5-氨基乙酰丙酸對熊貓豆光合特性及繁種量的影響

盛彥霏 閆曉娟 王學鵬 陳葉

摘 要 以熊貓豆為試驗材料，通過葉面噴施不同濃度的5-氨基乙酰丙酸（ALA），探討其對熊貓豆光合特性和繁種量的影響。結果表明：與對照相比，噴施ALA使熊貓豆株高增加4.38%～8.87%，莖粗增加0.37%～0.93%，葉綠素含量增加2.38%～11.06%，光合速率增加1.06%～9.70%，繁種量增加8.24%～17.39%;其中噴施1 500倍液ALA效果最佳，使株高增加8.87%，莖粗增加0.93%，葉綠素含量增加11.06%，光合速率增加9.70%，繁種量增加17.39%。建議在熊貓豆生產上噴施1 500倍ALA，以達到增產增效的目的。

關鍵詞 熊貓豆;ALA;產量

中圖分類號：S52 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.14.070

5-氨基乙酰丙酸（ALA）是合成葉綠素的關鍵原料，能促進植物體內碳水化合物的形成，從而加快器官的生長。前人在玉米、甜葉菊和葉菜上的研究表明，ALA能明顯提高作物產量[1-3]。郭彥兵等[4]認為ALA可以促進馬蹄蓮的光合作用并提高產量，加快營養物質向地下部轉移，改善種球品質;張帥等[5]對百合的研究證明，葉面噴施ALA可以改善葉綠素含量，促進百合植株生長，低濃度作用更為明顯;楊莉莉等[6]研究證明，噴施ALA可以增加葡萄的產量;鄢巖等[7]研究表明，在荒漠區設施番茄和辣椒的葉面噴施ALA有利于提高產量;胡云鵬等[8]研究表明，在百合上噴施ALA可以促進產量。美國、日本、加拿大等國家已將ALA廣泛用于提高農產品產量和品質[9]。雖然前人用ALA在多種作物上已有研究，但在熊貓豆（Phaseolus coccineus L.）上的應用未見報道。為此，以甘肅省張掖市的珍稀名貴彩色豆種熊貓豆為試驗材料，利用不同濃度ALA對熊貓豆進行葉面噴施試驗，探討其對熊貓豆光合作用及繁種量的影響，為ALA在熊貓豆上的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在張掖市甘州區甘俊鎮祁連村，海拔1 588 m，年日照時間2 950 h，年平均降雨量145.9 mm，年平均氣溫6.5 ℃，全年降雨量415 mm，無霜期160 d。前茬作物為玉米。

1.2 試驗材料

熊貓豆由張掖開心格林種業有限責任公司提供;ALA液體肥料由張掖科欣生化科技有限公司提供（ALA含量為0.6 g·L-1）。

1.3 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，將ALA樣品分別稀釋

2 000倍、1 500倍、1 000倍和500倍4個濃度水平，以噴施等量清水作為對照（CK），試驗共設5個處理，3次重復，小區面積15 m2（5 m×3 m）。采用平作覆膜種植模式，4月20日播種，行距40 cm，株距30 cm。

1.4 施藥時間

分別于2018年6月1日、6月10日、6月20日葉面噴施相應濃度的ALA，共3次。

1.5 施藥方法與安全性檢測

施藥方法采用凱通3WB5-16型背負式噴霧器施藥。噴施ALA之后觀察熊貓豆葉色、葉姿和植株有無異常，進行安全性檢查。

1.6 指標測定

于7月10日測定小區內植株的葉綠素含量和光合速率。葉綠素含量采用葉綠素測定儀（TYS-B型），光合速率采用TPS-2便攜式光合系統測定儀測定。收獲期每小區隨機取20株植株，分別測其株高和近地面處莖粗（用直徑表示），并測定株莢數、莢粒數、千粒質量和小區繁種量。

1.7 數據處理與統計分析

試驗數據的統計分析采用Excel 2007和SPSS 23.0軟件處理。

2 結果與分析

2.1 ALA對熊貓豆安全性的影響

安全性是反映藥物對作物生長正常與否的重要指標。在噴施不同濃度的ALA之后進行田間觀察，沒有出現植株萎蔫現象，也沒有發現畸形苗，植株葉色均表現正常，由此說明ALA無毒性（見表1），使用安全。

2.2 ALA對熊貓豆生長的影響

由表1可以看出，在不同濃度ALA處理下，熊貓豆的株高均有不同程度的增加。當稀釋濃度分別為2 000倍、1 500倍、1 000倍和500倍時，株高與對照相比分別增加了7.44 cm、7.91 cm、7.35 cm和3.91 cm，且不同處理與對照相比，差異均達顯著水平，但處理間差異不顯著。其中噴施1 500倍時，株高較對照增加最明顯，與對照相比株高增加了8.87%。由此說明，不同濃度的ALA對株高表現為低促高抑效應。

由表1可以看出，ALA溶液對熊貓豆植株莖粗影響較小。當稀釋濃度分別為2 000倍、1 500倍、1 000倍、500倍時，莖粗較對照分別增加0.05 cm、0.05 cm、0.04 cm和0.02 cm。統計分析結果顯示，不同處理間差異不顯著。由此說明，ALA處理對植株的莖粗影響不大。

由表1可以看出，不同處理對熊貓豆的葉綠素含量有一定的促進作用。當濃度分別為2 000倍、1 500倍、

1 000倍、500倍時，葉綠素含量較對照分別增加了8.35%、11.06%、3.29%和2.38%，不同處理與對照相比，差異均達顯著水平，2 000倍和1 500倍液與1 000倍、500倍液間差異均達顯著水平。當濃度為1 500倍時，葉綠素含量增加最明顯。說明使用ALA有利于提高熊貓豆葉綠素的含量。

