周 乾,王 可,樊 芬,屠乃美
(湖南農業大學農學院,長沙410128)
生根粉作為外源性生長調節劑,其有效成分根據種類不同大致分為萘乙酸型和吲哚丁酸型,在許多作物上都得到廣泛應用[1~2]。它具有促進植物體內內源激素合成與補充外源激素的雙重功效,通過調控重要酶的活性,促使不定根原基萌發,達到提高育苗愈合率、成活率和增強抗性的目的[3]。生根粉能促進幼根生長[4]及提高幼苗根系活力[5],保持作物生育后期葉片較高的葉綠素含量,改善葉片生理功能,延緩葉片衰老[6],提高作物產量和質量。同時,生根粉對作物生育后期根系活力及葉片光合能力的維持,增加干物質積累和果實充實飽滿具有重要作用[7]。在生產上,生根粉的使用一般有速蘸法、浸泡法、粉劑處理法和葉面噴施法 4種方法[8~11]。
生根粉能促進大田作物生長發育,縮短緩苗期或出苗時間,提高出苗率。在生產上,為提高幼苗成活率和愈合率,縮短成活時間以便規模化生產,常采用生根粉進行浸種處理。據相關研究,生根粉不僅能提高大田作物成活率,還能減輕或避免逆境對作物造成的傷害。經浸根處理的水稻幼苗根數增加,根系增長,莖基增粗,秧苗的鮮重和干重增加,單株分蘗數多,穗數多,千粒重高,空殼率低[12]。ABT4號生根粉處理玉米種子,可使出苗期提早2~3 d,出苗速度加快,出苗率高16% ~19.4%[13];其浸種處理的早稻秧苗要比對照發芽率高2.2%,出苗率高4.87%,成秧率高6.35%,缺孔率低1.38%,秧苗素質也有很大的提高[14]。生根粉還能促進大田作物根系的生長,從而增加根量、根體積及根干物質重,對大田作物生長發育有一定影響。
就烤煙而言,生根粉能增強其幼苗的抗性,促進生根,起到壯苗早發的作用。在移栽前5~7 d噴施15 ppm的生根粉能使煙株根系發達,側根數量劇增,根系干、鮮重明顯增加[15];在移栽前5~10 d用生根粉處理,能有效抑制煙葉徒長,增加新根數量[16],達到煉苗的目的。生根粉能促進煙株對不利環境的適應性,縮短煙草的大田生育期。噴施生根粉能縮短緩苗期2 d,團棵、打頂時期提前3 d,成熟期縮短4~6 d[17],從而能促進煙株早熟。生根粉處理的煙苗在還苗階段能迅速對環境脅迫產生積極反應,在移栽后4 d左右,側根增加,萎蔫現象逐漸消失,所有煙苗在4~7 d內還苗。在田間長勢方面,施用生根粉較對照株高平均增加5.2~7.3 cm,莖粗增加0.07~0.1 cm,葉面積指數增大0.38~0.57,須根干重增加 3.17 ~6.37 g/株[18]。生根粉能提高煙草的抗逆性,煙株整體較敦實,開片舒展,莖葉夾角較大,生長勢強,抗病性強,還能抑制煙草早花,促進煙葉的營養生長。
大田作物生理生化變化是其新陳代謝的體現,新陳代謝越旺盛,生理生化指標變化越大。據研究,使用濃度分別為10、20、40 ppmABT生根粉浸種處理花生,在播后23 d測量其根系活力較對照高55.6%、38.9% 和 -12.2%[19]。以 10 ppm 生根粉浸種處理大麥種子,其α-萘胺的生物氧化量、POD和α-淀粉酶分別是對照的5.27倍、0.56倍和1.56倍;以30 ppm生根粉浸種處理大麥種子,其α-萘胺的生物氧化量、POD和α-淀粉酶分別是對照的4.09倍、0.57倍和1.43倍[20]。用10 ppmABT浸種處理水稻種子,測量孕穗期光合速率,比對照高出82% ~105%,移栽前3 d用10 ppm濃度噴霧處理,孕穗期光合速率是對照的1.5倍[21]。用30 ppm ABT浸種處理棉花種子,其光合速率(CO2)、氣孔導度、氣孔阻力、葉綠素a和葉綠素b含量分別為對照的1.1倍、1.17倍、0.95 倍、1.10 倍和 1.04 倍[22]。在水稻移栽期,經ABT生根粉處理后根尖的吲哚乙酸含量、玉米素含量、過氧化物酶活性和過氧化氫酶活性分別比對照高 33.6%、102.8%、38.1%和40.8%[23]。從以上可知,生根粉能促進大田作物光合作用,提高光合速率,促進新陳代謝。
同樣,噴施生根粉能使煙株的ATP含量、游離氨基酸總量、葉綠素含量等有明顯增加[24]。生根粉處理后較對照根系活力增加16.2%,NRA增加15.4%[25]。生根粉還能促進DNA聚合酶的活性,抑制RNA聚合酶活性。經生根粉處理的煙株,葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量都有提高[15]。另有研究表明,生根粉處理的煙株根系發達,處理煙株總核酸含量減少(DNA增加,RNA含量減少),旺長期葉片的光合色素增加,有機酸含量降低(蘋果酸減少,檸檬酸增加),碳水化合物含量增加(還原糖降低);烤后煙葉處理黃煙率高,青筋黃片少[26]。生根粉對煙株氮素同化也具有積極作用,這與煙葉內煙堿含量的多少有直接關聯。同時,生根粉能通過縮短生育期,使煙堿向煙葉內轉移和合成,對降低煙葉內煙堿含量具有工業價值。
