摘  要：针对武威地区胡麻生产过程中胡麻成熟不一致，收获时籽粒含水量较高的问题，解决胡麻机械化收获难题。以胡麻品种陇亚13号为试验材料。对比分析20%敌草快水剂、68%草甘膦胺盐可溶粒剂和40%乙烯利水剂3种催熟剂对胡麻成熟度、籽粒性状、产量及机械化收获损失率的影响。结果表明，化学催熟技术可显著提升胡麻机械化收获适配性；敌草快、草甘膦胺盐处理分别使植株含水量较对照喷施清水降低41.15%、37.36%，蒴果含水量降低55.75%、42.18%，同时产量较喷施清水提高3.20%、5.60%。两处理在保证种子活力（发芽率>99%）前提下，使机收适宜窗口期延长。因此，敌草快和草甘膦胺盐可作为胡麻机械化收获的适宜催熟剂。本研究为胡麻机械化收获的催熟技术提供了科学依据，为我国油料作物收获技术升级提供了新思路。

关键词：胡麻；化学催熟剂；成熟一致性；产量

 

胡麻（Linum usitatissimum L.）是我国西北地区重要的油料作物，籽粒富含亚麻酸，具有较高的营养和经济价值。但在实现高效规模化机械收获中，由于田间胡麻植株成熟度不一致，收获时籽粒含水量普遍偏高，导致机械作业过程中籽粒脱落损失率显著增加，产量品质难以保障，严重制约产业的健康可持续发展^[1]。化学催熟作为协调成熟、提升机械化收获效率的有效手段，已在诸多经济作物如芝麻、棉花和大豆等多种经济作物成功应用^[2-3]，技术效益获得认可。

相对于胡麻作物，国内目前尚未有任何专用型胡麻化学催熟剂获得农药登记批准，相关的基础理论研究与技术仍相对滞后^[4]。有研究发现，部分非选择性除草剂（如敌草快、草甘膦等）在低剂量下具有一定的促进作物脱水和加速成熟的作用^[5]。这为解决胡麻催熟问题提供了潜在途径，但这些潜在药剂对胡麻催熟效率的具体影响、对最终产量构成的系统性评估等问题，亟须通过深入、系统的科学研究来阐明。

基于上述背景，为解决胡麻产业发展的现实瓶颈，聚焦于解决胡麻机械化收获难题，我们选取陇亚13号为试验材料，系统性研究敌草快、草甘膦胺盐以及乙烯利三种类型催熟剂在胡麻生产上的应用效果。评估其对植株成熟一致性（成熟度）、最终产量构成，以及关键的机械化收获损失率等核心指标的影响，以期科学筛选出最适合胡麻机械化生产实际需求的、具有应用可行性的高效催熟方案。

 

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2019—2020年在甘肃省武威市黄羊镇试验场（37^。23′～38^。12′N，101^。59′～103^。23′E）进行，试验区属温带大陆性干旱气候区，年均降水量100mm，年平均气温7.8℃,蒸发量2020mm，无霜期150d。试验地土壤为灰钙土，耕层土壤（0～20cm）含有机质20.1g/kg、碱解氮90.2mg/kg、有效磷15.7 mg/kg、速效钾233mg/kg、全氮0.87g/kg、全磷0.91g/kg、全钾23.5 g/kg，pH8.44。

1.2 试验材料

供试胡麻品种为陇亚13号，由甘肃省农业科学院作物研究所提供。催熟剂来源见表1。

表1 药剂来源与施用量

  

1.3 试验设计

试验采用大区区组设计，设置4个处理（表1），T₁为触杀型除草剂；T₂为接触型除草剂，有效成分含量68%，草甘膦胺盐含量74.7%；T₃为生长调节剂；T₄（CK），喷等量清水。试验面积100m²（5m×20m），重复3次。喷药时间为8月9日，此时胡麻蒴果90%已黄，茎秆黄绿色。其他田间管理一致，试验期间灌溉2次。

