李小勇,夏祥華,黃丹娜,蔣臻韜
(1賀州學(xué)院食品與生物工程學(xué)院,廣西賀州 542899;2廣西果蔬保鮮和深加工研究人才小高地,賀州 542899;3廣西壯族自治區(qū)藥用植物園,南寧 530023;4桂林百科農(nóng)業(yè)科技有限公司,廣西桂林 541004)
蔓性千斤拔(Flemingia philippinensis Merr.et Rolfe)是豆科植物,以根入藥,為《中國(guó)藥典》(2010版)所收載3種千斤拔正品基源之一[1,2],俗名“土黃雞,金雞落地,牛大力,千斤吊”等,主產(chǎn)于我國(guó)西南、中南和東南部地區(qū),是“婦科千金片”“金雞沖劑”和“壯腰健腎丸”等中成藥的主要原料藥[3]。近年來(lái),隨著蔓性千斤拔種植面積的逐漸擴(kuò)大,其種子市場(chǎng)需求量不斷增加,而傳統(tǒng)的種子生產(chǎn)中由于花莢期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)同步,受果莢成熟后易自然炸裂和種子自然損失率高等的影響,導(dǎo)致結(jié)實(shí)率下降和種子產(chǎn)量水平低等問(wèn)題。如何通過(guò)化控措施來(lái)提高其種子產(chǎn)量是蔓性千斤種子繁育體系中亟待解決的重要課題之一。
多效唑(MET)是一種新型、廣譜性的植物生長(zhǎng)延緩劑,具有調(diào)控作物生長(zhǎng)和增加作物產(chǎn)量的作用[4,5]。學(xué)界對(duì)多效唑在中藥材人參種子生產(chǎn)和厚樸生育調(diào)控上進(jìn)行了研究[6,7];也有研究表明噴施多效唑?qū)μ岣呗郧Ы锇畏N子產(chǎn)量和植物葉片的葉綠素含量有一定促進(jìn)作用[8,9],但暫未發(fā)現(xiàn)關(guān)于多效唑?qū)β郧Ы锇畏N子產(chǎn)量構(gòu)成因子和干物質(zhì)生產(chǎn)特性的影響方面的研究。為深入探討多效唑?qū)β郧Ы锇畏N子產(chǎn)量和干物積累的調(diào)控效應(yīng),本試驗(yàn)設(shè)計(jì)4種不同多效唑濃度處理,比較其對(duì)蔓性千斤拔種子產(chǎn)量和干物質(zhì)生產(chǎn)特性的差異,旨在為其高產(chǎn)種子生產(chǎn)技術(shù)體系建立提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
蔓性千斤拔種子由桂林市百科農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。種子經(jīng)打磨處理后,其發(fā)芽率>90%。多效唑(15%)從南寧市農(nóng)資市場(chǎng)購(gòu)買。
1.2.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況
試驗(yàn)于2015年在桂林市靈川縣青獅潭鎮(zhèn)進(jìn)行。試驗(yàn)地位于25°30′163″N,110°13′551″E,海拔216 m。地處中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,雨量充沛,年均日照時(shí)數(shù)1614.7 h,無(wú)霜期320 d,降水量1941.5 mm,氣溫18.7℃。供試土壤為黃壤,土壤肥力中等,其理化指標(biāo):pH 4.24,有機(jī)質(zhì)66.81 mg/kg,全氮1.73 g/kg,全磷0.72 g/kg,全鉀7.50 g/kg,堿解氮134.32 mg/kg,有效磷15.11 mg/kg,速效鉀15.5 mg/kg。
1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)4種不同濃度多效唑處理:CK.噴清水,T1.50 mg/L,T2.100 mg/L,T3.150 mg/L。5月7日播種(直播),行距25 cm,株距10 cm,每穴2~3粒種,5月13日出苗,6月10日間苗,每穴留2株。小區(qū)長(zhǎng)3.0 m,寬1.5 m,面積4.5 m2,3次重復(fù),共12個(gè)小區(qū)。在花莢期噴施多效唑,每次每小區(qū)2000 mL,連續(xù)噴施3次,每次間隔1 d,CK噴等量清水。噴藥后每個(gè)小區(qū)采用尼龍網(wǎng)袋套袋30株。其他田間管理措施均按蔓性千斤拔種子生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行。
1.3.1 葉片SPAD值測(cè)定
在噴藥后7、14、21 d,每小區(qū)隨機(jī)選擇5株,采用葉綠素儀(SPAD-502)測(cè)定葉片的葉綠素相對(duì)含量(SPAD值)。
1.3.2 干物質(zhì)積累量測(cè)定
種子成熟期,每小區(qū)按“間隔法”取樣套袋植株10株考種,將葉、莖、籽粒、果莢分別裝袋,于105℃下殺青30 min,然后在80℃下烘72 h至恒重,用電子天平(感量0.01 g)稱量各器官干物質(zhì)量。
1.3.3 考種與測(cè)產(chǎn)
考種與干物質(zhì)測(cè)定同時(shí)進(jìn)行,主要考察單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和單株產(chǎn)量等經(jīng)濟(jì)性狀;同時(shí)收獲各小區(qū)其他套袋樣株的種子,裝袋烘干,稱量其干重,然后將其計(jì)算成每公頃產(chǎn)量(按14%含水率折算)。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析采用SAS 9.0軟件。
