郭彥兵 屈德洪 吳景芝 金少明 吳紅芝
摘要:【目的】探索5-氨基乙酰丙酸(ALA)對(duì)彩色馬蹄蓮種球及其盆花品質(zhì)的影響,為改善馬蹄蓮種球及盆花品質(zhì)提供技術(shù)支持?!痉椒ā孔圆噬R蹄蓮栽培品種ym039和ym088的T1種球種植后45 d、長出3~4片葉時(shí)開始,每隔30 d葉面噴施1次不同濃度ALAM液,以噴施清水為對(duì)照(CK),分別測定各處理植株的葉片數(shù)、葉長、葉寬、株高和葉綠素含量;采收種球(T2種球)后測定其鮮重、干重、圍徑及可溶性糖和淀粉含量;T2種球以盆栽方式種植后,測定其盆花的花蕾數(shù)、花朵橫徑和縱徑?!窘Y(jié)果】噴施10.0~30.0 mg/L ALAM能不同程度增加馬蹄蓮植株葉片數(shù)、葉長、葉寬和株高,以噴施25.0 mg/L的效果最佳;ALA處理ym039和ym088植株葉片的葉綠素含量最高分別為124.87和120.76 mg/gFw,采收的種球(T2種球)最大鮮重、干重和圍徑分別為84.08和72.89 g、70.84和61.42 g及19.78和19.52 cm,均明顯高于CK,可溶性糖和淀粉含量也明顯提高,且均以噴施25.0 mg/L效果最佳。此外,ym039和ym088的T2種球以盆栽方式種植后,盆花的最大花蕾數(shù)、花朵橫徑和縱徑分別為4.72和4.28個(gè)、8.20和7.83 cm及8.03和9.52 cm,均顯著高于CK(P<0.05)。相關(guān)性分析結(jié)果表明,噴施ALA彩色馬蹄蓮葉片的葉綠素含量、T2種球的可溶性糖含量及盆花的花蕾數(shù)間呈正相關(guān)關(guān)系,其中,ym088葉片的葉綠素含量、T2種球的可溶性糖含量分別與盆花的花蕾數(shù)呈顯著和極顯著(P<0.01)正相關(guān)。【結(jié)論】葉面噴施外源ALA能明顯改善彩色馬蹄蓮種球及其生產(chǎn)盆花的品質(zhì),以噴施25.0 mg/L的效果最佳。
關(guān)鍵詞:彩色馬蹄蓮;5-氨基乙酰丙酸(ALA);葉面噴施;種球生產(chǎn);盆花生產(chǎn)
0引言
【研究意義】彩色馬蹄蓮(Colored Zantedeschia)為天南星科(Araceae)馬蹄蓮屬(Zantedeschia Spreng)多年生草本球根花卉(包滿珠,2006),因其花色艷麗、形態(tài)高雅而成為切花中的佼佼者,也是盆花中的佳品,還是花束、花籃、花壇和花境中的重要素材,享有“彩色百合”、“21世紀(jì)花卉之星”等美譽(yù)(楊輝等,2014)。5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,ALA)又稱5-氨基酮戊酸,是一種含氧和氮的5碳鏈小分子化合物,為生物體內(nèi)吡咯化合物生物合成的關(guān)鍵前體(汪良駒等,2003)。大量研究顯示,低濃度ALA能調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育,促進(jìn)作物增產(chǎn)和改善作物品質(zhì)(Nishihara et al,2003;高晶晶等,2013;宋麗華等,2013)。因此,探索葉面噴施ALA對(duì)彩色馬蹄蓮種球及盆花品質(zhì)的影響,對(duì)促進(jìn)彩色馬蹄蓮產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】Nishi-hara等(2003)研究認(rèn)為,ALA具有促進(jìn)植物葉綠素合成、提高光合速率、抑制葉片在黑暗條件下的呼吸作用和提高C02的固定能力等生理作用。美國、日本、荷蘭、加拿大和韓國等已將ALA廣泛應(yīng)用于提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)(Nishihara et al,2003)。汪良駒等(2004)研究發(fā)現(xiàn),ALA處理不僅能明顯提高弱光下小白菜幼苗的凈光合速率,還可促進(jìn)其碳水化合物向地下部運(yùn)轉(zhuǎn)。高晶晶等(2013)研究發(fā)現(xiàn),ALA處理能提高蘋果樹光合性能和果實(shí)品質(zhì)。