The Effect of 24-Mixed Epibrassinolide Combined with Water-Soluble Fertilizer on Quality and Yield of Beans
Abstract:
In order to study the effect of 24-mixed epibrassinolide combined with water-soluble fertilizer, a field plot experiment is carried out. Two kinds of cowpeas, the bright green bean and the oily white bean, are selected as test objects. 24-mixed epibrassinolide of different content is mixed with water-soluble fertilizer and diluted 250 times, and is flushed at seedling stage, initial flowering stage and fruiting stage of beans respectively, the relative content of chlorophyll in plant leaves (SPAD value), plant height, yield and quality are measured and analyzed. The results show that flush application of 0.03 mg/L 24-mixed epibrassinolide mixed with water-soluble fertilizer can significantly increase the yield and pod length of the above two kinds of beans; flush application of 0.01 mg/L 24-mixed epibrassinolide mixed with water-soluble fertilizer can significantly increase the content of vitamin C and soluble protein of the above two kinds of beans; during the experimental period, the beans grow well and there is no phytotoxicity occurred. Flushing appropriate amount of 24-mixed epibrassinolide mixed with water-soluble fertilizer can effectively promote the growth of beans.
自2015年原农业部下发《到2020年化肥使用量零增长行动方案》以来,减肥增效成为新的行业要求,提高肥料利用率即为目前化肥行业研发新型肥料的风向标。
植物生长调节剂能有效调节植物生长发育,具有增产、改善品质、增强作物抗逆性等作用。有研究发现含20%(质量分数,下同)黄腐酸钾、25%大量元素、10%胺鲜酯(DA-6)成分的叶面肥稀释600倍喷施叶面,对生菜的增产效果明显[1];8 mg/L复硝酚钠与4 mg/L α-萘乙酸钠复配,然后与营养液一起灌溉,番茄中的维生素C含量较对照处理提高139%[2]。因此,植物生长调节剂作为肥料增效剂与肥料复配,能有效提高肥料的利用率[3]。
芸苔素内酯(Brassinolide,简称BR)作为第六类植物激素,不同于大多数植物生长调节剂, 作用比较单一,只能在较短的时间内发挥作用,且需多次重复施用。芸苔素内酯普遍存在于作物体内,是一类活性极高、对作物和食品高度安全的植物内源激素[4],能调节植物本身所需要的多种酶和激素,极少的量即可达到促进作物细胞生长和分裂,促进光合作用,提高植物抗逆性等效果[5-8]。有研究表明, 芸苔素内酯可与乙烯利、氯吡脲或非碱性叶面肥等复配,且增效明显[9],但很少有文献报道其与复合肥复配的效果。本文选用24-混表芸苔素内酯,将不同质量浓度的24-混表芸苔素内酯复配水溶复合肥(以下简称水溶肥),稀释250倍后分别在豆角的苗期、初花期、结果期冲施,研究24-混表芸苔素内酯与水溶肥复配施用对豆角品质、产量等的影响,为芸苔素内酯与复合肥复配效果的研究提供参考。
1
材料与方法
1.1
试验材料
1.1.1
供试土壤
供试土壤为深圳市宝安区公明试验基地菜园土,土壤基本理化性质:w(碱解氮)为104.00 mg/kg,w(速效磷)为51.39 mg/kg,w(速效钾)为76.50 mg/kg,w(有机质)为0.88%,pH为5.46。
1.1.2
供试材料
供试药剂:0.01% 24-混表芸苔素内酯可湿性粉剂(22, 23, 24-表芸苔素内酯60%~70%,24-表芸苔素内酯30%~40%),河南神雨生物科技有限公司。
供试肥料:18-8-18、15-5-25固体水溶肥(含硝态氮,硫酸钾型,水不溶物质量分数小于0.2%),深圳市芭田生态工程股份有限公司。
供试作物:亮青豆角YS002(广东省农科院蔬菜研究所)、广茂油白豆角(粤蔬牌)。
