張 傲 ，房雅麗 ，王德龍 ，吳 通 ，殷佑斗 ，張海旺 ，張治家

（1.山西農(nóng)業(yè)大學 植物保護學院，山西 太原 030031；2.江西威敵生物科技有限公司，江西 南昌 330000）

28-高蕓苔素內(nèi)酯屬于蕓苔素內(nèi)酯類植物生長調(diào)節(jié)劑[1]，和其結(jié)構(gòu)類似并活性較高的還有28-表高蕓苔素內(nèi)酯和24-表蕓苔素內(nèi)酯[2]，28-高蕓苔素內(nèi)酯活性相當于天然蕓苔素內(nèi)酯的87%，在以上3種蕓苔素內(nèi)酯中活性最高，對提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的效果最為明顯，是一種高效且環(huán)保的植物生長調(diào)節(jié)劑[3]。28-高蕓苔素內(nèi)酯對多種作物的產(chǎn)量和品質(zhì)均有提高的作用，如豆類[4]、棉花[3]、水稻[5]、小麥[6]等，此外，對作物受到的逆境脅迫有緩解作用，如施用28-高蕓苔素內(nèi)酯可以保護受到低溫脅迫辣椒幼苗[7]和黃瓜的光合作用系統(tǒng)，從而增加生物量積累[8]。我國幅員遼闊，地形復雜，在不同地區(qū)存在對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不同的不利因素，如在西北地區(qū)多干旱少雨，南方地區(qū)在春季易遭受冷害和凍害。28-高蕓苔素內(nèi)酯可以在一定程度上緩解作物受到的逆境脅迫。有研究表明，葉面噴施28-高蕓苔素內(nèi)酯可以提高干旱脅迫下玉米幼苗根系活力和吸水能力[9]。在銅、鋅等金屬離子脅迫環(huán)境下，噴施28-高蕓苔素內(nèi)酯能夠降低植株內(nèi)銅、鋅離子含量[10-11]。

馬鈴薯具有耐瘠薄、耐干旱、耐低溫和產(chǎn)量高等特點，是我國主要的糧食作物之一[12]，由于馬鈴薯自身的特點，在我國西南、西北、華北和東北地區(qū)種植，其中，西南地區(qū)如貴州、云南等地多為丘陵山地，有些地方較為干旱，西北地區(qū)氣候多干旱少雨。因此，在這些地區(qū)馬鈴薯的機械化水平較低并且缺乏灌溉，使得馬鈴薯的單位面積產(chǎn)量低于華北和東北種植區(qū)[13]。有多項措施可提高馬鈴薯產(chǎn)量，如選用脫毒種薯、合理密植、高壟栽培和施足底肥等。但在馬鈴薯受到干旱和冷害等逆境時需要利用新型技術(shù)提高馬鈴薯的抗逆性，保證其產(chǎn)量和品質(zhì)[14]。目前關(guān)于施用28-高蕓苔素內(nèi)酯對馬鈴薯植株生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響尚未有公開報道。

本研究通過對早熟和晚熟馬鈴薯品種在不同生育期施用不同濃度28-高蕓苔素內(nèi)酯及其復配制劑，探究28-高蕓苔素內(nèi)酯及其復配制劑對馬鈴薯農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響，以明確合適的藥劑及其使用濃度和時期，為28-高蕓苔素內(nèi)酯及其復配制劑在田間的應(yīng)用和推廣提供參考，同時為馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021年在山西省太原市陽曲縣馬頭村進行。該地經(jīng)緯度為E112°39′31.45″，N38°10′70″，屬于第2積溫帶，年平均氣溫8.7 ℃，年降水量350～500 mm。試驗地土壤類型為沙質(zhì)壤土。

1.2 試驗材料

供試馬鈴薯為早熟品種荷蘭15號和晚熟品種晉薯16號。

供試藥劑為0.01% 28-高蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑（蕓力威）和50% 28-高蕓苔·氯化膽堿可溶液劑（薯多），其中，氯化膽堿含量49.995%、28-高蕓苔素內(nèi)酯含量0.005%。2種藥劑均由江西威敵生物科技有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗方法