2.1.1 產(chǎn)量表現(xiàn)及構(gòu)成因子
不同處理間種子產(chǎn)量差異顯著。與CK比較,T1處理的種子產(chǎn)量顯著提高了17.3%;T3處理則降低了14.4%,T2處理增加了4.0%,但與CK無(wú)顯著差異。從產(chǎn)量構(gòu)成因子上看,與CK相比,T1處理單株總粒數(shù)和果莢數(shù)分別提高了1.77%和5.75%,但與CK無(wú)顯著差異;T2和T3處理的單株粒數(shù)分別顯著減少了7.76%和10.65%,單株果莢數(shù)則分別顯著減少了16.8%和19.8%;不同處理的結(jié)實(shí)率差異較??;在千粒重上,T1處理比CK顯著提高了8.31%,T2和T3處理分別提高了4.6%和5.37%,但與CK差異均不顯著;各處理在單株粒重上差異顯著,與CK相比較,T1和T2處理分別顯著增加了20.6%和10.64%,T3處理則顯著減少了10.64%(表1)。表明噴施低濃度的多效唑處理對(duì)蔓性千斤拔種子有顯著的增產(chǎn)效應(yīng),其增產(chǎn)原因主要來(lái)自千粒重和單株粒重的顯著提高。
表1 不同濃度多效唑處理的種子產(chǎn)量及構(gòu)成因子Table 1 Impact of different treatments of MET content on seed yield and its component of Flemingia philippinensis
2.1.2 單株種子產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因子的相關(guān)分析
由表2可知,單株種子產(chǎn)量與單株粒數(shù)和果莢數(shù)呈顯著正相關(guān),其相關(guān)系數(shù)分別為0.6126和0.5657,與結(jié)實(shí)率顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.5361),與千粒重正相關(guān)。從產(chǎn)量構(gòu)成因子間相互關(guān)系上看,單株粒數(shù)與單株果莢數(shù)極顯著正相關(guān),其相關(guān)系數(shù)為0.9124。偏相關(guān)分析結(jié)果顯示,單株種子產(chǎn)量與單株粒數(shù)和千粒重正相關(guān),其偏相關(guān)系數(shù)分別為0.5110和0.4952,與結(jié)實(shí)率顯著負(fù)相關(guān)(Pr=-0.6566),與單株果莢數(shù)負(fù)相關(guān)。上述分析說(shuō)明,單株粒數(shù)和結(jié)實(shí)率與蔓性千斤拔單株種子產(chǎn)量有密切的相關(guān)性。
表2 單株種子產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因子的相關(guān)系數(shù)和偏相關(guān)系數(shù)Table 2 Correlation coefficient and partial correlation coefficient between seed yield per plant and its components
2.1.3 單株種子產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因子的通徑分析
各產(chǎn)量構(gòu)成因子對(duì)蔓性千斤拔單株種子產(chǎn)量的直接作用表現(xiàn)為:?jiǎn)沃炅?shù)>結(jié)實(shí)率>千粒重>單株果莢數(shù);其中單株粒數(shù)和千粒重對(duì)單株種子產(chǎn)量有明顯的正效應(yīng),而結(jié)實(shí)率和單株果莢數(shù)對(duì)單株種子產(chǎn)量有一定的負(fù)效應(yīng)。從貢獻(xiàn)率看,單株粒數(shù)對(duì)蔓性千斤拔單株粒重的貢獻(xiàn)率最大,為0.4918,其次是結(jié)實(shí)率,為0.2677,貢獻(xiàn)率較低的為千粒重和單株果莢數(shù)(表3)。上述分析表明,決定蔓性千斤拔單株種子產(chǎn)量的關(guān)鍵因子是單株粒數(shù)和結(jié)實(shí)率。
表3 不同濃度處理的單株種子產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因子的通徑系數(shù)Table 3 Path coefficient of seed yield per plant and its components under different treatments of MET content
從表4可知,各處理單株干物重差異顯著。與CK比較,T1處理的單位面積莖葉干重、果莢籽粒干重和總干物重分別顯著提高了21.6%、18.2%和20.48%,T2和T3兩處理的單位面積莖葉干重和總干物重與CK差異均不顯著;但在果莢籽粒重上比CK分別降低了6.86%和9.10%;從莢果占總干物重的比例上看,各處理間無(wú)顯著差異。T2處理的經(jīng)濟(jì)系數(shù)比CK顯著提高14.02%,而其他兩處理與CK差異均不顯著。表明噴施低濃度的多效唑有利于群體地上部分干物質(zhì)積累量的顯著增加。
