由上海悦联化工有限公司生产，50% 矮壮素水剂（AZ）由四川国光农化股份有限公司生产，0802复配剂粉剂、0501复配剂粉剂由广西丰浩农业科技有限公司生产。

1.2　试验方法

试验于广西南宁市武鸣区扶塘新村香蕉基地开展，香蕉种植时间为2022年1月16日，苗龄为6~8叶，使用水肥一体化灌溉，每667 m²种植165株。土壤为黄壤土，前作为甘蔗。

按田间地块随机分布，试验中5% 烯效唑（XX）、15% 多效唑（DX）分别按0.1、0.3、0.5 g/ 株3个浓度设置，50% 矮壮素（AZ）按0.1、0.2、0.3 g/ 株3个浓度设置，250 g/L甲哌（JP）按0.1、0.2、0.4 g/ 株3个浓度设置，复配剂0802、0501设0.2 g/ 株浓度处理。每种植调剂每个浓度处理设3次重复，每个重复20株。将配置好的植调剂分别距香蕉假茎基部20~30 cm淋施于假茎四周，每株淋施200 mL；设1次和2次矮化处理，于香蕉植株苗龄为16~18叶时进行施用第1次，间隔28 d后施用第2次。田间管理按常规进行。

1.3　测定指标及方法

1.3.1 香蕉矮化效果评判　香蕉节间距是指同侧相邻叶柄在假茎上的距离。在香蕉管理上通常将节间距作为判断植株生长状况的指标。香蕉植株矮化处理1个月后，依据香蕉节间抽生距离进行矮化效果判断（表 1）。

1.3.2 香蕉株高、抽蕾速度、抽蕾整齐度及产量测定　（1）株高测定。待香蕉抽蕾后，用尺子测量植株假茎基部至果穗轴抽生处的距离，确定香蕉株高。（2）抽蕾速度及整齐度测定。用记号笔记录每个处理最早抽蕾时间，与对照相比，统计其提早或延迟抽蕾的天数。当田间植株抽蕾率达50% 以上时，统一在一个时间段调查不同处理香蕉的抽蕾数量，并统计抽蕾率﹝抽蕾率（%）=抽蕾数/ 调查数×100 ﹞，作为抽蕾整齐度指标。（3）产量测定。于果实采收期，每个重复随机选择15株进行估产，选择其中3株进行采收、落梳、称重并记录果实产量。用3株实测产量总和除以相对应估产总和，求出校正系数，再用校正系数计算出估产产量，然后取平均值作为该重复的产量数据。

1.3.3 香蕉叶片防御酶活性及可溶性蛋白含量测定　将0.3 g/ 株烯效唑处理香蕉后，选择长势相近的香蕉植株并在茎秆上做好标记，分别于药后15、20、25 d取样。剪取展开的倒数第2片叶约100 g叶肉（不含叶脉），立即投入液氮中速冻，室内置于-80 ℃冰箱中保存待测。参照蔡永萍^[12]方法测定可溶性蛋白含量及PPO、SOD、CAT、PAL等防御酶活性。

1.3.4 香蕉叶片营养元素含量测定　分别采用钼酸铵法^[13]测定香蕉叶片磷含量，采用盐酸浸提-AAS法^[14]测定钾、钙、镁含量。

1.4　数据统计分析

试验数据采用Excel 2007软件进行整理，DPS 18.1软件进行显著差异性分析。

2　结果与分析 2.1　植物生长调节剂对香蕉株高的影响

2.1.1 1次矮化处理对香蕉株高的影响　从表 2可以看出，供试植调剂对香蕉均有不同程度的矮化效果。随着药剂浓度的增加，香蕉植株矮化效果越明显。根据表 1香蕉植株矮化效果评价标准，XX1、XX3、DX1、AZ1、JP2、JP4、0802、0501等植调剂的矮化效果较好，香蕉株高降幅为11.67~24.00 cm，矮化效果级别在3~5级；而XX5、DX3、DX5、AZ2和AZ3等处理的矮化效果级别达7级，香蕉株高降幅过大，达27.67~50.67 cm，同侧相邻节间距过于紧缩，已极显著影响植株正常生长。JP1处理后香蕉株高降幅为9.00 cm，未表现出明显矮化效果。

