張?jiān)獓?guó),楊曉東,孫莎莎
(濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,山東 濰坊 261071)
調(diào)環(huán)酸鈣是一種新型環(huán)已烷三酮類(lèi)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,抑制活性赤霉素合成,影響植物細(xì)胞伸長(zhǎng),是一種理想的植物生長(zhǎng)延緩劑,促進(jìn)了生殖生長(zhǎng),達(dá)到增產(chǎn)和改善品質(zhì)的目的,并且具有較好的抗病害能力[1]。在水稻和花生上使用調(diào)環(huán)酸鈣能降低矮化植株高度與抗倒伏,提高作物的抗冷和抗旱性,甚至在增加有效產(chǎn)量方面也具有良好的表現(xiàn)[2]。外源施用在80% 幼苗出土后基質(zhì)表面噴淋1 次150 mg/L 調(diào)環(huán)酸鈣效果最好,可有效調(diào)控黃瓜幼苗株型,提高幼苗素質(zhì),利于壯苗培育[3]。
通過(guò)在辣椒育苗基質(zhì)中添加不同濃度的赤霉素研究育苗基質(zhì)中適宜的赤霉素添加量,當(dāng)基質(zhì)中赤霉素添加量為0.5 g/L 的情況下,辣椒苗的發(fā)芽率及壯苗指數(shù)、根系生長(zhǎng)情況均顯著優(yōu)于其他處理,當(dāng)赤霉素含量超過(guò)1.0 g/L后,對(duì)辣椒的根系表現(xiàn)出促進(jìn)根系縱向發(fā)展、抑制橫向發(fā)展的趨勢(shì)[4]。
矮壯素可抑制作物細(xì)胞伸長(zhǎng),但不抑制細(xì)胞分裂,能使植株變矮,桿莖變粗,葉色變綠,可使作物耐旱耐澇?;|(zhì)中添加矮壯素(有效成分含量50%)濃度為2.5 mg/kg 的處理能有效地提高甘藍(lán)幼苗的壯苗指數(shù),有效抑制在溫室穴盤(pán)育苗的條件下高溫高濕環(huán)境造成的幼苗徒長(zhǎng),達(dá)到培育壯苗的目的,從而大大滿足工廠化育苗培育壯苗的需要[45]。
多效唑可使節(jié)間縮短,植株矮壯,目前在果樹(shù)、蔬菜、花卉及大田糧食作物上已得到廣泛應(yīng)用?;|(zhì)中添加1.0 g/L多效唑(粉劑有效成分15%)能有效降低甘藍(lán)幼苗株高、縮短下胚軸長(zhǎng)[46];在辣椒幼苗2 葉1 心時(shí)葉面噴施多效唑發(fā)現(xiàn),100 mg/L 多效唑處理辣椒幼苗的株高降低了14.8%,莖粗增加10.6%,葉片的葉綠素含量增加了27.5%,壯苗指數(shù)提高了50.0%[47]。
萘乙酸是植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中一類(lèi)重要的調(diào)節(jié)激素,對(duì)植物生長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用。萘乙酸不僅可促進(jìn)花卉生長(zhǎng)、控制株型、有效抑制節(jié)間伸長(zhǎng)、防脫落,還能顯著提高種植效益,抑制花芽發(fā)育。
吲哚丁酸是植物體內(nèi)天然存在的生長(zhǎng)素,具有促進(jìn)植物主根生長(zhǎng),提高發(fā)芽率、成活率的作用,能加速根的生長(zhǎng),促進(jìn)細(xì)胞分裂與細(xì)胞生長(zhǎng),促進(jìn)不定根的形成,吲哚丁酸鉀具有促根作用。
蔬菜作物合理的氮、磷、鉀吸收比例應(yīng)為1∶0.5∶1.25。蔬菜作物對(duì)鉀的吸收量明顯高于對(duì)氮、磷的吸收,其中果菜和根莖菜類(lèi)對(duì)鉀的吸收又大于葉菜類(lèi)。在N、P、K 三元素中,蔬菜作物對(duì)磷吸收量最少,磷在植物體中的含量遠(yuǎn)低于氮和鉀,對(duì)養(yǎng)分的需要量是鉀>氮>鈣>鎂>磷[5]。
