5-ALA對皖江區(qū)域大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究

汪芳琳， 胡祖紅， 周 旺， 徐世海

(1.池州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 池州 247000；2.安徽省國營華陽河農(nóng)場農(nóng)科所，安徽 安慶 246531)

5-ALA(5-aminoievulinic acid,5-氨基乙酰丙酸)是一種天然的氨基酸，與植物的光合作用、呼吸作用、蒸騰作用等生命活動有著密切聯(lián)系[1]。它作為基礎(chǔ)代謝物質(zhì)，廣泛存在于動植物和微生物體內(nèi)[2]。在植物體內(nèi)，主要參與葉綠素的合成，卻不參與蛋白質(zhì)合成，是一種氨基酸類代謝中間產(chǎn)物[3-4]。還具有調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的功能，被認為是一種新的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)[5]。5-ALA可提高大豆(Glycinemax(Linn.)Merr.)的光合效率，促進大豆植株對氮、磷、鉀等主要營養(yǎng)元素的吸收，并減少因光呼吸作用所引起的營養(yǎng)消耗[6]，從而改善大豆品質(zhì)，實現(xiàn)增產(chǎn)增收。近年來，皖江區(qū)域大豆主產(chǎn)區(qū)普遍使用5-ALA制劑，但使用效果并不理想，其主要原因是5-ALA制劑的使用量控制不到位。故本文探究5-ALA制劑的噴施濃度對大豆產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，尋找最佳施用濃度和施用時期，為皖江區(qū)域大豆主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試大豆品種：‘皖豆15’(安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院)；供試藥劑： 5-ALA制劑(南京禾稼春生物科技有限公司)。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗于2017 年在安徽省宿松縣復(fù)興鎮(zhèn)國營華陽河農(nóng)場農(nóng)科所試驗地進行，采用單因子隨機區(qū)組設(shè)計(表2)，在大豆5～6片復(fù)葉期時，葉面噴施5-ALA。分別設(shè)置CK=0 mg/L(噴施等量清水，對照組)、A1=40 mg/L、A2=80 mg/L、A3=120 mg/L 4個5-ALA藥劑濃度梯度(表1)，每個濃度有3次重復(fù)。小區(qū)面積為27 m2，各試驗小區(qū)均用標(biāo)牌進行標(biāo)記，小區(qū)四周設(shè)有自然保護區(qū)。以田間試驗小區(qū)實收大豆計算產(chǎn)量。

表1 田間試驗小區(qū)處理情況Table 1 List of field trials

表2 田間試驗小區(qū)設(shè)計情況Table 2 Survey of plot design in field experiment

1.3 試驗地概況與田間管理

華陽河農(nóng)場地處安徽、江西、湖北三省交界處，氣候溫和，雨量豐沛，屬北亞熱帶氣候，自然條件較為優(yōu)越。試驗地前茬作物為小麥，試驗地地勢平坦，土壤類型為馬肝土，土壤pH=7.99，有機質(zhì)含量16.8%，土壤肥力中等。試驗區(qū)水源充足，田間排灌方便[7]。播種前基施三元素(15-15-15)復(fù)合肥40 kg/667 m2，2017 年5 月27 日采用條播的方式進行播種，實際播種量為10 kg/667 m2，每小區(qū)播種11 行，6月1～2 日出苗，各小區(qū)均一播全苗。2017 年 6月10 日進行間苗，6 月16 日實施定苗，每行70 株，每小區(qū)770 株，田間基本苗數(shù)為19 021 株/667 m2。在大豆初花期施用尿素10 kg/667 m2。防治病蟲草害等其它田間管理措施與大田操作相同。

1.4 施藥時間與方法

2017 年7 月2 日下午16 時，在試驗小區(qū)大豆處在5～6 片復(fù)葉時進行葉面噴施，采用PB-16型背負式噴霧器施藥，各處理按試驗要求用藥標(biāo)準兌水15 kg，5-ALA葉面噴施藥液量以全株濕潤不滴液為度(葉片正反兩面均濕潤)，均勻噴霧。操作過程以先低濃度后高濃度的順序，每個濃度噴施完成后倒出剩余藥液，做到不重不漏，噴霧過程中對周圍小區(qū)進行遮蓋，以減少試驗誤差。施藥當(dāng)天為晴天，氣候無異常。

