蘇群孫磊王立華姚春雪宋佳

(1．山東寶源生物科技股份有限公司，山東 煙臺(tái) 264006；2．煙臺(tái)瑞騰生物技術(shù)研究院有限公司，山東 煙臺(tái) 264006)

植物生物刺激素是一類能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育、緩解非生物脅迫及提高作物品質(zhì)的物質(zhì)或微生物，目前已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，并逐漸成為化肥和農(nóng)藥提質(zhì)增效的一大利器[1]。我國(guó)的植物生長(zhǎng)刺激素多數(shù)強(qiáng)制應(yīng)用于農(nóng)藥領(lǐng)域，其在登記管理、生產(chǎn)和銷售監(jiān)管等方面的現(xiàn)實(shí)問題，一定程度上限制了該類產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。

本研究從肥料復(fù)配角度出發(fā)，將聚合氨基酸、聚天冬氨酸、海藻提取物、農(nóng)用益生微生物等生物源植物生長(zhǎng)刺激素與有機(jī)肥進(jìn)行結(jié)合，并與吲哚丁甲酸、萘乙酸、赤霉素3類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)種子發(fā)芽的效果進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)通過小油菜促生長(zhǎng)和品質(zhì)改善試驗(yàn)，優(yōu)選植物生物刺激素，以期改善有機(jī)肥性能，為擴(kuò)大生物源植物生長(zhǎng)刺激素的應(yīng)用推廣提供新思路。

1 材料和方法

1.1 材料

小油菜品種為“五月慢”(南京富芳園種業(yè)有限公司)。

聚天冬氨酸鉀鹽(PASP)：液體，含量40%，石家莊德賽化工提供；聚谷氨酸(PGA)：液體，含量35g·L-1，自主生物發(fā)酵制備；海藻提取物(SA)：液體，海藻酸含量8%，自主生物酶法制備；枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)(以符號(hào)“M”表示)：有效活菌數(shù)55億·mL-1，自主生物發(fā)酵制備；吲哚丁酸(IBA，含量90%)、萘乙酸鈉(AI,含量98%)、赤霉素(GA，含量98%)，鄭州信聯(lián)生化科技有限公司提供。

有機(jī)肥：顆粒，有機(jī)質(zhì)45%，總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)5%,寧夏伊品生物科技股份有限公司提供。

1.2 方法

1.2.1 肥料浸種及發(fā)芽

分別稱取0g、0.5g、2.5g、5g有機(jī)肥，浸泡于50mL清水中，攪拌至顆粒全部分散，計(jì)有機(jī)肥濃度分別為0%、1%、5%、10%。

選取小油菜種子浸泡12h，將種子置于底部放置濾紙的培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿100粒種子，將不同濃度的有機(jī)肥溶液傾倒于培養(yǎng)皿中，每個(gè)濃度2個(gè)平行，覆濾紙，蓋好培養(yǎng)皿，放入恒溫25℃的環(huán)境中催芽24h，計(jì)算發(fā)芽率。

種子發(fā)芽率(%)=(種子發(fā)芽數(shù)/培養(yǎng)種子總數(shù))×100%

1.2.2 肥料與植物生物刺激素復(fù)配

將有機(jī)肥置于包膜機(jī)內(nèi)，分別稱取有機(jī)肥質(zhì)量1.0%的聚天冬氨酸、聚谷氨酸、海藻提取物、枯草芽孢桿菌，按照1∶1的比例與水混合，使用噴壺將植物生長(zhǎng)刺激素均勻地噴涂到有機(jī)肥表面。噴涂結(jié)束后，將肥料裝入自封袋中備用。

1.2.3 肥料與生長(zhǎng)刺激素復(fù)配產(chǎn)品的浸種及發(fā)芽

分別稱取不同濃度植物生物刺激素包裹的復(fù)配產(chǎn)品0.5g，浸泡于50mL清水中，攪拌至顆粒全部分散。同時(shí)配置0.01%吲哚丁酸、0.01%萘乙酸鈉、0.01%赤霉素，分別量取50mL用于發(fā)芽試驗(yàn)。同時(shí)做清水處理組(CK)和有機(jī)肥處理組(F)。

