5-氨基乙酰丙酸对熊猫豆光合特性及繁种量的影响

盛彦霏 闫晓娟 王学鹏 陈叶

摘 要 以熊猫豆为试验材料，通过叶面喷施不同浓度的5-氨基乙酰丙酸（ALA），探讨其对熊猫豆光合特性和繁种量的影响。结果表明：与对照相比，喷施ALA使熊猫豆株高增加4.38%～8.87%，茎粗增加0.37%～0.93%，叶绿素含量增加2.38%～11.06%，光合速率增加1.06%～9.70%，繁种量增加8.24%～17.39%;其中喷施1 500倍液ALA效果最佳，使株高增加8.87%，茎粗增加0.93%，叶绿素含量增加11.06%，光合速率增加9.70%，繁种量增加17.39%。建议在熊猫豆生产上喷施1 500倍ALA，以达到增产增效的目的。

关键词 熊猫豆;ALA;产量

中图分类号：S52 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.14.070

5-氨基乙酰丙酸（ALA）是合成叶绿素的关键原料，能促进植物体内碳水化合物的形成，从而加快器官的生长。前人在玉米、甜叶菊和叶菜上的研究表明，ALA能明显提高作物产量[1-3]。郭彦兵等[4]认为ALA可以促进马蹄莲的光合作用并提高产量，加快营养物质向地下部转移，改善种球品质;张帅等[5]对百合的研究证明，叶面喷施ALA可以改善叶绿素含量，促进百合植株生长，低浓度作用更为明显;杨莉莉等[6]研究证明，喷施ALA可以增加葡萄的产量;鄢岩等[7]研究表明，在荒漠区设施番茄和辣椒的叶面喷施ALA有利于提高产量;胡云鹏等[8]研究表明，在百合上喷施ALA可以促进产量。美国、日本、加拿大等国家已将ALA广泛用于提高农产品产量和品质[9]。虽然前人用ALA在多种作物上已有研究，但在熊猫豆（Phaseolus coccineus L.）上的应用未见报道。为此，以甘肃省张掖市的珍稀名贵彩色豆种熊猫豆为试验材料，利用不同浓度ALA对熊猫豆进行叶面喷施试验，探讨其对熊猫豆光合作用及繁种量的影响，为ALA在熊猫豆上的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在张掖市甘州区甘俊镇祁连村，海拔1 588 m，年日照时间2 950 h，年平均降雨量145.9 mm，年平均气温6.5 ℃，全年降雨量415 mm，无霜期160 d。前茬作物为玉米。

1.2 试验材料

熊猫豆由张掖开心格林种业有限责任公司提供;ALA液体肥料由张掖科欣生化科技有限公司提供（ALA含量为0.6 g·L-1）。

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计，将ALA样品分别稀释

2 000倍、1 500倍、1 000倍和500倍4个浓度水平，以喷施等量清水作为对照（CK），试验共设5个处理，3次重复，小区面积15 m2（5 m×3 m）。采用平作覆膜种植模式，4月20日播种，行距40 cm，株距30 cm。

1.4 施药时间

分別于2018年6月1日、6月10日、6月20日叶面喷施相应浓度的ALA，共3次。

1.5 施药方法与安全性检测

施药方法采用凯通3WB5-16型背负式喷雾器施药。喷施ALA之后观察熊猫豆叶色、叶姿和植株有无异常，进行安全性检查。

1.6 指标测定

于7月10日测定小区内植株的叶绿素含量和光合速率。叶绿素含量采用叶绿素测定仪（TYS-B型），光合速率采用TPS-2便携式光合系统测定仪测定。收获期每小区随机取20株植株，分别测其株高和近地面处茎粗（用直径表示），并测定株荚数、荚粒数、千粒质量和小区繁种量。

1.7 数据处理与统计分析

试验数据的统计分析采用Excel 2007和SPSS 23.0软件处理。

2 结果与分析

2.1 ALA对熊猫豆安全性的影响

安全性是反映药物对作物生长正常与否的重要指标。在喷施不同浓度的ALA之后进行田间观察，没有出现植株萎蔫现象，也没有发现畸形苗，植株叶色均表现正常，由此说明ALA无毒性（见表1），使用安全。

2.2 ALA对熊猫豆生长的影响

由表1可以看出，在不同浓度ALA处理下，熊猫豆的株高均有不同程度的增加。当稀释浓度分别为2 000倍、1 500倍、1 000倍和500倍时，株高与对照相比分别增加了7.44 cm、7.91 cm、7.35 cm和3.91 cm，且不同处理与对照相比，差异均达显著水平，但处理间差异不显著。其中喷施1 500倍时，株高较对照增加最明显，与对照相比株高增加了8.87%。由此说明，不同浓度的ALA对株高表现为低促高抑效应。

由表1可以看出，ALA溶液对熊猫豆植株茎粗影响较小。当稀释浓度分别为2 000倍、1 500倍、1 000倍、500倍时，茎粗较对照分别增加0.05 cm、0.05 cm、0.04 cm和0.02 cm。统计分析结果显示，不同处理间差异不显著。由此说明，ALA处理对植株的茎粗影响不大。

由表1可以看出，不同处理对熊猫豆的叶绿素含量有一定的促进作用。当浓度分别为2 000倍、1 500倍、

1 000倍、500倍时，叶绿素含量较对照分别增加了8.35%、11.06%、3.29%和2.38%，不同处理与对照相比，差异均达显著水平，2 000倍和1 500倍液与1 000倍、500倍液间差异均达显著水平。当浓度为1 500倍时，叶绿素含量增加最明显。说明使用ALA有利于提高熊猫豆叶绿素的含量。

