几种寡糖对花生生长发育及产量的影响

罗 晨，唐 超，王 倬，赵 勇，汪洪鹰，杨媛茹，曾粮斌，杜昱光

[1.中国农业科学院麻类研究所，湖南 长沙 410205；2.中南林业大学，湖南 长沙 410004；3.中国科学院过程工程研究所，北京 100190；4.中科荣耀（苏州）生物科技有限公司，江苏 苏州 215152]

花生是世界五大油料作物之一，也被称之为“绿色牛奶”，富含蛋白质、维生素E 等人体必需的营养成分[1]。在国际市场上，花生是不可缺少的重要原料，各个国家都加强了对进口花生的控制，不仅要求在花生的质量上，比如果粒大小、色泽、花生仁型号等，还要求检验花生仁的斑点、酸价、游离脂肪酸、过氧化值、黄曲霉毒素等指标[2-3]。随着花生市场的逐渐壮大，我国已成为世界花生生产和出口大国，年产花生1 000 万t 以上，占全球花生产量的50%以上，年出口量约40 万t，约占世界花生出口量的1/3，且出口的70%以上运往欧洲[4]。面对国际市场的严格要求，我国花生生产更应该保质量、促生产，力争上游[5-6]。

研究表明，在花生上使用植物生长调节剂，对花生经济性状具有明显调控作用，增产效果显著[6-8]。迟华山等[6]发现在花生结荚膨大初期喷施适量“壮饱安”（复合植物生长调节剂）较对照组增产15.2%，能够有效抑制花生主茎和侧枝生长，对抗倒伏和开花下针都有帮助。李启辉[7]的研究表明，叶面喷施“花多金”（胺酰·甲哌鎓）和“易丰收”（植物源性微肥），花生的增产幅度分别达到了11.2%和10.4%。孟静静[9]研究发现，叶面喷施壳寡糖可以显著提高花生叶片叶绿素含量以及SOD、POD 和CAT 活性，显著降低MDA 含量，同时能够增加花生对病虫害的抗性，并有效缓解花生生育后期植株早衰，提高花生单株结果数、饱果数、百果重等经济性状。孙君艳等[10]研究发现，干旱胁迫下对照处理的花生植株发生萎焉，而壳寡糖处理的植株正常，表明壳寡糖能够提高花生防御酶活性，增强花生抗旱能力。基于前人的研究结果，笔者以四粒红为供试花生品种，叶面喷施不同浓度的葡寡糖、几丁寡糖、壳寡糖、酰胺寡糖素和褐藻寡糖，观测花生叶片叶绿素含量、生长性状和经济性状等的变化情况，以期筛选出最适宜花生生长发育的寡糖，为进一步完善花生增产栽培技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点及材料

试验在湖南省长沙市中国农业科学院麻类研究所沅江试验站进行。供试土壤为沙质壤土，土壤肥力适中，有灌溉条件，无前茬作物。供试花生品种为四粒红，由吉林经济植物研究所提供。供试寡糖名称：5%葡寡糖水剂（Glycan Oligosaccharides，GOS）、5%几丁寡糖水剂（Chitin oligosaccharide，NACOS）、5%壳寡糖水剂（Chitooligosaccharide， COS）、7.5%酰胺寡糖素水剂（Hetero-chitooligosaccharide，HTCOS）、5%褐藻寡糖水剂（Alginate oligosaccharide，AOS），均由中科荣耀（苏州）生物科技有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计试验设5%葡寡糖、5%几丁寡糖、5%壳寡糖、7.5%酰胺寡糖素和5%褐藻寡糖5 个处理，每种寡糖设3 个浓度水平（表1），以喷施清水作为对照，共计16 个处理组合。每个小区长10 m、宽2 m，面积20 m2，每小区播种5 行，行距40 cm，穴距20 cm，折合12.5 万穴/hm2，每穴2 粒。各处理随机排列，每个处理重复3 次。花生于2019 年5 月1 日播种，齐苗后待花生长至3～5 片叶（5 月25 日），各处理按照试验设计和用水量30 kg/667m2喷施寡糖，隔10 d再喷1 次，连续喷施2 次，其他农事操作按常规进行，8 月23 日收获。

