高海娟,劉澤東,孫 蕊,李寶娜
(1.黑龍江省畜牧研究所,黑龍江 齊齊哈爾 161005;2.黑龍江省畜牧獸醫總站,黑龍江 哈爾濱 150000)
植物生長調節劑又被稱作植物激素,可用于調控植物體內的核酸、蛋白質和酶的合成,對植物生長發育過程起到調節和控制作用。隨著科學技術的發展和農業生產的需要,植物生長調節劑已被廣泛地應用于農、林和園藝等生產中,促進了植物發芽、生根、誘導開花、防落花落果、提高產量和品質,取得了顯著的經濟效益[1]。
紫花苜蓿(Medicago sativa L.)為多年生豆科牧草植物,是一種優質的蛋白飼料,具有適應性廣、再生性強、草產量高、飼用價值高等特點,素有“牧草之王”的美稱,又因其根系發達,主根粗大,根瘤菌具有很強的固氮能力,具有改良土壤迅速、生態功能齊全的特性,在我國農業產業結構的調整和生態環境治理與恢復過程中,發揮著至關重要的作用[2]。目前,我國對苜蓿種子需求量日益增加,由于我國苜蓿種子生產具有產量低、質量差的特點,苜蓿種子生產遠不能滿足其產業的發展和生態建設的需要。近年來,研究人員發現在苜蓿營養生長期噴施植物生長調節劑能夠改變種子產量構成因素,提高種子產量。且應用生長調節劑對苜蓿植株高度的冗長生長具有抑制作用,對苜蓿扦插苗成活以及對種子萌發都有影響,現就植物生長調節劑在紫花苜蓿上的研究與應用進行了總結和敘述,詣為植物生長調節劑在苜蓿生產上的應用提供技術參考。
近年來,許多研究人員發現苜蓿營養體生長旺盛,戎長生長導致種子產量減產,這主要是由于營養生長旺盛而有性繁殖較弱,由營養生長向生殖轉化的少且植株高易倒伏,因此造成種子產量低、質量差。矮壯素、B9、縮節胺、多效唑、萘乙酸和乙烯利等植物生長調節劑具有控制營養生長,抑制植株莖的伸長,使枝條節間變短,使植株矮化、粗壯,增加坐果的作用。張鐵軍等[3]研究將矮壯素與其他5種生長調節劑(萘乙酸、復銷鈉、赤霉素、三十烷醇和蕓薹素內酯)配合使用,研究表明矮壯素降低了植株高度和倒伏指數,噴施矮壯素是控制苜蓿植株高度的有效途徑。周萬福等[4]研究發現,采用多效唑、矮壯素、乙烯利3種植物生長調節劑,于初花期對苜蓿種子田進行葉面噴施,結果表明,多效唑、乙烯利均在一定程度上降低苜蓿株高。王曉龍等[5]在紫花苜蓿生產栽培條件下,噴施縮節胺,研究結果表明縮節胺可有效抑制植株高度,具有協調紫花苜蓿的營養和生殖生長,促進紫花苜蓿早熟,防止植株倒伏,減少因為倒伏和大風落粒造成的產量損失。
紫花苜蓿種子產量由各產量構成要素決定的,這主要包括單位面積花序數、每花序小花數和每小花胚珠數、平均種子單粒質量。我國學者應用植物生長調節劑對苜蓿種子生產影響方面的研究表明使用植物生長調節劑均不同程度對種子產量構成因子有著一定影響,從而起到了增產作用。魏小星等[6]以中苜2號紫花苜蓿為研究對象,選取多效唑、矮壯素和萘乙酸等農業生產中常見的生長調節劑對紫花苜蓿種子產量和產量構成因子的影響,研究結果表明3 種生長調節劑均對紫花苜蓿種子產量及其構成因素有所影響,增加了紫花苜蓿的潛在和實際的種子產量。乙烯利、多效唑處理均可增加了紫花苜蓿單位面積花序數、單位面積結莢花序數和每花序莢果數,萘乙酸增加了平均種子單粒質量,乙烯利處理增產72%,多效唑處理增產28.6%。張國和等[7]研究植物生長調節劑對紫花苜蓿種子產量及其構成因子影響的研究中發現氯化膽堿在一定程度上提高了苜蓿種子田的結莢花序數/生殖枝、莢果數/花序,進而增加了紫花苜蓿種子田產量。周萬福等[4]采用多效唑、矮壯素、乙烯利3種植物生長調節劑,于初花期對苜蓿種子田進行葉面噴施,結果表明,多效唑、乙烯利均提高了苜蓿種子田的結莢花序數/生殖枝、莢果數/花序,進而增加了紫花苜蓿種子田產量。王曉龍等[5]研究在紫花苜蓿噴施縮節胺,處理組比對照組螺旋數/莢果、莢果數/花序和種子粒數/莢增多;噴施縮節胺后種子產量明顯增高,說明縮節胺對紫花苜蓿種子產量的增加具有顯著作用。
扦插作為一種無性繁殖手段,對苜蓿保優傳代、加速繁殖和繁育良種具有重要意義,外源植物生長調節對苜蓿扦插植株的成活率具有顯著的作用,促進苜蓿根系發育,提高生根率和根系質量,提高根冠比,增加枝條分蘗數[8]。生長調節劑生根粉、吲哚丁酸、萘乙酸已廣泛應用于各類植物的扦插繁殖。張靜等[9]研究不同種類和不同濃度的生長調節劑吲哚丁酸、萘乙酸、生根粉對苜蓿微扦插試管苗生長的影響。結果表明,三種生長調節劑處理后的紫花苜蓿種子,試管苗的根系生長情況明顯優于對照,試管苗生根率達 100%,具有較高的生根數7~8個,株高和葉片數也顯著高于對照。張樹振等[10]研究發現適宜的外源生長調節劑的施用可以提高紫花苜蓿扦插效率,其中以生根粉效果最好,萘乙酸次之,吲哚丁酸效果最差,而且以150 mg/L生根粉處理效果最佳。
種子的發芽率和發芽勢是反映種子萌發特性的最直接指標。王香等[11]應用不同濃GGR-6號生根粉溶液(0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L)處理苜蓿種子,研究結果表明GGR-6生根粉處理后的苜蓿種子發芽速度快,縮短發芽日數,能夠顯著提高苜蓿種子的發芽率、發芽勢。篩選出GGR-6對苜蓿種子萌發最佳濃度為100 mg/L。劉宗奇等[12]用不同濃度多效唑和生根粉處理苜蓿種子后發芽,結果二者都呈現出低濃度促進種子萌發,而高濃度抑制萌發。50 mg/L多效唑處理的苜蓿種子發芽最好,發芽率為80.67%,顯著性高于對照組,多效唑濃度大于150 mg/L時,對苜蓿種子的萌發抑制作用明顯。生根粉濃度高于100 mg/L時,對苜蓿種子的萌發具有明顯抑制作用。