宋麗華等(2013)研究表明,施用ALA后棗樹的光合作用能力與坐果率明顯提高。郭磊等(2015)研究表明,外源ALA可明顯提高桃果實(shí)品質(zhì),促進(jìn)植株?duì)I養(yǎng)生長。鄢巖等(2016)研究顯示,葉面噴施ALA能提高番茄和辣椒葉片的凈光合速率,提高其品質(zhì)和產(chǎn)量。【本研究切入點(diǎn)】目前,關(guān)于ALA在彩色馬蹄蓮等球根類花卉上應(yīng)用的研究未見報(bào)道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】探討葉面噴施不同濃度ALA對(duì)彩色馬蹄蓮種球及盆花品質(zhì)的影響,為促進(jìn)彩色馬蹄蓮產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供技術(shù)支持。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
大田試驗(yàn)所用馬蹄蓮栽培品種ym039和ym088的T1種球、盆花生產(chǎn)所用經(jīng)ALA處理收獲的ym039和ym088 T2種球由昆明亞歐園藝有限公司提供。ALA購自寧夏艾拉生物醫(yī)藥科技有限公司。
1.2試驗(yàn)方法
試驗(yàn)于2015年8月~2016年10月在昆明亞歐園藝有限公司楊武種球生產(chǎn)基地和大板橋盆花生產(chǎn)基地進(jìn)行。在楊武種球生產(chǎn)基地選擇ym039和ym088商品球培育田各一塊,采用單因子隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)進(jìn)行葉面噴施ALA處理,每處理3次重復(fù),每重復(fù)10㎡(各處理和各重復(fù)間的間隔均大于2m)。設(shè)ALA噴施濃度為0(清水對(duì)照,CK)、10.0、15.0、20.0、25.0和30.0 mg/L,田問常規(guī)管理。自2015年8月中旬種植T1種球后約45 d、長出3~4片葉時(shí)開始,每隔30 d葉面噴施ALA藥液1次,整個(gè)生長季共噴施4次。ALA藥液即配即用,每次噴施均選在傍晚(太陽開始下落但仍能看清物體)進(jìn)行,陽光強(qiáng)烈或下雨時(shí)不噴施。由于當(dāng)?shù)厮|(zhì)偏堿,配制藥液前先用鹽酸調(diào)節(jié)水溶液的pH為6.0-6.5。
T2種球達(dá)到采收標(biāo)準(zhǔn)(植株地上部90%以上枯死)時(shí)進(jìn)行采收。種球完成休眠期后,每處理隨機(jī)選擇30個(gè)種于塑料花盆(10cmx10cmx13cm),每重復(fù)10盆,共3個(gè)重復(fù),在大板橋盆花生產(chǎn)基地溫室大棚中進(jìn)行常規(guī)管理。
1.3取樣及指標(biāo)測定
植株生長發(fā)育指標(biāo)測定:第4次葉面噴施ALA藥液后15d,每處理隨機(jī)選取60株馬蹄蓮測定其葉片數(shù)、葉長、葉寬和株高。
葉片葉綠素含量測定:第2次葉面噴施ALA藥液后15 d,參照黃帆等(2007)、馬宗琪等(2016)的方法,利用紫外分光光度法測定葉片葉綠素含量。
T2種球鮮重、干重和圍徑測定及可溶性糖和淀粉含量測定:ym039和ym088的T2種球分別于2016年3月6日和3月13日采收后每處理隨機(jī)取10個(gè)種球,剪掉根須并清洗掉種球上附著的泥土,待種球表面干燥后立即用電子秤稱量種球鮮重,用繩子繞種球最大直徑處一圈,用直尺測量其圍徑,室內(nèi)風(fēng)干10d后,用電子天秤稱量種球干重,并對(duì)比各ALA處理T2種球的鮮重增加率、圍徑增加率和干重增加率。參照黃光文等(2010)、李曉旭和李家政(2013)、劉海英等(2013)的方法測定風(fēng)干后種球的可溶性糖和淀粉含量,并對(duì)比分析各ALA處理T2種球的可溶性糖含量增加率和淀粉含量增加率。
盆花品質(zhì)觀測:T2種球完成休眠期后,栽種于10cmx10cmx13cm規(guī)格的塑料花盆中,50d后觀測花蕾數(shù)、花朵橫徑和縱徑,并對(duì)比分析各ALA處理T2種球生產(chǎn)盆花的花蕾數(shù)增加率、花朵橫徑增加率和花朵縱徑增加率。