浸種及發(fā)芽試驗(yàn)同1.2.1處理。

1.2.4 肥料與植物生物刺激素復(fù)配產(chǎn)品的小油菜生長(zhǎng)試驗(yàn)

將小油菜種子催芽后分散于帶土花盆中，均勻覆一層細(xì)土，置于室溫20℃的環(huán)境中，待出苗后進(jìn)行間苗，每盆留10棵，使用1.2.2噴涂的產(chǎn)品進(jìn)行灌根處理，用量每次設(shè)定2g/盆(使用50mL清水將2g復(fù)配肥料溶解分散后均勻澆于盆中)，配置0.01%吲哚丁酸、0.01%萘乙酸鈉、0.01%赤霉素，每次用量50mL進(jìn)行灌根處理，同時(shí)做清水處理組(CK)和有機(jī)肥處理組(F)。培養(yǎng)小油菜25d，每隔7d進(jìn)行灌根處理，并于第15天和第25天取樣記錄根系長(zhǎng)度、根系鮮重，檢測(cè)葉綠素和維生素C含量，每盆每次隨機(jī)取3棵。

葉綠素含量的測(cè)定采用乙醇-丙酮混合提取法[2]，維生素C含量的測(cè)定采用2，6-二氯靛酚滴定法[3]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

使用Excel進(jìn)行原始數(shù)據(jù)的處理及圖表制作，使用SPSS 11.5分析軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，根據(jù)需要做Takey HSD多重比較，顯著性水平：a

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度有機(jī)肥對(duì)小油菜種子發(fā)芽的影響

從圖1可以看出，在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，經(jīng)原料有機(jī)肥浸種處理后的小油菜種子發(fā)芽率均低于清水浸泡種子的發(fā)芽率，超過1%濃度的有機(jī)肥處理，發(fā)芽率均低于70%，與清水對(duì)照呈顯著性差異(p<0.05)，且隨著有機(jī)肥濃度的提高，發(fā)芽率呈下降趨勢(shì)，表明未經(jīng)處理的有機(jī)肥不適合作為拌種肥料。原因可能為該有機(jī)肥偏酸性(pH值為5.0)，對(duì)種子發(fā)芽有一定的抑制作用，需要對(duì)其進(jìn)行增效處理，以滿足該有機(jī)肥的大面積應(yīng)用。

2.2 不同生物刺激素與有機(jī)肥復(fù)配對(duì)種子發(fā)芽的影響

由圖2可以看出，所有處理組的發(fā)芽率均高于有機(jī)肥處理組，均對(duì)有機(jī)肥有一定的促生增效，說明該有機(jī)肥經(jīng)復(fù)配后，促生長(zhǎng)性能明顯提高。聚天冬氨酸(PASP)、海藻提取物(SA)處理組小油菜種子全部發(fā)芽，對(duì)有機(jī)肥的性能改善效果顯著；聚谷氨酸(PGA)和吲哚丁酸(IBA)處理組發(fā)芽率稍低，為97.5%；微生物(M)和萘乙酸鈉(AI)處理組發(fā)芽率均為90%。

