抑制辣椒幼苗植物生長(zhǎng)延緩劑對(duì)辣椒生長(zhǎng)發(fā)育的影響

王雪艷，姜藝昊，朱靜如，謝麗芬，郭勤衛(wèi)，張婷，項(xiàng)小敏，劉慧琴，李朝森*

(1.衢州市農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 衢州 324000；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖北 武漢 430070)

辣椒是我國(guó)第二大蔬菜作物，健壯的辣椒幼苗是大量生產(chǎn)的基礎(chǔ)。高溫、多雨和高濕等環(huán)境條件容易造成辣椒苗徒長(zhǎng)，形成高腳苗，定植后植株生長(zhǎng)勢(shì)弱，易倒伏，不易成活。植物徒長(zhǎng)主要是由于下胚軸的過(guò)度伸長(zhǎng)，影響因素主要包括環(huán)境因素和內(nèi)源激素2個(gè)方面。研究表明，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在預(yù)防幼苗徒長(zhǎng)方面有較好的應(yīng)用價(jià)值[1]。

生產(chǎn)上廣泛使用的植物生長(zhǎng)延緩劑主要有矮壯素和多效唑，兩者均是赤霉素的拮抗劑[2]。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可通過(guò)抑制植物內(nèi)源赤霉素的合成來(lái)抑制幼苗徒長(zhǎng)[3]，增加植株的壯苗率。矮壯素主要作用是使植株矮壯、節(jié)間短縮、葉片顏色加深、植株的坐果率提高[4]。研究表明，10～50 mg·L-1矮壯素噴施處理有利于控制番茄幼苗徒長(zhǎng)，提高幼苗質(zhì)量[5]。

多效唑是一種新型的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，可抑制赤霉素衍生物的生成，減少植物細(xì)胞的分裂和伸長(zhǎng)。多效唑還具有延緩植物生長(zhǎng)、抑制莖稈伸長(zhǎng)、縮短節(jié)間、促進(jìn)花芽分化、提高產(chǎn)量等效果[6]。一般植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的施用方式有浸種[7]、葉面噴施[8]、根際施用[9]等。不同的噴施方式對(duì)幼苗的形態(tài)建成略有不同。就株高而言，土壤溝施可能比葉面噴霧更有效，但因沒(méi)有與花器或花芽直接接觸而減少了對(duì)花期的影響[10]；拌種或土壤施用對(duì)于幼苗生長(zhǎng)勢(shì)的影響略大。根據(jù)研究目的不同，可選擇適合的施用方式。

為抑制辣椒幼苗徒長(zhǎng)，解決辣椒育苗過(guò)程中的徒長(zhǎng)和易倒伏問(wèn)題，研究多效唑與矮壯素2種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)辣椒生長(zhǎng)發(fā)育的影響，旨在為穴盤(pán)育苗的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

以衢州市農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院蔬菜所選育的白辣椒品種衢椒5號(hào)為試驗(yàn)材料，于2020年7月23日在東湖科創(chuàng)基地育苗棚播種。供試植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑為15%多效唑可濕性粉劑(江蘇七洲綠色化工股份有限公司)和50%矮壯素水劑(四川國(guó)光有農(nóng)化股份有限公司)。

1.2 方法

于辣椒幼苗兩葉一心期用噴壺將矮壯素和多效唑均勻噴施葉面，直至葉面完全浸濕。矮壯素處理濃度分別為100(TA1)、200(TA2)、300(TA3)、400(TA4)mg·L-1；多效唑處理濃度分別為50(TD1)、100(TD2)、150(TD3)、200(TD4)、250 mg·L-1(TD5)。以上處理均以噴施清水為對(duì)照(CK)，每處理重復(fù)3次，每重復(fù)30株。

