關于多胺在農作物上增產的試驗研究

摘? ? 要：在農業種植過程中，農業生產者最為關注的就是農作物的產量與質量。從走訪的一線種植經驗來看，種植者在作物營養方面已經從單純補充氮、磷、鉀及微量元素，轉向尋找對農作物安全、可以調控作物生長、提升產量的物質。多胺是目前農作物增產提質研究最熱門的物質之一。通過在多種田間作物上開展試驗發現，多胺在75～800倍時能明顯促進農作物生長發育，提升農作物產量。

關鍵詞：多胺；肥料；生菜；甘藍；辣椒

文章編號：1005-2690（2023）12-0001-03? ? ? ?中國圖書分類號：S609? ? ? ?文獻標志碼：B

我國是人口大國，人均農業資源相對稀少。雖然我國國土面積大，但是山地多，可耕種面積相對較少，因此對農作物的單產要求比較高。提升農業產量的方法主要有以下幾種：一是增加種植面積；二是選育優良品種；三是控制減產因素，比如合理使用農藥；四是利用肥料使作物基因最大化表達。

1 多胺的基本介紹

多胺廣泛存在于生物細胞中，是生物代謝過程中產生的一類具有生物活性的低分子量脂肪族含氮堿，主要包括腐胺、尸胺、亞精胺、精胺，以及高亞精胺、高精胺、降亞精胺和降精胺等稀有多胺。20世紀60年代，美國耶魯大學Galston試驗小組開始對多胺進行系統研究，發現多胺具有刺激植物生長和延緩衰老的作用，其作用逐漸引起人們的重視[1]。之后，很多學者加大研究力度，明確了多胺的合成代謝路徑機理。多胺的中心產物是腐胺，多胺本身不僅受到生物合成及運輸調節，也受到代謝降解的影響[2]。

多胺存在于多種高等植物中，在許多單子葉植物和雙子葉植物的器官、組織中均有存在，只是不同組織和器官中多胺的合成代謝水平不同。一般來說，細胞分裂活躍的器官如嫩葉、花蕾的多胺合成代謝速度比較快，生長相對緩慢以及衰老的部位多胺合成速度較遲緩。

由于多胺在生理pH值下具有多聚陽離子特性，其在高等植物抗逆中，不僅能清除活性氧，維持膜穩定性，調節細胞陽離子平衡[3]，而且充當著植物激素的媒介作用，作為第二信使參與植物逆境脅迫信號防御反應。關于多胺的研究發現，多胺參與植物生長的多個發育過程，如植物的種子發育、果實成熟、細胞衰老、花芽分化以及應對逆境脅迫等。

想要提高農作物產量和質量，提升根系對于逆境環境的抗脅迫能力十分重要。農作物生長發育需要強大的根系吸收水分和養分，即使是在設施中種植，依然面臨著各種逆境變化，比如高溫、低溫、鹽脅迫等，導致產量下降。比如，由于常年連作導致金屬鋁在土壤中積聚，會導致地塊局部區域出現鋁中毒的情況。鋁被認為是酸性土壤中限制作物生長最重要的障礙因子，最典型的毒害癥狀就是抑制根系生長，從而抑制水分和養分吸收。余燕（2016）[4]研究發現，短時間的鋁處理（幾分鐘）就可以抑制根系生長，而多胺可以明顯降低鋁毒對作物根系的毒害作用。

本研究設計了不同試驗，探索多胺在作物上的實際表現及最優推薦使用倍數。

2 多胺在辣椒上的試驗

2.1 試驗介紹

試驗地點：上海浦東新區書院鎮日光溫室。

供試作物：辣椒。

試驗時間：2021年3月2—19日。

試驗對比：空白對照（清水）、多胺。

施用方式：澆灌。

2.2 試驗設計

為了驗證多胺是否具有增產效果，進行初步的驗證試驗。

對照組：清水。

處理組：多胺800倍液。

考察指標：株高、莖粗、葉片數、葉綠素含量、地上部鮮重、地下部鮮重、根長、植株干重。

3月2日開始試驗。辣椒目前屬于幼苗期，5葉。

對照組和處理組分別澆灌清水、多胺800倍液800 mL，3月19日觀察并測量長勢，具體數據見表1。

2.3 結果與分析

由表1可知，與清水組的對照相比，澆灌多胺800倍液的辣椒株高增加了7％，莖粗增加了5％，葉片數增加了11％，葉綠素增加了13％，地上部鮮重增加了43％，地下部鮮重增加了38％，根長增加了9％。

2.4 小結

在辣椒幼苗期，用多胺800倍液灌根，可以明顯促進辣椒生長。株高、莖粗、葉片數、葉綠素、地上部鮮重、地下部鮮重、根長部分都有明顯效果，差異顯著。

3 多胺與大量元素、酶解海藻的對比試驗

3.1 試驗介紹

試驗地點：上海浦東新區書院鎮日光溫室。

供試作物：生菜。

試驗時間：2021年5月19日至6月4日。

試驗對比：大量元素20-20-20＋TE、酶解海藻、多胺、空白對照（清水）。

施用方式：灌根。

栽培方式：營養土栽培。

3.2 試驗設計

在種植實踐過程中，與其他增產類的產品進行對比，大量元素20-20-20＋TE、酶解海藻屬于比較常用的肥料，選為對照組。

5月19日，移栽生菜苗。緩苗3 d后分別用大量元素20-20-20＋TE、酶解海藻、多胺800倍液灌根。5月22日第2次灌根，5月29日第3次灌根。6月4日觀察長勢，數據見表2。