表4 不同濃度多效唑處理的蔓性千斤拔地上部分干物質(zhì)分配Table 4 Dry matter distribution of above-ground of Flemingia philippinensis under different treatments of MET content
隨著多效唑處理時(shí)間的延長(zhǎng),不同濃度處理間葉片SPAD值均呈現(xiàn)先降后略升高的趨勢(shì)。與CK比較,T1處理SPAD值在噴施后7、14和21 d分別增加了4.31%、4.67%和3.44%,后兩次測(cè)定時(shí)差異顯著;T2和T3兩處理SPAD值與CK無(wú)顯著差異。表明噴施低濃度多效唑?qū)μ岣呗郧Ы锇紊笃谌~片的葉綠素含量有一定的促進(jìn)作用。
表5 不同濃度多效唑處理的蔓性千斤拔葉片SPAD值Table 5 SPAD value of leaf of Flemingia philippinensis under different treatments of MET content after spraying
多效唑通用名稱氯丁唑,是一種藥效期較長(zhǎng)、活性譜寬的植物生長(zhǎng)延緩劑,具有矮化、促分蘗(枝)和發(fā)根、增加葉綠素含量、提高凈光合速率、延緩衰老、調(diào)節(jié)成花數(shù)及座果率、增強(qiáng)作物抗逆性等生物學(xué)效應(yīng)。潘貴修等[6]認(rèn)為,噴施多效唑?qū)θ藚⒎N子具有較好增產(chǎn)作用的適宜濃度為200~300 ppm,增幅為21.7%~28.0%,高濃度的多效唑能顯著提高葉片的葉綠素含量。張少華等[7]證實(shí),多效唑能促進(jìn)厚樸的花芽形成,抑制新梢的生長(zhǎng),1600 mg/L處理效果最顯著,座果率提高25%,結(jié)籽量提高83.6%。李科等[10]研究表明,采用葉面噴施0.05%多效唑可使苜蓿種子產(chǎn)量、結(jié)莢花序數(shù)和千粒重分別比對(duì)照增加16.04%、28.17%和4.79%。魏小星等[11]研究顯示,多效唑濃度為0.8 kg/hm2時(shí),可使紫花苜蓿實(shí)際種子產(chǎn)量比對(duì)照提高39.5%。閆敏等[12]研究發(fā)現(xiàn),多效唑可增加豆科牧草白三葉的單位面積花序數(shù)、每花序小花數(shù)和單粒種子重,濃度為1.0 kg/hm2處理的種子產(chǎn)量可提高29.4%。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,不同多效唑濃度處理間種子產(chǎn)量差異顯著,總體表現(xiàn)為T1>T2>T3>CK;從種子產(chǎn)量構(gòu)成因子來(lái)看,T1處理其產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)主要來(lái)源于千粒重和單株粒重的大幅度提高,同時(shí)具有較高的單株粒數(shù)和果莢數(shù),但在結(jié)實(shí)率上無(wú)明顯優(yōu)勢(shì);T2和T3處理的千粒重比CK重,但單株粒數(shù)和果莢數(shù)顯著下降。
從產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)看,T1處理在干物質(zhì)生產(chǎn)上優(yōu)勢(shì)較明顯,但在經(jīng)濟(jì)系數(shù)上與CK無(wú)顯著差異;與CK比較,T1處理SPAD值在噴施7、14和21 d后均增加。上述結(jié)果表明,噴施低濃度的多效唑?qū)μ岣呗郧Ы锇畏N子產(chǎn)量有顯著正效應(yīng),而較高濃度的多效唑?qū)ΨN子產(chǎn)量有一定的負(fù)效應(yīng);花莢期噴施多效唑,對(duì)增加蔓性千斤拔的粒重有明顯的促進(jìn)作用,噴施低濃度的多效唑?qū)Ξa(chǎn)量構(gòu)成因子有顯著的改善作用,對(duì)花莢期葉片的葉綠素含量提高有一定促進(jìn)作用,有利于蔓性千斤拔在生育后期保持較高的光合作用,促進(jìn)干物質(zhì)生產(chǎn)和積累,在維持較高的光合物質(zhì)生產(chǎn)性能上優(yōu)勢(shì)較明顯。
通過(guò)對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因子與單株種子產(chǎn)量的相關(guān)與通徑分析,可客觀評(píng)價(jià)各經(jīng)濟(jì)性狀對(duì)種子產(chǎn)量的密切程度和相對(duì)重要性。本試驗(yàn)表明,蔓性千斤拔單株種子產(chǎn)量與單株粒數(shù)和果莢數(shù)顯著正相關(guān)(r=0.6126和0.5657),與結(jié)實(shí)率顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.5361),與千粒重正相關(guān)。通徑分析顯示,各產(chǎn)量構(gòu)成因子對(duì)蔓性千斤拔單株種子產(chǎn)量的直接作用大小為:?jiǎn)沃炅?shù)>結(jié)實(shí)率>千粒重>單株果莢數(shù)。表明在本試驗(yàn)條件下決定蔓性千斤拔單株種子產(chǎn)量的主導(dǎo)因子是單株粒數(shù)和結(jié)實(shí)率。因此在蔓性千斤拔種子生產(chǎn)中,采取措施增加單位面積花序數(shù)和結(jié)實(shí)率,是進(jìn)一步提高單株粒數(shù)和種子產(chǎn)量的重要途徑之一。