彭云霞，藺海明*，趙貴亮，杜 弢，王升元

(1.甘肅省農業(yè)科學院中藥材研究所,甘肅蘭州 730070;2.酒泉甘草生物育種研究所,甘肅酒泉 735000; 3.甘肅中醫(yī)學院,甘肅蘭州 730000)

外源物質對促進甘草結實的影響

彭云霞1，藺海明1*，趙貴亮2，杜 弢3，王升元2

(1.甘肅省農業(yè)科學院中藥材研究所,甘肅蘭州 730070;2.酒泉甘草生物育種研究所,甘肅酒泉 735000; 3.甘肅中醫(yī)學院,甘肅蘭州 730000)

對3年生甘草分別在甘草出苗期、封壟期和現蕾前期,噴施NAA,6-BA,GA3,KH2PO4等外源物質,通過測定甘草株高、分枝數、果穗數、果穗干重、粒重、千粒重、果莢數及種子數等指標,探討外源物質對3年生甘草結實的影響。結果表明,噴施25 mg·L-16-BA對其株高、分枝數、果穗數、單株果穗干重、粒重有抑制作用,噴施250 mg·L-1GA3,0.2%KH2PO4,30 mg·L-1NAA均有不同程度促進作用,尤其250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4的促進作用極為顯著。噴施250 mg·L-1GA3的單株果穗數較對照增加94.7%、果穗干重增加110.36%,粒重增加120.48%,噴施0.2%KH2PO4的單株果穗干重增加76.02%,粒重增加91.50%。

外源物質;促進;甘草;結實

文獻著錄格式:彭云霞,藺海明,趙貴亮,等.外源物質對促進甘草結實的影響[J].浙江農業(yè)科學,2015,56(9):1400-1402.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150914

甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)異名國老、甜草、甜根子,屬豆科蝶形花亞科甘草屬,為多年生草本植物,以其干燥根及根莖入藥。全世界甘草屬植物共有20余種[1],我國有8種,多分布于西北、華北、東北等區(qū)域[2],其中甘肅省境內分布有4種[3]。在甘肅多產于酒泉、張掖、武威、慶陽等地區(qū),生長在海拔1 000～1 800 m的干旱沙地、河岸砂質地、山坡草地及鹽漬化沙地[2]。我國的甘草商品過去主要來源于野生資源,被列為國家計劃管理品種,目前國內每年的需求量約6萬～7萬t,出口也在持續(xù)增長,隨著國內外市場行情的不斷升溫,野生資源已遠不能滿足人們的需求。因此,進行人工種植甘草是實現甘草野生資源可持續(xù)利用的有效措施。近年來,在人工種植甘草的種子特征特性、病蟲害防治、有效成分及栽培技術等方面的研究[4-7]已取得了突破性進展,對促進甘草人工種植起到了積極作用。目前人工種植甘草的種子絕大多數來自于野生,人工繁育甘草種子至少需4～5年的時間,成為甘草產業(yè)的瓶頸。因此,提高人工繁育甘草種子的結實率,是甘草產業(yè)中值得繼續(xù)研究的問題之一。長期以來,研究人員將外源物質施用于不同作物,對作物的生長發(fā)育起到了明顯的調節(jié)作用[8-11]。本研究通過對甘草施用外源物質促進其由營養(yǎng)生長進入生殖生長,從而促進結實,這方面的研究鮮有報道,具有一定的學術意義和生產應用價值。現將試驗結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在甘肅巨龍集團酒泉科技示范農場進行,地處祁連山北麓,常年氣候干燥、降水少、積溫高、晝夜溫差大,平均海拔1 400 m,年降雨量80 mm,年平均氣溫9℃,全年無霜期130 d,光熱條件優(yōu)越,灌溉條件便利,屬綠洲農業(yè)類型,適合甘草種植生長。

甘草品種為烏拉爾甘草,試驗材料為3年生甘草。

1.2 處理設計

試驗用5個不同的外源物質噴施甘草:處理1用30 mg·L-1NAA(萘乙酸);處理2用25 mg· L-16-BA(芐基腺嘌呤);處理3用250 mg·L-1GA3(赤霉酸);處理4用0.2%KH2PO4(磷酸二氫鉀);處理5用清水作對照(CK)。隨機區(qū)組設計,小區(qū)面積100 m2,重復3次。各處理分別在甘草出苗期(4月8日)、封壟期(5月3日)和現蕾前期(5月28日)噴施外源物質共3次,每次每小區(qū)噴施量為20 kg,每次噴施在午后14:00-16:00進行,其他栽培管理措施同常規(guī)大田。

