不同浓度多效唑对番茄幼苗生长的影响研究*

2023-11-03 08:49李华锋吴娟妹赖双宗
南方农机 2023年22期
关键词:徒长效唑出苗率

李华锋 ,吴娟妹 ,张 珍 ,赖双宗

(广东茂名农林科技职业学院,广东 茂名 525024)

0 前言

番茄(Lycopersicon esculentum)属于茄科植物(Solanaceae)番茄属(Solanum),它起源于中美洲和南美洲,是全球各地重要的经济作物,也是我国设施栽培面积较大的果菜之一,其风味独特、果实营养物质丰富,在蔬菜生产中处于十分重要的位置[1]。近年来,工厂穴盘育苗技术是番茄生产的育苗新技术之一,但在番茄育苗的过程中,番茄幼苗经常会发生徒长的现象,番茄徒长的幼苗会导致植株抗性差、定植后缓苗慢、根系不发达、生育期推迟、结果率低等问题,产量也会因此受到影响。工厂化育苗是发展番茄产业的重要手段之一,而种苗的整体质量直接关系到产量和品质。中国南部的高温高湿气候条件很容易影响番茄幼苗的发育,使幼苗发生徒长现象,出现高脚苗的情况,其主要表现的特征有植物根系细小不发达,茎秆纤细、抗逆性能差等。现阶段,番茄幼苗徒长已成为制约番茄产业化育苗的瓶颈[2]。

为了有效减少工厂化育苗的番茄出现高脚苗的情况,近年来,国内外研究人员使用植物生长延缓剂来控制蔬菜幼苗的徒长,并且达到了较好的效果。而多效唑便是其中的一个,在抑制秧苗徒长方面发挥着关键的作用[3]。国内外已就多效唑对果树、花卉、蔬菜等作物的效果和用途进行了大量研究[4-6]。多效唑,作为一种高效、低毒的广谱性植物生长抑制剂,当它被植物的根、茎、叶吸收后,由于抑制了内源赤霉素合成,对植物生长发育及生理生化过程产生了影响,使植物细胞分裂及伸长降低,并具有延缓植物生长的作用,有效抑制茎枝伸长,使茎秆变粗,促使分枝、分蘖、生根、开花和坐果等,叶柄变短,减少叶的面积,使叶片变厚,叶的颜色变浓,提高叶片中的叶绿素、蛋白质及核酸的含量,从而进一步提高了光合速率,达到提高抗旱性、抗寒性以及延缓植物衰老等多项生理效应[7]。

在生产方面,多效唑多用于喷施幼苗抑制徒长,而在实际生产中,因出苗不齐及外界气候条件等因素,喷药时间难以把握,易贻误最佳时期,导致秧苗徒长。由于浸种处理不容易产生药害且方便、省药,本试验通过采用多效唑浸种方法,使用15%的多效唑可湿性粉剂合成溶液对番茄幼苗进行不同浓度浸种研究,以此来确定最适合浸种的多效唑浓度,为多效唑在番茄育苗上的应用提供更加丰富的技术支持与理论依据,有助于促进工厂化育苗在我国的推广应用,加快我国传统农业向现代农业的转变。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试番茄品种为“中蔬四号”(河北沧州青县兴运种业有限公司),供试基质材料为椰糠和珍珠岩,基质比例为1.5∶1。穴盘育苗采用72孔(6穴孔×12穴孔)长方形标准育苗盘,处理药剂为15%的多效唑可湿性粉剂合成溶液(四川润尔科技有限公司)。

1.2 试验方法

试验于2022年11—12月在广东省佛山市鸿景农业科技有限公司(北纬23°16′,东经113°9′)进行。设4个梯度浓度,将多效唑用蒸馏水配制成100 mg/L、200 mg/L、300 mg/L、400 mg/L,CK对照组为清水。将番茄种子在不同浓度的多效唑溶液中浸种24 h后,用蒸馏水冲洗3~5遍,并将种子的表面水分用滤纸擦干后将种子播种于72孔穴盘中。从开始出苗之日起记录出苗的情况(包括出苗率、总出苗天数、出苗高峰日),直到不出苗时结束。待植株达到定植苗龄后测定植株的株高、茎粗、叶片数、鲜重等指标。每次测定指标随机从不同浓度处理的穴盘中取10株番茄幼苗单独进行。

1.3 测定指标及方法

出苗率R=(出苗总数N1/播种种子总数N2)×100%。总出苗天数d1为从播种到停止出苗的天数,d;出苗高峰日为出苗期间出苗速度最快的一天;株高m2为用直尺测量番茄苗茎与生长点之间的距离,cm;茎粗m1为用游标卡尺测量距离基质面1 cm处的茎粗,cm;番茄幼苗地上部分鲜重测定用电子天平称,g。