1.4統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行整理,以SPSS17.0和DPS v16.05進(jìn)行差異顯著性及相關(guān)性分析。
2結(jié)果與分析
2.1葉面噴施ALA對(duì)彩色馬蹄蓮植株生長發(fā)育的影響
由表1可知,10.0~30.0 mg/L ALA處理ym039的株高和葉寬均極顯著(P<0.01,下同)或顯著(P<0.05,下同)大于CK,20.0~25.0 mg/L ALA處理ym039的葉片數(shù)及10.0、25.0和30.0 mg/L ALA處理ym039的葉長顯著或極顯著大于CK;10.0~30.0 mg/L ALA處理ym088的株高、20.0-30.0 mg/L ALA處理ym088的葉長、25.0-30.0 mg/L ALA處理ym088的葉片數(shù)及25.0mg/L ALA處理ym088的葉寬均顯著或極顯著大于CK。說明噴施不同濃度ALA均能明顯促進(jìn)大田馬蹄蓮生長,尤其以噴施25.0 mg/L ALA對(duì)馬蹄蓮葉片數(shù)、葉寬、葉長和株高生長的促進(jìn)效果最佳。
2.2葉面噴施ALA對(duì)彩色馬蹄蓮葉片葉綠素含量的影響
由表2可知,10.0-30.0 mg/L ALA處理ym039和ym088的葉綠素含量均顯著或極顯著高于CK,其中以25.0 mg/L處理的效果最佳,葉綠素含量分別比CK增加26.80%和22.13%。說明噴施10.0-30.0 mg/LALA均可顯著促進(jìn)ym039和ym088葉片的光合作用,提高葉綠素含量,尤其以噴施25.0 mg/L的促進(jìn)效果最佳。
2.3葉面噴施ALA對(duì)彩色馬蹄蓮T2種球鮮重、干重和圍徑的影響
由表3可知,15.0-30.0 mg/L ALA處理ym039T2種球的鮮重和干重顯著或極顯著大于CK,25.0-30.0 mg/L ALA處理ym039 T2種球的圍徑顯著或極顯著大于CK;10.0-30.0 mg/L ALA處理ym088 T2種球的鮮重和干重、15.0-30.0 mg/L ALA處理ym088T2種球的圍徑顯著或極顯著大于CK。從圖1可看出,ALA處Nym039和ym088 T2種球的鮮重、干重和圍徑增加率均以25.0 mg/L處理最高,分別為80.08%、79.45%、25.16%和52.87%、59.96%、21.17%。說明馬蹄蓮生長期葉面噴施不同濃度ALA均可明顯提高其T2種球的鮮重、干重和圍徑,從而提高種球外觀品質(zhì),尤其以噴施25.0 mg/L的效果最佳。
2.4葉面噴施ALA對(duì)彩色馬蹄蓮T2種球可溶性糖和淀粉含量的影響
由表4可知,20.0-30.0 mg/L ALA處理ym039T2種球的可溶性糖含量及25.0-30.0 mg/L ALA處理ym039 T2種球的淀粉含量顯著或極顯著大于CK;20.0-30.0 mg/L ALA處理ym088 T2種球的可溶性糖含量極顯著大于CK,10.0-30.0 mg/L ALA處理gym088T2種球的淀粉含量極顯著大于CK。其中,均以25.0mg/L ALA處理的效果最佳。從圖2也可看出,ALA處理ym039和ym088 T2種球的可溶性糖和淀粉含量增加率均以25.0 mg/L處理最高,分別為59.61%和127.51%及36.22%和39.61%。說明彩色馬蹄蓮生長期葉面噴施不同濃度ALA均可提高其T2種球的可溶性糖和淀粉含量,從而提高種球的內(nèi)在品質(zhì),尤其以噴施25.0 mg/L的效果最佳。
2.5 ALA處理對(duì)彩色馬蹄蓮盆花品質(zhì)的影響
由表5可知,10.0~30.0 mg/L ALA處理ym039和ym088彩色馬蹄蓮盆花的花蕾數(shù)、花朵橫徑和縱徑均顯著或極顯著高于CK。從圖3可看出,ALA處理ym039和ym088盆花的花蕾數(shù)、花朵橫徑和縱徑增加率均以25.0 mg/L處理最高,其中,ym039盆花的花蕾數(shù)、花朵橫徑和縱徑增加率分別為90.56%、23.62%和24.69%,ym088盆花的花蕾數(shù)、花朵橫徑和縱徑增加率分別為67.38%、29.55%和29.65%。說明彩色馬蹄蓮生長期葉面噴施10.0~30.0 mg/L ALA收獲的T2種球以盆栽方式種植后,盆花品質(zhì)得到明顯改善,尤其以噴施25.0 mg/L ALA收獲T2種球生產(chǎn)的盆花品質(zhì)更佳。