生根粉對提高大田作物產量有很好的作用。用ABT處理的大豆能平均增產320~360 kg/hm2,每公頃增加產值800元左右[27]。單株粒數增12.3個,百粒重增加 0.4 g,平均增產 274.5 kg/hm2[28]。用ABT4號處理春播和夏播玉米種子,其千粒重增加21.5 g和15 g,每公頃增加540 kg和544.5 kg,增產比例分別為10.1%和8.8%[29]。陳國平在全國10省市共安排140個點進行玉米生根粉對比試驗,結果生根粉處理平均每公頃增產714 kg或9.9%。增產的原因也很一致,即每穗增加30.5粒,千粒重提高12.1 g[30]。用10~30 ppm濃度生根粉處理甘薯塊根,每公頃增產鮮薯3 250.5~7 383 kg,增產幅度為9.14% ~20.77%[31]。在播種前用生根粉6號浸水稻芽谷1 h,其結實率、千粒重和產量分別提高 0.38% 、0.4 g 和 1 195.5 kg/hm2[32]。對春小麥進行生根粉浸種,產量比對照增加856.5 kg/hm2,增產 12.9%[33]。對大蘿卜地上部分噴施ABT5號生根粉,其產量增產859 kg/hm2,增產比例達 15.37%[34]。
研究表明[26,35],使用生根粉烤煙產量可提高8% ~11%,產值提高16%左右,上中等煙比例提高6% ~7%,烘烤后的煙葉顏色橘黃,油分多,能提高煙葉品質0.5~1.5個等級,從而增加單位面積的經濟效益。
以10 ppm ABT生根粉處理的小麥籽粒蛋白質含量較對照高出0.16%,賴氨酸含量高出0.025%[36]。用ABT4號、6號、7號和8號浸種處理玉米種子,其可溶性糖含量分別增加0.23、0.13、0.9和0.75個百分點,脯氨酸含量每100 g分別降低 26、31、33 和 22 mg[37]。在對花生籽仁中氨基酸含量的影響試驗中,各處理中蛋氨酸、賴氨酸、組氨酸、異亮氨酸和半胱氨酸的含量均有增加,脯氨酸的含量明顯地降低。無論是浸種還是葉面噴施,花生籽仁中氨基酸的總量較對照均呈降低趨勢,經浸種、初花期和結莢初期處理的每百克籽仁中氨基酸含量均有所降低[38]。這些都表明,生根粉能改善作物的營養成分,增加營養價值。
施用生根粉能降低烤煙還原糖的含量,增加淀粉、總糖的含量,提高煙葉品質[16,24]。使用生根粉的煙葉施木克值降低,糖堿比降低,氮堿比增加,氯鉀比升高,蛋白質含量增高,煙葉化學成分更趨協調。
生根粉能促進大田作物的生長和發育,特別是提高作物對環境的適應能力,縮短緩苗時間,提高出苗率,縮短生育期。又因其作為外源性激素,對作物新陳代謝起到調控作用,增強作物抗性,促進光合作用,提高光合速率,促進營養物質形成,且具有明顯增產作用。由于生根粉作為外源性激素,應用于生產的濃度較低,以ppm為單位計,在生產實踐中難以準確的控制其濃度:濃度過低,則對作物生長影響較小,過高則可能導致燒苗等情況發生。故對于實際生產中精確、嚴格地控制其濃度,對于生根粉的有效利用及作物生產質量的增加起到非常關鍵的作用。在以后的研究中,應加強生根粉的濃度梯度以及在不同大田作物中的最適濃度梯度探討,以期為其在大田作物中應用提供科學的理論依據。
[1]趙 英,閆 麗,楊 蕊.ABT生根粉對重迎茬大豆根區生物及固氮能力的影響[J].大豆通報,1998(6):10-11.
[2]李 欣,于恒秀,楊成根,等.生根粉及植物激素在粳秈稻雜交花藥培養中的應用研究[J].江蘇農業研究,2001,22(2):1 -6.
[3]賈 娟,姚延壽,郝向春.生根劑促進槭樹植物扦插繁殖的研究進展[J].西北林學院學報,2010,25(4):107-109.
[4]高立明,江芳榮.ABT生根粉在棉花上的應用試驗總結[J].江西農業科技,1997(3):37-38.
[5]王建麗,申忠寶,鐘 鵬,等.不同濃度三種藥劑浸種對玉米種子萌發及幼苗生長的影響[J].雜糧作物,2009,29(4):276 -278.
[6]王銘倫,劉魯民,韓廣清,等.ABT生根粉對花生葉片生理功能的影響[C]//中國作物學會油料作物專業委員會.中國油料作物科學技術新進展.北京:中國農業科技出版社,1996.406-409.