1.3 測試項目

在甘草種子收獲時期,每個處理小區(qū)隨機選擇10株甘草測定株高、分枝數、果穗數,然后將每小區(qū)的10株甘草果穗分別采摘后裝入網袋編號,每個網袋一個單株。單株果穗干燥后,稱取每個單株的果穗干重,每株隨機取10個果穗,測定每個果穗果莢數,再隨機取10個果莢,數出每個果莢中的種子數,最后稱取每個單株的粒重、千粒重。各測試項目均取平均值。

1.4 數據處理

試驗數據采用Excel 2007和DPS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 植株性狀

由表1可以看出,噴施0.2%KH2PO4,250 mg· L-1GA3和30 mg·L-1NAA的處理均增加了甘草植株的株高,以上3個處理分別比對照增加22.7%,14.9%,7.9%,噴施0.2%KH2PO4和250 mg·L-1GA3處理與對照之間差異極顯著;噴施25 mg·L-16-BA處理對株高有一定抑制作用,其抑制作用與對照差異不顯著。由此可知,0.2% KH2PO4能有效增加甘草植株生長。

噴施30 mg·L-1NAA,25 mg·L-16-BA, 250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4的處理與對照甘草分枝數之間及各處理相互之間差異均未達到顯著水平,但250 mg·L-1GA3,0.2%KH2PO4和30 mg·L-1NAA處理還是增加了分枝數,分別比對照增加26.7%,19.0%,11.2%;噴施25 mg· L-16-BA處理比對照減少了甘草分枝數。說明施用外源物質對甘草分枝數的影響較小。

除了噴施25 mg·L-16-BA處理對甘草果穗數有一定抑制作用外,噴施250 mg·L-1GA3,0.2% KH2PO4和30 mg·L-1NAA處理均增加了果穗數,分別比對照增加94.7%,38.9%,16.3%,以上3個處理與對照差異極顯著,且3個處理之間差異也極顯著。說明施用250 mg·L-1GA3對增加甘草果穗數的效果最好。

表1 外源物質對甘草株高、分枝數及果穗數的影響

2.2 結實性狀

由表2可知,噴施25 mg·L-16-BA處理對甘草單株果穗干重有抑制作用,噴施250 mg·L-1GA3,0.2%KH2PO4,30 mg·L-1NAA處理均有促進作用,分別比對照增加110.36%,76.02%, 18.22%,噴施250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4處理與對照差異達極顯著水平,30 mg·L-1NAA處理與對照差異不顯著,4種外源物質之間差異達極顯著水平。由此可見,施用250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4能有效增加甘草單株果穗干重,從而促進結實。

表2 外源物質對甘草單株果穗干重、粒重、千粒重、果莢數及種子數的影響

單株種子粒重與單株果穗干重的表現相似,同樣噴施25 mg·L-16-BA處理對單株種子粒重有一定抑制作用,噴施250 mg·L-1GA3,0.2% KH2PO4,30 mg·L-1NAA處理的單株種子粒重均高于對照,分別比對照增加120.48%,91.50%, 19.94%,噴施250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4處理與對照差異達極顯著水平,30 mg·L-1NAA處理與對照差異不顯著。說明施用250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4對增加甘草單株種子粒重的效果最好,能有效促進甘草結實。

噴施0.2%KH2PO4,250 mg·L-1GA3,25 mg· L-16-BA,30 mg·L-1NAA處理均提高了甘草種子千粒重,分別比對照提高了12.45%,10.09%, 9.91%,7.64%,各處理與對照差異顯著,各處理之間差異不顯著。說明噴施外源物質能夠增加甘草種子的飽滿程度。

噴施4種外源物質后,單株果莢數都有所提高,250 mg·L-1GA3,0.2%KH2PO4,25 mg·L-16-BA,30 mg·L-1NAA處理分別比對照提高33.78%,24.70%,22.56%,13.72%,尤其250 mg· L-1GA3處理與對照相比差異顯著,而4種外源物質之間差異均未達到顯著水平。

4種外源物質處理的每果莢種子數比對照都有所增加,但是方差分析不顯著。說明施用外源物質對甘草果莢中的種子數影響不大。

3 小結與討論

試驗結果表明,噴施25 mg·L-16-BA對甘草株高、分枝數、果穗數、單株果穗干重、種子粒重有抑制作用,而施用250 mg·L-1GA3,0.2% KH2PO4,30 mg·L-1NAA均有不同程度促進作用,尤其噴施250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4的促進作用極為顯著,既有促進株高的作用,又有促進單株果穗干重、粒重、千粒重的作用。由此認為,噴施250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4能增加甘草種子飽滿度,是促進甘草結實的有效方法。

外源物質包括營養(yǎng)元素、滲透調節(jié)物質、植物生長調節(jié)劑、信號分子等,具有抗逆性廣、用量小、見效快、效益高等特點[12],KH2PO4作為一種廣泛使用的外源物質,是一種高濃度的磷鉀復合肥,也是重要的生長調節(jié)劑,多用作葉面噴施,以促進開花結果[13]。本試驗中噴施0.2%KH2PO4對甘草株高、果穗干重、種子粒重等指標的促進作用非常明顯,這與王維金等[14]在水稻葉面噴施KH2PO4提高水稻結實率的研究結論相一致。

