外源物質(zhì)對(duì)促進(jìn)甘草結(jié)實(shí)的影響

彭云霞，藺海明*，趙貴亮，杜 弢，王升元

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)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(xué)院,甘肅蘭州 730000)

外源物質(zhì)對(duì)促進(jìn)甘草結(jié)實(shí)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(nóng)業(yè)科學(xué)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(xué)院,甘肅蘭州 730000)

對(duì)3年生甘草分別在甘草出苗期、封壟期和現(xiàn)蕾前期,噴施NAA,6-BA,GA3,KH2PO4等外源物質(zhì),通過(guò)測(cè)定甘草株高、分枝數(shù)、果穗數(shù)、果穗干重、粒重、千粒重、果莢數(shù)及種子數(shù)等指標(biāo),探討外源物質(zhì)對(duì)3年生甘草結(jié)實(shí)的影響。結(jié)果表明,噴施25 mg·L-16-BA對(duì)其株高、分枝數(shù)、果穗數(shù)、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(jìn)作用,尤其250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4的促進(jìn)作用極為顯著。噴施250 mg·L-1GA3的單株果穗數(shù)較對(duì)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(zhì);促進(jìn);甘草;結(jié)實(shí)

文獻(xiàn)著錄格式:彭云霞,藺海明,趙貴亮,等.外源物質(zhì)對(duì)促進(jìn)甘草結(jié)實(shí)的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,56(9):1400-1402.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150914

甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)異名國(guó)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(guó)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(nèi)分布有4種[3]。在甘肅多產(chǎn)于酒泉、張掖、武威、慶陽(yáng)等地區(qū),生長(zhǎng)在海拔1 000～1 800 m的干旱沙地、河岸砂質(zhì)地、山坡草地及鹽漬化沙地[2]。我國(guó)的甘草商品過(guò)去主要來(lái)源于野生資源,被列為國(guó)家計(jì)劃管理品種,目前國(guó)內(nèi)每年的需求量約6萬(wàn)～7萬(wàn)t,出口也在持續(xù)增長(zhǎng),隨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)行情的不斷升溫,野生資源已遠(yuǎn)不能滿足人們的需求。因此,進(jìn)行人工種植甘草是實(shí)現(xiàn)甘草野生資源可持續(xù)利用的有效措施。近年來(lái),在人工種植甘草的種子特征特性、病蟲(chóng)害防治、有效成分及栽培技術(shù)等方面的研究[4-7]已取得了突破性進(jìn)展,對(duì)促進(jìn)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(shù)來(lái)自于野生,人工繁育甘草種子至少需4～5年的時(shí)間,成為甘草產(chǎn)業(yè)的瓶頸。因此,提高人工繁育甘草種子的結(jié)實(shí)率,是甘草產(chǎn)業(yè)中值得繼續(xù)研究的問(wèn)題之一。長(zhǎng)期以來(lái),研究人員將外源物質(zhì)施用于不同作物,對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育起到了明顯的調(diào)節(jié)作用[8-11]。本研究通過(guò)對(duì)甘草施用外源物質(zhì)促進(jìn)其由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)進(jìn)入生殖生長(zhǎng),從而促進(jìn)結(jié)實(shí),這方面的研究鮮有報(bào)道,具有一定的學(xué)術(shù)意義和生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在甘肅巨龍集團(tuán)酒泉科技示范農(nóng)場(chǎng)進(jìn)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(wú)霜期130 d,光熱條件優(yōu)越,灌溉條件便利,屬綠洲農(nóng)業(yè)類(lèi)型,適合甘草種植生長(zhǎng)。

甘草品種為烏拉爾甘草,試驗(yàn)材料為3年生甘草。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)用5個(gè)不同的外源物質(zhì)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(duì)照(CK)。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)面積100 m2,重復(fù)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(xiàn)蕾前期(5月28日)噴施外源物質(zhì)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(jìn)行,其他栽培管理措施同常規(guī)大田。

1.3 測(cè)試項(xiàng)目

在甘草種子收獲時(shí)期,每個(gè)處理小區(qū)隨機(jī)選擇10株甘草測(cè)定株高、分枝數(shù)、果穗數(shù),然后將每小區(qū)的10株甘草果穗分別采摘后裝入網(wǎng)袋編號(hào),每個(gè)網(wǎng)袋一個(gè)單株。單株果穗干燥后,稱取每個(gè)單株的果穗干重,每株隨機(jī)取10個(gè)果穗,測(cè)定每個(gè)果穗果莢數(shù),再隨機(jī)取10個(gè)果莢,數(shù)出每個(gè)果莢中的種子數(shù),最后稱取每個(gè)單株的粒重、千粒重。各測(cè)試項(xiàng)目均取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007和DPS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)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(gè)處理分別比對(duì)照增加22.7%,14.9%,7.9%,噴施0.2%KH2PO4和250 mg·L-1GA3處理與對(duì)照之間差異極顯著;噴施25 mg·L-16-BA處理對(duì)株高有一定抑制作用,其抑制作用與對(duì)照差異不顯著。由此可知,0.2% KH2PO4能有效增加甘草植株生長(zhǎng)。

