幾種寡糖對花生生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

羅 晨，唐 超，王 倬，趙 勇，汪洪鷹，楊媛茹，曾糧斌，杜昱光

[1.中國農(nóng)業(yè)科學院麻類研究所，湖南 長沙 410205；2.中南林業(yè)大學，湖南 長沙 410004；3.中國科學院過程工程研究所，北京 100190；4.中科榮耀（蘇州）生物科技有限公司，江蘇 蘇州 215152]

花生是世界五大油料作物之一，也被稱之為“綠色牛奶”，富含蛋白質(zhì)、維生素E 等人體必需的營養(yǎng)成分[1]。在國際市場上，花生是不可缺少的重要原料，各個國家都加強了對進口花生的控制，不僅要求在花生的質(zhì)量上，比如果粒大小、色澤、花生仁型號等，還要求檢驗花生仁的斑點、酸價、游離脂肪酸、過氧化值、黃曲霉毒素等指標[2-3]。隨著花生市場的逐漸壯大，我國已成為世界花生生產(chǎn)和出口大國，年產(chǎn)花生1 000 萬t 以上，占全球花生產(chǎn)量的50%以上，年出口量約40 萬t，約占世界花生出口量的1/3，且出口的70%以上運往歐洲[4]。面對國際市場的嚴格要求，我國花生生產(chǎn)更應(yīng)該保質(zhì)量、促生產(chǎn)，力爭上游[5-6]。

研究表明，在花生上使用植物生長調(diào)節(jié)劑，對花生經(jīng)濟性狀具有明顯調(diào)控作用，增產(chǎn)效果顯著[6-8]。遲華山等[6]發(fā)現(xiàn)在花生結(jié)莢膨大初期噴施適量“壯飽安”（復(fù)合植物生長調(diào)節(jié)劑）較對照組增產(chǎn)15.2%，能夠有效抑制花生主莖和側(cè)枝生長，對抗倒伏和開花下針都有幫助。李啟輝[7]的研究表明，葉面噴施“花多金”（胺酰·甲哌鎓）和“易豐收”（植物源性微肥），花生的增產(chǎn)幅度分別達到了11.2%和10.4%。孟靜靜[9]研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施殼寡糖可以顯著提高花生葉片葉綠素含量以及SOD、POD 和CAT 活性，顯著降低MDA 含量，同時能夠增加花生對病蟲害的抗性，并有效緩解花生生育后期植株早衰，提高花生單株結(jié)果數(shù)、飽果數(shù)、百果重等經(jīng)濟性狀。孫君艷等[10]研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫下對照處理的花生植株發(fā)生萎焉，而殼寡糖處理的植株正常，表明殼寡糖能夠提高花生防御酶活性，增強花生抗旱能力。基于前人的研究結(jié)果，筆者以四粒紅為供試花生品種，葉面噴施不同濃度的葡寡糖、幾丁寡糖、殼寡糖、酰胺寡糖素和褐藻寡糖，觀測花生葉片葉綠素含量、生長性狀和經(jīng)濟性狀等的變化情況，以期篩選出最適宜花生生長發(fā)育的寡糖，為進一步完善花生增產(chǎn)栽培技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗在湖南省長沙市中國農(nóng)業(yè)科學院麻類研究所沅江試驗站進行。供試土壤為沙質(zhì)壤土，土壤肥力適中，有灌溉條件，無前茬作物。供試花生品種為四粒紅，由吉林經(jīng)濟植物研究所提供。供試寡糖名稱：5%葡寡糖水劑（Glycan Oligosaccharides，GOS）、5%幾丁寡糖水劑（Chitin oligosaccharide，NACOS）、5%殼寡糖水劑（Chitooligosaccharide， COS）、7.5%酰胺寡糖素水劑（Hetero-chitooligosaccharide，HTCOS）、5%褐藻寡糖水劑（Alginate oligosaccharide，AOS），均由中科榮耀（蘇州）生物科技有限公司提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計試驗設(shè)5%葡寡糖、5%幾丁寡糖、5%殼寡糖、7.5%酰胺寡糖素和5%褐藻寡糖5 個處理，每種寡糖設(shè)3 個濃度水平（表1），以噴施清水作為對照，共計16 個處理組合。每個小區(qū)長10 m、寬2 m，面積20 m2，每小區(qū)播種5 行，行距40 cm，穴距20 cm，折合12.5 萬穴/hm2，每穴2 粒。各處理隨機排列，每個處理重復(fù)3 次?；ㄉ?019 年5 月1 日播種，齊苗后待花生長至3～5 片葉（5 月25 日），各處理按照試驗設(shè)計和用水量30 kg/667m2噴施寡糖，隔10 d再噴1 次，連續(xù)噴施2 次，其他農(nóng)事操作按常規(guī)進行，8 月23 日收獲。

