黃哲鴻,華樹妹,鄧才生,施小梅,陳木蘭,陳仕朋
(三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,福建 沙縣 365051;2.三明市經(jīng)濟作物技術(shù)推廣站,福建 三明 365000)
山藥(spp.)是國家衛(wèi)生和計劃生育委員會首批公布的藥食同源植物之一,其塊莖富含多糖、氨基酸、維生素、黏液質(zhì)、礦物質(zhì)及具生物活性的營養(yǎng)素。《本草綱目》記載其功效有:益腎氣,健脾胃,止泄痢,化痰涎,潤皮毛。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明:山藥多糖具降血糖、調(diào)免疫、抗氧化、抗腫瘤、抗突變等作用。隨著健康生活理念的提高,人們對山藥的需求量越來越大,而山藥是一年收獲一季作物,一般4月份種植、9月份開始收獲,為提早上市,南方種植區(qū)將播種期提前至2月份。山藥生產(chǎn)用種主要是塊莖,收獲后的塊莖會有很長的一段生理休眠期,所以打破休眠是解決早播的關(guān)鍵所在。Ile等研究證明,生長調(diào)節(jié)劑只能打破貯藏一定時間后山藥塊莖的休眠,對剛收獲山藥的休眠無效。朱海旺等研究表明,貯藏60 d左右是休眠解除的啟動期,此時通過采取措施才能打破休眠提早萌發(fā)。目前,對山藥生產(chǎn)中的栽培技術(shù)、病蟲害防治、病原菌分離鑒定等方面研究較多,而對打破休眠的研究較少。赤霉素(GA)是一種重要的植物生長調(diào)節(jié)劑,可以促進種子萌發(fā)和生長,常用于破除同為塊莖作物馬鈴薯的休眠。本試驗在進行了大量預(yù)備試驗的基礎(chǔ)上,采用2個不同濃度的GA處理貯藏71 d后的山藥塊莖,探討不同濃度GA對山藥萌發(fā)的影響,為山藥早春提前播種和提前上市提供指導(dǎo)。
供試山藥品種為福建地方品種“六月薯”,2020年12月10日收獲,在畦面晾曬至傍晚,放置到室內(nèi)沙埋貯藏71 d后,選取大小均勻(500 g左右)、無病蟲、無機械損傷的塊莖作為試驗材料。GA為美國Sigma-Aldrich公司生產(chǎn),GA酶聯(lián)免疫分析試劑盒為青島科創(chuàng)質(zhì)量檢測有限公司生產(chǎn)。
試驗于2021年2月19日開始,共設(shè)3個GA濃度處理:B(CK)為0 mg/L,B為100 mg/L,B為200 mg/L。將不同濃度GA用噴霧器徹底噴濕塊莖,每個處理10根塊莖,4次重復(fù),室內(nèi)晾干24 h后,從每個處理每個重復(fù)挑選出1根塊莖,切成4段大小一致的莖段,去皮后混勻收集40 g薯肉進行GA含量檢測。各處理剩下的9根塊莖均切成10個莖段(每塊莖段50 g左右),整齊平鋪擺放于大棚沙床后覆土催芽。
記錄每天的莖段發(fā)芽情況(以第1個莖段芽出土為通過休眠標準),待全部莖段發(fā)芽后,統(tǒng)計平均發(fā)芽天數(shù),計算平均休眠強度(休眠強度=貯藏天數(shù)71 d+處理到出芽天數(shù))、休眠幅度(指第1個塊莖通過休眠至全部塊莖通過休眠的時長)。全部莖段發(fā)芽后,每重復(fù)選取有代表性的植株30株,測量通過休眠20 d后的芽長(從基部到頂部)和芽直徑(基部向上第3節(jié))。
用Excel 2016軟件處理數(shù)據(jù),SPSS 23.00軟件進行方差分析。
由表1可知,不同濃度外源GA處理均可極顯著提高山藥塊莖內(nèi)源GA的含量。在本試驗中隨著處理濃度升高,塊莖內(nèi)源GA含量逐漸增大,但處理B和B之間差異不顯著。
表1 外源GA3處理對塊莖內(nèi)源GA3含量、休眠狀況、芽生長狀況的影響
由表1可知,處理B和B的休眠強度和休眠幅度均極顯著小于對照。與對照相比較,處理B、B休眠強度分別縮短了7.35 d和10.05 d,休眠幅度分別縮短了10.25 d和12.25 d,但處理B與B的平均休眠強度和休眠幅度均分別無顯著差異。
由表1可知,隨著GA處理濃度的升高,芽的伸長加快,但芽直徑則呈逐漸減小態(tài)勢。處理B、B芽長分別是CK的1.43、1.80倍,均極顯著大于CK,B芽長顯著大于B。處理B的芽直徑與CK相比變化不大,B則顯著小于B且極顯著小于CK,即當GA濃度達200 mg/L時,芽明顯變細長。
收獲后的山藥塊莖生理上會有一段自然休眠期,皮層形成致密的栓皮組織,有效阻止氧氣進入塊莖內(nèi)部,呼吸作用變?nèi)?,塊莖內(nèi)部生理代謝變緩慢,塊莖處于深度休眠階段,不會萌發(fā)。朱海旺等研究表明,山藥塊莖貯藏60 d后,ABA含量急劇下降,而IAA、GA、ZR含量逐漸升高,隨著貯藏時間的延長,GA的絕對含量及GA/ABA比值都逐漸增大,說明山藥的休眠和萌發(fā)可能是通過GA和ABA的平衡或拮抗來調(diào)節(jié)控制。苗利娟等試驗表明,100 mg/L GA能使山藥提早出芽,同時能大大提高出芽率。李麗紅等的研究結(jié)果是赤霉素對打破山藥試管薯休眠作用不顯著,魏靈敏等的研究表明GA在珠芽休眠期到生長期起雙重調(diào)節(jié)作用,即休眠期抑制珠芽萌發(fā),生長期則促進珠芽生長。
本試驗結(jié)果表明,在貯藏71 d后,用外源赤霉素處理“六月薯”塊莖后能迅速提高其內(nèi)源GA的含量,且隨著處理濃度升高,內(nèi)源GA增量變大,此時對照的GA含量為4.603 ng/g也在較高水平,這與朱海旺等證明的隨著貯藏時間變長,赤霉素含量會上升的結(jié)果相吻合。本試驗中,100、200 mg/L GA處理均能有效縮短休眠時間且達到了極顯著水平,相較于對照極顯著縮短其休眠幅度,使莖段能集中通過休眠。當GA處理濃度為100 mg/L時,芽的生長加快;而當處理濃度為200 mg/L時,芽的伸長進一步加快,但芽莖直徑減少,呈變細的態(tài)勢,這對于生產(chǎn)上培育壯苗不利。因此,破除“六月薯”休眠的理想GA處理濃度為100 mg/L,能有效縮短休眠天數(shù),提高出苗整齊度,且有助于培育壯苗。
生產(chǎn)中,打破山藥塊莖休眠不應(yīng)只局限于施加外源GA,而應(yīng)配合其他植物激素,同時重視對溫度、濕度、氧氣等外部環(huán)境因素的利用,從而促進山藥的早種早收,以達到周年生產(chǎn)的效果。