控釋肥料的養(yǎng)分釋放速率及釋放時(shí)間具有可調(diào)控性,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中高效利用養(yǎng)分的重要途徑。控釋肥料用量在3.42~6.84 kg/m3范圍內(nèi),育苗期內(nèi)釋放的養(yǎng)分可為黃瓜幼苗提供充足的氮素供應(yīng),并可以滿足其磷、鉀需求,植株地上部和根系干物質(zhì)的累積量、根長(zhǎng)及根系表面積較大,黃瓜幼苗生長(zhǎng)健壯[6]。
烤煙播種后20 d,營(yíng)養(yǎng)池中施用濃度為50~100 mg/L的硫酸銅對(duì)促進(jìn)烤煙出苗和生根、控制藍(lán)綠藻的發(fā)生和蔓延、促進(jìn)根系健壯生長(zhǎng)和苗期煙株生長(zhǎng)發(fā)育都具有重要的作用[7]。
磷酸二氫鉀(KH2PO4)對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的生理學(xué)效應(yīng),土壤施用,以濃度2%~4%為宜[8]。葉面噴施0.5%及以上濃度的KH2PO4溶液即對(duì)草莓植株地上部營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)產(chǎn)生了抑制效果,噴施適宜濃度為0.5%~1%。KH2PO4抑制了植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng),0.75%濃度、6 d/次噴施頻率處理效果最佳。溫室番茄控旺可以使用9 g/L KH2PO4或0.3 g/L 矮壯素葉面噴施,對(duì)產(chǎn)量影響不顯著[9]。在黃瓜基質(zhì)穴盤(pán)育苗生產(chǎn)中噴施KH2PO4葉面肥1 g/L,1 葉期噴施2 次,每次間隔7 d 可解決黃瓜幼苗徒長(zhǎng)問(wèn)題,噴施KH2PO4處理黃瓜幼苗株高較對(duì)照低51.51%,差異達(dá)顯著水平。噴施KH2PO4可有效控制黃瓜幼苗株高和莖粗的增加[10]。
有機(jī)水溶肥作為一種新型肥料,能提高養(yǎng)分活性,便于作物吸收,已在生產(chǎn)中逐漸推廣應(yīng)用。穴盤(pán)苗3 葉期葉面噴施50 mg/L 的甲殼素可提高番茄葉片的總?cè)~綠素含量、凈光合速率、蒸騰速率和根系活力,有效控制番茄穴盤(pán)苗的徒長(zhǎng),植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑均可抑制番茄幼苗莖的伸長(zhǎng),其中甲殼素的抑制幅度最大,多效唑次之,甲殼素和多效唑還可促進(jìn)幼苗莖的增粗,因此從植物學(xué)性狀看,甲殼素和多效唑在抑制番茄幼苗徒長(zhǎng)、培育壯苗上具有明顯作用[11]。
3.2.1 淡紫擬青霉。淡紫擬青霉對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)具有良好的防治效果,是目前世界范圍內(nèi)最受歡迎的番茄生防菌制劑。但淡紫擬青霉在田間的防治效果不穩(wěn)定,且具有中等毒力,對(duì)人類(lèi)具有致病作用,感染嚴(yán)重者將會(huì)導(dǎo)致角膜發(fā)炎。淡紫擬青霉代謝產(chǎn)物還有良好的促進(jìn)植株生長(zhǎng)及抑殺根結(jié)線蟲(chóng)的作用[12]。
3.2.2 木霉。目前已發(fā)現(xiàn)木霉菌約30 余種,其中許多種具有生防潛力。木霉的代謝產(chǎn)物中含有多種激素,如生長(zhǎng)素(IAA)、赤霉素(GA3)、脫落酸(ABA)等,它們可以誘導(dǎo)植株的某些代謝過(guò)程。哈茨木霉?jié)舛葹?.1 mg/kg 的代謝產(chǎn)物中含有IAA,能有效促進(jìn)溫室番茄幼苗根系的生長(zhǎng),番茄產(chǎn)量也得到相應(yīng)的提高。木霉可以分泌活性很強(qiáng)的纖維素酶、半纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶、果膠酶及一些其他的水解酶. 哈茨木霉還是多種植物病原菌的寄生菌和拮抗菌,是國(guó)內(nèi)外研究最多的真菌殺菌劑。經(jīng)木霉菌處理的植株幼苗健康強(qiáng)壯、葉色濃綠、葉綠素含量高、根系發(fā)達(dá)、活力增強(qiáng),植株鮮重、干重及產(chǎn)量均顯著增加[13]。