表1 不同寡糖处理的浓度水平及有效成分含量 （mg/L）

1.2.2 检测指标及方法观察记载各处理花生的生长状况。于第2 次施药后14 d 采用SPAD-502Plus 便携式叶绿素测定仪（日本，柯尼卡美能达）测定叶片叶绿素含量，选取从上往下数第5～7 片叶，每个小区测定50 片叶。收获期在小区选择有代表性区域，选取连续5 穴调查不同处理的花生主茎高、第一侧枝长、总分枝数、果枝数、单株秕果数、单株饱果数。将收获的新鲜荚果去杂后及时晒干，去除杂质和烂果芽果，称取干果质量，并计算产量。同时调查不同处理的百果质量、百仁质量和出仁率[11]。

1.3 数据分析

采用Microsoft Excel 2016 软件处理数据和绘制图表，采用DPS 13.5 软件进行数据分析，用Duncan’s新复极差法进行差异显著性分析[12-14]。

2 结果与分析

2.1 不同寡糖对花生叶片叶绿素含量的影响

叶绿素是植物光合作用必不可少的色素，对植株壮根增绿、幼穗分化、增重增产等皆有重要影响[15]。由图1 可知，不同寡糖处理后花生叶片中叶绿素含量的差异较大，其中5%壳寡糖1 500 倍液处理后叶绿素含量最高，其SPAD 值达到46.02，其次是7.5%酰胺寡糖素2 000 倍液处理，其SPAD 值为45.18，这2个处理花生叶片中叶绿素含量显著高于清水对照，其他处理与清水对照均无显著差异。从浓度水平来看，几丁寡糖处理叶片的SPAD值随着浓度的升高而升高，葡寡糖、壳寡糖和酰胺寡糖素处理叶片的SPAD 值随着浓度的升高而降低，褐藻寡糖处理叶片的SPAD 值随着浓度的升高呈先降低后升高的趋势。

图1 不同寡糖处理花生叶片叶绿素（SPAD 值）含量的变化

2.2 不同寡糖对花生植株形态指标的影响

从表2 可知，以5%壳寡糖1 000 倍液和1500 倍液处理后花生主茎高较高，分别为61.22 和59.70 cm，显著高于清水对照的55.27 cm，7.5%酰胺寡糖素和5%褐藻寡糖3 个浓度处理后主茎高度均高于清水对照，但与清水对照差异不显著；5%几丁寡糖素500倍液处理的主茎高最矮，仅46.78 cm，显著低于清水对照。葡寡糖和褐藻寡糖处理的主茎高随着浓度的升高而升高，而几丁寡糖和酰胺寡糖素处理的主茎高随着浓度的升高而降低。第一侧茎长以5%壳寡糖1 500倍液和5%褐藻寡糖500 倍液处理较高，分别为72.40和71.86 cm，显著高于清水对照的64.50 cm；而以5%壳寡糖500 倍液和5%几丁寡糖1 000 倍液处理最低，分别为54.94 和55.50 cm。总分枝数以5%几丁寡糖1 500 倍液和5%褐藻寡糖500 倍液处理为较多，为12.10 和12.14 个，5%壳寡糖1 000 倍液处理的最少，仅8.50 个，但与清水对照差异不显著。果枝数以5%褐藻寡糖1 500 倍液处理最多，为11.60 个，其次是5%几丁寡糖1 000 倍液处理，为11.00 个，5%壳寡糖500 倍液处理最少，仅7.88 个。

表2 不同寡糖处理花生的形态指标

2.3 不同寡糖对花生产量构成因素的影响

由表3 可知，单株饱果数除5%壳寡糖500 倍液处理（21.35 个）低于清水对照（26.32 个）外，其余各处理均高于清水对照；其中以5%褐藻寡糖1 500倍液和5%几丁寡糖1 000 倍液处理较多，分别为34.10 和33.86 个。单株秕果数以5%葡寡糖1 000 倍液处理最少，仅1.83 个；其次是5%壳寡糖1 500 倍液处理，为2.21 个；清水对照为3.78 个；5%几丁寡糖1 500 倍液处理最多，为5.26 个。百果质量以5%壳寡糖500 倍液处理最轻，为135.02 g；其次是5%褐藻寡糖500 倍液处理和清水对照，分别为136.77 和137.39 g；以5%几丁寡糖1 500 倍液处理最重，为157.13 g。百仁质量以5%壳寡糖1 000 倍液处理最重，为118.55 g；其次是7.5%酰胺寡糖素1 500 倍液和5%壳寡糖1 500 倍液处理，分别为118.15 和117.43 g；以清水对照最低，为101.43 g。出仁率除7.5%酰胺寡糖素1 000 倍液处理（72.91%）低于清水对照（73.77%）外，其余各处理均高于清水对照，其中以7.5%酰胺寡糖素1 500 倍液处理最高，为78.09%。

