鮑榮粉,陳勝雯,張 露,黃科文,黃 艷,劉 磊,林立金,王 鋌
(1.成都市農(nóng)林科學(xué)院,四川 成都 611130;2.馬龍區(qū)經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站,云南 曲靖 655100;3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,四川 成都 611130)
植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是一種人工合成的有機(jī)化合物,具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)、增強(qiáng)植物抗逆性、改善產(chǎn)品品質(zhì)的特點(diǎn)[1],被廣泛應(yīng)用于作物的生產(chǎn)與品質(zhì)改良。然而,由于部分植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑存在殘留的問(wèn)題,其引起的人畜健康安全問(wèn)題已引起人們的關(guān)注和重視[2-3]。胺鮮酯(DA-6)化學(xué)名稱(chēng)為己酸二乙氨基乙醇酯,是目前應(yīng)用較為廣泛的細(xì)胞分裂素類(lèi)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑[4]。DA-6 不僅具有增強(qiáng)作物抗逆性和抗病性、改善品質(zhì)、無(wú)毒無(wú)副作用、安全高效的特點(diǎn)[5-6],而且還能抑制非生物脅迫所導(dǎo)致的質(zhì)膜透性增加和超氧陰離子產(chǎn)生速率,從而增強(qiáng)植物細(xì)胞膜的穩(wěn)定性[7],還能提高植物體內(nèi)脯氨酸和可溶性蛋白含量、降低丙二醛含量、增強(qiáng)滲透調(diào)節(jié)能力,從而緩解環(huán)境脅迫帶來(lái)的傷害[8],還能通過(guò)促進(jìn)光合作用以及碳水化合物的運(yùn)輸和分配來(lái)影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。彭智平等[9]研究發(fā)現(xiàn),DA-6 能促進(jìn)菜心的葉綠素合成,60 mg/kg DA-6 處理可顯著提高葉綠素含量、莖粗和產(chǎn)量。苗鵬飛等[10]的研究發(fā)現(xiàn),DA-6 能增加草莓葉片葉綠素含量,顯著提高Rubisco 活性、葉綠體Hill 反應(yīng)、光合磷酸化活性、Mg2+-ATPase 活性和凈光合速率,增強(qiáng)葉片光合能力,促進(jìn)同化物的產(chǎn)生和運(yùn)輸,顯著增加根系和莖桿質(zhì)量。野大麥在4 葉期噴施較高濃度DA-6 可以提高葉片葉綠素含量,明顯增加幼苗的光合作用能力和生物量[11-12]。
桃為薔薇科桃屬多年生落葉小喬木,果實(shí)可食用,花朵具有觀賞價(jià)值。桃原產(chǎn)于中國(guó),我國(guó)的品種資源豐富。我國(guó)桃種植面積和產(chǎn)量均居世界第一,西南高地是我國(guó)桃第四大產(chǎn)區(qū)[13-14],但我國(guó)桃栽培仍然存在栽培模式簡(jiǎn)單、栽培技術(shù)和果園管理技術(shù)粗放等問(wèn)題。一味追求高產(chǎn)量,很難確保果實(shí)品質(zhì)是我國(guó)桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大掣肘[15-17]。目前,DA-6 在蔬菜上已有廣泛應(yīng)用,為了促進(jìn)毛桃幼苗生長(zhǎng),筆者以毛桃幼苗為材料,研究了DA-6 對(duì)毛桃幼苗生長(zhǎng)的影響。
供試毛桃種子從溫江區(qū)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)。2021 年2 月,把毛桃種子用濕潤(rùn)珍珠巖催芽2 周,然后用高底穴盤(pán)(50 孔)裝珍珠巖(含水量為2%~6%)育苗,育苗時(shí)底盤(pán)澆灌1 L 霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液,每3 d 換1 次營(yíng)養(yǎng)液。選長(zhǎng)勢(shì)一致,6~8 片真葉,株高6~9 cm 的實(shí)生幼苗進(jìn)行試驗(yàn)。