1.4 调查指标

采用烘干称重法测定含水量^[6]，喷施后7d每处理选取代表株10株，称量鲜重W₁，80℃烘干测定干重W₂，计算含水量。

含水量=［（W₁-W₂）/（W₁-W₀）］×100%

式中，W₀为称量器皿的重量，W₁为称量器皿+鲜重的重量，W₂为称量器皿+干重的重量。

取不同处理籽粒500粒，3次重复，测定千粒重；各处理选取代表性胡麻50粒，滤纸萌发，检测发芽率和发芽势；各取50粒调查籽粒破损率。

发芽率=（7d内正常发芽的种子数/供试种子总数）×100%

发芽势=（前3d内正常发芽种子数/供试种子总数）×100%

利用近红外光谱分析仪DA7200型对胡麻含油率和α-亚麻酸（ALA）含量^[7]。

1.5 数据分析

采用Excel 2016软件整理数据及作图，采用SPSS 20.0软件进行相关性（Pearson分析法）和差异显著性检验(α=0.05，Duncan法）。

 

2 结果与分析

2.1 全株、蒴果干鲜重及含水量

由表2可看出，不同催熟药剂处理对胡麻全株、蒴果干鲜重及含水量等关键指标产生了显著影响（P<0.05）。处理T₄（CK）的全株鲜重、全株干重显著高于处理T₁、T₃，其中全株干重分别提高5.23%、7.99%；蒴果干重较处理T₁、T₂提高8.58%、6.87%。处理T₄（CK）的全株含水量（13.25%）与蒴果含水量（8.70%）均显著高于所有其他处理；处理T₁全株含水量和蒴果含水量均最低，较T₄（CK）分别降低40.15%、125.97%。不同催熟药剂喷施均不同程度提高了胡麻的成熟度，提高了胡麻的成熟一致性。其内在生理机制可能在于外源催熟药剂通过加速植株脱水过程，有效缩短了生育后期脱水阶段，这与张旭等^[8]关于植物乙烯响应机制的报道相吻合。

表2 不同药剂处理对胡麻全株、蒴果干鲜重及含水量的影响

  

2.2 萌发特性和籽粒性状

由表3可看出，不同催熟剂处理对胡麻种子萌发特性产生差异化影响，其中发芽势有显著差异（P<0.05），而发芽率则未达显著水平（P>0.05）。3种药剂处理后的籽粒发芽率均高于T₄（CK），其中处理T₁、T₂均达99.3%，表明催熟作业在提高作物产量的同时，并未因药剂残留引发种子生理性伤害，可明确得出化学催熟技术具有显著的全生产链安全性，未对种子活力产生负面影响。

表3 不同药剂处理对胡麻种子发芽势、发芽率的影响

 

  

由表4可看出，不同催熟剂处理间籽粒千粒重无显著差异，其中处理T₂千粒重最高，为8.13 g，较T₄（CK）提高0.74%，处理T₃最低，为7.66 g，较T₄（CK）降低5.08%。籽粒破损率以处理T₃、T₄（CK）最高，均达1.33%，约是处理T₁、T₂的两倍。这一差异可能与处理工艺引发的胚乳结构改变相关。

表4 不同药剂处理对胡麻籽粒千粒重、破损率的影响

  

2.3 产量及产量构成因素

由表5、表6可看出，不同催熟药剂对胡麻产量构成各农艺性状指标未产生显著影响。不同处理平均折合产量存在显著差异（P<0.05）。平均折合产量以处理T₂最高，为1980kg/hm²，较T₄（CK）增产105kg/hm²，增产率5.60%；其次为处理T₁，为1935kg/hm²，较T₄（CK）增产60kg/hm²，增产率3.20%；处理T₃则减产17.60%。

表5 不同药剂处理对胡麻产量构成因素的影响

  

表6 不同药剂处理对胡麻产量的影响

  

2.4 品质

由表7可看出，不同处理胡麻籽粒含油率以处理T₂最高，为43.15%，显著高于其他处理1.4%～2.3%。α-亚麻酸含量以处理T₁最高，为43.40%，显著高于其他处理1.6%～2.8%。