由表1可以看出，不同處理對熊貓豆的光合速率有一定的促進作用。當濃度分別為2 000倍、1 500倍、

1 000倍、500倍時，光合速率較對照分別增加了5.71%、9.70%、3.31%和1.06%。且不同處理與對照相比，差異均達顯著水平，但處理間差異不顯著。當濃度達到1 500倍時，光合速率增加最明顯。由此說明使用ALA有利于增加熊貓豆的光合速率，進而提高作物的光和產量。

2.3 ALA對熊貓豆繁種量的影響

繁種量是衡量熊貓豆收益高低的重要指標。由表2可以看出，噴施ALA能夠不同程度地促進熊貓豆豆莢數、莢粒數和千粒質量的增加。當濃度分別為2 000倍、1 500倍、1 000倍、500倍時，豆莢數分別比對照增加1.19個、1.98個、1.07個和0.86個;莢粒數分別比對照增加15.76%、15.29%、6.59%和4.71%;千粒質量比對照分別增加1.90%、2.37%、0.98%和0.54%。經差異顯著性分析，不同處理與對照相比，每株的豆莢數差異均達顯著水平，處理間相比，差異不顯著;而莢粒數和千粒質量與CK相比，差異均不顯著。其中，濃度為1 500倍液時，熊貓豆的豆莢數、莢粒數和千粒質量都達最高值。由此說明使用1 500倍的ALA有利于增加熊貓豆的光合速率，進而提高作物的光和產量。

3 討論

ALA是一種對環境友好的具有多種生理活性的植物生長調節劑，將其應用于作物生產，不僅具有提高作物產量、改善作物品質的潛力，還可滿足食品質量安全的要求[10]，同時，ALA對植物的生長及增產效果取決于ALA的施用濃度、施用時期及作物種類[11]。前人在玉米[1]、百合[5，8]、葡萄[6]、番茄和辣椒等[7]上的試驗都表明其具有較好的增產效果。熊貓豆為河西走廊的珍稀品種，靠常規方法繁種，此次試驗表明：施用不同濃度的ALA溶液與對照相比，使熊貓豆株高增加了4.38%～8.87%;繁種量增加了8.24%～17.39%，其中施用1 500倍的ALA時，繁種量增加了17.39%，株高增加8.87%，莖粗增加0.93%，葉綠素含量增加11.06%，光合速率增加9.70%。其增產效果與前人的研究結論基本一致。此結果產生的原因是由于ALA是生物體內卟啉化合物生物合成的第一個關鍵性前體，低濃度的ALA調節了植物生長發育[7]，從而與促進葉綠素的形成[2]，與弱光下幼苗光合能力的提高有關[12]。

本試驗僅選用了熊貓豆為試驗材料，也僅為一年的試驗結果，對其他品種和不同栽培模式的影響有待進一步研究。ALA無毒、使用安全、增效顯著，建議在熊貓豆生產上推廣應用。

參考文獻：

[1] 孫陽，王燚，孟瑤，等.外源5-氨基乙酰丙酸對低溫脅玉米幼苗生長及光合特性的影響[J].作物雜志，2016（5）：87-93.

[2] 陳葉，李番，馬秀萍，等.5-氨基乙酰丙酸對甜葉菊產量和糖含量的影響[J].中國糖料，2017，39（2）：36-38.

[3] 王小英，陳占飛，同延安.乙酰丙酸對葉菜產種量，葉綠素和硝態氮的影響[J].中國農學通報，2018，34（2）：

18-22.

[4] 郭彥兵，屈德洪，吳景芝，等.葉面噴施ALA對彩色馬蹄蓮種球及盆花品質的影響[J].南方農業學報，2018，49（1）：109-115.

[5] 張帥，姜慧茹，何俊娜，等. 葉面噴施5-氨基乙酰丙酸對百合生長發育和切花質量的影響[C]. 中國園藝學會.中國園藝學會2015年學術年會論文摘要集[C].北京：中國園藝學會，2015：212.

[6] 楊莉莉，馬龍，李獻軍，等.乙酰丙酸對“巨峰”葡萄葉綠素，產量和品質的影響[J].北方園藝，2015（24）：5-8.

[7] 鄢巖，賀會強，陳振東，等.5-氨基乙酰丙酸和葉面肥對荒漠區設施番茄和辣椒生長發育，產量和品質的影響[J].西北農業學報，2016，25（10）：1515-1521.

[8] 胡云鵬，李宇輝，穆鼎，等.5-氨基乙酰丙酸對百合生長發育的影響[J].仲愷農業工程學院學報，2017，

30（2）：1-5.

[9] Nishihara E，Kondo K，Parvez M M，et al.Role of 5-aminolevulinic acid （ALA） on active oxygen-scavenging system in NaCl-treated spinach （Spinacia oleracea）[J].Journal of Plant Physiology，2003，160（9）：1085-1091.

[10] 張忠福，程紅玉，王俊科.5-氨基乙酰丙酸（ALA）在馬鈴薯上的應用[J].中國馬鈴薯，2017，31（6）：335-340.

[11] 俞建良，郭孝孝，熊結青.5-氨基乙酰丙酸（ALA）的應用研究進展[J].化學與生物工程，2015，32（9）：10-15.

[12]俞建良，郭孝孝，熊結青.5-氨基乙酰丙酸（ALA）的應用研究進展[J].化學與生物工程，2015，32（9）：10-15.

（責任編輯：劉昀）