王 胤,祖力皮卡爾·阿不力克木,賈鑫慧,李 錦,王俊俠,李云龍,胡 彬,鄭建秋,孫 海,曹金娟
(1.北京市植物保護(hù)站,北京 100029;2.北京農(nóng)學(xué)院,北京 102206;3.北京市昌平區(qū)植保植檢站,北京 102200)
黃瓜(Cucumis sativus L.)是葫蘆科(Cucurbitaceae)、黃瓜屬(Cucumis)的1年蔓生草本植物,原產(chǎn)于喜馬拉雅山南麓的印度北部地區(qū),別名胡瓜。黃瓜口感肉質(zhì)脆嫩、汁多味甘、芳香可口,可提高人體免疫功能,抗腫瘤,降血糖,是一類具有較高營養(yǎng)價值和藥用價值的蔬菜,深受百姓喜愛,但黃瓜生育期內(nèi)受多種病蟲害危害,常見病蟲害種類包括:猝倒病、霜霉病、白粉病、瓜蚜、薊馬和斑潛蠅等,嚴(yán)重制約著黃瓜生產(chǎn)。為保證黃瓜作物的質(zhì)量安全,常用的防治方法包括:與非葫蘆科作物實行輪作,安置防蟲網(wǎng)來物理阻隔小型害蟲,硫磺熏蒸來防治白粉病,利用20%辣根素水乳劑等藥劑進(jìn)行土壤消毒來防治土傳病害,釋放瓢蟲、蝽類等天敵昆蟲以蟲治蟲,施用1.5%苦參堿水劑、200億cfu/g枯草芽孢桿菌可濕性粉劑等藥劑來防治黃瓜霜霉病和蚜蟲、白粉病[1]。
隨著新型農(nóng)藥的研發(fā)與推廣,以蛋白激發(fā)子類物質(zhì)為主的微生物蛋白農(nóng)藥日益受到關(guān)注,因其本身無毒,不直接殺滅病蟲,而是激發(fā)植物自身的抗病蟲基因表達(dá),因此不會引起病蟲抗藥性,同時可促進(jìn)植物生長,提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。生物多肽是從多種真菌中篩選、分離、純化而得到的一種激活蛋白,其對番茄、辣椒等蔬菜作物具有較好的促生效果,在作物生育期內(nèi)采用葉面噴施的方式,連續(xù)施用3~4次,可使植株株高增高,開花數(shù)量增多10%~15%,產(chǎn)量增加15%左右,同時對灰霉病等病害具有較好的誘抗效果。
目前,對于多肽的研究范疇多限于醫(yī)學(xué)、營養(yǎng)學(xué)等領(lǐng)域,研究內(nèi)容上集中于肽的分離、提取技術(shù)以及對人體保健功能等方面。通過研究發(fā)現(xiàn),植物體內(nèi)多肽類物質(zhì)具有提高細(xì)胞活性,加速傷口愈合,調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育及響應(yīng)外界環(huán)境的作用[2-3]。本研究通過在黃瓜生育期內(nèi),采用葉面噴施不同濃度生物多肽的方式,重點調(diào)查黃瓜生長勢、產(chǎn)量和病害發(fā)生情況,明確生物多肽對黃瓜作物的抗病促生作用效果,為其在蔬菜作物上的推廣應(yīng)用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),同時完善蔬菜病蟲害綠色防控技術(shù),保障蔬菜作物的質(zhì)量安全。
試驗于2019年2—6月進(jìn)行,試驗地點為北京市昌平區(qū)百善鎮(zhèn)牛房圈村種植黃瓜的日光溫室,前茬作物為花椰菜,棚室面積667 m2。
供試黃瓜品種:京研108,由京研益農(nóng)(北京)種業(yè)科技有限公司提供;供試藥劑:生物多肽,由中農(nóng)齊民(北京)科技發(fā)展有限公司提供。