2.1.2 2次矮化处理对香蕉株高的影响　从表 3结果及表 1的评价标准来看，在进行2次矮化处理后，各植调剂药效有叠加作用。XX3、DX1、AZ1、JP2、JP4、0802、0501等植调剂的2次矮化处理效果最好，香蕉株高降幅在29.67~ 39.00 cm，矮化效果级别在3~5级；而XX5、DX3、DX5、AZ2和AZ3的矮化效果级别达7级，株高降幅达52.67~96.34 cm，假茎节间簇生，新叶难以抽出。XX1和JP1对香蕉植株的2次矮化效果不明显。

2.2　植物生长调节剂对香蕉抽蕾速度及整齐度的影响

2.2.1 1次矮化处理对香蕉抽蕾速度及整齐度的影响　由表 4可知，与对照相比，XX1、XX3、XX5处理1次可分别使香蕉抽蕾提前14、19、16 d。DX1、DX3处理1次可分别使香蕉抽蕾提前15、2 d，而DX5则使香蕉推迟15 d抽蕾。AZ1处理1次可使香蕉提早8 d抽蕾，而AZ2、AZ3处理1次则使香蕉抽蕾分别推迟10、22 d。复配剂0802、0501处理1次均可使香蕉提早6 d抽蕾。

从抽蕾整齐度来看，当大田香蕉植株抽蕾率达到50% 时，XX5、XX3、0802、DX5处理1次的抽蕾整齐度最高，抽蕾率达56.50%~83.54%、极显著高于对照抽蕾率（12.60%）；其次是DX1、AZ1、0501处理1次，香蕉抽蕾率达30% 以上；而甲哌处理1次后香蕉抽蕾率介于10.82%~15.03%，与对照相比差异不显著。

2.2.2 2次矮化处理对香蕉抽蕾速度及整齐度的影响　由表 5可知，随着植调剂使用次数的增加，香蕉抽蕾速度和整齐度有差异。烯效唑、0802、0501和AZ1进行2次矮化后，香蕉最早抽蕾时间比对照提前8~18 d；多效唑、AZ2、AZ3处理2次后，香蕉抽蕾时间比对照推迟1~35 d。这可能是由于第1次处理的药效仍处于持效期，相隔28 d后进行2次矮化处理药效产生叠加效应。甲哌对香蕉抽蕾速度影响不明显，各浓度2次矮化处理后香蕉最早抽蕾时间仅提前2~3 d。从香蕉抽蕾整齐度来看，XX1、XX3、0802、0501处理的抽蕾最整齐，香蕉抽蕾率达到60% 以上，而对照仅为12.83%，差异显著；DX1、DX3处理2次后，香蕉抽蕾率分别达49.53% 和37.91%；矮壮素、甲哌各浓度处理抽蕾率介于4.63%~18.17%，与对照抽蕾率（12.83%）接近。而DX5处理可能浓度过高，2次矮化后香蕉抽蕾时间严重推迟，在调查期内抽蕾率为0。

2.3　植物生长调节剂使用浓度及使用次数对香蕉产量的影响

香蕉矮化的目的之一是降低香蕉植株高度而不影响产量。由于香蕉消费市场的驱动，一般香蕉的单株产量控制在24.0~27.0 kg，把型上下均匀、果指匀称比较受市场欢迎。从表 6可以看出，植调剂的使用会对香蕉产量产生一定影响。

在1次矮化处理中，XX1、XX3、DX1、AZ1、AZ2、JP1、JP2、JP4、0802、0501处理香蕉的产量在24.78~27.37 kg，均低于对照产量（27.45 kg），但均达到市场标准香蕉产量要求。DX3、XX5、AZ3和DX5处理的产量低于23.52 kg，与对照产量相比差异极显著；DX5处理的香蕉单株产量最低、仅21.63 kg，不能被种植户接受。