3.2.3 放線菌劑。張忠良等[14]研究放線菌劑與腐植酸鉀對(duì)魔芋抗病促生效果,結(jié)果表明,生防菌劑與腐植酸鉀配施,對(duì)作物有較強(qiáng)的抗病促生作用,降低了魔芋的發(fā)病率并提高了產(chǎn)量。
3.2.4 “VL-10”型甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌。在夏季高溫期黃瓜穴盤(pán)育苗生產(chǎn)中,基質(zhì)按0.5 g/株用量添加甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌菌劑效果最優(yōu)[15]。枯草芽孢桿菌可促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng),提高其壯苗指數(shù)和生長(zhǎng)函數(shù)[16]。辣椒苗期根際接種芽孢桿菌后,顯著提高了幼苗凈光合速率和根系活力,多粘芽孢桿菌的接種效果明顯優(yōu)于地衣芽孢桿菌[17]。
3.2.5 叢枝菌根真菌。鄭舜怡等[18]在基質(zhì)添加AMF 后促使辣椒根際微生物區(qū)系從低肥力的“真菌型”向高肥力的“細(xì)菌型”轉(zhuǎn)化,提高了根際微生物多樣性和酶活性,有助于維持辣椒根際生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與和諧性,從而促進(jìn)了辣椒幼苗生長(zhǎng),并提高產(chǎn)量。
3.2.6 復(fù)合型。復(fù)合使用不同類(lèi)型的微生物比使用單一微生物對(duì)植物的促生和控制植物病害的效果更好,呈現(xiàn)增效作用。木霉和芽孢桿菌是目前廣泛用來(lái)生產(chǎn)微生物菌肥的菌種。單一菌種普遍存在功能多樣性缺乏和抵抗負(fù)荷差等缺點(diǎn)。由于作物的生產(chǎn)需要多種營(yíng)養(yǎng)元素,單一菌株的產(chǎn)品已很難完全滿足作物的需求,復(fù)合菌群菌種多樣性的特點(diǎn)使其能夠適應(yīng)各種生境[19],相互協(xié)調(diào)[20]。
植物免疫誘抗劑即植物疫苗,主要通過(guò)增強(qiáng)植物生理功能,增加植物對(duì)致病因子的抵抗力,從而提高植物的誘導(dǎo)抗性[21]。植物免疫誘導(dǎo)劑一般分為2 類(lèi):植物免疫誘導(dǎo)因子(蛋白、寡糖、生物代謝產(chǎn)物或有機(jī)活性小分子)和植物免疫誘導(dǎo)菌(木霉菌、芽胞桿菌)。主要包括蛋白類(lèi)、寡糖類(lèi)、脂類(lèi)、小分子代謝物類(lèi)、水楊酸及其類(lèi)似物等。
3.3.1 氨基酸。氨基酸不僅對(duì)生物育苗基質(zhì)中功能微生物有促進(jìn)繁殖的作用,也能提高基質(zhì)的pH 和氨基酸含量[22]。生物育苗基質(zhì)中游離氨基酸可以直接被作物吸收作為養(yǎng)分,對(duì)植物的生長(zhǎng)有著相當(dāng)重要的意義[23]。
3.3.2 氨基寡糖素。氨基寡糖素也稱為農(nóng)業(yè)專用殼寡糖,是一種新型生物農(nóng)藥。它本身含有豐富的碳、氮,可被微生物分解利用并促進(jìn)植物生長(zhǎng),被植物吸收后,能增強(qiáng)細(xì)胞壁對(duì)病原菌的抵抗力,能誘發(fā)受害組織發(fā)生過(guò)敏反應(yīng),產(chǎn)生抗菌物質(zhì),抑制或直接殺死病原物使病原物脫離,植株免受危害。稀釋1 000 倍的0.5%氨基寡糖素水劑處理表現(xiàn)較好,有利于北方設(shè)施育苗期間西瓜幼苗生長(zhǎng),有效防止徒長(zhǎng)[24]。氨基寡糖素、葉綠體轉(zhuǎn)化素(植倍豐)、矮壯素可以作為防止幼苗徒長(zhǎng)、培育壯苗的備選藥劑,其中200 mg/L的氨基寡糖素浸泡西瓜種子12 h 的效果最好[25]。5%氨基寡糖素能夠促進(jìn)番茄生長(zhǎng),處理后的苗期株高和葉片數(shù)量明顯增長(zhǎng),葉色濃綠,生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)明顯,抗低溫效果顯著,同時(shí)該藥劑對(duì)番茄葉霉病的防效為66.7%[26]。分子量小于5 000 的殼寡糖,濃度為100 mg/L 分4 次噴施黃瓜穴盤(pán),對(duì)黃瓜穴盤(pán)苗生長(zhǎng)促進(jìn)效果最好[27]。