表3 不同寡糖处理花生的产量构成因素

2.4 不同寡糖对花生产量的影响

由表4 可知，除5%壳寡糖500 倍液处理后，花生产量（4.978 kg）低于清水对照（6.447 kg）外，其余各处理对花生均有一定的增产作用。其中增产效果最明显的为7.5%酰胺寡糖素2 000 倍液处理，小区实际产量为7.540 kg，折合产量达到3 769.83 kg/hm2，增产率达到17.02%。其次为5%几丁寡糖1 500 倍液、5%褐藻寡糖1 500 倍液和5%葡寡糖500 倍液的处理，增产率分别达到15.95%、15.57%和15.16%。

表4 不同寡糖处理的花生产量

3 结论与讨论

试验结果表明，在花生幼苗期叶面喷施适宜浓度的5 种寡糖类植物生长调节剂均能起到显著的增产提质效果；从各考察指标来看，以5%壳寡糖1 500 倍液处理后叶绿素含量最高，其SPAD 值达到46.02；以5%壳寡糖1 000 倍液处理后花生主茎高最高，为61.22 cm；第一侧茎长以5%壳寡糖1 500 倍液处理最高，为72.40 cm；总分枝数以5%褐藻寡糖500 倍液处理为最多，为12.14 个；果枝数以5%褐藻寡糖1 500 倍液处理最多，为11.60 个；单株饱果数以5%褐藻寡糖1 500 倍液处理最多（34.10 个）；单株秕果数以5%葡寡糖1 000 倍液处理最少（1.83 个）；百果质量以5%几丁寡糖1 500 倍液处理最重（157.13 g）；百仁质量以5%壳寡糖1 000 倍液处理最重（118.55 g）；出仁率以7.5%酰胺寡糖素1 500 倍液处理最高，为78.09%；除5%壳寡糖500 倍液处理外，其余寡糖处理对花生均有一定的增产作用，其中增产效果最显著的是7.5%酰胺寡糖素2 000 倍液处理，小区实际产量为7.54 kg，增产率达到17.02%。在实际生产中，可以根据生产目的选择适宜的寡糖类植物生长调节剂进行叶面喷施。

研究结果还显示，与对照相比，任意浓度的寡糖处理均能显著提高花生的单株饱果数。这是寡糖类植物生长调节剂提高花生单株产量的主要原因。其中，7.5%酰胺寡糖素2 000 倍液、5%几丁寡糖1 500 倍液、5%褐藻寡糖1 500 倍液和5%葡寡糖500 倍液的处理增产效果较好；叶片叶绿素含量以5%壳寡糖1 500倍液处理最高，其次是7.5%酰胺寡糖素2 000 倍液处理，5%壳寡糖1 000 倍液处理和5%几丁寡糖500 倍液处理紧随其后，最低的是5%褐藻寡糖1 000 倍液处理；虽然褐藻寡糖提升叶片叶绿素含量的效果最差，但对花生生长性状和经济性状综合增幅效果最好；5%壳寡糖水剂1 500 倍液处理对叶绿素增幅最好，但对产量增幅较差。这表明植物调节剂对花生叶片叶绿素的增幅程度与花生产量增幅程度并不对应，与田红[16]的研究结果一致。

寡糖类植物调节剂能够增加花生的防御酶活性[17]。刘俊杰等[18]研究发现，壳寡糖能够改变植物内源激素的水平，从而提高花生的抗旱、抗病虫性能。同时，寡糖类植物生长调节剂对植物的生长调控作用有类似于生长素的“双重性”，即：低浓度促进植物生长、高浓度抑制植物生长。该研究中5 种寡糖类植物生长调节剂的浓度梯度稍大，可参照结果进行更密集梯度的研究，以找到几种寡糖类植物生长调节剂的最佳施用浓度。除了研究寡糖类植物生长调节剂对花生经济性状的影响之外，还可研究其对花生品质如子仁蛋白质含量、粗脂肪含量等的影响。另外，在叶面喷施寡糖类植物生长调节剂的同时可以复配一些微量元素，以获得更好的增产提质效果。