馬鈴薯種薯切塊后播種，種薯出苗后于植株苗期、塊莖形成期和淀粉積累期采用莖葉噴霧的方法進行噴施處理[15]。苗期設(shè)置荷蘭15號和晉薯16號噴施藥劑為蕓力威，并設(shè)置3000倍和4000倍稀釋2個處理；塊莖形成期荷蘭15號噴施藥劑為薯多，設(shè)置1000倍與1500倍稀釋2個處理，晉薯16號噴施藥劑為薯多和蕓力威，薯多設(shè)置1000倍和1500倍稀釋2個處理，蕓力威設(shè)置1500倍和2500倍稀釋2個處理；淀粉積累期荷蘭15號噴施藥劑為蕓力威，設(shè)置3000倍與4000倍稀釋2個處理，晉薯16號設(shè)置薯多和蕓力威2個藥劑，并均設(shè)置3000倍和4000倍稀釋處理；對照為噴施清水。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積為16 m2（2 m×8 m），每個處理設(shè)置3個重復。在苗期荷蘭15號和晉薯16號共噴施藥劑2次，間隔15 d；在塊莖形成期（馬鈴薯植株現(xiàn)蕾期）荷蘭15號各處理共噴施藥劑2次，間隔14 d，晉薯16號各處理共噴施藥劑3次，每次間隔分別為14、11 d；馬鈴薯淀粉積累期（植株花末期）荷蘭15號各處理共噴施2次，間隔11 d，晉薯16號各處理共噴施3次，每次間隔分別為21、10 d。

1.4 測定項目及方法

在馬鈴薯植株現(xiàn)蕾期進行各處理田間農(nóng)藝性狀測定。各處理小區(qū)隨機選取2個面積為2.25 m2（1.5 m×1.5 m）的區(qū)域，測量該區(qū)域內(nèi)所有植株株高、莖粗和節(jié)間長度，在各區(qū)域內(nèi)隨機選取3株馬鈴薯植株，測定植株地上部分與地下部分鮮質(zhì)量與干質(zhì)量。

馬鈴薯塊莖成熟后，對各處理馬鈴薯進行采收，各處理小區(qū)隨機選取2個面積為2.25 m2（1.5 m×1.5 m）的區(qū)域，采收區(qū)域內(nèi)所有馬鈴薯。使用電子秤稱量各處理馬鈴薯單薯質(zhì)量，計算各處理馬鈴薯單株產(chǎn)量和產(chǎn)量。

根據(jù)質(zhì)量將單個馬鈴薯塊莖進行大、中、小薯分類，其中，質(zhì)量大于100 g為大薯，對各處理大薯所占比例進行計算[16]。

用電子天平稱取各處理取樣馬鈴薯100 g，將各處理馬鈴薯樣品進行標號后置于烘箱中，設(shè)置烘箱工作溫度105 ℃，烘干至恒質(zhì)量后取出，使用電子天平測定各處理馬鈴薯塊莖的干物質(zhì)含量[17]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

本研究采用Excel 2016及SPSS Statistics 26軟件對2個品種馬鈴薯產(chǎn)量指標進行差異性分析，采用最小顯著性差異法（LSD）對數(shù)據(jù)進行單因素差異顯著性分析（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 28-高蕓苔素內(nèi)酯在苗期施用后對馬鈴薯塊莖形成期農(nóng)藝性狀的影響

從表1可以看出，蕓力威3000倍和4000倍稀釋處理較對照顯著提高了塊莖形成期荷蘭15號馬鈴薯植株莖粗，蕓力威4000倍稀釋處理顯著提高了荷蘭15號馬鈴薯植株株高和節(jié)間長度；蕓力威3000倍稀釋處理對荷蘭15號植株的株高、節(jié)間長度和地上部分的干鮮質(zhì)量無顯著增加，但是對地下部分的干鮮質(zhì)量有促進作用，4000倍稀釋處理同樣對地下部分的干鮮質(zhì)量也有促進作用，說明2種稀釋處理都可以促進荷蘭15號干物質(zhì)的積累。與對照相比，苗期莖葉噴施蕓力威3000倍和4000倍稀釋處理顯著提高了塊莖形成期晉薯16號的株高、莖粗和節(jié)間長度，同時4000倍稀釋處理對馬鈴薯植株株高和節(jié)間長度的促進效果顯著高于3000倍稀釋處理；3000倍和4000倍稀釋處理顯著增加了地上部和地下部干鮮質(zhì)量，其中，4000倍稀釋處理的地上部干質(zhì)量和地下部干鮮質(zhì)量顯著高于3000倍稀釋處理，說明蕓力威的2個稀釋處理均可以促進晉薯16號地上和地下部干物質(zhì)的積累，4000倍稀釋處理的效果較好。