2次矮化处理中，香蕉产量达24.0 kg以上的处理有XX3（24.23 kg）、XX1（25.64 kg）、DX1（25.11 kg）、JP1（25.77 kg）、JP2（25.32 kg）、JP4（24.91 kg）、0802（26.46 kg）、0501（26.26 kg）。其中0802、0501处理的香蕉产量与对照（27.45 kg）差异不显著，其他植调剂2次矮化处理香蕉产量均略低于对照，但蕉梳型、果型漂亮，仍很受市场喜爱。对香蕉产量影响最大的植调剂处理是AZ2、AZ3、DX3和DX5，产量较低，分别为22.90、22.15、22.70和18.47 kg，且果穗偏瘦小。

2.4　烯效唑对香蕉叶片防御酶活性及可溶性蛋白含量的影响

由表 7可知，经烯效唑XX3矮化处理后，XX3处理香蕉叶片的PPO、SOD、CAT、PAL活性及可溶性蛋白含量均高于对照，药后15~25 d，PPO活性从2.49 U/mg上升至2.87 U/mg，而对照香蕉叶片的PPO活性从2.21 U/mg上升至2.56 U/mg，处理组活性均显著高于同期对照组；SOD、CAT、PAL活性均呈相似的变化趋势。香蕉叶片的可溶性蛋白含量随着种植时间的延长逐步增加，经XX3处理后香蕉可溶性蛋白含量呈快速上升趋势。药后15~25 d，处理组可溶性蛋白含量由14.11 mg/g上升至16.37 mg/g，对照组可溶性蛋白含量一直处于12.71~12.90 mg/g，显著低于同期处理组含量。

2.5　烯效唑对香蕉叶片营养元素含量的影响

从表 8可以看出，烯效唑可促进香蕉对钾、钙、镁、磷元素的吸收。烯效唑处理香蕉15~25 d，对照组香蕉叶片中钾含量维持在13.25~13.62 mg/g，处理组的钾含量则维持在18.16~18.26 mg/g，高出对照4.64~4.91 mg/g；随着处理时间的延长，香蕉叶片中钙含量也逐渐积累，对照组钙含量由4 994.26 mg/kg上升至5 713.99 mg/kg，而处理组钙含量则由5 838.85 mg/kg上升至6 401.91 mg/kg，比对照组高出687.92~844.59 mg/kg，差异显著。香蕉叶片中镁含量、磷含量也与钙含量变化相似，分别比对照组高出0.34~0.60 mg/g和0.21~0.26 μg/g。

3　讨论

香蕉是高大的草本植物，假茎起着支持和运输的作用，其组织结构疏松，易受台风、大风侵袭而折断。寻求安全、有效的矮化剂及处理方案，降低香蕉假茎高度，减轻风害带来的损失，是香蕉产业高效发展中的重要课题。

前人采用“割两刀”的物理方法使宿根香蕉矮化^[15]，但未开展截茎后对香蕉的生育期、产量等性状的影响研究。该截茎法对宿根蕉矮化有效，但无法在新植蕉上使用。随着农业科学技术的迅速发展，运用植物生长调节剂调控作物生长发育和提高产量已成为农业生产不可缺少的措施。季铵盐类（矮壮素、甲哌）、三唑类（多效唑、烯效唑）和环己烷羧酸类（调环酸钙、抗倒酯）等植调剂已被广泛应用于农业生产^[7]。本试验比较研究了不同浓度的烯效唑、多效唑、矮壮素、甲哌、复配剂0802和0501等植调剂处理对香蕉（AAA）植株的矮化效应，结果表明烯效唑、多效唑、矮壮素、甲哌、0802和0501均可使香蕉矮化，但香蕉对不同植调剂的敏感度不同，在使用中仍需注意用法和用量。

多效唑作为广谱型植调剂在多种植物上应用，但其作为矮化剂在香蕉上的应用仍鲜有报道。何海旺等^[16]以3 g多效唑悬浮剂兑250 g清水的浓度，探讨多效唑对‘金粉1号’（ABB）产量及品质的影响，结果表明多效唑可降低粉蕉株高，使节间距、叶鞘及叶片长度缩短，叶片增厚，但产量和品质与对照相比差异不显著。赵明等^[9]研究表明，3.0 g/ 株多效唑处理可使粉蕉（ABB）抽蕾期较对照提前40 d左右。本试验中，香蕉（AAA）对多效唑较敏感，0.3 g/ 株多效唑1次处理可使香蕉抽蕾期提前2 d，但0.5 g/ 株多效唑1次处理则使香蕉抽蕾期推迟15 d。黄相^[8]研究发现，‘桂蕉6号’（AAA）在施用2.0、3.0、4.0 g/株多效唑后，香蕉单株产量显著低于对照。本次试验中，浓度为2.0、3.0、4.0 g/ 株的多效唑使用1次和2次处理，香蕉产量在18.47~25.94 kg之间，显著低于对照（P＜0.01）。这与“多效唑浓度与小麦产量、甘薯产量、杉木幼株生物量呈负相关的结论” ^{[3, 17-18]}一致。香蕉生产上需慎用多效唑作为矮化剂使用。

