半葉素對幾種作物苗期的生物活性研究

姚鋒娜，萬 翠，劉繼鵬，許偉長，鄭先福

（1.鄭州鄭氏化工產品有限公司，鄭州 450002；2.河南農業(yè)大學，鄭州 450002）

植物生長物質包含植物激素和植物生長調節(jié)劑。植物激素是植物自身合成量少即能調節(jié)作物生長的物質[1]，而植物生長調節(jié)劑是一類人工合成的具有類似植物激素活性的物質。植物生長調節(jié)劑具有很高的生物活性，對多種農作物具有顯著的增產、抗逆、抗病、改善品質、促進成熟等功效，被廣泛用在現代農業(yè)生產中。近幾年，由于國家產業(yè)政策的調整，在植物生長物質的研究方面，行業(yè)內專家著力于對安全、低毒、環(huán)保、高效的新型農業(yè)功能物質的研究。

半葉素，又名N-乙酰硫代脯氨酸、3-乙?；邕蛲?4-羧酸。其原是一種對心肌缺血有保護作用的醫(yī)藥中間體，也是一種有機氨基酸的衍生物。據研究，半葉素可以調節(jié)作物生長、促進種子發(fā)芽、提高坐果率和果實產量。Debashish等[2]發(fā)現，在杏的落花期使用半葉素，對果實縱徑、橫徑、果重、體積、產量均有增加，增量分別達到15.3%、15.3%、25.9%、27.1%、40.0%。Katrina等[3]發(fā)現，對不同品種蘋果上噴施半葉素，能有效促進花芽分化和果實發(fā)育，顯著增加果數量、果實產量及平均果重量，而這種效應正是通過增加半葉素含量實現的。半葉素作為人工合成的植物生長物質，對植物的生物活性在國外已有報道。國內亦有相關專利授權，顯示其有促進柑橘、蘋果、葡萄等果實著色的生物活性[4]。目前在植物生長物質的研究方面，對新型農業(yè)功能物質的研究成了新的熱點，從現有化合物中篩選含有生物活性的化合物具有重要的現實意義[5]。有關半葉素對植物的其他生理活性鮮有報道，因此對半葉素的應用研究有著重要的參考價值。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

供試藥劑：98%半葉素、90%24-表蕓苔素內酯，鄭州鄭氏化工產品有限公司。

儀器設備：JE1002電子天平、燒杯、移液管、移液器等，上海浦春計量儀器有限公司。

1.2 試驗方法

采用盆栽法試驗，西瓜、番茄室外育苗，西瓜長至2片子葉，1片真葉時施藥。番茄長至大約5 cm時施藥。施藥時，每盆澆100 mL藥液，對照藥劑為24-表蕓苔素內酯，清水為空白對照，繼續(xù)放置室外，生長條件正常。水稻在室內日光架上培養(yǎng)，白晝/黑暗培養(yǎng)時間為12/12 h，培養(yǎng)溫度為25～30℃（晝/夜），相對濕度為50%。選用籽粒飽滿、大小均勻的水稻種子，用清水洗滌5遍后，放入發(fā)芽盒中，加入一定量清水，使水浸沒過稻種，并及時更換清水，置于實驗室內催芽，待大部分已經露白后，將露白的稻種播于直徑約10 cm的培養(yǎng)盆中，基質采用珍珠巖＋蛭石＋草炭（1∶2∶3），每盆播種約30粒種子。采用單因素試驗，每個藥劑設置3個濃度，每個濃度為1個處理，清水作為空白對照[5]。

1.3 數據統(tǒng)計

每天觀察作物生長情況，記錄有無藥害和異?，F象。1周后，調查作物株高、根系、鮮重和干重，按式（1）計算株高或根長增長率[5]。

實驗數據采用SPASS軟件進行相關統(tǒng)計分析，采用Duncan新復極差法進行差異顯著性檢驗，實驗數據均為3次重復的平均值。

2 結果與分析

由表1可見，半葉素和24-表蕓苔素內酯各處理，均能促進番茄生長，其中24-表蕓苔素內酯在0.05和0.1 mg/L處理下株高增長較為突出，株高增長率達到20.2%和22.6%，與空白對照相比具有顯著性差異。其次是25 mg/L半葉素處理，株高增長達到20.2%，與空白對照相比具有顯著性差異。番茄的干重和鮮重與空白對照相比均明顯增加，2種藥劑使用后有利于番茄苗生物量的積累。

由表2可見，半葉素、24-表蕓苔素內酯各處理與空白對照相比，在西瓜苗的株高上都有明顯的促進作用，其中半葉素25 mg/L處理、24-表蕓苔素內酯0.1 mg/L處理在株高上與空白對照相比差異顯著，株高增長率分別是75.0%和65.2%。半葉素25 mg/L處理、24-表蕓苔素內酯0.5mg/L、0.1mg/L處理在鮮重和干重增長方面明顯高于其他處理。該結果說明半葉素和24-表蕓苔素內酯在促進西瓜生長、增加作物干物質積累和增加生物量方面有較為顯著的作用。

由表3可見，半葉素25、100 mg/L處理，24表蕓苔素內酯0.05、0.1 mg/L處理對水稻均具有明顯促長作用，且差異性顯著。株高促長率分別是10.3%、8.9%和11.8%、16.2%，鮮重和干重也均高于空白對照。該結果說明半葉素和24-表蕓苔素內酯都能在一定程度上促進水稻生長。

表1 不同藥劑處理對番茄生長的影響

表2 不同藥劑處理對西瓜生長的影響

表3 不同藥劑處理對水稻生長的影響

3 結果與討論

本試驗研究結果表明，半葉素和24-表蕓苔素內酯在一定的濃度范圍內能促進作物的生長，對番茄、西瓜、水稻在幼苗期的生長有較好的促進作用。半葉素25 mg/L處理對幾種作物的促長效果與24-表蕓苔素相當，并且能促進作物干物質的積累，對作物的增產有積極的意義。

應用植物生長活性物質調控作物生長，在農業(yè)中已得到廣泛的應用。許多已有植物生長調節(jié)劑品種在大田作物的應用上取得成功，使許多作物獲得增產，目前已有不少得以實際應用[6]。這也促進了植物生長調節(jié)劑的研究和技術的發(fā)展。

因此，通過研究新型的植物生長物質促進作物產量的提升，具有很大的經濟和社會效益。半葉素本身是一種氨基酸衍生物，對環(huán)境風險低，對農作物促長增產方面表現出明顯的作用。目前其應用方面的研究正在發(fā)展階段，其對作物作用機理等方面也有待進一步研究。隨著研究的深入，我們將會更加全面地了解半葉素，為合理科學利用半葉素提供更多的依據。