由表1可以看出，不同处理对熊猫豆的光合速率有一定的促进作用。当浓度分别为2 000倍、1 500倍、

1 000倍、500倍时，光合速率较对照分别增加了5.71%、9.70%、3.31%和1.06%。且不同处理与对照相比，差异均达显著水平，但处理间差异不显著。当浓度达到1 500倍时，光合速率增加最明显。由此说明使用ALA有利于增加熊猫豆的光合速率，进而提高作物的光和产量。

2.3 ALA对熊猫豆繁种量的影响

繁种量是衡量熊猫豆收益高低的重要指标。由表2可以看出，喷施ALA能够不同程度地促进熊猫豆豆荚数、荚粒数和千粒质量的增加。当浓度分别为2 000倍、1 500倍、1 000倍、500倍时，豆荚数分别比对照增加1.19个、1.98个、1.07个和0.86个;荚粒数分别比对照增加15.76%、15.29%、6.59%和4.71%;千粒质量比对照分别增加1.90%、2.37%、0.98%和0.54%。经差异显著性分析，不同处理与对照相比，每株的豆荚数差异均达显著水平，处理间相比，差异不显著;而荚粒数和千粒质量与CK相比，差异均不显著。其中，浓度为1 500倍液时，熊猫豆的豆荚数、荚粒数和千粒质量都达最高值。由此说明使用1 500倍的ALA有利于增加熊猫豆的光合速率，进而提高作物的光和产量。

3 讨论

ALA是一种对环境友好的具有多种生理活性的植物生长调节剂，将其应用于作物生产，不仅具有提高作物产量、改善作物品质的潜力，还可满足食品质量安全的要求[10]，同时，ALA对植物的生长及增产效果取决于ALA的施用浓度、施用时期及作物种类[11]。前人在玉米[1]、百合[5，8]、葡萄[6]、番茄和辣椒等[7]上的试验都表明其具有较好的增产效果。熊猫豆为河西走廊的珍稀品种，靠常规方法繁种，此次试验表明：施用不同浓度的ALA溶液与对照相比，使熊猫豆株高增加了4.38%～8.87%;繁种量增加了8.24%～17.39%，其中施用1 500倍的ALA时，繁种量增加了17.39%，株高增加8.87%，茎粗增加0.93%，叶绿素含量增加11.06%，光合速率增加9.70%。其增产效果与前人的研究结论基本一致。此结果产生的原因是由于ALA是生物体内卟啉化合物生物合成的第一个关键性前体，低浓度的ALA调节了植物生长发育[7]，从而与促进叶绿素的形成[2]，与弱光下幼苗光合能力的提高有关[12]。

本试验仅选用了熊猫豆为试验材料，也仅为一年的试验结果，对其他品种和不同栽培模式的影响有待进一步研究。ALA无毒、使用安全、增效显著，建议在熊猫豆生产上推广应用。

参考文献：

[1] 孙阳，王燚，孟瑶，等.外源5-氨基乙酰丙酸对低温胁玉米幼苗生长及光合特性的影响[J].作物杂志，2016（5）：87-93.

[2] 陳叶，李番，马秀萍，等.5-氨基乙酰丙酸对甜叶菊产量和糖含量的影响[J].中国糖料，2017，39（2）：36-38.

[3] 王小英，陈占飞，同延安.乙酰丙酸对叶菜产种量，叶绿素和硝态氮的影响[J].中国农学通报，2018，34（2）：

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[4] 郭彦兵，屈德洪，吴景芝，等.叶面喷施ALA对彩色马蹄莲种球及盆花品质的影响[J].南方农业学报，2018，49（1）：109-115.

[5] 张帅，姜慧茹，何俊娜，等. 叶面喷施5-氨基乙酰丙酸对百合生长发育和切花质量的影响[C]. 中国园艺学会.中国园艺学会2015年学术年会论文摘要集[C].北京：中国园艺学会，2015：212.

[6] 杨莉莉，马龙，李献军，等.乙酰丙酸对“巨峰”葡萄叶绿素，产量和品质的影响[J].北方园艺，2015（24）：5-8.

[7] 鄢岩，贺会强，陈振东，等.5-氨基乙酰丙酸和叶面肥对荒漠区设施番茄和辣椒生长发育，产量和品质的影响[J].西北农业学报，2016，25（10）：1515-1521.

[8] 胡云鹏，李宇辉，穆鼎，等.5-氨基乙酰丙酸对百合生长发育的影响[J].仲恺农业工程学院学报，2017，

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[9] Nishihara E，Kondo K，Parvez M M，et al.Role of 5-aminolevulinic acid （ALA） on active oxygen-scavenging system in NaCl-treated spinach （Spinacia oleracea）[J].Journal of Plant Physiology，2003，160（9）：1085-1091.

[10] 张忠福，程红玉，王俊科.5-氨基乙酰丙酸（ALA）在马铃薯上的应用[J].中国马铃薯，2017，31（6）：335-340.

[11] 俞建良，郭孝孝，熊结青.5-氨基乙酰丙酸（ALA）的应用研究进展[J].化学与生物工程，2015，32（9）：10-15.

[12]俞建良，郭孝孝，熊结青.5-氨基乙酰丙酸（ALA）的应用研究进展[J].化学与生物工程，2015，32（9）：10-15.

（责任编辑：刘昀）