雷菲等[28]采用葉面噴施的方式,研究了不同濃度殼寡糖對(duì)櫻桃番茄晚疫病及植株生長(zhǎng)的影響,發(fā)現(xiàn)殼寡糖在不同濃度處理下均可以顯著提高櫻桃番茄葉綠素含量、可溶性糖含量、VC含量、產(chǎn)量以及對(duì)晚疫病的防控效果,以450 mg/L 濃度處理效果最好。郭衛(wèi)華等[29]應(yīng)用不同濃度的殼寡糖處理黃瓜種子和幼苗,發(fā)現(xiàn)殼寡糖在低濃度時(shí)能夠促進(jìn)黃瓜種子發(fā)芽,最適濃度為0.1 mg/L,證明低濃度殼寡糖對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,幼苗株高、葉面積、根長(zhǎng)等生長(zhǎng)指標(biāo)與對(duì)照相比均顯著增加。添加適量殼聚糖可顯著促進(jìn)番茄和甜椒幼苗生長(zhǎng),4.0 g/L 為推薦用量[30]。
3.3.3 殼聚糖。甲殼素經(jīng)乙酞化可得到一種天然陽(yáng)離子多糖,稱為殼聚糖。殼聚糖可以促進(jìn)蔬菜地上部的生長(zhǎng),尤其能促進(jìn)蔬菜苗期生長(zhǎng)。適量添加殼聚糖可促進(jìn)辣椒、番茄幼苗生長(zhǎng)發(fā)育,以8 g/L 添加量育苗效果最佳[31]。
3.3.4 腐植酸。基質(zhì)中添加適量腐植酸顯著提高了番茄幼苗的株高、莖粗、根冠比、根系活力和壯苗指數(shù),與地上部相比,更利于根系發(fā)育,其中腐植酸添加量為20 g/L 時(shí)效果最好[32]。
3.3.5 魚(yú)蛋白。魚(yú)蛋白顯著提高小型西瓜的可溶性固形物、可溶性蛋白和VC的含量[33]。
誘抗劑的類(lèi)型可分為物理誘導(dǎo)因子、生物來(lái)源的誘導(dǎo)劑、化學(xué)來(lái)源的誘導(dǎo)劑?;瘜W(xué)來(lái)源的抗病誘導(dǎo)劑主要包括無(wú)機(jī)鹽類(lèi)和有機(jī)化合物類(lèi),有研究表明,NaHCO3、KHCO3能誘導(dǎo)番茄抗白粉病,有機(jī)化合物類(lèi)的抗病誘導(dǎo)劑主要包括寡糖類(lèi)、水楊酸、茉莉酸及其甲酯類(lèi)等。
谷胱甘肽(GSH)是植物細(xì)胞內(nèi)的主要抗氧化劑和信號(hào)分子之一,在植物的生長(zhǎng)發(fā)育和抗逆過(guò)程中有重要的調(diào)節(jié)作用。研究表明,其可以促進(jìn)番茄再生根的形成,但是會(huì)抑制其伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。有研究表明,在根系形成過(guò)程中,生長(zhǎng)素和GSH 之間存在一定聯(lián)系,適量的GSH 有利于根系的生長(zhǎng),而含量過(guò)高或過(guò)低都會(huì)抑制根的生長(zhǎng)。5 mmol/L谷胱甘肽培養(yǎng)基5~9 d 后GSH 促進(jìn)了水稻根系,特別是側(cè)根的形成和生長(zhǎng)[34]。
保水劑的應(yīng)用為促進(jìn)秧苗質(zhì)量的提高提供了良好的生理?xiàng)l件,前人的試驗(yàn)曾認(rèn)為,保水劑的種類(lèi)和濃度應(yīng)用得當(dāng),不僅可提高水分管理效率和節(jié)約成本,而且可在一定程度上提高秧苗質(zhì)量[48]。育苗基質(zhì)中保水劑濃度越高,育苗基質(zhì)的保肥能力越強(qiáng),但保水劑濃度過(guò)高時(shí),會(huì)抑制蔬菜幼苗的生長(zhǎng),低濃度保水劑促進(jìn)蔬菜幼苗生長(zhǎng)效果明顯,且小粒徑(直徑為0.1 mm)保水劑壯苗效果優(yōu)于大粒徑(直徑為1 mm)保水劑,小粒徑保水劑的濃度為1%時(shí),育苗效果最佳,茄子、節(jié)瓜、有棱絲瓜幼苗的株高、莖粗、最大葉片面積均達(dá)到最大值,與對(duì)照相比差異達(dá)極顯著水平[35]。適宜的保水劑用量可以提高番茄出苗率和秧苗質(zhì)量,1%處理效果最好[36]。
