江 平,賴(lài)清林,李光耀
(廣東超壤科技有限公司,廣東廣州 510220)
5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)是一種非蛋白質(zhì)氨基酸,在生命體中廣泛存在,是葉綠素、血紅素、維生素B12等四吡咯化合物生物合成的必需前提。由于在生物體內(nèi)所處的關(guān)鍵代謝節(jié)點(diǎn)及其下游代謝物的重要生理功能,5-ALA在醫(yī)藥、保健、動(dòng)物健康和植物營(yíng)養(yǎng)等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。在農(nóng)業(yè)方面,由于具有生物可降解和無(wú)毒無(wú)殘留的特性,5-ALA還被用作綠色安全的植物生物刺激素,調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育,提高作物產(chǎn)量,改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。由于5-ALA尚處于市場(chǎng)開(kāi)發(fā)階段,市售價(jià)格高昂,5-ALA在農(nóng)業(yè)上還未得到大規(guī)模應(yīng)用,最佳用法用量尚處于探索階段。因此,以蔬菜類(lèi)作物為代表開(kāi)展5-ALA的相關(guān)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)很有必要。
試驗(yàn)時(shí)間:2021年11月7日種苗移栽,11月19日進(jìn)行灌根處理,12月17日測(cè)量數(shù)據(jù)。試驗(yàn)地點(diǎn):植物生理實(shí)驗(yàn)室。試驗(yàn)作物:辣椒和番茄。
試驗(yàn)為5-ALA原料探索試驗(yàn),共7個(gè)處理,1個(gè)處理3盆,灌根處理。觀察測(cè)量作物株高、葉綠素含量、莖粗、地上鮮重及地下鮮重指標(biāo)(圖1、圖2、圖3及圖4),記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行方差分析(表1)。
圖1 辣椒試驗(yàn)處理
圖2 辣椒試驗(yàn)分析
圖3 番茄試驗(yàn)處理
圖4 番茄試驗(yàn)分析
表1 5-ALA原料探索試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案
2.1.1 葉綠素含量方面:相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA不同濃度實(shí)驗(yàn)組處理均可以提高葉片葉綠素含量,增幅為4.92%~14.02%,提高能力為T(mén)2>T3>T4>T5>T6>T1>CK,其中5-ALA濃度10 mg/L處理最高。相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA不同濃度實(shí)驗(yàn)組處理差異顯著,5-ALA濃度在10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L、100 mg/L處理之間差異不顯著。
2.1.2 植株高度方面:相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA不同濃度實(shí)驗(yàn)組處理均可以提高植株高度,增幅為3.30%~16.48%,提高能力為T(mén)5>T6>T4>T3>T2>T1>CK,其中5-ALA濃度100 mg/L處理最高。相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA濃度在100 mg/L、500 mg/L處理差異顯著。
2.1.3 植株莖粗方面:相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA不同濃度實(shí)驗(yàn)組處理均可以提高作物莖粗,增幅為3.99%~9.89%,提高能力為T(mén)2>T3>T4>T5>T6>T1>CK,其中5-ALA濃度10 mg/L處理最高。相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA各處理均差異不顯著。
2.1.4 植株地上鮮重方面:相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA不同濃度實(shí)驗(yàn)組處理均可以提高植株地上鮮重,增幅為3.45%~23.47%,提高能力為T(mén)5>T4>T3>T6>T2>T1>CK,其中5-ALA濃度100 mg/L處理最高。相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA在5 mg/L處理差異不顯著,其他處理差異顯著。
2.1.5 植株地下鮮重方面:相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA不同濃度實(shí)驗(yàn)組處理均可以提高地下鮮重,增幅為5.14%~20.35%,提高能力為T(mén)4>T5>T3>T6>T2>T1>CK,其中5-ALA濃度50 mg/L處理最高。相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA不同濃度實(shí)驗(yàn)組處理差異顯著(表2)。