3.3 結果與分析

不同處理對生菜的影響包括3個部分，分別為地上部鮮重、地下部鮮重、根長，其中大量元素20-

20-20＋TE處理與空白對照相比，增產效果并不顯著，基本與空白對照組持平。

由圖1可知，相比于對照組，酶解海藻處理的生菜地上部鮮重增重16.7％，差異顯著；多胺處理的增重25.4％，差異顯著。

由圖2可知，相比于對照組，酶解海藻處理的生菜地下部鮮重增重18.4％，差異顯著；多胺處理的增重45.2％，差異顯著。

由圖3可知，相比于對照組，酶解海藻處理的生菜根長增長16.7％，差異顯著；多胺處理的增長25.4％，差異顯著。

3.4 小結

根據試驗數據結果可知，生菜種植中，大量元素20-20-20＋TE處理的增產效果不明顯，可能原因一是生菜種植采用的培養土已經含有作物生長所必需的營養元素，二是大量元素20-20-20＋TE的使用倍數過低。相比于空白對照，酶解海藻處理的增產效果顯著。相比于空白對照、酶解海藻處理，多胺處理的增產效果顯著，尤其是在地下部分，根長和根系重量部分相比于空白對照差異明顯。這說明，多胺對于生菜根系的橫向和縱向生長都有促進效果。

4 不同濃度多胺在甘藍上的試驗

4.1 試驗介紹

試驗地點：上海浦東新區書院鎮日光溫室。

供試作物：甘藍（3葉1心）。

試驗時間：2021年2月25日至3月15日。

多胺稀釋濃度：50、100、500、800、1 000、5 000、10 000倍液澆灌。

對照組：清水對照（CK-0）；1/4園試營養液（CK-

1）；1/2園試營養液（CK-2）。

栽培基質：椰糠。

4.2 試驗設計

測試多胺灌根的最佳濃度，指導種植應用。每個處理設3次重復。甘藍移栽后各處理澆灌200 mL，觀察植株長勢，其余時間保持澆水時間一致。2月25日移栽，3月15日觀察?？疾熘笜耍呵o粗、葉綠素、葉面積、植株鮮重、干重和根長。

4.3 結果與分析

3月15日，對甘藍性狀進行觀察統計，結果見表3、表4。

由表3可知，多胺稀釋濃度在5 000、10 000倍時，甘藍的各項生理指標與1/4園試營養液效果相似，此時的甘藍仍然處于養分缺乏狀態，說明此倍數的多胺效果不顯著。多胺稀釋濃度在800～1 000倍時，除莖粗和葉綠素略低于1/2園試營養液外，其他的生理指標相比都有明顯增加，差異顯著（5％水平）。多胺稀釋濃度在500倍時，甘藍的所有生長指標相比于1/2園試營養液都有所增加，差異顯著。多胺稀釋濃度在100倍時，地上部鮮重、地下部鮮重、地下部干重、葉綠素和葉面積指標相比于1/2園試營養液差異顯著。對比地上部鮮重、地下部鮮重、地下部干重、葉綠素和葉面積可以發現，多胺的稀釋濃度在100倍時達到最佳效果，繼續增加濃度對作物的增益效果不明顯。

4.4 小結

通過本次試驗可以得出，多胺的安全使用濃度范圍在75～1 000倍，100倍為最佳使用濃度，但稀釋濃度為800～1 000倍即有明顯效果，因此，在實際應用過程中，推薦多胺稀釋濃度為800～1 000倍。

5 結論

多胺是一種安全高效的增產物質，可以有效促進植物生長發育，從而達到增產的目的。初期，在辣椒上進行的多胺效果試驗結果表明，多胺在辣椒幼苗期可以明顯促進幼苗生長，對株高、莖粗、葉片數、葉綠素、地上部鮮重、地下部鮮重、根長部分都有明顯效果，差異顯著。后續繼續探索，多胺與傳統的增產肥料產品對比，選擇了大量元素20-20-20＋TE和酶解海藻類產品。在生菜種植中，多胺相比于空白對照、大量元素20-20-20＋TE、酶解海藻，在地上部鮮重、地下部鮮重、根長方面都有顯著效果。為了進一步研究多胺實際適宜濃度，進行了濃度梯度探索試驗。在甘藍的對比試驗中，與空白對照、1/4園試營養液、1/2園試營養液相比，多胺的最佳使用濃度為100倍，而稀釋濃度為800～1 000倍即有明顯差異效果，適合推廣。

參考文獻：

[1]宋永駿，刁倩楠，齊紅巖.多胺代謝與植物抗逆性研究進展[J].中國蔬菜，2012（18）：36-42.

[2]沈永娟，張輝，王倩，等.植物中多胺的合成代謝及其分子生物學水平研究進展[J].保鮮與加工，2018，18（6）：157-161.

[3]段九菊，郭世榮，康云艷，等.鹽脅迫對黃瓜幼苗根系生長和多胺代謝的影響[J].應用生態學報，2008（1）：57-64.

[4]余燕.多胺對小麥耐鋁性的調控作用及其機理[D].杭州：浙江大學，2016.

作者簡介：李明通（1987—），男，漢族，山東淄博人，本科，初級農藝師，研究方向為土壤肥料。