大豆噴施5-ALA之后的第1、7、10天觀察大豆葉色變化情況，經(jīng)觀察，大豆植株葉色無明顯變化，施藥安全性良好。

2 結(jié)果與分析

從試驗小區(qū)大豆粒數(shù)指標(biāo)來看(表3)，除處理A1略低于對照CK外，處理A2、處理A3均高于CK，其中處理A3的表現(xiàn)最好；處理A2無效莢數(shù)多于CK，處理A1、處理A3無效莢數(shù)均少于對照CK，其中，處理A3的無效莢數(shù)最少，平均只有0.97 個；各處理的有效分枝、有效莢數(shù)均多于對照CK，處理A3有效分枝數(shù)和有效莢數(shù)為最多，分別為3.07 個、44.80 個；各處理的大豆百粒重均高于對照CK，其中處理A3的大豆百粒重達16.74 g，位居各處理之首。由此可知，在大豆5～6片復(fù)葉期噴施5-ALA，以處理A3的產(chǎn)量性狀表現(xiàn)最好，處理A2次之。

表3 不同處理間大豆性狀的比較Table 3 Comparison of soybean properties between different treatments

從試驗區(qū)大豆實際產(chǎn)量角度看，處理A1、處理A2、處理A3較對照CK產(chǎn)量增減產(chǎn)幅度分別為-1.17%、3.39%、6.66%(表4)。從表4可以看出，3個不同濃度處理中的產(chǎn)量結(jié)果除處理A1低于對照CK外，處理A2、處理A3均明顯高于對照CK，其中處理A3效果最為突出。

表4 不同處理對大豆產(chǎn)量的影響情況一覽表Table 4 List of effects of different treatments on soybean yield

3 結(jié)論與討論

5-ALA(5-氨基乙酰丙酸)光合作用促進劑作為一種植物生產(chǎn)調(diào)節(jié)劑，具有無毒副作用，易分解、無殘留的特征[8]，適用范圍十分廣泛，在農(nóng)作物栽培生產(chǎn)中受到人們普遍關(guān)注。目前，國內(nèi)外在蕃茄、菠菜、馬鈴薯、西瓜、小麥、大豆等多種作物大田生產(chǎn)中均有應(yīng)用，且不同作物和不同使用濃度的作用效果存在明顯的差異性。從本試驗研究結(jié)果來看，在大豆5～6片復(fù)葉期合理噴施5-ALA光合作用促進劑，能不同程度地提高大豆有效分枝數(shù)、單株有效莢數(shù)、單株有效粒數(shù)和百粒重，對大豆品質(zhì)和田間性狀改善有一定的促進作用。5-ALA光合作用促進劑噴施濃度較高時，綜合效果表現(xiàn)突出，在大豆5～6 片復(fù)葉期葉面噴施，處理A3各項指標(biāo)均明顯高于處理A2和處理A1。因此，處理A3(濃度120 mg/L，用藥量1 800 mg/15 L，用藥時期為大豆5～6 片復(fù)葉期)對提高大豆產(chǎn)量及品質(zhì)表現(xiàn)整體效果較好，可以在皖江區(qū)域大豆主產(chǎn)區(qū)大面積推廣應(yīng)用。

大豆不同生長時期，植株對外源物質(zhì)的吸收能力以及外源物質(zhì)對植株生長發(fā)育的影響程度不盡相同。本試驗研究設(shè)定為同一生長期(大豆5～6片復(fù)葉期)施用不同濃度的5-ALA，尚未對大豆不同生長時期施用5-ALA進行觀察比較，也未進行施藥時期與施用濃度優(yōu)化組合探討。因此，5-ALA在大豆大田生產(chǎn)推廣中的最佳施藥時期以及施藥時期與施用濃度的優(yōu)化組合還有待進一步進行試驗研究。此外，皖江區(qū)域內(nèi)不同大豆產(chǎn)區(qū)推廣種植的品種各異。因此，5-ALA在皖江區(qū)域內(nèi)不同地區(qū)和不同大豆品種上的應(yīng)用效果也還有待繼續(xù)研究。