2019年2月28日移栽,667 m2種植1 200株,4月2日始花,5月2日進(jìn)行第1次采收。試驗共設(shè)置3個處理:生物多肽1 000倍液、生物多肽1 500倍液和空白對照,每個處理設(shè)置3個小區(qū),完全隨機設(shè)計,每個小區(qū)面積18 m2(6 m×3 m)。黃瓜移栽后,各小區(qū)采用相同的管理條件。分別在黃瓜定植后6 d(3月6日)、拉蔓期(3月19日)、始花期(4月2日)、果實膨大期(4月13日)葉面噴施生物多肽,共4次,對照區(qū)為常規(guī)管理。定植后6 d、拉蔓期每小區(qū)用水量7.5 L,始花期、果實膨大期每小區(qū)用水量10 L,使用衛(wèi)士牌WS-16D電動噴霧器(壓力0.15~0.40 MPa,流量0.8 L/min)噴霧。
3月19日拉蔓期調(diào)查病害發(fā)生情況;4月2日始花期調(diào)查黃瓜株高、莖粗、病害發(fā)生情況;5月2日采收期調(diào)查黃瓜株高、莖粗、葉片數(shù)量、病害發(fā)生情況;5月13日調(diào)查單瓜質(zhì)量,由基地技術(shù)人員負(fù)責(zé)記錄前5次采收小區(qū)平均產(chǎn)量、殘次瓜數(shù)量。
調(diào)查方法:在各小區(qū)內(nèi)采用五點取樣法,每點3株,用塑料繩定點定株標(biāo)記黃瓜,共調(diào)查15株。在黃瓜生育期有白粉病和少量黑星病發(fā)生,調(diào)查每株黃瓜全部葉片,并重點觀察新葉病害發(fā)生情況,從而明確生物多肽對黃瓜的誘導(dǎo)抗病性。每片葉按病斑占葉面積的百分率分級記錄。
分級標(biāo)準(zhǔn):
0級:無病斑;
1級:病斑面積占整個葉面積的5%以下;
3級:病斑面積占整個葉面積的5%~10%;
5級:病斑面積占整個葉面積的11%~20%;
7級:病斑面積占整個葉面積的21%~40%;
9級:病斑面積占整個葉面積的40%以上。
藥效計算方法:
式中:CK0——空白對照區(qū)施藥前病情指數(shù);CK1——空白對照施藥后病情指數(shù);PT0——藥劑處理區(qū)施藥前病情指數(shù);PT1——藥劑處理區(qū)施藥后病情指數(shù)。
4月2日調(diào)查生物多肽對黃瓜生長勢的影響結(jié)果見表1,生物多肽對黃瓜具有較好的促生效果,處理組黃瓜株高、莖粗均高于對照組CK,但均與CK差異不顯著。生物多肽1 000、1 500倍液處理組黃瓜株高分別為110.8 cm和102.3 cm,分別比對照組增高了14.3 cm和5.8 cm,3者間不存在顯著性差異。生物多肽1 000、1 500倍液處理組黃瓜莖粗分別為2.5 cm和2.3 cm,分別比對照組提高了0.6、0.4個百分點,3者間不存在顯著性差異。
5月2日調(diào)查生物多肽對黃瓜生長勢的影響結(jié)果見表1,生物多肽對黃瓜具有一定的促生效果,處理組黃瓜株高、莖粗均高于對照組。生物多肽1 000倍液處理組黃瓜長勢最好,優(yōu)于生物多肽1 500倍液處理組。生物多肽1 000倍液處理組黃瓜株高為173.9 cm,較對照組提高了13.8%,兩者間存在顯著性差異。生物多肽1 000、1 500倍液處理組黃瓜莖粗分別為2.8 cm和2.5 cm,較對照組分別提高了33.3%和19.0%,三者間不存在顯著性差異。生物多肽1 000倍液處理組黃瓜葉片數(shù)量最高,為8.3片,3個處理間無顯著差異。
表1 生物多肽對黃瓜生長勢的影響
