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麻进展]喷施生长调节物质对渍水苎新城平台麻生长及生理代谢的影响
作者:an888    发布于:2026-03-01 13:45   

  种生长调节剂均能有效地促进渍水苎麻的生长发育,但不同生长调节剂效果略有差异

  苎麻(Boehmeria nivea L.)是一种宿根型多年生草本植物[1]。苎麻在土壤含水量20%~24%或是相对土壤最大持水量的80%~85%的土壤环境中生长最为合适[2]。土壤中水分过多会导致渍水,极大地影响苎麻的正常生长。“水是苎麻的命,也是苎麻的病”,苎麻喜酥松湿润土壤,但不耐渍水。随着地下水位的上升,麻园易出现渍水状况,明渍暗湿严重影响苎麻根系发育,渍水2~3d将会加快根系衰败,麻蔸全部死亡。另外,地下水位的上升还会提高病虫害的发生概率[3]。植物生长调节剂是一类人工合成的、具有与天然植物激素类似生长发育调节效能的有机物[4]。前人[5-6]研究表明,外源施用生长调节剂可以控制作物的生长发育,有效提高作物产量品质,达到增产增收的效果。近年来有研究[7-11]表明,外源施用植物生长调节剂对提升作物抗渍性有显著的作用。

  本研究利用100mg/L的脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)对渍水苎麻进行喷施处理,分析3种不同生长调节剂对渍水苎麻农艺性状、纤维品质和生理特性的影响,旨在为提高苎麻耐渍性提供理论依据。

  试验时间为2019年5月8月,试验地点位于华中农业大学种子挂藏室网室。选用大田土壤和营养土2∶1的体积比混匀,装入高50cm,内径40cm,底部打孔的塑料盆内,土重15kg,土壤高度约为45cm。选取刚出苗且长势一致的华苎4号麻兜,移栽种植于盆中,每盆种植1株,正常浇透水以利出苗。苎麻长至旺长期时开始渍水处理,渍水处理是将塑料桶放入高50cm的水池中,并灌水至土壤表面略微可见明水为准。处理时间为3d,3d后将水池中水排出,解除渍水胁迫。处理开始前3d时喷施生长调节剂ABA、SA、6-BA与蒸馏水,生长调节剂浓度均为100mg/L,从顶部往基部喷施,以叶面出现液滴为准。各处理分别记为ABA、SA、6-BA和WL,以及正常灌溉无渍水处理的CK,每个处理(对照)12盆植株。

  在渍水处理结束后2d进行生理生化指标取样和光合指标测定,待到成熟期进行收获并测定农艺性状。利用氮蓝四唑法测定SOD活性、利用愈创木酚法测定POD活性、采用硫代巴比妥酸法法测定MDA含量、酸性茚三酮比色法测定Pro含量、蒽酮比色法测定可溶性糖含量[12],Rubisco和CAT活性均采用苏州科铭生物技术公司生产的试剂盒测定。

  光合指标和SPAD值分别采用美国LI-COR公司生产的Li-6400XT便携式光合作用测量系统与日本KONICA MINOLTA公司生产的SPAD-502PLUS型便携式叶绿素仪进行测定。测定时间为上午9:00~11:00,选取各处理有代表性的植株5株,定点从苎麻顶部完全展开叶往下数第5片功能叶进行测定,每片叶测定5次,取平均值。

  所得数据利用SPSS19.0软件进行统计分析,利用Excel2020软件绘图。

  由表1可知,不同的生长调节对渍水二麻农艺性状的影响不同,WL处理的各项农艺性状均是最低值,3个生长调节剂处理中,SA和6-BA处理表现较好,ABA处理略差。SA处理下二麻株高、茎粗、鲜重、鲜茎重、鲜皮重、皮厚相较WL分别上涨57.64%、22.67%、169.87%、133.16%、106.80%和23.52%,且均达显著水平。SA处理下鲜皮重显著高于ABA和6-BA处理,相效于后者分别提高38.25%和44.55%。此外6-BA和ABA处理下各项农艺性状均显著优于WL。

  由表2可知,渍水对苎麻纤维品质造成不利影响,WL含胶率显著高于3个生长调节剂处理组,而断裂强力、断裂伸长率、纤维直径均低于3个生长调节剂处理组。与CK相比,WL处理下苎麻的纤维品质显著降低,而生长调节剂处理均能有效缓解渍水条件下苎麻纤维品质的下降,其中6-BA处理效果最佳,纤维有着最低的含胶率和较高的断裂强力、断裂伸长率、纤维直径,6-BA处理后的纤维断裂强力显著高于WL,而且与CK相比仅降低10.71%。与WL相比,3个生长调节剂处理均可有效地缓解苎麻纤维品质的下降程度。

