鄭文法
(福建省福清市江鏡鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)中心,福建福清 350316)
花生又名落花生、長果、長生果等,其種植區(qū)遍及全國,是我國主要的油料作物之一?;ㄉN子含有豐富的脂肪、蛋白質(zhì)和維生素。其中,脂肪含量約40%,碳水化合物含量約20%,蛋白質(zhì)含量為24%~36%?;ㄉm應(yīng)性廣,有較強(qiáng)的耐旱、耐瘠能力,在瘠薄的土壤中種植花生比種植其他作物獲得的產(chǎn)量更高[1]。
那氏778作物基因表型誘導(dǎo)調(diào)控表達(dá)技術(shù)(GPIT技術(shù))是以抗冷、耐凍、抗氧化、提高光合作用為中心,增強(qiáng)生理代謝為基礎(chǔ),綜合抗逆為特征的一項(xiàng)新型技術(shù);是集“抗性、早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、無污染”為一體的生物基因工程技術(shù)。目前該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于糧、棉、油、果、菜及中藥材等種植領(lǐng)域[2-5]。若配以合理的栽培模式,既可節(jié)省化肥、農(nóng)藥、地膜、工時(shí)及費(fèi)用,又可顯著改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[6]。
將那氏778應(yīng)用于玉米、水稻、黃瓜、小麥等作物上的研究已有很多,但是在花生上的應(yīng)用則鮮為報(bào)道。筆者主要從那氏778對(duì)花生生長發(fā)育(葉面積、有效下針數(shù)、葉綠素含量、根冠比等)、產(chǎn)量和品質(zhì)方面的影響進(jìn)行分析,以期為那氏778在花生上的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。
花生品種采用汕油71,選擇飽滿、有光澤、無機(jī)械損傷、無病蟲害、大小均勻一致的花生種子作為種植材料。
設(shè)2個(gè)處理,分別為對(duì)照組和處理組。其中對(duì)照組花生種子用30~40℃的溫水浸泡3 h,濾水?dāng)偭? h后播種;處理組花生種子用1︰90的那氏778液浸泡3 h(浸種初溫40℃),浸種后迅速清漂,濾水?dāng)偭? h后播種。
每個(gè)處理5次重復(fù),雙行壟種(穴播)。每壟長10 m,壟高10 cm,壟面寬50 cm,株行距30 cm×40 cm。田間管理采用常規(guī)管理方法:播種時(shí)施腐熟有機(jī)肥22 500 kg/hm2,尿素 75 kg/hm2,磷肥 225 kg/hm2;始花前,施腐熟有機(jī)肥7 500 kg/hm2,過磷酸鈣150 kg/hm2,并結(jié)合中耕培土;開花結(jié)果期,葉面噴施0.2%磷酸二氫鉀和1%尿素溶液。
1.3.1 葉綠素含量的測定。分別于7月30日、8月14日和8月21日選取各處理組植株第1對(duì)分枝頂葉葉片中部作為樣品,采用SPAD-502葉綠素含量儀對(duì)其進(jìn)行測定。
1.3.2 形態(tài)指標(biāo)和產(chǎn)量的測定。8月11日取樣,每個(gè)處理取3穴。
(1)根長、地上部、地下部鮮重的測定。用清水將花生樣品漂洗干凈,測量根長,稱量地上部與地下部的鮮重,計(jì)算根冠比。
(2)下針數(shù)、膨大數(shù)的測定。記錄花生的下針數(shù)及膨大數(shù),計(jì)算有效下針率。
(3)葉面積的測定。利用比重法測量花生葉片樣本的葉面積。
(4)花生產(chǎn)量的測定。將果實(shí)放入70℃烘箱,烘干后稱量。
1.3.3 粗脂肪、蛋白質(zhì)的測定。
(1)粗脂肪測定:稱取樣品約2 g,加入鹽酸水浴消煮,用乙醚-石油醚浸提,吸取上清液,于水浴蒸干,置90~105℃烘箱中干燥,稱重計(jì)算。
(2)蛋白質(zhì)測定:稱取樣品約2 g,研磨,定容至100 mL,取少量溶液離心,吸取上清液,加入考馬斯亮藍(lán)G-250蛋白試劑,放在595 nm下比色,計(jì)算。
花生的光合色素含量與產(chǎn)量和凈光合速率存在著正相關(guān)[7],即葉綠素含量越高,其光合作用的潛力越大。從表1中可以看出,對(duì)照組和處理組的葉綠素含量均呈下降趨勢。這是由于花生前期以營養(yǎng)生長為主,大部分養(yǎng)分供營養(yǎng)器官(地上部葉片)生長;而后期以生殖生長為主,大部分養(yǎng)分供生殖器官(地下部果實(shí))生長所致。
另外,花生生長前期和后期,處理組葉綠素含量均比對(duì)照組高,說明處理組比對(duì)照組更有利于花生的光合作用,具有更大的增產(chǎn)潛力。而花生生長中期,對(duì)照組葉綠素含量比處理組略高,可能是由于處理組養(yǎng)分供應(yīng)由營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)移較快所致。
表1 不同時(shí)期花生葉綠素含量
根冠比能反映植物的生長狀況,發(fā)達(dá)的根系擴(kuò)大了與土壤的接觸面積,更有利于植株對(duì)水肥的吸收。光產(chǎn)物除促進(jìn)地上部分生長外,也向地下部分轉(zhuǎn)移,一般抗逆性強(qiáng)的作物均為地下部分光產(chǎn)物積累比例多的作物,采用GPIT技術(shù)處理后的作物根系較未處理的根系要發(fā)達(dá)很多,這就是光產(chǎn)物向根系運(yùn)輸轉(zhuǎn)移的結(jié)果[8]。從表2可以看出,對(duì)照組根長比處理組根長更長,但對(duì)照組鮮重和根冠比卻比處理組的小,即對(duì)照組根纖細(xì),處理組根粗壯、發(fā)達(dá)?;ㄉ且允斋@地下部果實(shí)為主的植物,處理組的高根冠比有利于花生產(chǎn)量的提高。
表2 不同處理對(duì)花生根長和根冠比的影響
