不同植物生長調(diào)節(jié)劑對甘薯薯苗生長及產(chǎn)量的影響

陳晶偉 馬居奎 張成玲 楊冬靜 唐偉 高方園 謝逸萍 孫厚俊

摘要 為了研究不同植物生長調(diào)節(jié)劑對甘薯薯苗農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響，以煙薯25為試驗材料，進行了甘薯苗期試驗和大田試驗。結(jié)果表明，甘薯苗期施用不同濃度0.02%二氫卟吩鐵SP，處理②、處理③和處理④（0.02%二氫卟吩鐵SP分別稀釋4 000、6 000、8 000倍）對薯苗生長均具有一定的促進作用，其中處理③在所有處理中表現(xiàn)最佳，生根率、發(fā)根數(shù)、根長與對照呈顯著差異，田間施用后增產(chǎn)幅度為9.3%；施用不同植物生長調(diào)節(jié)劑復配處理，處理⑤（NAA∶IBA∶IAA= 7∶1∶1和處理⑥（NAA∶IBA∶IAA= 4∶1∶1）對薯苗生長均有促進作用，施用后增產(chǎn)幅度分別為15.5%和5.7%。表明稀釋6 000倍0.02%二氫卟吩鐵SP或濃度為50 mg/kg NAA∶IBA∶IAA= 7∶1∶1復配藥劑處理可更好地促進甘薯生長和產(chǎn)量提升。

關(guān)鍵詞 植物生長調(diào)節(jié)劑；二氫卟吩鐵可溶性粉劑；甘薯；生長；產(chǎn)量

中圖分類號 S482.8? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2023）10-0119-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.10.026

Abstract To investigate the effect of plant growth regulators （PGRs） on the agronomic characters and the yield in sweet potato，Ipomoea batatas ‘Yanshu 25 was used as experimental material to carry out seedling and field experiments.The results manifested that treatment ②，③ and ④ （0.02% Iron chlorin SP diluted 4 000，6 000 and 8 000 times，respectively） promoted the growth of sweet potato seedlings.Treatment ③ performed best among all treatments，with significant differences in rooting rate，number of roots，root length and control，and increased yield by 9.3% after field application.The application of different plant growth regulators compound treatment，treatment ⑤ （NAA∶IBA∶IAA = 7∶1∶1 and treatment ⑥ （NAA∶IBA∶IAA = 4∶1∶1） promoted the growth of sweet potato seedlings，and the yield increase after application was 15.5% and 5.7%，respectively.It showed that 0.02% Iron chlorin SP diluted 6 000 times or at a concentration of 50 mg/kg NAA∶IBA∶IAA = 7∶1∶1 compound agent treatment could better promote the growth and yield improvement of sweet potato.

Key words Plant growth regulator;Iron chlorin soluble powder;Sweet potato；Growth;Yield

植物生長調(diào)節(jié)劑是人工合成的具備與天然植物激素的類似結(jié)構(gòu)與功效，能調(diào)節(jié)植物代謝與生理過程的化合物，在經(jīng)濟作物、園林景觀和中藥材等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用［1］。常見的植物生長調(diào)節(jié)劑主要分為6類，包括生長素類、細胞分裂素類、赤霉素類、脫落酸類、乙烯類和蕓薹素內(nèi)酯［2］，其在促進種子萌發(fā)、生根和開花，增強植物防御能力以及提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)等方面具有重要作用［3-4］。

二氫卟吩鐵是一種新型植物生長調(diào)節(jié)劑，對植物具有抑制葉綠素酶活性、提高葉綠素含量、促進根系生長、提高發(fā)芽率和增加抗逆性等作用，該藥劑于2018年12月獲得國家農(nóng)藥登記并在油菜上進行施用［5-6］。郭麗華等［7］在油菜越冬期和返青期噴灑二氫卟吩鐵后發(fā)現(xiàn)，油菜的分枝數(shù)和產(chǎn)量均得到提升且未產(chǎn)生藥害。邢宇俊等［8］在煙草中施用二氫卟吩鐵可濕性粉劑后，發(fā)現(xiàn)煙草的生長和產(chǎn)量均有提升。此外，該植物生長調(diào)節(jié)劑在葡萄、水稻、花生、大豆等作物上也進行了研究，發(fā)現(xiàn)其具有促進生長、提高產(chǎn)量的作用［9］。不同植物對同一種植物生長調(diào)節(jié)劑的反應(yīng)可能表現(xiàn)不同，二氫卟吩鐵對甘薯的生長調(diào)節(jié)作用還不清楚。

