不同浓度赤霉素对山药种薯发芽的影响

黄哲鸿，华树妹，邓才生，施小梅，陈木兰，陈仕朋

（三明市农业科学研究院，福建 沙县 365051；2.三明市经济作物技术推广站，福建 三明 365000)

山药（spp.）是国家卫生和计划生育委员会首批公布的药食同源植物之一，其块茎富含多糖、氨基酸、维生素、黏液质、矿物质及具生物活性的营养素。《本草纲目》记载其功效有：益肾气，健脾胃，止泄痢，化痰涎，润皮毛。现代医学研究表明：山药多糖具降血糖、调免疫、抗氧化、抗肿瘤、抗突变等作用。随着健康生活理念的提高，人们对山药的需求量越来越大，而山药是一年收获一季作物，一般4月份种植、9月份开始收获，为提早上市，南方种植区将播种期提前至2月份。山药生产用种主要是块茎，收获后的块茎会有很长的一段生理休眠期，所以打破休眠是解决早播的关键所在。Ile等研究证明，生长调节剂只能打破贮藏一定时间后山药块茎的休眠，对刚收获山药的休眠无效。朱海旺等研究表明，贮藏60 d左右是休眠解除的启动期，此时通过采取措施才能打破休眠提早萌发。目前，对山药生产中的栽培技术、病虫害防治、病原菌分离鉴定等方面研究较多，而对打破休眠的研究较少。赤霉素（GA）是一种重要的植物生长调节剂，可以促进种子萌发和生长，常用于破除同为块茎作物马铃薯的休眠。本试验在进行了大量预备试验的基础上，采用2个不同浓度的GA处理贮藏71 d后的山药块茎，探讨不同浓度GA对山药萌发的影响，为山药早春提前播种和提前上市提供指导。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试山药品种为福建地方品种“六月薯”，2020年12月10日收获，在畦面晾晒至傍晚，放置到室内沙埋贮藏71 d后，选取大小均匀（500 g左右）、无病虫、无机械损伤的块茎作为试验材料。GA为美国Sigma-Aldrich公司生产，GA酶联免疫分析试剂盒为青岛科创质量检测有限公司生产。

1.2 试验方法

试验于2021年2月19日开始，共设3个GA浓度处理：B（CK）为0 mg/L，B为100 mg/L，B为200 mg/L。将不同浓度GA用喷雾器彻底喷湿块茎，每个处理10根块茎，4次重复，室内晾干24 h后，从每个处理每个重复挑选出1根块茎，切成4段大小一致的茎段，去皮后混匀收集40 g薯肉进行GA含量检测。各处理剩下的9根块茎均切成10个茎段（每块茎段50 g左右），整齐平铺摆放于大棚沙床后覆土催芽。

1.3 指标调查

记录每天的茎段发芽情况（以第1个茎段芽出土为通过休眠标准），待全部茎段发芽后，统计平均发芽天数，计算平均休眠强度（休眠强度＝贮藏天数71 d＋处理到出芽天数）、休眠幅度（指第1个块茎通过休眠至全部块茎通过休眠的时长）。全部茎段发芽后，每重复选取有代表性的植株30株，测量通过休眠20 d后的芽长（从基部到顶部）和芽直径（基部向上第3节）。

1.4 数据分析

用Excel 2016软件处理数据，SPSS 23.00软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度GA3处理对山药内源GA3含量的影响

由表1可知，不同浓度外源GA处理均可极显著提高山药块茎内源GA的含量。在本试验中随着处理浓度升高，块茎内源GA含量逐渐增大，但处理B和B之间差异不显著。

表1 外源GA3处理对块茎内源GA3含量、休眠状况、芽生长状况的影响

2.2 不同浓度GA3处理对块茎休眠状况的影响

由表1可知，处理B和B的休眠强度和休眠幅度均极显著小于对照。与对照相比较，处理B、B休眠强度分别缩短了7.35 d和10.05 d，休眠幅度分别缩短了10.25 d和12.25 d，但处理B与B的平均休眠强度和休眠幅度均分别无显著差异。

2.3 不同浓度GA3处理对芽生长的影响

由表1可知，随着GA处理浓度的升高，芽的伸长加快，但芽直径则呈逐渐减小态势。处理B、B芽长分别是CK的1.43、1.80倍，均极显著大于CK，B芽长显著大于B。处理B的芽直径与CK相比变化不大，B则显著小于B且极显著小于CK，即当GA浓度达200 mg/L时，芽明显变细长。

3 结论与讨论

收获后的山药块茎生理上会有一段自然休眠期，皮层形成致密的栓皮组织，有效阻止氧气进入块茎内部，呼吸作用变弱，块茎内部生理代谢变缓慢，块茎处于深度休眠阶段，不会萌发。朱海旺等研究表明，山药块茎贮藏60 d后，ABA含量急剧下降，而IAA、GA、ZR含量逐渐升高，随着贮藏时间的延长，GA的绝对含量及GA/ABA比值都逐渐增大，说明山药的休眠和萌发可能是通过GA和ABA的平衡或拮抗来调节控制。苗利娟等试验表明，100 mg/L GA能使山药提早出芽，同时能大大提高出芽率。李丽红等的研究结果是赤霉素对打破山药试管薯休眠作用不显著，魏灵敏等的研究表明GA在珠芽休眠期到生长期起双重调节作用，即休眠期抑制珠芽萌发，生长期则促进珠芽生长。

本试验结果表明，在贮藏71 d后，用外源赤霉素处理“六月薯”块茎后能迅速提高其内源GA的含量，且随着处理浓度升高，内源GA增量变大，此时对照的GA含量为4.603 ng/g也在较高水平，这与朱海旺等证明的随着贮藏时间变长，赤霉素含量会上升的结果相吻合。本试验中，100、200 mg/L GA处理均能有效缩短休眠时间且达到了极显著水平，相较于对照极显著缩短其休眠幅度，使茎段能集中通过休眠。当GA处理浓度为100 mg/L时，芽的生长加快；而当处理浓度为200 mg/L时，芽的伸长进一步加快，但芽茎直径减少，呈变细的态势，这对于生产上培育壮苗不利。因此，破除“六月薯”休眠的理想GA处理浓度为100 mg/L，能有效缩短休眠天数，提高出苗整齐度，且有助于培育壮苗。

生产中，打破山药块茎休眠不应只局限于施加外源GA，而应配合其他植物激素，同时重视对温度、湿度、氧气等外部环境因素的利用，从而促进山药的早种早收，以达到周年生产的效果。