表1 不同寡糖處理的濃度水平及有效成分含量 （mg/L）

1.2.2 檢測指標及方法觀察記載各處理花生的生長狀況。于第2 次施藥后14 d 采用SPAD-502Plus 便攜式葉綠素測定儀（日本，柯尼卡美能達）測定葉片葉綠素含量，選取從上往下數(shù)第5～7 片葉，每個小區(qū)測定50 片葉。收獲期在小區(qū)選擇有代表性區(qū)域，選取連續(xù)5 穴調(diào)查不同處理的花生主莖高、第一側(cè)枝長、總分枝數(shù)、果枝數(shù)、單株秕果數(shù)、單株飽果數(shù)。將收獲的新鮮莢果去雜后及時曬干，去除雜質(zhì)和爛果芽果，稱取干果質(zhì)量，并計算產(chǎn)量。同時調(diào)查不同處理的百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量和出仁率[11]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2016 軟件處理數(shù)據(jù)和繪制圖表，采用DPS 13.5 軟件進行數(shù)據(jù)分析，用Duncan’s新復(fù)極差法進行差異顯著性分析[12-14]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同寡糖對花生葉片葉綠素含量的影響

葉綠素是植物光合作用必不可少的色素，對植株壯根增綠、幼穗分化、增重增產(chǎn)等皆有重要影響[15]。由圖1 可知，不同寡糖處理后花生葉片中葉綠素含量的差異較大，其中5%殼寡糖1 500 倍液處理后葉綠素含量最高，其SPAD 值達到46.02，其次是7.5%酰胺寡糖素2 000 倍液處理，其SPAD 值為45.18，這2個處理花生葉片中葉綠素含量顯著高于清水對照，其他處理與清水對照均無顯著差異。從濃度水平來看，幾丁寡糖處理葉片的SPAD值隨著濃度的升高而升高，葡寡糖、殼寡糖和酰胺寡糖素處理葉片的SPAD 值隨著濃度的升高而降低，褐藻寡糖處理葉片的SPAD 值隨著濃度的升高呈先降低后升高的趨勢。

圖1 不同寡糖處理花生葉片葉綠素（SPAD 值）含量的變化

2.2 不同寡糖對花生植株形態(tài)指標的影響

從表2 可知，以5%殼寡糖1 000 倍液和1500 倍液處理后花生主莖高較高，分別為61.22 和59.70 cm，顯著高于清水對照的55.27 cm，7.5%酰胺寡糖素和5%褐藻寡糖3 個濃度處理后主莖高度均高于清水對照，但與清水對照差異不顯著；5%幾丁寡糖素500倍液處理的主莖高最矮，僅46.78 cm，顯著低于清水對照。葡寡糖和褐藻寡糖處理的主莖高隨著濃度的升高而升高，而幾丁寡糖和酰胺寡糖素處理的主莖高隨著濃度的升高而降低。第一側(cè)莖長以5%殼寡糖1 500倍液和5%褐藻寡糖500 倍液處理較高，分別為72.40和71.86 cm，顯著高于清水對照的64.50 cm；而以5%殼寡糖500 倍液和5%幾丁寡糖1 000 倍液處理最低，分別為54.94 和55.50 cm。總分枝數(shù)以5%幾丁寡糖1 500 倍液和5%褐藻寡糖500 倍液處理為較多，為12.10 和12.14 個，5%殼寡糖1 000 倍液處理的最少，僅8.50 個，但與清水對照差異不顯著。果枝數(shù)以5%褐藻寡糖1 500 倍液處理最多，為11.60 個，其次是5%幾丁寡糖1 000 倍液處理，為11.00 個，5%殼寡糖500 倍液處理最少，僅7.88 個。

表2 不同寡糖處理花生的形態(tài)指標

2.3 不同寡糖對花生產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表3 可知，單株飽果數(shù)除5%殼寡糖500 倍液處理（21.35 個）低于清水對照（26.32 個）外，其余各處理均高于清水對照；其中以5%褐藻寡糖1 500倍液和5%幾丁寡糖1 000 倍液處理較多，分別為34.10 和33.86 個。單株秕果數(shù)以5%葡寡糖1 000 倍液處理最少，僅1.83 個；其次是5%殼寡糖1 500 倍液處理，為2.21 個；清水對照為3.78 個；5%幾丁寡糖1 500 倍液處理最多，為5.26 個。百果質(zhì)量以5%殼寡糖500 倍液處理最輕，為135.02 g；其次是5%褐藻寡糖500 倍液處理和清水對照，分別為136.77 和137.39 g；以5%幾丁寡糖1 500 倍液處理最重，為157.13 g。百仁質(zhì)量以5%殼寡糖1 000 倍液處理最重，為118.55 g；其次是7.5%酰胺寡糖素1 500 倍液和5%殼寡糖1 500 倍液處理，分別為118.15 和117.43 g；以清水對照最低，為101.43 g。出仁率除7.5%酰胺寡糖素1 000 倍液處理（72.91%）低于清水對照（73.77%）外，其余各處理均高于清水對照，其中以7.5%酰胺寡糖素1 500 倍液處理最高，為78.09%。