噴施30 mg·L-1NAA,25 mg·L-16-BA, 250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4的處理與對(duì)照甘草分枝數(shù)之間及各處理相互之間差異均未達(dá)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(shù),分別比對(duì)照增加26.7%,19.0%,11.2%;噴施25 mg· L-16-BA處理比對(duì)照減少了甘草分枝數(shù)。說(shuō)明施用外源物質(zhì)對(duì)甘草分枝數(shù)的影響較小。

除了噴施25 mg·L-16-BA處理對(duì)甘草果穗數(shù)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(shù),分別比對(duì)照增加94.7%,38.9%,16.3%,以上3個(gè)處理與對(duì)照差異極顯著,且3個(gè)處理之間差異也極顯著。說(shuō)明施用250 mg·L-1GA3對(duì)增加甘草果穗數(shù)的效果最好。

表1 外源物質(zhì)對(duì)甘草株高、分枝數(shù)及果穗數(shù)的影響

2.2 結(jié)實(shí)性狀

由表2可知,噴施25 mg·L-16-BA處理對(duì)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(jìn)作用,分別比對(duì)照增加110.36%,76.02%, 18.22%,噴施250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4處理與對(duì)照差異達(dá)極顯著水平,30 mg·L-1NAA處理與對(duì)照差異不顯著,4種外源物質(zhì)之間差異達(dá)極顯著水平。由此可見(jiàn),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(jìn)結(jié)實(shí)。

表2 外源物質(zhì)對(duì)甘草單株果穗干重、粒重、千粒重、果莢數(shù)及種子數(shù)的影響

單株種子粒重與單株果穗干重的表現(xiàn)相似,同樣噴施25 mg·L-16-BA處理對(duì)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(duì)照,分別比對(duì)照增加120.48%,91.50%, 19.94%,噴施250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4處理與對(duì)照差異達(dá)極顯著水平,30 mg·L-1NAA處理與對(duì)照差異不顯著。說(shuō)明施用250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4對(duì)增加甘草單株種子粒重的效果最好,能有效促進(jìn)甘草結(jié)實(shí)。

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(duì)照提高了12.45%,10.09%, 9.91%,7.64%,各處理與對(duì)照差異顯著,各處理之間差異不顯著。說(shuō)明噴施外源物質(zhì)能夠增加甘草種子的飽滿程度。

噴施4種外源物質(zhì)后,單株果莢數(shù)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(duì)照提高33.78%,24.70%,22.56%,13.72%,尤其250 mg· L-1GA3處理與對(duì)照相比差異顯著,而4種外源物質(zhì)之間差異均未達(dá)到顯著水平。

4種外源物質(zhì)處理的每果莢種子數(shù)比對(duì)照都有所增加,但是方差分析不顯著。說(shuō)明施用外源物質(zhì)對(duì)甘草果莢中的種子數(shù)影響不大。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明,噴施25 mg·L-16-BA對(duì)甘草株高、分枝數(shù)、果穗數(shù)、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(jìn)作用,尤其噴施250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4的促進(jìn)作用極為顯著,既有促進(jìn)株高的作用,又有促進(jìn)單株果穗干重、粒重、千粒重的作用。由此認(rèn)為,噴施250 mg·L-1GA3和0.2%KH2PO4能增加甘草種子飽滿度,是促進(jìn)甘草結(jié)實(shí)的有效方法。

外源物質(zhì)包括營(yíng)養(yǎng)元素、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、信號(hào)分子等,具有抗逆性廣、用量小、見(jiàn)效快、效益高等特點(diǎn)[12],KH2PO4作為一種廣泛使用的外源物質(zhì),是一種高濃度的磷鉀復(fù)合肥,也是重要的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,多用作葉面噴施,以促進(jìn)開(kāi)花結(jié)果[13]。本試驗(yàn)中噴施0.2%KH2PO4對(duì)甘草株高、果穗干重、種子粒重等指標(biāo)的促進(jìn)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(jié)實(shí)率的研究結(jié)論相一致。

植物激素對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有重要的調(diào)控作用,包括胚胎發(fā)生、種子萌發(fā)、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、果實(shí)成熟、葉片衰老各個(gè)階段[15-18]。GA3,NAA,6-BA 3種植物激素在本試驗(yàn)中使用的效果差別較大, 250 mg·L-1GA3和30 mg·L-1NAA對(duì)甘草各項(xiàng)指標(biāo)都有較好的促進(jìn)效果,且250 mg·L-1GA3的促進(jìn)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(jìn)花芽形成和開(kāi)花,從而促進(jìn)坐果及果實(shí)生長(zhǎng),而且濃度低時(shí)刺激植物生長(zhǎng),濃度高時(shí)抑制植物生長(zhǎng),在本試驗(yàn)中,噴施25 mg·L-16-BA的抑制作用明顯,可能與濃度過(guò)高有關(guān)。此外,本試驗(yàn)未對(duì)各外源物質(zhì)做濃度梯度不同水平處理,也是影響其結(jié)果的因素之一。

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(責(zé)任編輯：張才德)

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0528-9017(2015)09-1400-03

2015-04-09

甘肅省農(nóng)牧廳中藥材科技攻關(guān)項(xiàng)目(GYC13-01);甘肅省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目(GNCX-2011-37);國(guó)家基本藥物所需中藥材種子種苗繁育基地建設(shè)(國(guó)中醫(yī)藥辦規(guī)財(cái)發(fā)[2013]41)

彭云霞(1982-),女,甘肅白銀人,研究實(shí)習(xí)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。