生物炭可提高蔬菜對(duì)磷的吸收,添加量為0.9%時(shí)辣椒長(zhǎng)勢(shì)最好[37]。由于多數(shù)生物炭為堿性,添加生物炭后會(huì)影響育苗基質(zhì)的pH,導(dǎo)致pH 升高,因此,使用生物炭配制基質(zhì)時(shí),要嚴(yán)格控制pH,必要時(shí)可以添加一些酸化劑(磷酸或硼酸等)降低基質(zhì)的堿性[38]。
濕潤(rùn)劑常為表面活性劑。國(guó)外的商品育苗基質(zhì),如克萊斯曼(Klasmann)、陽(yáng)光(Sunshine)、品氏(Pindstrub)等著名品牌產(chǎn)品,普遍加入一種化學(xué)物質(zhì),即濕潤(rùn)劑,而國(guó)產(chǎn)基質(zhì)鮮有標(biāo)示添加濕潤(rùn)劑。蔬菜穴盤(pán)育苗基質(zhì)添加濕潤(rùn)劑,主要目的是促進(jìn)基質(zhì)填裝穴盤(pán)后初次吸水能力和育苗期間基質(zhì)干后回濕能力。
外施維生素可以提高種子活力,刺激植物生長(zhǎng)發(fā)育,提高其產(chǎn)量和品質(zhì),增強(qiáng)抗逆性。
在橄欖和龍眼實(shí)生苗上施VB可提高葉綠素含量,增加光合速率,加快莖粗增長(zhǎng)[39]。
褪黑素是存在于眾多生物中的一種吲哚類(lèi)物質(zhì),具有類(lèi)似IAA 的作用,可以促進(jìn)種子萌發(fā)、植物生長(zhǎng)以及不定根的形成。100 μmol/L 濃度的外源褪黑素處理黃瓜幼苗時(shí),不僅可促進(jìn)黃瓜幼苗的生長(zhǎng),還提高了黃瓜幼苗在鹽漬環(huán)境下的抗逆性[40]。
新型含藥育苗基質(zhì)比常規(guī)育苗栽培可降低秧苗高度、增加莖粗、促進(jìn)根部生長(zhǎng)、提高秧苗素質(zhì),發(fā)病率降低18%以上。對(duì)辣椒疫病、根腐病、青枯病有較好的防治效果[41]。
宮彬彬等以甜瓜品種西州蜜25 號(hào)為試材,以草炭、蛭石、珍珠巖(體積比2∶1∶1)為基礎(chǔ)基質(zhì),將2 倍或4 倍Hoagland 營(yíng)養(yǎng)液、保水劑、枯草芽孢桿菌等混配成不同復(fù)合功能性基質(zhì),探究營(yíng)養(yǎng)液濃度、保水劑和枯草芽孢桿菌混配對(duì)甜瓜生長(zhǎng)發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)的影響。得出,在甜瓜基質(zhì)栽培生產(chǎn)中,宜選用以草炭、蛭石、珍珠巖(體積比2∶1∶1)為基質(zhì),混配含有4 倍營(yíng)養(yǎng)液、保水劑(8 mL/L)和枯草芽孢桿菌(2 g/L)的復(fù)合功能性基質(zhì)[42]。董傳遷等為探明控釋肥、保水劑和殼聚糖的交互效應(yīng),以腐熟棉籽殼菇渣+ 草炭+ 蛭石(1∶1∶1,V/V)為基質(zhì),研究了控釋肥、保水劑和殼聚糖對(duì)甜椒穴盤(pán)育苗效果的影響。經(jīng)計(jì)算機(jī)模擬模型解析,得出該基質(zhì)條件下甜椒育苗的最佳用量組合為保水劑4.73~5.22 g/L,控釋肥5.02~5.52 g/L,殼聚糖3.05~3.70 g/L[43]。
菌劑基質(zhì)效果明顯,建議進(jìn)一步篩選功能性菌種,加大復(fù)合菌劑基質(zhì)開(kāi)發(fā)[44];建議探討研制矮化型育苗基質(zhì),如調(diào)環(huán)酸鈣可有效調(diào)控幼苗株型,KH2PO4和硫酸銅等肥料型安全可靠、方便實(shí)用,研究甲殼素和氨基寡糖素的適宜添加量,進(jìn)一步篩選出適宜的種類(lèi)和添加量。同時(shí)應(yīng)注重幼苗移裁大田的后效應(yīng)研究。