供試土壤為潮土,取自成都市溫江區(qū)附近農(nóng)田,其基本理化性狀為有機(jī)質(zhì)含量12.38 mg/g,全氮含量0.75 mg/g,堿解氮含量57.29 mg/kg,全磷含量10.25 mg/g,有效磷含量35.28 mg/kg,全鉀含量11.32 mg/g,速效鉀含量21.96 mg/kg,pH 值7.62。將土風(fēng)干、壓碎,過(guò)5 mm 篩后備用。
供試花盆選用高15 cm,直徑18 cm 的塑料盆。
2021 年3 月,每個(gè)花盆裝入土壤3.0 kg,每盆栽植毛桃幼苗4 株,然后采用不同濃度DA-6 溶液對(duì)毛桃幼苗進(jìn)行噴施處理。DA-6 溶液濃度設(shè)0(CK)、10、20、30 和40 mg/L 共5 個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3 次(3 盆)。噴施量以葉尖將要滴液為度,每7 d 噴施1 次,共噴施4 次。
第一次噴施1 個(gè)月后采樣,測(cè)定光合色素(葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素和類(lèi)胡蘿卜素)含量、抗氧化酶(SOD、POD 和CAT)活性、可溶性蛋白含量和生物量。光合色素含量采用乙醇-丙酮提取法測(cè)定,SOD 活性采用NBT 光化還原法測(cè)定,POD活性采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定,CAT 活性采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定,可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)比色法測(cè)定[18]。生物量的測(cè)定方法是:收獲整株桃幼苗,用自來(lái)水洗凈,再用蒸餾水沖洗3 次;將毛桃苗拆分成根系、莖桿和葉片,于105℃殺青15 min,75℃烘干至恒重,用電子天平稱(chēng)取各部位生物量(干重),地上部分生物量=莖桿生物量+葉片生物量。
用SPSS 軟件進(jìn)行方差分析,用Pearson 法進(jìn)行相關(guān)性分析。
由表1 可知,不同濃度DA-6 處理后,毛桃幼苗根系、莖桿、葉片和地上部分的生物量均高于CK,且隨DA-6 濃度的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì);毛桃幼苗根系、莖桿、葉片和地上部分生物量均以30 mg/L 處理最高,且顯著高于CK 和其他處理,分別較CK 高24.34%、30.35%、18.95%和23.28%。
表1 DA-6 對(duì)毛桃幼苗生物量的影響
由表2 可知,不同濃度DA-6 處理后,除類(lèi)胡蘿卜素外,葉綠素a、葉綠素b 和總?cè)~綠素含量均隨DA-6 濃度的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì);葉綠素a、葉綠素b 和總?cè)~綠素含量均在DA-6 濃度為30 mg/L 時(shí)最高,分別較CK 高12.61%、32.32%和17.75%,且顯著高于CK 和其他處理;類(lèi)胡蘿卜素含量的變化無(wú)明顯規(guī)律。
表2 DA-6 對(duì)毛桃幼苗光合色素含量的影響
由表3 可知,噴施不同濃度DA-6 后,毛桃幼苗的3 種抗氧化酶活性變化規(guī)律相似,均隨DA-6濃度的增加呈先增加后減少的趨勢(shì),且SOD、POD和CAT 活性均以DA-6 濃度30 mg/L 處理最高,分別較CK 高9.46%、41.53%和214.77%,差異達(dá)顯著水平,DA-6 濃度40 mg/L 處理次之,分別較CK高5.73%、38.81%和138.59%,差異也達(dá)顯著水平;毛桃幼苗可溶性蛋白含量各濃度DA-6 處理均高于CK,隨DA-6 濃度的增加毛桃幼苗可溶性蛋白含量先增加后減少,當(dāng)DA-6 濃度為30 mg/L 時(shí)達(dá)到最大值且顯著高于CK,較CK 增加10.75%,DA-6 濃度為40 mg/L 時(shí)次之,較CK 增加6.61%,也顯著高于CK。