植物生長調(diào)節(jié)劑的使用逐漸從單一化轉(zhuǎn)變?yōu)榻j(luò)合化，植物生長調(diào)節(jié)劑復配使用相比于單獨使用具有更好的效果。生長素可以加快細胞分裂和生長，引誘細胞分化，改變植物的花期與坐果等，其中NAA（萘乙酸）是最常用的生長素，可誘導植物芽和根系的生長。程晟等［10］利用乙烯利、多效唑和IAA（吲哚乙酸）復配后處理玉米幼苗，結(jié)果表明，復配型植物生長調(diào)節(jié)劑與單一植物生長調(diào)節(jié)劑相比，能有效提高玉米功能葉片在衰退期葉綠素的含量，使玉米產(chǎn)量更高。顧建新等［11］比較了NAA、IBA（吲哚丁酸）和IAA不同濃度的7種復配對馬鈴薯莖尖扦插成活率和單株結(jié)薯數(shù)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)NAA 50 mg/L+IBA 50 mg/L浸泡莖尖后，植株生長健壯且單株結(jié)薯數(shù)最多，這與郭洪云等［12］的報道一致，NAA濃度在50 mg/L左右時處理薯苗效果最佳。而NAA與IBA和IAA在甘薯中的研究主要集中于莖尖脫毒和離體快繁，付增光等［13］比較不同植物激素對甘薯脫毒種苗生長的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)NAA相比于BAP更能促進甘薯苗的生長。NAA與IBA和IAA不同比例復配處理在甘薯田間應(yīng)用較少。

甘薯是重要的糧食、飼料和工業(yè)加工原料，已成為促進農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的重要農(nóng)作物之一。在甘薯生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)實際需求選擇適宜的植物生長調(diào)節(jié)劑或配比，否則不僅不能達到預期目的，還會對植株造成傷害，降低產(chǎn)量。筆者比較了不同稀釋倍數(shù)的0.02%二氫卟吩鐵SP以及NAA、IBA和IAA的不同比例復配組合對甘薯生長的影響，篩選適宜的生長調(diào)節(jié)劑種類及質(zhì)量濃度，以期為甘薯快速繁育、培育及推廣提供理論基礎(chǔ)和科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試甘薯材料為煙薯25，由江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學研究所提供。供試植物生長調(diào)節(jié)劑為0.02%二氫卟吩鐵SP，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學院提供；IAA、IBA和NAA純度均為98%，為茉鋇特生物公司生產(chǎn)。育苗營養(yǎng)基質(zhì)，為農(nóng)耕夢農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

1.2.1 苗期試驗設(shè)計。設(shè)計7個植物生長調(diào)節(jié)劑處理，1個清水對照，各處理見表1。供試薯苗采用5節(jié)頂苗，僅保留心葉。采用蘸根法將薯苗底部浸沒于各處理藥劑中3 h，然后將薯苗2節(jié)扦插入盛滿基質(zhì)的營養(yǎng)缽內(nèi)。每個處理3個重復，各重復18株薯苗，扦插后前3 d每天噴霧3次，后17 d減少噴霧次數(shù)。扦插第3天時，取出全部薯苗調(diào)查薯苗生根率，扦插20 d時取出所有薯苗調(diào)查成活率、葉數(shù)、苗長、發(fā)根數(shù)和根長等，分析各植物生長調(diào)節(jié)劑對甘薯苗期生長的影響。

1.2.2 大田試驗設(shè)計。試驗于2021年在江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學研究所甘薯試驗田進行，試驗田上茬作物為小麥。試驗地為黏質(zhì)土，底肥施農(nóng)家肥30 t/hm2、復合肥（15-15-15） 750 kg/hm2、硫酸鉀375 kg/hm2，集中條施深施。藥劑處理同“1.2.1”（表1）。試驗小區(qū)為5行區(qū)，每行栽種20株，株距為23 cm，每個小區(qū)栽種100株。薯苗于6月16日栽種，10月9日收獲，分別在栽種10 d（緩苗發(fā)根期）、26 d（分枝結(jié)薯期）、55 d（薯塊膨大期），噴施各處理藥劑，共計施藥3次。施藥器械為“市下牌SX-MD15DA”15 L電動噴霧器，噴頭采用圓錐霧噴頭，噴頭孔徑0.7 mm，壓力0.30～0.45 MPa，流量為0.70～0.90 L/min，全田均勻噴霧。各處理設(shè)置3個重復，隨機區(qū)組排列。