1.4 试验参数处理

试验数据的测定为3次重复的平均值,采用Microsoft Office Excel 2016进行数据整理计算和作图。

2 结果与分析

2.1 不同浓度多效唑浸种对番茄出苗的影响

从表1和图1可以看出,不同浓度多效唑浸种后对番茄的出苗率产生了一定的影响。与对照组相比较,用不同浓度多效唑浸种后会导致番茄种子出苗率降低。随着多效唑浓度的逐渐增加,番茄种子的出苗率出现先升高后下降的趋势,但是其升高趋势不明显。当多效唑浓度达到400 mg/L时,出苗率降低为84.9%,总的出苗天数延长为12 d,故多效唑浓度达到400 mg/L时,出苗率受到严重影响,总的出苗时间也最长。当浓度为100 mg/L、200 mg/L时,出苗率差异不明显,但都低于对照处理。不同浓度多效唑浸种对番茄总的出苗天数和出苗高峰期也略有影响,但相差不大。当浓度为100 mg/L、200 mg/L、300 mg/L时,番茄总出苗天数都为10 d,均提前对照处理一天完成出苗。对照处理和通过多效唑浸种的番茄幼苗的出苗高峰期都在8 d~9 d,其中,CK、100 mg/L处理的出苗高峰期为8 d,200mg/L、300 mg/L、400 mg/L处理的出苗高峰期为9 d。对于出苗率、总出苗天数等指标而言,当多效唑的浓度在200 mg/L以下时番茄幼苗的出苗率虽然低于对照组,但相比于较高浓度多效唑浸种的番茄,其出苗率与对照组差异较小,且都比对照处理提前一天完成出苗。

图1 不同浓度多效唑浸种对番茄出苗率的影响

表1 不同浓度多效唑浸种对番茄出苗的影响

2.2 不同浓度多效唑浸种对番茄株高、茎粗的影响

番茄幼苗的株高将直接影响到幼苗的品质,如果株高过高,就会形成高脚苗现象,这对于后期的产量等会造成很大影响;如果株高过矮,缓苗时间过久,会影响番茄的上市,甚至会影响产量等。从表2和图2可以看出,不同浓度多效唑浸种处理对番茄幼苗的株高有着很大影响。播种后,不同处理的番茄幼苗株高上的差异已经明显地表现出来,不同浓度多效唑浸种处理的番茄幼苗株高均显著低于对照组,呈现出浸种浓度越高植株越矮的变化趋势,加强了对株高的抑制作用。对照组明显高于其他4个处理,表现出了非常好的抑制番茄苗期徒长的效果。4个不同的浓度处理中,处理浓度为400 mg/L的幼苗都发生药害,叶片轻微皱缩,节间变短,幼苗生长受到严重抑制。

图2 不同浓度多效唑浸种对番茄株高的影响

表2 不同浓度多效唑浸种对番茄株高、茎粗的影响

种苗的茎秆粗细体现种苗是否强壮,苗愈强壮,它的抗病虫性就愈强,同时由于它茎秆粗壮,在搬运、移栽、农事操作以及风吹时也不容易断裂[3]。由表2和图3可知,不同浓度多效唑浸种处理对番茄幼苗的茎粗也有一定程度的影响,总的来看,与对照组相比,各浸种处理番茄幼苗的茎粗是增加的。随着浸种浓度的增加,茎粗呈现出先增大后减小的趋势,其中200 mg/L处理的番茄幼苗茎粗变化最为明显,达到了0.402 cm。虽然通过多效唑浸种可以增加番茄幼苗茎粗,但与对照组的差异并不明显,特别是300 mg/L与400 mg/L处理。这说明使用适当浓度多效唑浸种,可以使番茄幼苗植株矮壮,有效控制植株徒长。

图3 不同浓度多效唑浸种对番茄茎粗的影响

2.3 不同浓度多效唑浸种对番茄叶片数、鲜重的影响

由表3和图4可知,4个不同浓度多效唑处理的幼苗的叶片数均不低于对照组。其中,100 mg/L、200 mg/L多效唑浸种的番茄幼苗叶片数相同,都为4.2;300 mg/L多效唑浸种的叶片数略多,为4.4;当浓度高达400 mg/L时番茄幼苗叶片数会减少。这说明多效唑浸种浓度过高或过低,对幼苗叶片数量的增加效果不明显,并且高浓度的多效唑甚至会导致叶片皱缩,导致番茄幼苗质量下降。