花生開花、下針對(duì)外界環(huán)境條件要求高,反應(yīng)敏感。果針入土需要濕潤的空氣和疏松的土壤,干旱、溫度過高或過低以及土壤板結(jié)等均會(huì)阻礙果針的伸長和膨大。在5~15 cm土層內(nèi),以土壤持水量60%~70%為宜。從表3可以看出,處理組下針數(shù)、膨大數(shù)均比對(duì)照組多,且有效下針率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照,再加上試驗(yàn)中花生下針期間受到干旱的不良環(huán)境影響,說明處理組比對(duì)照組具有更大的增產(chǎn)潛力和更強(qiáng)的抗逆性。
表3 不同處理對(duì)花生下針數(shù)、膨大數(shù)和有效下針率的影響
(1)葉面積。作物產(chǎn)量主要是靠光合作用轉(zhuǎn)化光能得來的。光合面積即植物的綠色面積,主要是葉面積,它對(duì)產(chǎn)量的影響最大,同時(shí)也是最容易控制的一個(gè)因子。從表4中可以看出,處理組葉面積比對(duì)照組大,且兩者差異達(dá)顯著水平。一般來說,在適宜的范圍內(nèi),光合面積越大,光合時(shí)間越長,光合效率就越高。而當(dāng)光合產(chǎn)物非生產(chǎn)性消耗少,分配利用率較合理時(shí),就能獲得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。因此處理組比對(duì)照組的增產(chǎn)潛力更大。
(2)產(chǎn)量。由表4可知,處理組的產(chǎn)量比對(duì)照組高,且兩者差異顯著。
(3)品質(zhì)。蛋白質(zhì)含量和脂肪含量是衡量花生品質(zhì)的重要指標(biāo)。從表4可以看出,用那氏778處理的花生蛋白質(zhì)和粗脂肪含量都高于對(duì)照,但差異不顯著,說明那氏778對(duì)改善作物品質(zhì)有一定作用[9]。
表4 不同處理對(duì)花生葉面積、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響
用那氏778誘導(dǎo)劑浸泡玉米、小麥種子、玉米種子的出苗期比對(duì)照遲3 d,小麥種子的出苗期比對(duì)照遲1 d[10],該試驗(yàn)花生種子的出苗期比對(duì)照遲2 d,說明用那氏778誘導(dǎo)劑浸種將延遲出苗。而處理組葉綠素含量比對(duì)照組穩(wěn)定,有利于維持作物由營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)變。另外,從試驗(yàn)結(jié)果還能看出,那氏778可促進(jìn)根系的橫向發(fā)展,增強(qiáng)光合作用,增加物質(zhì)積累,并提高產(chǎn)量。事實(shí)上,GPIT技術(shù)幾乎在所有作物上均可表現(xiàn)同一趨勢性,但在涉及具體條件具體作物的最佳效果應(yīng)用量時(shí),卻有很大不同。即使是統(tǒng)一品種的作物,也會(huì)由于地區(qū)分布、土壤氣候、節(jié)令、使用GPIT方法的不同而產(chǎn)生完全不同的作用[11],因而GPIT技術(shù)還有待進(jìn)一步的研究。
[1]花生[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/31512.htm,2006-04-23.
[2]秦立金,徐振軍,馬瑜鴻.那氏778誘導(dǎo)劑對(duì)北沙參生長發(fā)育的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(8):3118-3119,3218.
[3]王明友,李光忠,高淑萍,等.那氏778誘導(dǎo)劑浸種對(duì)冬小麥生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].麥類作物學(xué)報(bào),2002,22(1):71-75.
[4]秦立金,徐振軍,趙靖.那氏778誘導(dǎo)劑在番茄上的應(yīng)用研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(15):6261-6262.
[5]李志輝,靳巧玲,張鵬飛.那氏778植物生長誘導(dǎo)劑對(duì)小麥生育性狀及產(chǎn)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,31(6):1089-1090,1093.
[6]那氏齊齊發(fā)[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/1280392.htm,2009-06-24.
[7]張敏.不同花生品質(zhì)(系)的幾個(gè)生理生化特性與品質(zhì)、產(chǎn)量的關(guān)系初探[D].廣西:廣西大學(xué),2005.
[8]GPIT技術(shù)在中國“入世”后農(nóng)業(yè)變挑戰(zhàn)為機(jī)遇中起關(guān)鍵作用[EB/OL].http://www.sdjn.cn/jn_news/content.jsp?id=12801,2000-11-09.
[9]張紅,王明友,楊秀鳳,等.那氏778誘導(dǎo)劑浸種對(duì)黃瓜生育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)與科技,2003(4):48-51.
[10]晉俊林,陳志兵,梁景陽,等.那氏778誘導(dǎo)劑浸種對(duì)作物苗期的影響[J].種子科技,2003(4):222-223.
[11]那中元,楊紅軍.論中國生物工程發(fā)展方向[EB/OL].http://lzhsos 2008.blog.163.com/blog/static/1123026322009217105501691/,2009-03-17.