1.2
试验方法
1.2.1
试验处理
试验共设置4个处理:处理A,0.01 mg/L 24-混表芸苔素内酯复配水溶肥;处理B,0.02 mg/L 24-混表芸苔素内酯复配水溶肥;处理C,0.03 mg/L 24-混表芸苔素内酯复配水溶肥;处理D,水溶肥(无24-混表芸苔素内酯),对照处理。每个处理设置3次重复,小区面积6 m2,随机排列,并设置保护行。在豆角的苗期、初花期、结果期进行施肥(见表 1),每次施用水溶肥15 kg/亩(1亩=667 m2,下同),复配相应质量浓度的24-混表芸苔素内酯,稀释250倍后冲施。其他田间管理一致,试验期间未使用其他植物生长调节剂。
表 1
处理 |
苗期 |
初花期 |
结果期 |
0.01% 24-混表芸苔素内酯总用量/(mg·亩-1) |
A |
18-8-18+0.01 mg/L BR |
18-8-18+0.01 mg/L BR |
15-5-25+0.01 mg/L BR |
112.5 |
B |
18-8-18+0.02 mg/L BR |
18-8-18+0.02 mg/L BR |
15-5-25+0.02 mg/L BR |
225.0 |
C |
18-8-18+0.03 mg/L BR |
18-8-18+0.03 mg/L BR |
15-5-25+0.03 mg/L BR |
337.5 |
D |
18-8-18 |
18-8-18 |
15-5-25 |
|
1.2.2
测定项目与方法
测定项目:株高、叶绿素相对含量(SPAD值)、荚长、维生素C含量、可溶性蛋白含量、产量。
测定方法:SPAD值采用SPAD-502型便携式叶绿素测定仪进行测定,维生素C含量采用2, 6-二氯靛酚滴定法测定,可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定。
每个小区随机调查20株,苗期记录株高、SPAD值,采收期测定荚长、品质(维生素C和可溶性蛋白含量)及产量,豆角品质取第1次采收的果实进行测定。每次调查的同时观察各小区有无生长异常现象(如褪绿、畸形等)、对作物产量有无影响以及对其他病虫害和非靶标生物的影响。
1.3
数据统计分析
试验数据采用SPSS 13.0软件进行方差分析处理,并采用邓肯氏新复极差(DMRT)法进行显著性差异分析。
2
结果与分析
2.1
不同含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥对豆角苗期株高的影响
不同含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥对豆角苗期株高的影响见图 1。图 1中小写字母相同者,表示差异不显著(P>0.05)。
图 1
不同含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥对豆角苗期株高的影响
由图 1可知:在亮青豆角、油白豆角试验中,对照处理D的株高增长明显,处理C的株高分别比对照处理D的低了23.2%、25.4%;在一定范围内,复配的24-混表芸苔素内酯质量浓度越高,豆角株高越容易矮化。试验数据表明,24-混表芸苔素内酯复配水溶肥不能有效提高植株株高,且高质量浓度24-混表芸苔素内酯复配对株高有一定的抑制作用,可在一定程度上增强作物抗逆能力,减轻豆角苗期倒伏现象。
2.2
不同含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥对豆角苗期SPAD值的影响
不同含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥对豆角苗期SPAD值的影响见表 2。
表 2
不同含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥对豆角苗期叶片SPAD值的影响
处理 |
亮青豆角 |
油白豆角 |
注:1)表中数据为3次重复的平均值±标准误差,同列数据后小写字母相同者,表示差异不显著(P>0.05),下同 |
A |
57.31±0.32 a |
53.25±0.24 a |
B |
55.81±0.11 b |
49.35±0.12 b |
C |
51.12±0.09 c |
50.32±0.18 b |
D |
50.65±0.06 c |
46.87±0.21 c |
由表 2可知:亮青豆角试验处理A的叶片SPAD值最高,比处理D的提高了13.15%,比处理B的提高了2.69%;处理C的叶片SPAD值比处理D的略有提高,但差异不明显。油白豆角试验处理A的叶片SPAD值与其他处理相比具有显著性差异,比处理D的提高了13.61%;而处理B的和处理C的之间差异不明显。试验结果表明,低质量浓度的24-混表芸苔素内酯复配水溶肥可有效提高豆角叶片的SPAD值,能促进叶片进行光合作用。
2.3
不同含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥对豆角产量的影响
不同含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥对豆角产量的影响见表 3。
表 3
不同含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥对豆角产量的影响
处理 |
荚长/cm |
|
小区产量/kg |
|