表7 不同药剂处理下胡麻含油率和α-亚麻酸含量 %

  

 

3 讨论与结论

通过田间试验验证，发现20%敌草快（3510g/hm²）和草甘膦铵盐（2505g/hm²）表现出优良催熟效果，可作为适宜的药剂选择和喷施浓度；乙烯利施用存在减产风险，具有一定局限性。对比两年产量数据，推荐药剂处理在保障产量的同时实现显著的农艺改良效果，能够稳定产量；推荐药剂处理能够明显提升成熟一致性，机械收获适期缩短。基于综合效益评估，推荐甘肃旱区优先选用20%敌草快水剂3510g/hm²，其技术经济系数最优。田间生产化应用需注意：在青果率达70%时施药；避免与铜制剂混用；施药后需间隔10~14d收获。

胡麻作为重要的经济作物，其机械化收获效率与籽粒品质高度依赖植株成熟的一致性。然而，蒴果成熟不一致和籽粒含水量过高，成了制约收获效率提升、降低损失率、保障品质稳定的主要瓶颈^[9]。解决这一难题的核心在于实现植株各部位（尤其是蒴果）成熟度的显著降低和高度同步，即缩小收获窗口期。外源施用催熟药剂是促进这一脱水过程快速完成、从而提升机械化收获适配性的有效农艺措施。

化学催熟的生物学机制主要涉及2个方面，一是特定药剂作用于胚乳，加速养分向籽粒的转化进程，并提升胚组织的关键生理活性；二是改善种皮的通透性，显著优化萌发期（如气体交换）的物质交换效率^[10]。以敌草快（Diqaurt）为例，该接触型除草剂通过诱导活性氧（ROS）爆发，破坏植株（主要为叶、茎组织）细胞膜结构的完整性，强力促进水分的快速散失^[11]。其潜在的增产机制可能与其引发的氧化应激反应有关，该反应调控了种皮木质素等疏水性物质的沉积，增强了透水性^[12]，进而在加速脱水的同时，有助于维持较高的种子发芽率。而系统性除草剂草甘膦胺盐则通过抑制莽草酸途径中的关键酶［5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸（EPSP）合成酶］，干扰苯丙氨酸代谢途径，间接影响脱落酸（ABA）等内源激素的水平与分布，从而调控光合产物向籽粒的定向、高效转运^[13]；其增产机制可归因于优化了干物质的分配格局，一方面促进脂肪、蛋白质等胚乳储备物质的高效积累及向胚的转运，另一方面抑制了后期营养器官的无效生长消耗，减少资源浪费。

本研究结果表明，敌草快和草甘膦胺盐能有效降低植株含水量，分别较喷施清水降低41.15%、37.36%，被证实可作为胡麻催熟有效的化学催熟剂，其根本生理机制在于显著加速了植株整体（包含蒴果）的脱水进程，从而高效缩短了生育后期关键的水分散失阶段，证实了其化学催熟能够有效提升胡麻机械化收获适配性。二者均可显著降低蒴果含水量，蒴果含水量较喷施清水分别降低55.75%、42.18%，并提高成熟同步性，且关键的是能保持种子发芽率不下降（发芽率保持在99.3%），这对后续种子利用至关重要。同时，二者的产量均较喷施清水提高3.20%、5.60%。

因此，本研究不仅为胡麻生产实践中优化催熟技术以适配机械化收获提供了坚实的科学依据和可行的操作方案，也进一步明确了外源催熟在胡麻上的实践效果及其内在生理学基础，对指导胡麻高产高效生产具有重要的应用价值。然而，要构建一套高效、安全、可持续的胡麻催熟技术体系并将其真正应用于产业实践，仍面临挑战。未来的研究亟须整合生理学、分子生物学、智能农业技术及生态毒理学等多学科手段，进行更加系统深入的探究。

 

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文章摘自：李进京,陈军,叶春雷,等.不同催熟剂对胡麻成熟一致性及产量的影响[J].寒旱农业科学,2025,4(09):851-855.DOI:CNKI:SUN:HHNY.0.2025-09-012.