5-氨基乙酰丙酸（ALA）在马铃薯上的应用

张忠福，程红玉，王俊科

（1.山丹县农业技术推广中心，甘肃 山丹 734100；2.河西学院农业与生物技术学院，甘肃 张掖 734000；3.甘肃省应用真菌工程实验室，甘肃 张掖 734000）

5-氨基乙酰丙酸（ALA）在马铃薯上的应用

张忠福1，程红玉2*，王俊科3

（1.山丹县农业技术推广中心，甘肃 山丹 734100；2.河西学院农业与生物技术学院，甘肃 张掖 734000；3.甘肃省应用真菌工程实验室，甘肃 张掖 734000）

以马铃薯品种‘大西洋’为材料，研究外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）对马铃薯生长和产量的影响，探讨ALA的最佳施用浓度和时期。结果表明，当ALA浓度≤200mg/L时，对马铃薯生育期、植株性状、块茎性状及产量均无明显影响；当ALA浓度增加到300mg/L时，产量大幅度提高，其中以浓度600mg/L在现蕾期喷施产量最高，达到46 384 kg/hm2。

5-氨基乙酰丙酸（ALA）；马铃薯；产量

5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid，ALA）是一种氧和氮的碳氢化合物，是所有卟啉化合物的共同前体，与光合作用和呼吸作用有关、是植物体内天然存在的、植物生命活动必须的、代谢活跃的生理活性物质[1]。其可以通过生物途径合成[2-5]，也可以人工化学合成[5,6]，其无毒副作用，易分解、无残留[7]。宋世清和郭世荣[8]对其生理作用及其在农业生产中的应用作了综述。目前，ALA已被国内多家科研单位人工合成并生产，作为一种叶面肥广泛用于温室番茄[7]、黄瓜[9]、草莓[10]等作物上，但有关外源ALA对马铃薯生长发育和产量影响效果，国内还未见报道。本试验以马铃薯为材料，研究外源ALA对马铃薯生长和产量的影响，探讨ALA在生产中最佳施用浓度和时期，以期为ALA在马铃薯生产中的推广应用提供理论依据和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2013年4～9月在河西学院农业与生物技术学院教学与科研示范园进行。当地海拔1420m，日照时数2986～3088 h，无霜期150～170 d，年均气温7.6℃，试验地土质为粘壤土，前茬作物玉米，地势平坦、肥力一致，灌溉条件便利。试验地土壤基础肥力：有机质8.525 g/kg，全氮0.584 g/kg，速效氮168.5mg/kg，速效磷38.41mg/kg，速效钾89.67mg/kg。

1.2 试验材料

参试马铃薯品种为‘大西洋’，选用脱毒种薯，符合国家良种质量标准，由甘肃省张掖市万向德农马铃薯公司提供。

5-氨基乙酰丙酸（ALA）液体肥料由甘肃省应用真菌工程实验室提供。

1.3 试验方法

试验采用裂区设计，以ALA施药浓度（Al0mg/L（CK）、A2100mg/L、A3200mg/L、A4300mg/L、A5400mg/L、A6600mg/L）为主区，以喷药时期（B1苗期（苗出齐后15 d左右）、B2现蕾期、B3初花期）为副区，共18个处理，3次重复，小区面积16.5m2（5m×3.3m），对照喷清水；各处理小区整地时施腐熟的农家肥30 t/hm2，纯氮300 kg/hm2、五氧化二磷210 kg/hm2、氧化钾150 kg/hm2。氮肥60%用作基肥，40%用作追肥，磷肥和钾肥一次性作为基肥施入。

采用地膜覆盖单垄双行定植方法：垄宽70 cm、垄高25 cm、沟宽40 cm，每垄种2行，垄上行距30 cm、株距25 cm，密度6.67万株/hm2，地膜采用幅宽100 cm、厚度0.008mm的农用薄膜。ALA叶面喷施，施液体量为每次3 000 L/hm2，每个处理按相应浓度，3个生育时期各喷药2次，每次间隔20 d。由于ALA具有挥发性，选择在晴朗天气傍晚时喷施，其他管理同大田。