表3 不同寡糖處理花生的產(chǎn)量構(gòu)成因素

2.4 不同寡糖對花生產(chǎn)量的影響

由表4 可知，除5%殼寡糖500 倍液處理后，花生產(chǎn)量（4.978 kg）低于清水對照（6.447 kg）外，其余各處理對花生均有一定的增產(chǎn)作用。其中增產(chǎn)效果最明顯的為7.5%酰胺寡糖素2 000 倍液處理，小區(qū)實際產(chǎn)量為7.540 kg，折合產(chǎn)量達到3 769.83 kg/hm2，增產(chǎn)率達到17.02%。其次為5%幾丁寡糖1 500 倍液、5%褐藻寡糖1 500 倍液和5%葡寡糖500 倍液的處理，增產(chǎn)率分別達到15.95%、15.57%和15.16%。

表4 不同寡糖處理的花生產(chǎn)量

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，在花生幼苗期葉面噴施適宜濃度的5 種寡糖類植物生長調(diào)節(jié)劑均能起到顯著的增產(chǎn)提質(zhì)效果；從各考察指標來看，以5%殼寡糖1 500 倍液處理后葉綠素含量最高，其SPAD 值達到46.02；以5%殼寡糖1 000 倍液處理后花生主莖高最高，為61.22 cm；第一側(cè)莖長以5%殼寡糖1 500 倍液處理最高，為72.40 cm；總分枝數(shù)以5%褐藻寡糖500 倍液處理為最多，為12.14 個；果枝數(shù)以5%褐藻寡糖1 500 倍液處理最多，為11.60 個；單株飽果數(shù)以5%褐藻寡糖1 500 倍液處理最多（34.10 個）；單株秕果數(shù)以5%葡寡糖1 000 倍液處理最少（1.83 個）；百果質(zhì)量以5%幾丁寡糖1 500 倍液處理最重（157.13 g）；百仁質(zhì)量以5%殼寡糖1 000 倍液處理最重（118.55 g）；出仁率以7.5%酰胺寡糖素1 500 倍液處理最高，為78.09%；除5%殼寡糖500 倍液處理外，其余寡糖處理對花生均有一定的增產(chǎn)作用，其中增產(chǎn)效果最顯著的是7.5%酰胺寡糖素2 000 倍液處理，小區(qū)實際產(chǎn)量為7.54 kg，增產(chǎn)率達到17.02%。在實際生產(chǎn)中，可以根據(jù)生產(chǎn)目的選擇適宜的寡糖類植物生長調(diào)節(jié)劑進行葉面噴施。

研究結(jié)果還顯示，與對照相比，任意濃度的寡糖處理均能顯著提高花生的單株飽果數(shù)。這是寡糖類植物生長調(diào)節(jié)劑提高花生單株產(chǎn)量的主要原因。其中，7.5%酰胺寡糖素2 000 倍液、5%幾丁寡糖1 500 倍液、5%褐藻寡糖1 500 倍液和5%葡寡糖500 倍液的處理增產(chǎn)效果較好；葉片葉綠素含量以5%殼寡糖1 500倍液處理最高，其次是7.5%酰胺寡糖素2 000 倍液處理，5%殼寡糖1 000 倍液處理和5%幾丁寡糖500 倍液處理緊隨其后，最低的是5%褐藻寡糖1 000 倍液處理；雖然褐藻寡糖提升葉片葉綠素含量的效果最差，但對花生生長性狀和經(jīng)濟性狀綜合增幅效果最好；5%殼寡糖水劑1 500 倍液處理對葉綠素增幅最好，但對產(chǎn)量增幅較差。這表明植物調(diào)節(jié)劑對花生葉片葉綠素的增幅程度與花生產(chǎn)量增幅程度并不對應(yīng)，與田紅[16]的研究結(jié)果一致。

寡糖類植物調(diào)節(jié)劑能夠增加花生的防御酶活性[17]。劉俊杰等[18]研究發(fā)現(xiàn)，殼寡糖能夠改變植物內(nèi)源激素的水平，從而提高花生的抗旱、抗病蟲性能。同時，寡糖類植物生長調(diào)節(jié)劑對植物的生長調(diào)控作用有類似于生長素的“雙重性”，即：低濃度促進植物生長、高濃度抑制植物生長。該研究中5 種寡糖類植物生長調(diào)節(jié)劑的濃度梯度稍大，可參照結(jié)果進行更密集梯度的研究，以找到幾種寡糖類植物生長調(diào)節(jié)劑的最佳施用濃度。除了研究寡糖類植物生長調(diào)節(jié)劑對花生經(jīng)濟性狀的影響之外，還可研究其對花生品質(zhì)如子仁蛋白質(zhì)含量、粗脂肪含量等的影響。另外，在葉面噴施寡糖類植物生長調(diào)節(jié)劑的同時可以復(fù)配一些微量元素，以獲得更好的增產(chǎn)提質(zhì)效果。