盛彥霏 閆曉娟 王學(xué)鵬 陳葉
摘 要 以熊貓豆為試驗(yàn)材料,通過葉面噴施不同濃度的5-氨基乙酰丙酸(ALA),探討其對(duì)熊貓豆光合特性和繁種量的影響。結(jié)果表明:與對(duì)照相比,噴施ALA使熊貓豆株高增加4.38%~8.87%,莖粗增加0.37%~0.93%,葉綠素含量增加2.38%~11.06%,光合速率增加1.06%~9.70%,繁種量增加8.24%~17.39%;其中噴施1 500倍液ALA效果最佳,使株高增加8.87%,莖粗增加0.93%,葉綠素含量增加11.06%,光合速率增加9.70%,繁種量增加17.39%。建議在熊貓豆生產(chǎn)上噴施1 500倍ALA,以達(dá)到增產(chǎn)增效的目的。
關(guān)鍵詞 熊貓豆;ALA;產(chǎn)量
中圖分類號(hào):S52 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.14.070
5-氨基乙酰丙酸(ALA)是合成葉綠素的關(guān)鍵原料,能促進(jìn)植物體內(nèi)碳水化合物的形成,從而加快器官的生長(zhǎng)。前人在玉米、甜葉菊和葉菜上的研究表明,ALA能明顯提高作物產(chǎn)量[1-3]。郭彥兵等[4]認(rèn)為ALA可以促進(jìn)馬蹄蓮的光合作用并提高產(chǎn)量,加快營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向地下部轉(zhuǎn)移,改善種球品質(zhì);張帥等[5]對(duì)百合的研究證明,葉面噴施ALA可以改善葉綠素含量,促進(jìn)百合植株生長(zhǎng),低濃度作用更為明顯;楊莉莉等[6]研究證明,噴施ALA可以增加葡萄的產(chǎn)量;鄢巖等[7]研究表明,在荒漠區(qū)設(shè)施番茄和辣椒的葉面噴施ALA有利于提高產(chǎn)量;胡云鵬等[8]研究表明,在百合上噴施ALA可以促進(jìn)產(chǎn)量。美國(guó)、日本、加拿大等國(guó)家已將ALA廣泛用于提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)[9]。雖然前人用ALA在多種作物上已有研究,但在熊貓豆(Phaseolus coccineus L.)上的應(yīng)用未見報(bào)道。為此,以甘肅省張掖市的珍稀名貴彩色豆種熊貓豆為試驗(yàn)材料,利用不同濃度ALA對(duì)熊貓豆進(jìn)行葉面噴施試驗(yàn),探討其對(duì)熊貓豆光合作用及繁種量的影響,為ALA在熊貓豆上的應(yīng)用提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)設(shè)在張掖市甘州區(qū)甘俊鎮(zhèn)祁連村,海拔1 588 m,年日照時(shí)間2 950 h,年平均降雨量145.9 mm,年平均氣溫6.5 ℃,全年降雨量415 mm,無霜期160 d。前茬作物為玉米。
1.2 試驗(yàn)材料
熊貓豆由張掖開心格林種業(yè)有限責(zé)任公司提供;ALA液體肥料由張掖科欣生化科技有限公司提供(ALA含量為0.6 g·L-1)。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),將ALA樣品分別稀釋
2 000倍、1 500倍、1 000倍和500倍4個(gè)濃度水平,以噴施等量清水作為對(duì)照(CK),試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理,3次重復(fù),小區(qū)面積15 m2(5 m×3 m)。采用平作覆膜種植模式,4月20日播種,行距40 cm,株距30 cm。
1.4 施藥時(shí)間
分別于2018年6月1日、6月10日、6月20日葉面噴施相應(yīng)濃度的ALA,共3次。
1.5 施藥方法與安全性檢測(cè)
施藥方法采用凱通3WB5-16型背負(fù)式噴霧器施藥。噴施ALA之后觀察熊貓豆葉色、葉姿和植株有無異常,進(jìn)行安全性檢查。
1.6 指標(biāo)測(cè)定
于7月10日測(cè)定小區(qū)內(nèi)植株的葉綠素含量和光合速率。葉綠素含量采用葉綠素測(cè)定儀(TYS-B型),光合速率采用TPS-2便攜式光合系統(tǒng)測(cè)定儀測(cè)定。收獲期每小區(qū)隨機(jī)取20株植株,分別測(cè)其株高和近地面處莖粗(用直徑表示),并測(cè)定株莢數(shù)、莢粒數(shù)、千粒質(zhì)量和小區(qū)繁種量。
1.7 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析采用Excel 2007和SPSS 23.0軟件處理。
2 結(jié)果與分析
2.1 ALA對(duì)熊貓豆安全性的影響
安全性是反映藥物對(duì)作物生長(zhǎng)正常與否的重要指標(biāo)。在噴施不同濃度的ALA之后進(jìn)行田間觀察,沒有出現(xiàn)植株萎蔫現(xiàn)象,也沒有發(fā)現(xiàn)畸形苗,植株葉色均表現(xiàn)正常,由此說明ALA無毒性(見表1),使用安全。
2.2 ALA對(duì)熊貓豆生長(zhǎng)的影響