2.6彩色馬蹄蓮葉片葉綠素含量、T2種球品質(zhì)和盆花品質(zhì)的相關(guān)性分析結(jié)果
由表6可知,ym039葉片的葉綠素含量與T2種球的可溶性糖含量和盆花的花蕾數(shù)間、T2種球的可溶性糖含量與盆花的花蕾數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系,但相關(guān)不顯著(P>0.05,下同)。ym088葉片的葉綠素含量與T2種球的可溶性糖含量呈正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)不顯著,但與盆花的花蕾數(shù)呈顯著正相關(guān),說明ym088葉片葉綠素含量的提高可顯著增加其T2種球種植后盆花的花蕾數(shù);ym088 T2種球的可溶性糖含量與花蕾數(shù)呈極顯著正相關(guān),說明通過提高ym088 T2種球的可溶性糖含量可直接促進(jìn)其生產(chǎn)盆花花蕾數(shù)顯著增加。
3討論
汪良駒等(2003)研究認(rèn)為,ALA由谷氨酸或a-酮戊二酸轉(zhuǎn)化而來,在高等植物中是合成葉綠素的關(guān)鍵原料。前人研究發(fā)現(xiàn),施用ALA能有效促進(jìn)辣椒、番茄、藍(lán)莓、草莓、西瓜、紅掌和百合生長,提高其產(chǎn)量,主要原因是ALA可提高其白天光合作用和降低夜間呼吸作用(康博文等,2009;孫永平等,2009;高年春等,2010;徐剛等,2011;韋繼光等,2014;胡云鵬,2017)。本研究結(jié)果顯示,在彩色馬蹄蓮生長期噴施外源ALA能明顯促進(jìn)其植株葉片數(shù)、葉寬、葉長和株高增加及改善其種球品質(zhì),從噴施ALA后葉片葉綠素含量明顯增加的現(xiàn)象推測,噴施ALA可提高馬蹄蓮植株的光合作用能力,增加干物質(zhì)積累,進(jìn)而促進(jìn)植株生長,與張一賓和周皴(2000)的研究結(jié)果相似。
可溶性糖是光合作用的直接產(chǎn)物,淀粉是能量的主要儲(chǔ)藏形式,二者是評(píng)價(jià)種球品質(zhì)的重要指標(biāo)(徐惠風(fēng)等,2000)。種球中的可溶性糖是種球休眠和植株生長發(fā)育過程中所需最多的營養(yǎng)物質(zhì)之一,是高等植物光合作用的主要產(chǎn)物,在植株和種球生長中發(fā)揮重要作用(羅海玲等,2011)。本研究結(jié)果表明,彩色馬蹄蓮生長期葉面噴施ALA后收獲種球(T2種球)的淀粉和可溶性糖含量明顯高于CK,所生產(chǎn)盆花的品質(zhì)也明顯提高,可能是外源ALA促進(jìn)了馬蹄蓮葉片中葉綠素的合成,從而加快葉片光合速率,促進(jìn)營養(yǎng)物積累,提高盆花品質(zhì)。此外,ym039和ym088生長期經(jīng)ALA處理后,其T2種球的可溶性糖和淀粉含量差異明顯,ym088的可溶性糖含量增加率(127.51%)遠(yuǎn)高于ym039(59.61%),可能與彩色馬蹄蓮不同品種間淀粉一糖互變速度和/或代謝性糖絕對(duì)含量存在較大差異有關(guān)。
汪良駒等(2004)研究認(rèn)為,ALA具有促進(jìn)小白菜碳水化合物向地下部轉(zhuǎn)運(yùn)從而加快地下部器官生長的作用。本研究結(jié)果與其相似,葉面噴施ALA可促進(jìn)彩色馬蹄蓮的光合作用和提高干物質(zhì)積累,加快營養(yǎng)物質(zhì)向地下部轉(zhuǎn)移,進(jìn)而促進(jìn)馬蹄蓮種球膨大及提高種球的淀粉和可溶性糖積累,種球品質(zhì)得以改善。
4結(jié)論
彩色馬蹄蓮生長期葉面噴施25.0mg/L ALA溶液能有效促進(jìn)其葉片數(shù)、葉寬、葉長和株高增長及葉片葉綠素含量提高,進(jìn)而提高T2種球的鮮重、干重和圍徑及可溶性糖和淀粉含量,有效提高馬蹄蓮種球及其生產(chǎn)盆花的品質(zhì)。