[7]陶世蓉,韓廣清,王福青.ABT生根粉對花生根系活力及葉片光合性能的影響[J].中國油料作物學報,2000,6(2):45 -47.
[8]楊海濤,李國英,李瑞媛.ABT6號生根粉及其使用方法[J].中國農村科技,2002(3):25.
[9]楊 蕊,劉春燕.植物生長的好朋友:ABT生根粉[J].農村實用科技信息,1996(1):23.
[10]陳玉芳,陳艷梅.ABT生根粉在玉米,水稻,小麥,大豆四種作物上的應用[J].農村天地,1997(12):39.
[11]安徽省農業科學院.ABT4生根粉在煙草上應用研究[J].安徽農業,1996(7):12.
[12]王春生,孫悅玲.不同濃度的ABT生根粉對大葉黃楊硬枝扦插生根的影響[J].安徽農業科學,2008,36(20):8559,8611.
[13]盛良學,安瑞春,唐國廉.ABT4號生根粉對南方春玉米防寒抗旱增產效果研究初報[J].江西農業科技,1999(6):9-11.
[14]雷朝鮮,徐聿排.ABT4號生根粉在早稻拋秧上的應用效果[J].河北農業科學,2007,11(6):44 -46.
[15]王 貴,張延波.烤煙噴施ABT生根粉對產值的影響[J].中國煙草,1993(3):47 -48.
[16]劉彥中,羅鵬濤,晉宗道,等.ABT生根粉對烤煙產質及生理變化的影響[J].煙草科技,1996(1):36-38.
[17]豆虎鎮,宋 沛,張建黨.ABT生根粉對烤煙生長發育和產量的影響[J].陜西農業科學,1998(3):13-14,31.
[18]晉宗道,張美英,吳美榮.ABT生根粉及其在烤煙上的應用[J].云南農業科技,1996(4):27-28.
[19]韓廣清.ABT生根粉促進花生壯苗效應的研究[J].花生科技,2000(3):22,29 -30.
[20]唐桂香,金碧文,丁守仁.ABT生根粉對大麥種子發芽和幼苗生長發育特性的影響[J].大麥科學,2000(4):31-33.
[21]吳惠民,孫耀球,金亞放.應用同位素示蹤技術研究ABT4號生根粉對水稻的增產機理[J].上海農業學報,1994,10(4):12 -17.
[22]景憶蓮,校百才,王振鎰.ABT生根粉對棉株的生育及產量效應[J].陜西農業科學,1997(4):14-16.
[23]王岳鈞,趙偉明,顧宏輝.ABT生根粉對水稻的增產效應[J].浙江農業學報,1999,11(3):154-156.
[24]郭培國,陳建軍.ABT生根粉對烤煙生理生化特性及產量、品質的影響研究[J].廣東農業科學,1996(3):21-23.
[25]張錦韜,顏合洪.植物生長調節劑在煙草栽培上的研究進展[J].作物研究,2004(5):397-400.
[26]李更新.ABT生根粉的研究開發及全國推廣應用概況[J].江西林業科技,1994(5):15 -16
[27]隋成波,王振蘭,曹桂艷.ABT(生根粉)促進大豆生長發育試驗研究[J].黑龍江科技信息,2009(25):127.
[28]郭俊艷,盧寶鳳.大豆應用ABT生根粉試驗研究報告[J].黑河科技,1998(2):14-16.
[29]童建華,李錫迪,李澤進.ABT生根粉4號在玉米上的應用研究[J].湖南農業科學,1995(1):38-39.
[30]陳國平,高質,孫政才,等.生根粉對玉米生長發育、產量的影響及應用技術的研究[J].玉米科學,1995,3(1):40-46.
[31]劉利華,周有銘,項永齋,等.ABT生根粉對甘薯經濟性狀及產量的影響[J].浙江農業科學,1998(4):178-179.
[32]宋富根.尹紅根.賀春榮,等.GGR-6號生根粉在水稻上的應用效果研究[J].現代農業科技,2010(14):163,167.
[33]張志學,周洪飛.不同農作物施用ABT生根粉增產效果[J].沈陽農業大學學報,1994,25(2):217-220.
[34]于漱琦,田永清.多元復合劑和ABT生根粉對大蘿卜產量和光合速率的影響[J].吉林農業大學學報,1996,18(增刊):92 -95.
[35]姜雙林,李 政,趙國林.ABT生根粉在半干旱地區煙草上的應用研究[J].中國農學通報,2000,16(3):46-47.
[36]段藏祿,張鳳玉,周應軍.ABT生根粉不同濃度浸種對小麥籽粒產量和品質的影響[J].河南職技師院學報,1992,9(3):5 -8.
[37]曹 宏,趙國林.ABT生根粉浸種在旱地玉米上的應用研究[J].干旱地區農業研究,1997,15(4):15-19.
[38]王銘倫,劉魯民,秦月秋,等.ABT生根粉對花生幼根生長的影響[J].萊陽農學院學報,1993,10(4):239-243.