表1 苗期施用不同濃度蕓力威對馬鈴薯塊莖形成期農(nóng)藝性狀的影響Tab.1 Effects of applying different concentrations of 28-homobrassinolide at the seedling stage on the agronomic traits of potato at the tuber swelling stage

2.2 28-高蕓苔素內(nèi)酯及其復配制劑在塊莖形成期施用對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，與對照相比，植株塊莖形成期噴施薯多1000倍和1500倍稀釋處理對荷蘭15號馬鈴薯的產(chǎn)量、單株產(chǎn)量、單薯質(zhì)量、大薯率和單株薯塊個數(shù)無顯著提高。塊莖形成期噴施蕓力威1500倍稀釋處理和薯多1000倍稀釋處理顯著提高了晉薯16號馬鈴薯產(chǎn)量（P<0.05），同時薯多1000倍稀釋處理的產(chǎn)量和蕓力威1500倍稀釋處理間無顯著差異。各處理與對照相比，薯多1000倍稀釋處理增產(chǎn)72.19%；薯多1500倍稀釋處理增產(chǎn)28.08%。塊莖形成期噴施蕓力威（1500倍和2500倍稀釋）和薯多（1000倍和1500倍稀釋）處理顯著提高了馬鈴薯單株產(chǎn)量。從產(chǎn)量構(gòu)成因素看，薯多1000倍稀釋處理的單株產(chǎn)量顯著高于薯多1500倍稀釋處理。和對照相比，莖葉噴施薯多1000倍稀釋、蕓力威1500倍和2500倍稀釋處理顯著提高了單薯質(zhì)量和大薯率。塊莖形成期噴施薯多（1000倍和1500倍稀釋）處理與對照相比顯著提高了晉薯16號馬鈴薯單株薯塊個數(shù)，且2個稀釋處理間單株薯塊個數(shù)無顯著差異。與對照相比，塊莖形成期噴施蕓力威（1500倍和2500倍稀釋）和薯多（1000倍和1500倍稀釋）處理顯著提高了晉薯16號塊莖中干物質(zhì)的含量，其中，蕓力威1500倍稀釋處理的塊莖干物質(zhì)含量顯著高于蕓力威2500倍稀釋處理和薯多（1000倍和1500倍稀釋）處理。

2.3 28-高蕓苔素內(nèi)酯及其復配制劑在淀粉積累期施用對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，淀粉積累期莖葉噴施蕓力威4000倍稀釋處理較對照顯著提高了荷蘭15號馬鈴薯產(chǎn)量、單株產(chǎn)量、單薯質(zhì)量和大薯率，較對照增產(chǎn)23.33%。對于晉薯16號，淀粉積累期莖葉噴施蕓力威（3000倍和4000倍稀釋）及薯多（3000倍和4000倍稀釋）處理較對照顯著提高了馬鈴薯產(chǎn)量、單薯質(zhì)量、單株產(chǎn)量和單株薯塊個數(shù)，其中,薯多3000倍稀釋處理對晉薯16號馬鈴薯增產(chǎn)效果最好，并且在不同藥劑和稀釋度間無顯著差異。莖葉噴施蕓力威4000倍稀釋處理及薯多（3000倍和4000倍稀釋）處理和對照相比顯著提高了晉薯16號馬鈴薯大薯率，且薯多3000倍稀釋處理的大薯率顯著高于蕓力威4000倍稀釋處理及薯多4000倍稀釋處理。淀粉積累期噴施蕓力威（3000倍和4000倍稀釋）及薯多（3000倍和4000倍稀釋）處理較對照顯著提高了晉薯16號馬鈴薯塊莖干物質(zhì)含量，其中，蕓力威（3000倍和4000倍稀釋）處理塊莖干物質(zhì)含量顯著高于薯多4000倍稀釋處理。

表3 淀粉積累期施用不同濃度蕓力威和薯多對馬鈴薯產(chǎn)量的影響Tab.3 Effects of applying 28-homobrassinolide and 28-homobrassinolide·choline chloride at the starch accumulation stage on yields of potato

3 結(jié)論與討論

28-高蕓苔素內(nèi)酯是人工合成蕓苔素內(nèi)酯中活性較高的一個成分，可以促進細胞的有絲分裂和增大[18]，因此，對多種作物營養(yǎng)生長和產(chǎn)量均有促進作用[19]。本研究結(jié)果基本與在其他作物上的研究結(jié)果相似[20]。將蕓力威在馬鈴薯苗期莖葉噴施，可以提高早熟品種荷蘭15號和晚熟品種晉薯16號馬鈴薯植株的株高、莖粗和節(jié)間長度，但對于不同生育期的品種，其作用方式和濃度不同，荷蘭15號對28-高蕓苔素內(nèi)酯更為敏感，在實際應(yīng)用中需要較低的稀釋度，而晉薯16號對28-高蕓苔素內(nèi)酯的適應(yīng)性更寬泛些。