1.3 生理指標(biāo)測(cè)定

于噴施后的第15日測(cè)量辣椒幼苗的株高、總?cè)~綠素、莖粗及根冠比等幼苗期生理指標(biāo)，成株期的早期產(chǎn)量、成株高、主莖高。每處理重復(fù)3次，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選測(cè)5株。株高為基質(zhì)表面到植株最高點(diǎn)的垂直距離，主莖高為基質(zhì)表面到門(mén)椒位置的距離，均用直尺測(cè)量；莖粗為子葉下方1 cm處的直徑，用游標(biāo)卡尺測(cè)量[11]；相對(duì)葉綠素含量采用手持葉綠素儀(SPAD-502 plus)測(cè)定，每處理選取5 片長(zhǎng)勢(shì)相同的葉片，每片葉片測(cè)3次；用精度為0.01 的電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司，中國(guó))測(cè)定植株地上部和地下部鮮重，測(cè)定地下部鮮重前將地下部分先用清水沖洗干凈，吸干水分；在辣椒結(jié)果期，收取單株前三檔上商品果并稱(chēng)量單株產(chǎn)量。

1.4 生理指標(biāo)分析

采用SPSS 19.0軟件和Excel 2013對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物生長(zhǎng)延緩劑對(duì)辣椒幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響

2.1.1 不同濃度多效唑和矮壯素對(duì)辣椒幼苗莖粗和株高的影響

由圖1可知，在兩葉一心期，用100、200、300、400 mg·L-1的矮壯素處理辣椒幼苗后15 d，株高與對(duì)照相比無(wú)明顯差異，但相比TA2、TA3而言，TA4的株高顯著降低；各處理莖粗均高于對(duì)照，較對(duì)照增長(zhǎng)21.4%～38.3%，但處理間無(wú)明顯差異。

柱上無(wú)相同小寫(xiě)字母表示在5%水平差異顯著，圖2、4、6～9同。

如圖2所示，在噴施不同濃度的多效唑后，各處理均出現(xiàn)不同程度的矮化，且表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。在一定的濃度范圍內(nèi)，隨著處理濃度的升高，對(duì)株高的抑制和莖粗的增加效果越明顯。在株高方面，TD1～TD5均被明顯抑制。其中TD3、TD5抑制效果最為明顯。在莖粗方面，除TD4外，其他各處理均顯著高于對(duì)照，其中TD1、TD2增加最明顯，增粗率達(dá)28.6%和29.6%。

圖2 多效唑處理對(duì)辣椒幼苗株高及莖粗的影響

2.1.2 矮壯素和多效唑?qū)苯酚酌缛~片和根系形態(tài)的影響

在兩葉一心期噴施矮壯素和多效唑，兩葉一心至四葉一心期的辣椒葉片和根系的生長(zhǎng)明顯受到抑制。如圖3(A)所示，與對(duì)照相比，矮壯素與多效唑處理的幼苗葉片和根系均變小、短縮，且多效唑比矮壯素的抑制效果更為明顯。如圖3(B)所示，在處理后10天，與對(duì)照相比，葉片面積均明顯變小，此時(shí)矮壯素處理的根系基本與對(duì)照無(wú)明顯差異，但多效唑處理的辣椒幼苗根毛明顯增多，且根系發(fā)達(dá)。

圖3 矮壯素和多效唑處理對(duì)辣椒幼苗根系及葉片的影響

2.1.3 矮壯素和多效唑?qū)苯酚酌绲厣系叵碌挠绊?/p>

根冠比是反映植株地上部分和地下部分協(xié)調(diào)性的指標(biāo)，可用于衡量辣椒發(fā)育的狀況。從圖4可知，TA2與對(duì)照相比根冠比顯著下降，TA1、TA3、TA4與對(duì)照無(wú)差異性；多效唑各處理均顯著高于對(duì)照，根冠比增加明顯，TD1～TD5分別較對(duì)照增加101.5%、43.7%、71.9%、109.4%、176.6%，其中以TD1與TD5處理后最為顯著。

圖4 矮壯素(左)和多效唑(右)處理對(duì)辣椒幼苗根冠比的影響

2.1.4 多效唑和矮壯素對(duì)辣椒植株花期的影響

一般花期較早意味著植株早熟性較好。本試驗(yàn)對(duì)于花期的研究?jī)H進(jìn)行了定性觀察，不同濃度的同類(lèi)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)花期的影響基本一致。由圖5可知，在兩葉一心期，用多效唑和矮壯素處理辣椒幼苗后，多效唑處理后的植株現(xiàn)蕾較早，而矮壯素處理的花蕾出現(xiàn)時(shí)間與對(duì)照無(wú)明顯差別。