植物激素對植物的生長發(fā)育有重要的調控作用,包括胚胎發(fā)生、種子萌發(fā)、營養(yǎng)生長、果實成熟、葉片衰老各個階段[15-18]。GA3,NAA,6-BA 3種植物激素在本試驗中使用的效果差別較大, 250 mg·L-1GA3和30 mg·L-1NAA對甘草各項指標都有較好的促進效果,且250 mg·L-1GA3的促進效果極為顯著,而25 mg·L-16-BA有一定的抑制作用。6-BA的作用之一是促進花芽形成和開花,從而促進坐果及果實生長,而且濃度低時刺激植物生長,濃度高時抑制植物生長,在本試驗中,噴施25 mg·L-16-BA的抑制作用明顯,可能與濃度過高有關。此外,本試驗未對各外源物質做濃度梯度不同水平處理,也是影響其結果的因素之一。

[1] 中國科學院植物研究所.中國植物志[M].42卷.2分冊.北京:科學出版社,1987:232.

[2] 趙汝能.甘肅中草藥資源志[M].蘭州:甘肅科學技術出版社,2007:620.

[3] 李碩,李成義.甘肅省地產甘草的品種分布研究[J].中國現代中藥,2006,8(11):37.

[4] 張連義,郭莉珍,塞音吉亞,等.甘草種子發(fā)芽檢驗標準的確定[J].內蒙古草業(yè),2002,14(1):15-17.

[5] 錢鋒利,張治科,南寧麗,等.甘草種子害蟲防治藥劑篩選試驗[J].農業(yè)科學研究,2009,30(2):82-84.

[6] 楊輝,賈光藺,劉志英,等.不同產地甘草主要有效成分與生態(tài)因子的相關性研究[J].青島農業(yè)大學學報, 2013,30(4):289-294.

[7] 宮莉,趙君.甘草栽培技術[J].黑龍江醫(yī)藥,2011,24 (4):540-542.

[8] 王瑛,張勝,張潤生.植物激素處理對春油菜結實特性的影響[J].華北農學報,2005,20:50-53.

[9] 張文明,邱慧珍,何秀成,等.外源激素對隴東旱塬烤煙主要品質指標和產量、產值的影響[J].干旱地區(qū)農業(yè)研究,2012,30(3):180-183.

[10] 杜彥修,路橋連,張靜,等.外源激素對水稻籽粒充實度和品質的影響[J].河南農業(yè)科學,2010(12):22-24.

[11] 杜禹珊,孫瑩瑩,羅睿.5種植物生長調節(jié)物質對半夏經濟產量的影響[J].貴州農業(yè)科學,2014,42(8):44-47.

[12] 安曉霞,曾糧斌,薛召東,等.外源物質在植物抗逆中的應用研究進展[J].安徽農業(yè)科學,2014,42(19): 6241-6244.

[13] 任雅君,梅洛銀,程帥,等.噴施KH2PO4對盆栽花煙草開花的影響[J].安徽農業(yè)科學,2010,38(10): 5084-5085.

[14] 王維金,楊澤敏,雷振山.葉面噴肥對稻米品質的影響[J].信陽農業(yè)高等?？茖W校學報,2001,11(2):1-4.

[15] 王麗敏,張霞,張富春.植物激素赤霉素和萘乙酸對鹽穗木種子萌發(fā)的影響[J].新疆農業(yè)科學,2014,51(3): 504-510.

[16] 余斌,劉娟,劉昕,等.不同外源激素及培養(yǎng)方式對甘草試管苗生長的影響[J].草原與草坪,2010,30(3): 39-42.

[17] Simpson G C,Dean C,Arabidapsis,The rosetta stone of flowering time[J].Science,2002,296:285-289.

[18] 藺海明,魚亞瓊,邱黛玉,等.種苗大小和外源激素對當歸抽薹及產量構成的影響[J].廣東農業(yè)科學,2011 (8):27-29.

(責任編輯：張才德)

S 567

A

0528-9017(2015)09-1400-03

2015-04-09

甘肅省農牧廳中藥材科技攻關項目(GYC13-01);甘肅省農業(yè)科技創(chuàng)新項目(GNCX-2011-37);國家基本藥物所需中藥材種子種苗繁育基地建設(國中醫(yī)藥辦規(guī)財發(fā)[2013]41)

彭云霞(1982-),女,甘肅白銀人,研究實習員,從事中藥材育種與栽培研究工作。E-mail:pengyx09@163.com。

藺海明,研究員,主要從事中藥材GAP的研究工作。E-mail:linhm@gsau.edu.cn。