矮壮素属于内吸性植调剂，作为植物延缓剂应用于冬小麦、玄参、十字花科等多种作物的生产^[19-22]。但未见其应用于香蕉生产的报道。本试验中，香蕉对矮壮素较为敏感，1次矮化处理中，AZ1可使香蕉植株矮化并促进其抽蕾，抽蕾期比对照提前8 d，但AZ2和AZ3处理的抽蕾期则推迟10、22 d。矮化处理的产量也显著低于对照（P＜0.05）。其结果与多效唑对香蕉生长的影响相似，在香蕉生产上不推荐使用。

烯效唑是一种三唑类新型植调剂，其活性较多效唑高6~10倍，但其在土壤中的残留量仅为多效唑的1/10，因此对后茬作物影响小^[11]。烯效唑可降低作物株高、促进茎杆粗壮、提高叶绿素含量和光合强度，具有明显的增产效应^[23-26]，且可提高玉米苗期抗性酶的活性^[27]、半夏的耐旱性^[23]，实现油菜钵苗的高密度种植^[28]。本实验中，烯效唑0.1、0.3、0.5 g/ 株浓度均可使香蕉（AAA）矮化，1次矮化处理分别可使香蕉植株降低11.67、18.00和50.34 cm，抽蕾期提前14~19 d；0.3 g/ 株烯效唑处理的香蕉产量比对照（27.45 kg/ 株）略有降低。而从生产上看，目前在广西、云南、广东等省区，配合矮化高产栽培技术，每667 m²种植密度可由原来的130株增至150~165株、提高15.38%~26.92%，可极大提高土地利用率及增加单位产量。烯效唑具有调控植物抗逆生理的功能，其作用主要是增强抗氧化酶活性，提高非酶抗氧化剂含量，提高渗透调节物质含量，进而减轻逆境胁迫对细胞膜系统的损坏以维持正常的生理代谢^[29]。本试验中发现，烯效唑可提高香蕉叶片中的PPO、SOD、CAT、PAL活性和可溶性蛋白含量，香蕉叶片中的钙、镁、磷、钾含量均显著高于对照组。这与前人研究成果^[30-32]一致。

0802、0501是香蕉矮化复配剂，在本试验中，从香蕉株高、最早抽蕾期、抽蕾率整齐度和单株产量等指标来看，均优于单剂烯效唑，今后可加大对香蕉矮化剂复配剂的研究。此外，本试验总结的香蕉矮化效果级别的评判标准，可为香蕉矮化剂效果筛选提供评价参考依据。

此外，经检测，矮化剂对香蕉果实品质没有影响（另文发表）。本试验仅对几种植调剂在香蕉（AAA）矮化及使用方法上进行筛选研究，不同的香蕉品种、使用药剂种类及安全使用剂量等会有差异，仍需“因蕉而论”。而烯效唑对宿根蕉的使用浓度和方法及其对后茬作物生长是否有影响仍需进一步深入研究。

4　结论

本试验探讨了烯效唑、多效唑、矮壮素、甲哌、0802和0501等植调剂的不同使用浓度，不同使用次数在香蕉上的矮化效应。0.3 g/ 株烯效唑、0.2 g/ 株复配剂0802和0501均可在香蕉（AAA）上安全使用，矮化1次植株高度可降低17.00~21.34cm，生育期提前6~19 d。生产上推荐烯效唑、复配剂0802和0501作为香蕉矮化剂，浓度可控制在0.20~0.30 g/ 株，新植蕉矮化1次。香蕉对多效唑、矮壮素较为敏感，不推荐使用。