表2 5-ALA原料探索試驗(yàn)盆栽辣椒農(nóng)藝性狀指標(biāo)的影響
2.2.1 葉綠素含量方面:相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA不同濃度實(shí)驗(yàn)組處理均可以提高葉片葉綠素含量,增幅為5.43%~21.01%,提高能力為T(mén)2>T3>T4>T5>T6>T1>CK,其中5-ALA濃度10 mg/L處理最高,與其他處理差異均顯著。相對(duì)于清水對(duì)照5-ALA,不同濃度實(shí)驗(yàn)組處理(5 mg/L除外)差異顯著。
2.2.2 植株高度方面:相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA不同濃度實(shí)驗(yàn)組處理均可以提高植株高度,增幅為4.44%~17.78%,提高能力為T(mén)5>T4>T6>T3>T2>T1>CK,其中5-ALA濃度100 mg/L處理最高。相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA濃度20 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、500 mg/L處理差異顯著。
2.2.3 植株莖粗方面:相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA不同濃度實(shí)驗(yàn)組處理均可以提高作物莖粗,增幅為5.28%~23.41%,提高能力為T(mén)4>T5>T6>T3>T2>T1>CK,其中5-ALA濃度50 mg/L處理最高。相對(duì)于清水對(duì)照,僅5-ALA濃度50 mg/L處理差異顯著。
2.2.4 植株地上鮮重方面:相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA不同濃度實(shí)驗(yàn)組處理均可以提高植株地上鮮重,增幅為9.17%~33.43%,提高能力為T(mén)5>T4>T3>T6>T2>T1>CK,其中5-ALA濃度100 mg/L處理最高。相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA濃度20 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、500 mg/L處理差異顯著。
2.2.5 植株地下鮮重方面:相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA不同濃度實(shí)驗(yàn)組處理均可以提高地下鮮重,增幅為10.25%~23.61%,提高能力為T(mén)4>T5>T3>T6>T2>T1>CK,其中5-ALA濃度50 mg/L處理最高。相對(duì)于清水對(duì)照,5-ALA濃度在50 mg/L、100 mg/L處理差異顯著(表3)。
表3 5-ALA原料探索試驗(yàn)盆栽番茄農(nóng)藝性狀指標(biāo)的影響
5-ALA濃度在5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、500 mg/L時(shí),灌根處理均促進(jìn)辣椒、番茄生長(zhǎng),沒(méi)有出現(xiàn)肥害,劑量安全。因作物種類(lèi)不同處理對(duì)植株葉片中葉綠素含量、株高、莖粗、地上鮮重及地下鮮重促進(jìn)能力有一定差異,5-ALA處理可以提高葉片葉綠素含量、株高、地上鮮重及地下鮮重,差異顯著;5-ALA處理可以提高植株莖粗,差異不顯著。綜合比較,5-ALA濃度為50 mg/L、100 mg/L處理表現(xiàn)最優(yōu),兩者之間差異不顯著。
本研究將5-ALA施用于茄果類(lèi)蔬菜的生長(zhǎng)過(guò)程中,結(jié)果表明,5-ALA對(duì)促進(jìn)茄果類(lèi)蔬菜生長(zhǎng)、提高作物品質(zhì)等方面具有重要作用,并且探究出了處理效果最好的濃度范圍,為以后5-ALA大規(guī)模用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了重要的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。然而本試驗(yàn)為溫室盆栽試驗(yàn),作物生長(zhǎng)環(huán)境與大田區(qū)域試驗(yàn)差別較大,因此對(duì)5-ALA的使用只是初步探索,可為后續(xù)的大田區(qū)域試驗(yàn)提供參考依據(jù)。建議根據(jù)產(chǎn)品成本等在大田開(kāi)展試驗(yàn),探索出最優(yōu)方案,早日實(shí)現(xiàn)5-ALA在農(nóng)業(yè)方面的大規(guī)模應(yīng)用,助力綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展。