在第1次施藥后，分別在第1、5、10和15天用葉綠素測定儀（CCM-200，Opti-Sciences，Tyngsboro，MA，USA）測定主莖第2完全展開葉片葉綠素含量（CCI）［14］，每個小區(qū)取6株進行調(diào)查。收獲時，調(diào)查大（≥300 g，＜500 g）、中（≥150 g，＜300 g）、小薯（≥30 g，＜150 g）率，每個小區(qū)取3株進行調(diào)查；以小區(qū)為單位稱塊根鮮重，測產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用 Microsoft Excel 2016 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行錄入和計算，運用DPS 7.05軟件進行單因素方差分析，不同處理間的多重比較采用 Duncan 新復極差法（α=0.05）。

計算公式：

大薯率=小區(qū)大薯質(zhì)量小區(qū)產(chǎn)量×100%

中薯率和小薯率計算方法同大薯率。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植物生長調(diào)節(jié)劑對甘薯苗期農(nóng)藝性狀的影響

從表2可以看出，各處理薯苗第3天的生根率均高于對照，表明該試驗所設(shè)計各藥劑處理均對薯苗生根具有促進作用，其中處理①、③、④和⑥與對照呈顯著差異，處理⑥的生根率最高。成活率方面，處理①顯著低于對照，其余各處理與對照間無顯著差異。從薯苗發(fā)根數(shù)和根長來看，發(fā)根數(shù)除處理①外，其他各處理均顯著高于對照，處理④發(fā)根數(shù)最多，為19.61根，高于處理⑤、⑥和⑦；處理③根長最長為19.42 cm，與處理①、④、⑦和對照呈顯著差異，表明0.02%二氫卟吩鐵SP（稀釋濃度4 000～8 000倍）對甘薯發(fā)根和促進根系伸長的效果要優(yōu)于不同植物生長調(diào)節(jié)劑復配處理。苗長和葉片數(shù)方面，各處理之間無顯著差異，苗長除處理⑦略低于對照，處理①～⑥苗長均高于對照；除處理①葉片數(shù)略低于對照，處理②～⑦葉片數(shù)均高于對照。

2.2 不同植物生長調(diào)節(jié)劑對甘薯田間生長的影響

2.2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑對甘薯葉綠素含量的影響。

從表3可以看出，在薯苗施藥后第1、5、10和15天時，各處理甘薯葉片葉綠素相對含量一直處于上升階段，雖然在各檢測時間點葉綠素相對含量與對照未呈顯著差異，但施藥后第5、10和15天時各處理葉綠素相對含量均高于清水對照，表明該試驗中不同濃度的0.02%二氫卟吩鐵SP以及NAA、IAA和IBA不同復配處理對甘薯葉片葉綠素含量的提升具有一定促進作用。

2.2.2 植物生長調(diào)節(jié)劑對甘薯產(chǎn)量與品質(zhì)的影響。

從表4可以看出，在甘薯生育期116 d時進行田間調(diào)查，不同濃度0.02%二氫卟吩鐵SP處理甘薯后，處理①～④甘薯的產(chǎn)量均比對照高，增產(chǎn)3.1%～9.3%，其中處理③的增產(chǎn)效果最好，達9.3%，但均與對照無顯著差異。NAA+IBA+IAA不同復配處理中，處理⑤和處理⑥產(chǎn)量高于對照，分別增產(chǎn)15.5%和5.7%，處理⑦產(chǎn)量略低于對照。從大、中、小薯率來看，各處理大薯率均高于對照，且處理②、④、⑤和⑦與對照呈顯著差異；而各處理中薯率均低于對照，其中處理④和⑤與對照呈顯著差異。各處理的小薯率與對照未呈顯著差異。表明該試驗各藥劑處理，除處理⑦外，均對甘薯具有一定增產(chǎn)作用。