  由图1可知,WL处理下叶片SPAD值在4个处理中处于最低水平,SA处理下SPAD值表现优于其他2个生长调节剂处理,是WL处理的1.23倍。

  从图2A可以发现,WL处理下的净光合速率处于最低水平,仅为0.79mol/(m2s),显著低于SA与6-BA处理下净光合速率,说明渍水严重影响了苎麻的净光合速率,而喷施SA或6-BA可以阻止净光合速率的下降,这两个处理下净光合速率分别达到5.46mol/(m2s)和5.47mol/(m2s)。从图2B和2D可以看出,渍水处理的气孔导度和蒸腾速率均显著低于CK,其中WL表现最差。而从图2C中可以发现,SA处理与CK有着接近的胞间CO2浓度。

  Rubisco是植株光合作用不可或缺的酶,图3为Rbisco在渍水苎麻叶片中活性情况,可以发现6-BA处理下的Rubisco活性在3个生长调节剂处理中最高,相较于WL提升42.34%,ABA处理下Rubisco活性与WL差异不显著。

  丙二醛含量能够反映植株受胁迫的程度。3个生长调节剂处理叶片中MDA含量显著低于WL处理,其中6-BA处理表现最佳,MDA含量最低,仅为WL处理的69.97%(图4A)。由图4B可见,SA和6-BA处理的叶片Pro含量显著高于WL处理,分别达到151.94、155.26g。由图4C可知,SA处理下叶片可溶性糖含量显著高于其他2个生长调节剂处理和WL,而6-BA处理下可溶性糖含量显著低于WL处理。

  渍水胁迫使得苎麻抗氧化酶活性提高,CK未进行渍水处理,故各抗氧化酶活性低于其他4个处理。从图5A可以发现,ABA处理下叶片SOD活性在各处理中最高,显著高于其他2个生长调节剂处理组。而POD活则不同,SA处理下POD活性高于ABA与6-BA处理,3个生长调节剂处理下POD活性较WL分别提升14.71%、80.22%、45.04%(图5B)。CAT活性变化在各生长调节处理下差异不显著,3个生长调节剂处理中6-BA处理最佳,显著高于WL处理,CAT活性提升达到24.01%(图5c)。

  在渍水胁迫下,由于作物叶片叶绿素含量下降,植株光合作用将受到抑制,从而导致物质积累受阻,引起产量和品质下降[13]。马渊博[3]对苎麻淹水胁迫的研究表明,苎麻在淹水胁迫下株高日增长率随着淹水时间的延长而减小,同时还会引起植株叶片萎蔫,淹水时长达到96h后甚至会出现叶片掉落和幼叶死亡的情况。前人[15]研究表明水分过多的情况下棉花的纤维品质会受到不同程度的影响,洪涝下棉花纤维整齐度、平均纤维长显著降低;棉花纤维长度、整齐度、比强度随涝渍程度加重呈减小趋势[16]。本试验中,WL处理的各项农艺性状为最低,纤维品质也低于其他各项处理。

  生长调节剂主要是通过降低细胞内活性氧物质、积累细胞渗透调节物质和非酶抗氧化物、提升抗氧化酶活性等来缓解胁迫带来的危害。在苹果上利用ABA可以显著提高其叶片叶绿素含量,而6-BA处理香水百合同样也可以得到叶绿素含量提升的结果[17];棉花幼苗在低温胁迫下容易受损,外源施用SA可以有效降低MDA含量,并提高可溶性糖、Pro等渗透调节物质的含量[19]。

  本研究发现通过喷施3种生长调节剂均能有效缓解渍水胁迫引起的农艺性状变差、纤维品质下降等问题。渍水胁迫使得苎麻体内活性氧大量积累,造成叶绿体解体、叶片叶绿素含量降低,光合作用关键酶活性下降,导致光合作用受限,植株无法通过光合作用积累生长发育所需要的各类物质,最终使得成熟期减产、品质下降。而SA和6-BA处理能够将渍水后苎麻叶片SPAD值、净光合速率以及Rubisco活性维持在较高的水平,同时还能有效抑制MDA的积累,维持苎麻叶片中叶绿体形态结构的稳定,促进渗透调节物质的积累和诱导抗氧化酶活性的上升。

  根据上述讨论可知,在渍水胁迫下,通过比较不同生长调节剂处理下苎麻的农艺性状、纤维品质、光合特性、渗透调节物质、抗氧化酶活性的变化,发现喷施100mg/L的SA或6-BA时可有效缓解渍水对于苎麻生长发育及纤维品质的不利影响。但鉴于本试验未进行多年重复及大田试验,在生产实际中的作用还需进一步研究确认。

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  文章摘自:郭曦隆,刘立军.喷施生长调节物质对渍水苎麻生长及生理代谢的影响[J].中国麻业科学,2021,43(05):241-246+259.