鮑榮粉,陳勝雯,張 露,黃科文,黃 艷,劉 磊,林立金,王 鋌
(1.成都市農林科學院,四川 成都 611130;2.馬龍區經濟作物技術推廣站,云南 曲靖 655100;3.四川農業大學園藝學院,四川 成都 611130)
植物生長調節劑是一種人工合成的有機化合物,具有促進植物生長、增強植物抗逆性、改善產品品質的特點[1],被廣泛應用于作物的生產與品質改良。然而,由于部分植物生長調節劑存在殘留的問題,其引起的人畜健康安全問題已引起人們的關注和重視[2-3]。胺鮮酯(DA-6)化學名稱為己酸二乙氨基乙醇酯,是目前應用較為廣泛的細胞分裂素類植物生長調節劑[4]。DA-6 不僅具有增強作物抗逆性和抗病性、改善品質、無毒無副作用、安全高效的特點[5-6],而且還能抑制非生物脅迫所導致的質膜透性增加和超氧陰離子產生速率,從而增強植物細胞膜的穩定性[7],還能提高植物體內脯氨酸和可溶性蛋白含量、降低丙二醛含量、增強滲透調節能力,從而緩解環境脅迫帶來的傷害[8],還能通過促進光合作用以及碳水化合物的運輸和分配來影響植物的生長發育。彭智平等[9]研究發現,DA-6 能促進菜心的葉綠素合成,60 mg/kg DA-6 處理可顯著提高葉綠素含量、莖粗和產量。苗鵬飛等[10]的研究發現,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、光合磷酸化活性、Mg2+-ATPase 活性和凈光合速率,增強葉片光合能力,促進同化物的產生和運輸,顯著增加根系和莖桿質量。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,果實可食用,花朵具有觀賞價值。桃原產于中國,我國的品種資源豐富。我國桃種植面積和產量均居世界第一,西南高地是我國桃第四大產區[13-14],但我國桃栽培仍然存在栽培模式簡單、栽培技術和果園管理技術粗放等問題。一味追求高產量,很難確保果實品質是我國桃產業發展的一大掣肘[15-17]。目前,DA-6 在蔬菜上已有廣泛應用,為了促進毛桃幼苗生長,筆者以毛桃幼苗為材料,研究了DA-6 對毛桃幼苗生長的影響。
供試毛桃種子從溫江區市場購買。2021 年2 月,把毛桃種子用濕潤珍珠巖催芽2 周,然后用高底穴盤(50 孔)裝珍珠巖(含水量為2%~6%)育苗,育苗時底盤澆灌1 L 霍格蘭營養液,每3 d 換1 次營養液。選長勢一致,6~8 片真葉,株高6~9 cm 的實生幼苗進行試驗。
供試土壤為潮土,取自成都市溫江區附近農田,其基本理化性狀為有機質含量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。將土風干、壓碎,過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 溶液對毛桃幼苗進行噴施處理。DA-6 溶液濃度設0(CK)、10、20、30 和40 mg/L 共5 個處理,每個處理重復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 個月后采樣,測定光合色素(葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素和類胡蘿卜素)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-丙酮提取法測定,SOD 活性采用NBT 光化還原法測定,POD活性采用愈創木酚法測定,CAT 活性采用高錳酸鉀滴定法測定,可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍比色法測定[18]。生物量的測定方法是:收獲整株桃幼苗,用自來水洗凈,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 軟件進行方差分析,用Pearson 法進行相關性分析。
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 濃度的增加呈現先增加后減少的趨勢;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,除類胡蘿卜素外,葉綠素a、葉綠素b 和總葉綠素含量均隨DA-6 濃度的增加呈現先增加后減少的趨勢;葉綠素a、葉綠素b 和總葉綠素含量均在DA-6 濃度為30 mg/L 時最高,分別較CK 高12.61%、32.32%和17.75%,且顯著高于CK 和其他處理;類胡蘿卜素含量的變化無明顯規律。

表2 DA-6 對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律相似,均隨DA-6濃度的增加呈先增加后減少的趨勢,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DA-6 濃度為30 mg/L 時達到最大值且顯著高于CK,較CK 增加10.75%,DA-6 濃度為40 mg/L 時次之,較CK 增加6.61%,也顯著高于CK。

表3 DA-6 對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,但與類胡蘿卜素含量無顯著相關性;桃幼苗各部分生物量與SOD、CAT 活性均呈極顯著正相關,與可溶性蛋白含量也呈極顯著正相關;葉綠素a、葉綠素b 和總葉綠素含量與3種抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量均呈極顯著正相關性。

表4 各指標間相關性分析
葉綠素是葉片進行光合作用的基礎物質,其含量決定光合作用的強弱[19]。經DA-6 處理后植物葉片中葉綠素a、葉綠素b 和總葉綠素含量顯著增加[20-22],因為DA-6 可以促進葉綠素生物合成過程中δ-氨基乙酰丙酸(ALA)向膽色素原(PBG)的轉化和PBG 向尿卟啉原Ⅲ(Urogen Ⅲ)的轉化,并且顯著提高促進這兩步反應的關鍵酶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]。筆者的試驗結果表明,噴施不同濃度DA-6 后,毛桃幼苗的葉綠素a、葉綠素b 和總葉綠素含量呈先增加后減少的趨勢,且與生物量呈極顯著正相關,這與上述研究結果基本一致,因此DA-6 可能通過影響葉綠素含量來調控光合作用,從而調節植物的生長[24-25]。
細胞分裂素類植物生長調節劑可以增加植株根系表面積,促進根系對養分的吸收,從而調控植物的生長發育[26]。DA-6 屬于細胞分裂素類植物生長調節劑,DA-6 可促進植株根系生長,提高各器官生物量[27-28]。筆者的試驗結果也表明,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,當濃度高于30 mg/L 時,各器官的生物量開始降低,說明低濃度DA-6 可以促毛桃幼苗生長。這與張巧鴿等[29]的研究結果,10 mg/L DA-6 顯著促進小球藻生長而40 和80 mg/L 的DA-6 顯著抑制生長類似。
在正常生理條件下,植物體內活性氧的產生和清除處于動態平衡,一旦植株開始衰老或受到逆境脅迫,活性氧開始大量積累并會導致膜脂過氧化,從而影響植株的正常生長發育,植物體內活性氧含量的動態平衡主要受抗氧化酶系統的調控[30]。DA-6可以提高抗氧化酶活性、降低超氧陰離子產生的速率,從而緩解逆境脅迫產生的不利影響[31]。筆者的試驗結果表明,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生速率,提高葉片中SOD、CAT 和POD 等保護酶活性,顯著增加可溶性蛋白含量類似。這表明適當濃度的DA-6 可以提高植物的抗逆性,增強對環境改變的適應性。