亩产量/kg |
|
增产率/% |
亮青豆角 |
油白豆角 |
亮青豆角 |
油白豆角 |
亮青豆角 |
油白豆角 |
亮青豆角 |
油白豆角 |
A |
56.02±5.01 b |
60.56±5.02 c |
|
18.97±2.30 c |
21.34±3.10 c |
|
2 108.83 |
2 372.30 |
|
1.6 |
4.9 |
B |
53.02±5.36 bc |
65.20±4.35 b |
20.22±1.45 b |
23.20±2.36 b |
2 247.79 |
2 579.07 |
8.3 |
14.0 |
C |
60.89±5.34 a |
67.30±4.29 a |
22.00±1.56 a |
25.89±2.02 a |
2 445.67 |
2 878.10 |
17.8 |
27.2 |
D |
51.72±6.10 c |
58.73±5.13 c |
18.67±2.10 c |
20.35±3.45 c |
2 075.48 |
2 262.24 |
|
|
由表 3可知:2个品种的豆角荚长及产量以高质量浓度24-混表芸苔素内酯复配水溶肥增效明显,其中亮青豆角试验处理C的产量比处理D的提高了17.8%,荚长比处理D的提高了17.7%,属该品种豆角的标准范围,品相好;油白豆角试验处理B和处理C的产量分别比处理D的提高了14.0%、27.2%。试验结果表明,高质量浓度24-混表芸苔素内酯复配水溶肥能有效提高豆角的荚长及产量。
2.4
不同含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥对豆角品质的影响
不同含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥对豆角品质的影响见表 4。
表 4
不同含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥对豆角品质的影响
处理 |
w(维生素C)/(mg·kg-1) |
|
w(可溶性蛋白)/% |
亮青豆角 |
油白豆角 |
亮青豆角 |
油白豆角 |
A |
193.2±6.7 a |
203.2±5.7 a |
|
2.36±0.17 a |
2.28±0.12 a |
B |
186.0±6.7 b |
196.5±4.8 b |
2.17±0.14 b |
2.33±0.06 a |
C |
187.0±6.8 b |
192.5±4.9 b |
2.08±0.15 c |
2.14±0.15 b |
D |
172.6±7.2 c |
183.4±5.2 c |
2.04±0.15 c |
2.09±0.09 c |
从表 4可知:2种豆角各处理间维生素C含量及可溶性蛋白含量差异显著,维生素C及可溶性蛋白含量均以低质量浓度24-混表芸苔素内酯复配水溶肥处理A的最高,其中亮青豆角中维生素C、可溶性蛋白的含量分别比处理D的提高了11.9%、15.7%,油白豆角中维生素C、可溶性蛋白的含量分别比处理D的提高了10.8%、9.1%。试验结果表明,低质量浓度24-混表芸苔素内酯复配水溶肥能有效改善豆角品质。
3
结语
本文选取质量浓度0.01~0.03 mg/L的24-混表芸苔素内酯进行试验,结果发现2种豆角的株高均以对照处理D在豆角的生长周期内增高最明显,高质量浓度24-混表芸苔素内酯复配水溶肥处理的豆角较矮小。这与乔康等[10]对黄瓜产量性状调查的发现相近,也与陆静等[11]对甘蔗的研究结果相近,但与沈彩霞[12]、董跃飞等[13]对棉花、水稻的研究发现略有不同,可能是因为作物不同存在差异。
试验表明,低含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥处理能有效提高豆角叶片SPAD值,但高含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥处理的SPAD值较对照处理D的差异不明显,这与张艳荣[14]、李国树等[15]得出的结论类似。试验还表明低含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥能有效改善2种豆角的品质(维生素C、可溶性蛋白),这与徐静等[16]的结论相似,也有文献报道芸苔素对作物品质的提高有效果[17]。从产量上看,高含量24-混表芸苔素内酯复配水溶肥能有效提高豆角的荚长及产量,这与冯渊等[18]对花生的增产试验结论相近,一些文献也有关于芸苔素内酯对黄瓜[10]、棉花[12]、夏黑葡萄[15]、紫香无核葡萄[19]具有增产效果的报道。从药剂安全方面看,豆角生长的整个周期无叶片褪绿、植株畸形等异常现象,对病虫害及非靶标生物无药害,这与在棉花[12]、芒果[16]等作物上的相关研究均未发现任何药害问题的结论一致。因此,适量的24-混表芸苔素内酯复配水溶肥冲施能有效促进豆角生长。
不同于对甘蔗[11]、棉花[12]、小麦[14, 20]等作物的研究,本文选择豆角作为研究对象,且在施用方式上有所改变,选择24-混表芸苔素内酯与水溶肥复配冲施,能进一步拓展芸苔素仅限于叶面喷施的应用。但就24-混表芸苔素内酯复配水溶肥的研究而言,本文设置的含量范围有局限,还需针对不同作物、不同时期及用量开展进一步的试验,将芸苔素内酯以不同形式复配到复合肥中,拓展其应用领域,更高效地提高肥料对作物的增产提质效果。