C為對(duì)照，D為矮壯素處理，E為多效唑處理。

2.2 多效唑和矮壯素對(duì)辣椒幼苗葉綠素含量的影響

由圖6可知，不同濃度矮壯素處理的辣椒幼苗總?cè)~綠素含量均高于對(duì)照，但差異不顯著；多效唑處理的均顯著高于對(duì)照，且增多明顯，增幅在36.5%～75.2%。

圖6 矮壯素和多效唑處理對(duì)辣椒總?cè)~綠素含量的影響

2.3 植物生長(zhǎng)延緩劑對(duì)辣椒成株期農(nóng)藝性狀的影響

2.3.1 多效唑和矮壯素對(duì)辣椒成株高度的影響

由圖7可知，在成株期，矮壯素處理的辣椒成株高度均低于對(duì)照，抑制率達(dá)5.01%～16.70%；除TA1外，均顯著低于對(duì)照，TA2、TA3、TA4處理間無(wú)顯著差異。矮壯素處理組的主莖高度與對(duì)照差異不顯著。

圖7 矮壯素處理對(duì)辣椒株高和主莖高度的影響

由圖8可知，噴施多效唑后，成株高和主莖高均不同程度地被抑制，成株高降低40.1%～59.1%，各處理顯著低于對(duì)照，其中TD4抑制最顯著。各處理主莖高顯著低于對(duì)照，主莖高縮短28.3%～61.3%，其中TD4抑制最為明顯。

圖8 多效唑處理對(duì)辣椒株高和主莖高度的影響

2.3.2 植物生長(zhǎng)延緩劑對(duì)辣椒早期產(chǎn)量的影響

矮壯素處理后，辣椒的早期產(chǎn)量表現(xiàn)無(wú)一定的規(guī)律性。由圖9可知，TA1與TA2產(chǎn)量顯著高于對(duì)照，TA3產(chǎn)量顯著低于對(duì)照，TA4與對(duì)照無(wú)顯著差異。多效唑處理組中，TD1的產(chǎn)量顯著高于對(duì)照，其后隨著濃度的增加，TD3、TD4、TD5的產(chǎn)量顯著低于對(duì)照。

圖9 多效唑和矮壯素處理對(duì)辣椒早期產(chǎn)量的影響

3 小結(jié)與討論

適宜濃度的矮壯素和多效唑能抑制幼苗的徒長(zhǎng)[12-14]。調(diào)節(jié)劑施用方式多樣，本試驗(yàn)采用葉面噴施的方法，結(jié)果與前人研究大體一致，但噴施多效唑和矮壯素對(duì)辣椒幼苗矮化效果有所不同，發(fā)現(xiàn)辣椒幼苗對(duì)矮壯素的敏感性低于多效唑。

本試驗(yàn)設(shè)計(jì)了2種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的一系列濃度。在100～400 mg·L-1的濃度范圍內(nèi)，矮壯素處理對(duì)苗期株高和成株期主莖高度無(wú)明顯抑制作用，但是200、300、400 mg·L-1的矮壯素處理后的成株期株高卻顯著變小。推測(cè)矮壯素主要是通過(guò)抑制側(cè)枝的長(zhǎng)度來(lái)控制株高。這與Frost等[15]提出的矮壯素只影響莖亞頂端分生組織細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)，不影響頂端分生組織分化的觀點(diǎn)相符。在各濃度多效唑處理后的15 d幼苗的下胚軸伸長(zhǎng)受到極顯著抑制；成株高的抑制率要低于噴施后15 d的株高，推測(cè)多效唑在處理后的短時(shí)間內(nèi)即可對(duì)植株高度產(chǎn)生影響。

各濃度多效唑在施用后，兩葉一心期植株的地上地下部分均受到抑制，至六葉一心期，多效唑的地下部分恢復(fù)至正常，多效唑處理組的根系比正常旺盛，推測(cè)多效唑處理后營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要供給地下部分，施用矮壯素的植株在后期營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要供給地上部分，而該推測(cè)也與2種生長(zhǎng)延緩劑處理后植株的根冠比情況吻合。

矮壯素和多效唑測(cè)定的各項(xiàng)指標(biāo)處理后綜合比較，以 50 mg·L-1矮壯素處理對(duì)辣椒幼苗徒長(zhǎng)的抑制效果最好。