表3 DA-6 對(duì)毛桃幼苗抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量的影響
由表4 可知,不同濃度DA-6 處理后,毛桃幼苗的葉片、莖桿、根系生物量與葉綠素a、葉綠素b 含量均呈極顯著正相關(guān),但與類(lèi)胡蘿卜素含量無(wú)顯著相關(guān)性;桃幼苗各部分生物量與SOD、CAT 活性均呈極顯著正相關(guān),與可溶性蛋白含量也呈極顯著正相關(guān);葉綠素a、葉綠素b 和總?cè)~綠素含量與3種抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量均呈極顯著正相關(guān)性。
表4 各指標(biāo)間相關(guān)性分析
葉綠素是葉片進(jìn)行光合作用的基礎(chǔ)物質(zhì),其含量決定光合作用的強(qiáng)弱[19]。經(jīng)DA-6 處理后植物葉片中葉綠素a、葉綠素b 和總?cè)~綠素含量顯著增加[20-22],因?yàn)镈A-6 可以促進(jìn)葉綠素生物合成過(guò)程中δ-氨基乙酰丙酸(ALA)向膽色素原(PBG)的轉(zhuǎn)化和PBG 向尿卟啉原Ⅲ(Urogen Ⅲ)的轉(zhuǎn)化,并且顯著提高促進(jìn)這兩步反應(yīng)的關(guān)鍵酶δ-氨基乙酰丙酸脫水酶(ALAD)和尿卟啉原Ⅲ合成酶(UROS)的活性,從而提高葉綠素含量[23]。筆者的試驗(yàn)結(jié)果表明,噴施不同濃度DA-6 后,毛桃幼苗的葉綠素a、葉綠素b 和總?cè)~綠素含量呈先增加后減少的趨勢(shì),且與生物量呈極顯著正相關(guān),這與上述研究結(jié)果基本一致,因此DA-6 可能通過(guò)影響葉綠素含量來(lái)調(diào)控光合作用,從而調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)[24-25]。
細(xì)胞分裂素類(lèi)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以增加植株根系表面積,促進(jìn)根系對(duì)養(yǎng)分的吸收,從而調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育[26]。DA-6 屬于細(xì)胞分裂素類(lèi)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,DA-6 可促進(jìn)植株根系生長(zhǎng),提高各器官生物量[27-28]。筆者的試驗(yàn)結(jié)果也表明,噴施不同濃度DA-6 后,毛桃幼苗各器官的生物量均有顯著增加,當(dāng)濃度高于30 mg/L 時(shí),各器官的生物量開(kāi)始降低,說(shuō)明低濃度DA-6 可以促毛桃幼苗生長(zhǎng)。這與張巧鴿等[29]的研究結(jié)果,10 mg/L DA-6 顯著促進(jìn)小球藻生長(zhǎng)而40 和80 mg/L 的DA-6 顯著抑制生長(zhǎng)類(lèi)似。
在正常生理?xiàng)l件下,植物體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和清除處于動(dòng)態(tài)平衡,一旦植株開(kāi)始衰老或受到逆境脅迫,活性氧開(kāi)始大量積累并會(huì)導(dǎo)致膜脂過(guò)氧化,從而影響植株的正常生長(zhǎng)發(fā)育,植物體內(nèi)活性氧含量的動(dòng)態(tài)平衡主要受抗氧化酶系統(tǒng)的調(diào)控[30]。DA-6可以提高抗氧化酶活性、降低超氧陰離子產(chǎn)生的速率,從而緩解逆境脅迫產(chǎn)生的不利影響[31]。筆者的試驗(yàn)結(jié)果表明,噴施DA-6 后,毛桃幼苗葉片中SOD、POD 和CAT 3 種抗氧化酶活性均顯著增加,可溶性蛋白含量也顯著增加,這與張冰等[32]的研究結(jié)果,葉面噴施DA-6 可顯著降低超高溫脅迫下黃燈籠辣椒幼苗超氧陰離子產(chǎn)生速率,提高葉片中SOD、CAT 和POD 等保護(hù)酶活性,顯著增加可溶性蛋白含量類(lèi)似。這表明適當(dāng)濃度的DA-6 可以提高植物的抗逆性,增強(qiáng)對(duì)環(huán)境改變的適應(yīng)性。