1.4 测定项目与方法

生育时期及生育期记载：观测每个处理的生育期和生育时期[11]（播种期、出苗期、现蕾期、初花期、盛花期、成熟期、收获期）。

田间生长发育性状观测记载：在块茎增长期（25/07）每小区随机选取植株3株，测定株高、地上主茎数、地上和地下鲜重。

产量及农艺性状测定：马铃薯收获期每小区随机取10株，测定单株结薯数、单株薯块重、平均薯块重和商品薯率[12]；每小区单独收获，计产。

1.5 数据处理与统计分析

试验结果以测定的平均值表示；试验数据的统计分析采用Excel2007和DPS7.05软件处理（新复极差法）。

2 结果与分析

2.1 ALA对马铃薯生育期的影响

由表1可以看出，不同浓度ALA和喷药时期对马铃薯生育期和生育时期产生不同的影响。0mg/L（CK）、100mg/L（A2）、200mg/L（A3）3个浓度水平下在苗期、现蕾期、开花期分别喷药对生育期没有影响，9个处理生育期均为99 d。但当ALA浓度增加到 300mg/L（A4）、400mg/L（A5）、600mg/L（A6）浓度水平时，马铃薯生育期延迟，并且随着喷药时间的推迟，生育期延迟。在600mg/L（A6）浓度水平下，苗期、现蕾期、开花期3个喷药时期，生育期分别较对照延迟8，9和11 d。不同浓度ALA对马铃薯生育时期的影响表现出同样的趋势，当浓度增加到300mg/L（A4）时会延迟马铃薯现蕾期、开花期和成熟期，其中以A6B3处理最为明显。以上分析得出，低浓度的ALA对马铃薯生育期和生育时期无影响，但当浓度增加到300mg/L时会延迟马铃薯生育期及生育时期，且随着喷药时间的推迟效果越明显。

2.2 ALA对马铃薯植株性状的影响

由表2可以看出，ALA能够促进马铃薯植株的生长。随着ALA浓度的升高，株高增高。0mg/L（CK）、100 mg/L（A2）、200 mg/L（A3）、300 mg/L（A4）、400mg/L（A5）、600mg/L（A6）6 个浓度水平下，同在苗期喷施，株高分别较对照（A1B141.1 cm）增高1.2，1.6，2.5，3.6和8.7 cm。在同一浓度下，喷药越早，株高增高越明显，如在600mg/L浓度下，苗期、现蕾期、开花期3个处理，株高分别为49.8，48.5和42.9 cm。ALA对植株地上鲜重和干重的影响表现出与株高同样的趋势。随着ALA浓度的升高，地上鲜重和干重逐渐增加，且在同一浓

度下，喷药越早，增重越明显。其中A6B1处理最高，地上单株鲜重达到287.5 g，地上单株干重达到27.6 g。ALA对地下鲜重的影响表现为低浓度（≤200mg/L）时影响不大，单株地下鲜重变动在358.3～367.5 g。但当浓度增加到300mg/L水平时，地下鲜重明显增加，且随着喷药时期的推迟，增重越明显。A4B3、A5B3、A6B33个处理地下鲜重分别为425.7， 477.6 和 499.8 g， 较 A1B3（363.6 g）增 加17.08%、31.4%和37.5%。

表1 ALA对马铃薯生育期的影响Table 1 Effects of ALA application on growth stage of potato

表2 ALA对马铃薯植株性状的影响Table 2 Effects of ALA application on plant traits of potato

2.3 ALA对马铃薯块茎性状的影响

由表3可以看出，喷施ALA能够促进马铃薯块茎的生长。当ALA浓度增加到300mg/L（A4）时，能够提高马铃薯单株结薯数和单株薯块重。A4B3、A5B3、A6B3单株薯块重分别为 437.3，488.9和510.9 g，较A1B（3375.1 g）分别增加62.2，113.8和135.8 g。ALA还能够促进结大薯及商品薯率。ALA浓度由0mg/L增加到600mg/L时，单株＜50 g薯块重由100.1 g降低到12.3 g，＞200 g薯块重由47.2 g增加到188.3 g。商品薯率由73.1%增加到96.7%，且同一浓度水平，喷施越晚，商品薯率越高，600mg/L浓度下，苗期、现蕾期、开花期喷施商品薯率分别为94.1%、95.4%和96.7%。