由表1可以看出,在不同濃度ALA處理下,熊貓豆的株高均有不同程度的增加。當(dāng)稀釋濃度分別為2 000倍、1 500倍、1 000倍和500倍時(shí),株高與對(duì)照相比分別增加了7.44 cm、7.91 cm、7.35 cm和3.91 cm,且不同處理與對(duì)照相比,差異均達(dá)顯著水平,但處理間差異不顯著。其中噴施1 500倍時(shí),株高較對(duì)照增加最明顯,與對(duì)照相比株高增加了8.87%。由此說明,不同濃度的ALA對(duì)株高表現(xiàn)為低促高抑效應(yīng)。
由表1可以看出,ALA溶液對(duì)熊貓豆植株莖粗影響較小。當(dāng)稀釋濃度分別為2 000倍、1 500倍、1 000倍、500倍時(shí),莖粗較對(duì)照分別增加0.05 cm、0.05 cm、0.04 cm和0.02 cm。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示,不同處理間差異不顯著。由此說明,ALA處理對(duì)植株的莖粗影響不大。
由表1可以看出,不同處理對(duì)熊貓豆的葉綠素含量有一定的促進(jìn)作用。當(dāng)濃度分別為2 000倍、1 500倍、
1 000倍、500倍時(shí),葉綠素含量較對(duì)照分別增加了8.35%、11.06%、3.29%和2.38%,不同處理與對(duì)照相比,差異均達(dá)顯著水平,2 000倍和1 500倍液與1 000倍、500倍液間差異均達(dá)顯著水平。當(dāng)濃度為1 500倍時(shí),葉綠素含量增加最明顯。說明使用ALA有利于提高熊貓豆葉綠素的含量。
由表1可以看出,不同處理對(duì)熊貓豆的光合速率有一定的促進(jìn)作用。當(dāng)濃度分別為2 000倍、1 500倍、
1 000倍、500倍時(shí),光合速率較對(duì)照分別增加了5.71%、9.70%、3.31%和1.06%。且不同處理與對(duì)照相比,差異均達(dá)顯著水平,但處理間差異不顯著。當(dāng)濃度達(dá)到1 500倍時(shí),光合速率增加最明顯。由此說明使用ALA有利于增加熊貓豆的光合速率,進(jìn)而提高作物的光和產(chǎn)量。
2.3 ALA對(duì)熊貓豆繁種量的影響
繁種量是衡量熊貓豆收益高低的重要指標(biāo)。由表2可以看出,噴施ALA能夠不同程度地促進(jìn)熊貓豆豆莢數(shù)、莢粒數(shù)和千粒質(zhì)量的增加。當(dāng)濃度分別為2 000倍、1 500倍、1 000倍、500倍時(shí),豆莢數(shù)分別比對(duì)照增加1.19個(gè)、1.98個(gè)、1.07個(gè)和0.86個(gè);莢粒數(shù)分別比對(duì)照增加15.76%、15.29%、6.59%和4.71%;千粒質(zhì)量比對(duì)照分別增加1.90%、2.37%、0.98%和0.54%。經(jīng)差異顯著性分析,不同處理與對(duì)照相比,每株的豆莢數(shù)差異均達(dá)顯著水平,處理間相比,差異不顯著;而莢粒數(shù)和千粒質(zhì)量與CK相比,差異均不顯著。其中,濃度為1 500倍液時(shí),熊貓豆的豆莢數(shù)、莢粒數(shù)和千粒質(zhì)量都達(dá)最高值。由此說明使用1 500倍的ALA有利于增加熊貓豆的光合速率,進(jìn)而提高作物的光和產(chǎn)量。
3 討論
ALA是一種對(duì)環(huán)境友好的具有多種生理活性的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,將其應(yīng)用于作物生產(chǎn),不僅具有提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)的潛力,還可滿足食品質(zhì)量安全的要求[10],同時(shí),ALA對(duì)植物的生長(zhǎng)及增產(chǎn)效果取決于ALA的施用濃度、施用時(shí)期及作物種類[11]。前人在玉米[1]、百合[5,8]、葡萄[6]、番茄和辣椒等[7]上的試驗(yàn)都表明其具有較好的增產(chǎn)效果。熊貓豆為河西走廊的珍稀品種,靠常規(guī)方法繁種,此次試驗(yàn)表明:施用不同濃度的ALA溶液與對(duì)照相比,使熊貓豆株高增加了4.38%~8.87%;繁種量增加了8.24%~17.39%,其中施用1 500倍的ALA時(shí),繁種量增加了17.39%,株高增加8.87%,莖粗增加0.93%,葉綠素含量增加11.06%,光合速率增加9.70%。其增產(chǎn)效果與前人的研究結(jié)論基本一致。此結(jié)果產(chǎn)生的原因是由于ALA是生物體內(nèi)卟啉化合物生物合成的第一個(gè)關(guān)鍵性前體,低濃度的ALA調(diào)節(jié)了植物生長(zhǎng)發(fā)育[7],從而與促進(jìn)葉綠素的形成[2],與弱光下幼苗光合能力的提高有關(guān)[12]。
本試驗(yàn)僅選用了熊貓豆為試驗(yàn)材料,也僅為一年的試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)其他品種和不同栽培模式的影響有待進(jìn)一步研究。ALA無毒、使用安全、增效顯著,建議在熊貓豆生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。
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(責(zé)任編輯:劉昀)