2.3 不同植物生物刺激素與有機(jī)肥復(fù)配對(duì)小油菜生長(zhǎng)的影響

由表1可以看出，所有處理組的根系發(fā)育情況均優(yōu)于清水和有機(jī)肥處理組，有機(jī)肥處理組最長(zhǎng)根長(zhǎng)和根系鮮重最低。聚谷氨酸(PGA)對(duì)小油菜根系的促進(jìn)作用最為明顯，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，聚谷氨酸(PGA)處理組小油菜的最長(zhǎng)根系長(zhǎng)度和根系鮮重分別達(dá)到8.93cm和2.11g，比清水對(duì)照分別高出48.1%和51.8%，比有機(jī)肥處理組分別高出51.6%和74.4%。柴虹[4]等研究聚谷氨酸對(duì)草莓生長(zhǎng)的影響，表明施用含有聚谷氨酸的肥料后，草莓的根長(zhǎng)增加,證明了聚谷氨酸的促生長(zhǎng)性能。聚天冬氨酸(PASP)和海藻活性物質(zhì)(SA)處理組相差不大，根系鮮重?zé)o顯著性差異(p>0.05)，但均高于吲哚丁酸、赤霉素等生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理組；微生物(M)處理組的效果相對(duì)較弱，可能與微生物的緩效調(diào)節(jié)性能有關(guān)系。該實(shí)驗(yàn)證明了生物源植物生長(zhǎng)刺激素的增效效果，也進(jìn)一步說明了未處理的有機(jī)肥對(duì)小油菜的生長(zhǎng)發(fā)育有一定的影響。其中，3類植物生物刺激素不同程度地改善了有機(jī)肥的性能，改善效果依次為聚谷氨酸(PGA)>海藻活性物質(zhì)(SA)>聚天冬氨酸(PASP)。

表1 不同植物生物刺激素與有機(jī)肥復(fù)配對(duì)小油菜根系生長(zhǎng)的影響

2.4 不同植物生物刺激素與有機(jī)肥復(fù)配對(duì)小油菜葉綠素和維生素C含量的影響

表2 不同植物生物刺激素與有機(jī)肥復(fù)配對(duì)小油菜葉綠素和維生素C含量的影響

由表2可以看出，聚天冬氨酸(PASP)和聚谷氨酸(PGA)處理組的小油菜葉綠素和維生素C含量較高。王耀強(qiáng)[5]、王連祥[6]、張文[7]等的研究表明，適宜濃度的聚天冬氨酸對(duì)小白菜、芹菜、黃瓜、生菜的葉綠素含量和維生素C含量均有較為明顯的促進(jìn)作用；劉方丹[8]等研究發(fā)現(xiàn)，添加聚谷氨酸可以使果實(shí)可溶性固形物、維生素C含量呈極顯著性增長(zhǎng)，均與本研究結(jié)果相一致。微生物(M)和海藻活性物質(zhì)(SA)處理組也表現(xiàn)出了對(duì)作物品質(zhì)較好的改善效果，微生物的改善作用隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng)，效果逐步提升，相較于其它增效劑的速效反應(yīng)，微生物的增效作用相對(duì)長(zhǎng)效。

有機(jī)肥處理組的小油菜葉綠素和維生素C含量?jī)H比對(duì)照高出9.21%和6.23%。整體看，4類植物生物刺激素處理組的葉綠素和維生素C含量較高，葉綠素含量比清水對(duì)照提升均在20%以上，維生素C含量提升均在56%以上；而植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)小油菜品質(zhì)的改善均低于植物生物刺激素的效果。

3 總結(jié)

試驗(yàn)用有機(jī)肥對(duì)種子發(fā)芽及生長(zhǎng)有一定的抑制作用，經(jīng)植物生物刺激素(聚天冬氨酸、聚谷氨酸、海藻提取物、微生物)復(fù)配后，達(dá)到了促生增效的效果。其中，聚天冬氨酸復(fù)配有機(jī)肥對(duì)小油菜種子發(fā)芽的促進(jìn)作用最為明顯；聚谷氨酸復(fù)配有機(jī)肥對(duì)小油菜根系生長(zhǎng)的促進(jìn)作用最為明顯，兩者對(duì)小油菜的品質(zhì)提升效果均較優(yōu)；海藻活性物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)條件下也表現(xiàn)出了較為明顯的促進(jìn)作用。

當(dāng)前植物生物刺激素已在我國(guó)廣泛應(yīng)用于糧食作物及經(jīng)濟(jì)作物，達(dá)到了增產(chǎn)增收的效果，其功效已得到廣泛認(rèn)同，前景廣闊，但是作為一種新興事物，植物生物刺激素的作用機(jī)理尚不明確，導(dǎo)致應(yīng)用技術(shù)不規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)化制度欠缺。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷研究突破，相信植物生物刺激素產(chǎn)品會(huì)為我國(guó)“化學(xué)農(nóng)藥肥料減施增效”提供更大的助力，發(fā)揮重要作用。