表3 ALA对马铃薯块茎性状的影响Table 3 Effects of ALA application on tuber traits of potato

2.4 ALA对马铃薯产量的影响

通过对马铃薯块茎产量分析（表4），喷施一定浓度的ALA可以有效提高马铃薯产量。100mg/L（A2）和200mg/L（A3）浓度处理增产效果不明显，但当ALA浓度增加到300mg/L（A4）时，产量大幅度提高，A4B1、A4B2、A4B3产量分别为37 596，38 485和39 515 kg/hm2，400mg/L（A5）浓度3个时期产量分别为41 616，43 758和43 980 kg/hm2。600mg/L（A6）浓度3个时期产量分别为44 020，46 384和46 141 kg/hm2。其中以A6B2处理产量最高。通过方差分析得出，0，100和200mg/L浓度3个喷施时期，9个处理间并没有达到显著性差异，A6B2与A6B32个处理间未达到显著性差异，但A6B2处理与其他处理均达到显著性差异。

表4 ALA对马铃薯产量的影响Table 4 Effects of ALA application on yield of potato

3 讨论

ALA作为一种多功能植物生长调节剂，可以促进作物生长，提高品质，增加产量，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[13]。

结果表明，当ALA浓度≤200mg/L时，对马铃薯生育期、生长性状、经济形状及产量均无明显影响；当浓度增加到300mg/L，增产效果显现；当浓度在300～600mg/L时，产量随着浓度的增大而增加，且喷药的时期越早增产效果越明显，当在现蕾期喷施600mg/L浓度的ALA时产量最高，产量为46384 kg/hm2。

喷施一定浓度ALA增产的主要原因是喷施后可以提高作物叶绿素相对含量，有利于光合作用，延长生育期，促进植株营养生长和干物质积累，从而提高了单株结薯数、单株薯块重、商品薯率。但该试验只做了‘大西洋’一个品种，且为一年试验结果，今后将增加马铃薯试验品种继续验证。

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[2] 刘秀艳,叶敏,徐向阳.产生5-氨基乙酰丙酸（ALA）光合细菌生物学研究进展[J].生物工程进展,2000,20(5):67-71.

[3] 刘秀艳,徐向阳,陈蔚青.光合细菌产生5-氨基乙酰丙酸（ALA）的研究[J].浙江大学学报:理学版,2002,29(3):336-340.

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Application of5-aminolevulinic Acid(ALA)to Potato

ZHANG Zhongfu1,CHENG Hongyu2＊,WANG Junke3
(1.Shandan Agricultura lTechnique Extension Center,Shandan,Gansu 734100,China;2.Co llege ofAgricu lture and Biotechnology,HexiUniversity,Zhangye,Gansu 734000,China;3.Gansu Applied Funga lEngineering Laboratory,Zhangye,Gansu 734000,China)

ract:5-aminolevulinic acid(ALA)was studied for its effects on potato growth and yield in order to understand optimal concentration and application time using the variety'Atlantic'as plantmaterial.No obvious impacts were found for growth period,plant traits,tuber traits and yields of potatoes when ALA was applied at a concentration of≤200 mg/L.However,when ALAwas applied at300 mg/L ormore,yield was increased dramatically.Yield reached up to 46 384 kg/ha when applied at the concentration 600mg/Land bud flowerstage.

ords:5-aminolevulinic acid;potato;yield

S532

B

1672－3635（2017）06-0335-06

2016-02-02

甘肃省2016年粮食绿色高产高效创建项目[甘农牧发（2016）165号]。

张忠福（1970-），男，高级农艺师，主要从事农业技术推广工作。

程红玉，讲师，主要从事作物高产高效栽培技术研究，E-mail:chenghy722@126.com。