馬鈴薯塊莖形成期由地上部莖葉生長為中心，轉(zhuǎn)向地上部莖葉生長與地下部塊莖形成并進階段，是決定單株結(jié)薯數(shù)的關(guān)鍵時期[21]。在此時期莖葉噴施薯多對早熟品種荷蘭15號的產(chǎn)量和大薯率無顯著提高作用，而對于晚熟品種晉薯16號莖葉噴施2種稀釋倍數(shù)的薯多均可以顯著提高產(chǎn)量，這可能是早熟品種生育期短，只噴施了2次，而晚熟品種噴施了3次植物生長調(diào)節(jié)劑或者是不同品種對植物生長調(diào)節(jié)劑的敏感性不同。唐鑫華等[22]研究表明，高濃度的油菜素內(nèi)酯對馬鈴薯生長無促進作用，因此，需要降低濃度進一步試驗。對于晉薯16號，薯多1000倍稀釋比1500倍稀釋能顯著提高單株產(chǎn)量、單薯質(zhì)量和大薯率，與蕓力威的2個稀釋處理的效果沒有顯著差異，在實際生產(chǎn)中，蕓力威2500倍稀釋更為經(jīng)濟實用。對于單株薯塊個數(shù)，薯多1000倍稀釋處理的促進作用較為明顯，有利于種薯的生產(chǎn)。目前已有報道烯效唑可以促進結(jié)薯率，但不能提高有效薯率和平均單薯質(zhì)量[23]，然而薯多對產(chǎn)量和薯塊質(zhì)量均有提高作用。

在淀粉積累期噴施蕓力威4000倍稀釋處理與對照相比，顯著提高了荷蘭15號馬鈴薯產(chǎn)量、單株產(chǎn)量、單薯質(zhì)量和大薯率，而3000倍稀釋處理與對照相比無顯著差異，進一步說明了荷蘭15號對28-高蕓苔素內(nèi)酯較為敏感。這一現(xiàn)象與項洪濤等[24]的研究結(jié)果相似，同樣的植物生長調(diào)節(jié)劑濃度對馬鈴薯不同品種的促生長效果不同。對于晉薯16號，淀粉積累期莖葉噴施蕓力威（3000倍和4000倍稀釋）和薯多（3000倍和4000倍稀釋）與對照相比均可以顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量，但從產(chǎn)量構(gòu)成因素上看，蕓力威4000倍稀釋與對照相比可以顯著提高大薯率，而薯多3000倍稀釋處理與蕓力威4000倍稀釋處理相比顯著提高了單株產(chǎn)量和大薯率。因此，在該時期進行薯多3000倍稀釋噴霧可以更大程度上提高馬鈴薯的產(chǎn)量和大薯率。該研究結(jié)果和唐鑫華等[22]的結(jié)果相似。氯化膽堿是一種植物生長延緩劑[24]，噴施馬鈴薯后可以延緩芽和匍匐枝的生長，通過拮抗赤霉素的產(chǎn)生促進馬鈴薯的結(jié)薯率[25-27]，利于微型種薯的生產(chǎn)。本研究中氯化膽堿和28-高蕓苔素內(nèi)酯復配后不僅可以促進結(jié)薯率，還可以增加薯塊質(zhì)量。與早熟品種荷蘭15號相比，28-高蕓苔素內(nèi)酯及其復配制劑對晉薯16號較為明顯，可能因為其生育期較長，藥劑噴施次數(shù)較多，并且藥劑的吸收和利用較好。

綜合上述，在田間試驗劑量下0.01% 28-高蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑和50%28-高蕓苔·氯化膽堿可溶液劑在馬鈴薯苗期噴施可顯著促進植株的生長，對于晚熟品種晉薯16號在塊莖形成期和淀粉積累期噴施0.01%28-高蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑和50%28-高蕓苔·氯化膽堿可溶液劑可顯著提高產(chǎn)量，而對于早熟品種荷蘭15號在淀粉積累期噴施0.01%28-高蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑和50%28-高蕓苔·氯化膽堿可溶液劑可顯著提高產(chǎn)量。