3 結(jié)論與討論

二氫卟吩鐵是一種新型植物生長調(diào)節(jié)劑，可調(diào)節(jié)作物生長，對作物抗逆和產(chǎn)量都有較好的增效作用［5-6］。不同植物對同一種植物生長調(diào)節(jié)劑的反應(yīng)可能不同，目前二氫卟吩鐵在甘薯上的應(yīng)用效果還未見報道。該試驗比較不同稀釋倍數(shù)的0.02%二氫卟吩鐵可溶性粉劑對甘薯苗期生長的影響，結(jié)果表明，處理②、③和④（分別稀釋4 000、6 000、8 000倍0.02%二氫卟吩鐵SP）對薯苗各農(nóng)藝性狀均具有一定的促進作用，其中處理③稀釋6 000倍液處理薯苗后在所有處理中表現(xiàn)最佳。郭麗華等［7］、邢宇俊等［8］在油菜和煙草中施用二氫卟吩鐵后，發(fā)現(xiàn)其對油菜和煙草生長與產(chǎn)量均具有一定提升效果，與該研究結(jié)果相一致。李波等［15］研究發(fā)現(xiàn)植物生長調(diào)節(jié)劑具有很強的生物活性，藥劑濃度過高會對植物生長產(chǎn)生抑制作用，而該試驗中處理①（稀釋2 000倍0.02%二氫卟吩鐵SP）薯苗成活率、根長和葉片數(shù)略低于對照，可能是藥劑施用過高導致。

植物生長調(diào)節(jié)劑復配使用可起到增效和加合等作用，可減少調(diào)節(jié)劑的使用量，同時擴大應(yīng)用范圍，克服單一使用的不足［10，16］。NAA 可促進插穗基部淀粉水解成還原糖等能源物質(zhì)，為插穗提供能量，進而促進插穗生根，IBA 可通過促進根原基的起始、分化和發(fā)育等生物進程，促進不定根的形成［17］，IAA可在幼嫩的芽葉、根尖等組織內(nèi)合成，通過極性轉(zhuǎn)運傳遞系統(tǒng)傳遞到作用靶組織進行調(diào)控，可促進植物生長［18］。該試驗NAA、IBA和IAA不同比例復配處理中，處理⑥（NAA∶IBA∶IAA= 4∶1∶1）和處理⑤（NAA∶IBA∶IAA= 7∶1∶1）均對薯苗生長具有促進效果，處理⑥在生根率、發(fā)根數(shù)、根長、葉片數(shù)和苗長方面表現(xiàn)均高于對照，促生效果最佳。Swamy等［19］發(fā)現(xiàn)生長素類物質(zhì)可以誘導植物生根，提高生根率，這在該研究結(jié)果中也得到充分體現(xiàn)，外施激素類物質(zhì)可顯著提高植物根系的生長。在Chmiel［20］對NAA、IBA和IAA及其組合對菊花插穗生根影響的研究中，發(fā)現(xiàn)這3種生長素在適當?shù)谋壤蜐舛认禄旌鲜褂?，才可以獲得最佳的促生效果，而處理⑦ （NAA∶IBA∶IAA= 2∶1∶1）對薯苗促生效果最差，在成活率、根長和苗長方面表現(xiàn)較差，可能是由于這3種藥劑比例復配不適用于甘薯薯苗生長，其深層作用機理還需進一步研究。

從田間應(yīng)用效果來看，施用不同濃度0.02%二氫卟吩鐵SP后，均一定程度上促進了甘薯葉綠素含量提升，各小區(qū)產(chǎn)量均比對照產(chǎn)量高，增產(chǎn)3.1%～9.3%，處理③效果最佳，這與陳黎明［5］對二氫卟吩鐵在植物中的應(yīng)用研究結(jié)果相一致。NAA、IBA和IAA不同比例復配處理也表現(xiàn)出對甘薯葉綠素含量的提升具有一定作用。在產(chǎn)量方面，處理⑦略低于對照，而在甘薯苗期試驗中處理⑦對薯苗生長的促進效果表現(xiàn)也不佳，再次印證了該處理下的3種藥劑復配比例可能不適用于甘薯生長。處理⑤和處理⑥產(chǎn)量均高于對照，分別增產(chǎn)15.5%和5.7%，劉笛［21］研究了IAA對關(guān)蒼術(shù)種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，得出100? mg/L的IAA能顯著提高幼苗葉綠素含量，梁從蓮等［22］研究了植物生長調(diào)節(jié)劑對丹參組培苗出芽和生根的影響后發(fā)現(xiàn)，一定量的IBA能顯著提高丹參產(chǎn)量，這與該研究結(jié)果相一致。上述所有植物生長調(diào)節(jié)劑處理中大薯率均高于對照，中薯率均低于對照，這表明植物生長調(diào)節(jié)劑施用后加速了薯塊的膨大，大薯數(shù)量明顯增加可能是甘薯產(chǎn)量得以提升的重要原因之一。

總體而言，稀釋6 000倍0.02%二氫卟吩鐵SP 或濃度為50 mg/kg NAA∶IBA∶IAA= 7∶1∶1復配藥劑處理對甘薯生長和產(chǎn)量具有更好的促進作用。

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