图4 不同浓度多效唑浸种对番茄叶片数的影响

表3 不同浓度多效唑浸种对番茄叶片数、鲜重的影响

由表3和图5可知,不同浓度多效唑浸种的番茄幼苗地上部分鲜重均高于对照组,其中300 mg/L处理的鲜重最高,达到5.158 g。随着多效唑浸种浓度的升高,番茄幼苗地上部鲜重呈现出先升高后降低的趋势,这说明用适宜浓度多效唑浸种可以增加番茄的鲜重,对培植壮苗有一定的作用。

图5 不同浓度多效唑浸种对番茄鲜重的影响

3 讨论和结论

工厂化育苗已经成为番茄产业发展不可缺少的组成部分,解决工厂化育苗中高脚苗的问题有利于确保番茄产业良性发展。植物生长调节剂是通过人工合成的,其生理及生物效应与植物激素相似,从而有效地调控植物的生长发育进程,达到提高产量、稳定产量、改善品质和增强植物抗逆性等目的,在农业生产中被广泛使用。它的种类按生化功效分可分为三大类型,包括植物生长促进剂、植物生长抑制剂及植物生长延缓剂,共有100多个品种。植物生长调节剂已被广泛应用于农业、林业及园艺作物,已经取得了显著的成果。

多效唑作为生长延缓剂的主要功能是抑制茎秆伸长和缩短节间、促进植株分蘖和花芽分化、提高植株抗逆性和产量等,已经在辣椒、番茄、黄瓜等许多种蔬菜育苗上开展应用研究,合理利用多效唑能有效地抑制苗期徒长。杨阳等[8]研究发现,不同时期多效唑处理均显著提高两个油菜品种的抗倒性、抗裂角性及产量,蕾薹初期喷施300 mg/L多效唑后油菜抗倒与抗裂角指数增量大,封行期喷施150 mg/L多效唑后则产量的增量大。多效唑处理降低每角果粒数,但增加油菜品种的单株角果数及千粒重,故而增加产量;且可通过增加油菜根茎粗、鲜重根冠比及抗折力和降低倒伏指数,提高油菜抗根倒与抗茎倒能力;通过增加角果含水量、延缓角果成熟度、增加角果皮干重,提高油菜角果抗裂性。封行期喷施150 mg/L多效唑,不仅可明显增强易倒伏而减产油菜田块的抗倒能力、提高抗裂角能力和产量,而且可满足油菜机械化生产模式所需的高产、抗倒及抗裂角要求。卓明等[9]的研究表明,用25 mg/L、50 mg/L、75 mg/L、100 mg/L的多效唑浸种,对黄秋葵种子的发芽势、发芽率、出苗率影响不大,没有明显抑制作用;用125 mg/L、150 mg/L的多效唑浸种,会在一定程度上降低种子的发芽势、发芽率、出苗率。多效唑能提高种子的简易活力指数,有效矮化红秋葵幼苗,增加幼苗的茎秆粗度,优化幼苗的株型。综合比较多效唑各处理对形态及发芽各项指标的影响,以浓度100 mg/L的多效唑浸种处理的效果最佳。苏昭柏等[10]研究发现,多效唑浸种均能提高水稻发芽势和发芽率。发芽势以浓度100 mg/L最高,达93.67%,较CK增加8.67个百分点。发芽率以浓度50 mg/L最高,达97%,较CK增加4.67个百分点。从秧苗素质及适合机插苗高、盘根效果等总体分析,多效唑浸种浓度以100 mg/L为宜,从而达到控制苗高、提高秧苗素质的目的[11-14]。

本试验结果表明,多效唑对番茄种子浸种的适宜浓度为100 mg/L~300 mg/L,在一定的范围内,使用浸种浓度越高其表现出的效果越明显,400 mg/L浸种浓度过高会影响番茄幼苗的质量,其表现为药害显著、植株矮小、叶片萎缩及生长受到明显抑制,因此番茄浸种浓度不能超过400 mg/L。当多效唑的浓度为200 mg/L时,可以降低株高,增加茎粗,同时对于番茄幼苗地上部鲜重的积累和出苗率的增加效果最好。在本试验中,发现不同浓度多效唑浸种后的番茄幼苗出苗率略低,均低于对照组,个别浓度浸种的番茄出苗不理想。本试验采用不同浓度多效唑的浸种时间均为24 h,因此考虑是否由于浸种时间过长对种子产生了影响,在以后的试验中可设置不同浸种时间,研究不同浸种时间对出苗率的影响。

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