生物多肽對黃瓜產(chǎn)量的影響見表2,生物多肽處理組黃瓜單瓜質(zhì)量、前5次采收小區(qū)平均產(chǎn)量均高于對照組,殘次瓜數(shù)減少,說明施用生物多肽對黃瓜具有一定的增產(chǎn)作用,且品質(zhì)得到改善。黃瓜單瓜質(zhì)量的調(diào)查結(jié)果顯示,生物多肽1 000倍處理組黃瓜單瓜質(zhì)量最高,達(dá)171.5 g,較對照組(159.2 g)增加7.7%,且兩者間存在顯著性差異;生物多肽1 500倍液處理組單瓜質(zhì)量為166.2 g,與對照差異不顯著。前5次采收小區(qū)平均黃瓜產(chǎn)量結(jié)果顯示,生物多肽處理組產(chǎn)量稍高于對照組,殘次瓜數(shù)低于對照組。折合667 m2產(chǎn)量均高于對照組,其中生物多肽1 000倍處理組最高,為4 221 kg,生物多肽1 500倍處理組為4 185 kg,而對照為4 026 kg。
表2 生物多肽對黃瓜產(chǎn)量的影響(5月13日)
生物多肽對黃瓜白粉病防治效果見表3,生物多肽作為新型微生物蛋白農(nóng)藥對黃瓜白粉病具有較好的誘導(dǎo)抗病性。在第1次(3月6日)施用生物多肽后13 d(3月19日),田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)有黃瓜白粉病發(fā)生,生物多肽1 000、1 500處理組病株率均為13.3%,病情指數(shù)分別為16.7和5.9。4月2日調(diào)查發(fā)現(xiàn),生物多肽2個處理組病株率均有所增多,田間白粉病有蔓延之勢,生物多肽1 000倍液處理組防效為60.6%,生物多肽1 500倍液處理組防效為50.0%,二者間不存在顯著性差異。5月2日調(diào)查發(fā)現(xiàn),生物多肽1 000倍液處理組黃瓜白粉病得到控制,病株率未增加,為20.0%,防治效果為68.3%;生物多肽1 500倍液處理組黃瓜白粉病病株率雖略有增加,但防治效果較好,為64.1%,生物多肽2個處理組間不存在顯著性差異。
表3 生物多肽對黃瓜白粉病的防治效果
田間肉眼觀察,生物多肽處理組的黃瓜植株均未出現(xiàn)藥害現(xiàn)象,各處理組黃瓜長勢良好,與對照組一致;因此,明確生物多肽1 000、1 500倍液對黃瓜作物安全。
田間試驗中,6月上旬北京地區(qū)遇強降雨天氣,試驗棚室位于低洼地塊,棚內(nèi)積水嚴(yán)重,對照組黃瓜出現(xiàn)植株萎蔫、葉片變黃病狀,生物多肽處理組黃瓜長勢正常。間接說明生物多肽可以促進(jìn)黃瓜生長,植株根系發(fā)達(dá),對澇害逆境具有較強抗性。
試驗結(jié)果表明,施用生物多肽能在一定程度上促進(jìn)黃瓜植株生長,使植株粗壯、葉片深綠,株高和莖粗均高于對照組,這與之前在番茄、芹菜等蔬菜作物上開展相關(guān)試驗結(jié)果相似[1]。在對黃瓜葉片數(shù)量調(diào)查中發(fā)現(xiàn),生物多肽處理組和對照組并無明顯差別,這與黃瓜作物葉片數(shù)量少、面積大等生長特性有關(guān)。有研究表明,生物多肽對誘導(dǎo)辣椒、茄子等作物開花有較好的促進(jìn)作用,表現(xiàn)為:作物開花數(shù)量增加、始花期提早、開花直徑增加等,黃瓜作物表現(xiàn)為:單稈生長,同時受田間農(nóng)事操作、整枝打杈習(xí)慣影響,此次試驗并未對生物多肽誘導(dǎo)黃瓜開花效果進(jìn)行調(diào)查。
在誘導(dǎo)抗病效果方面,在試驗進(jìn)行中有黃瓜白粉病發(fā)生,生物多肽作為微生物蛋白農(nóng)藥,可激發(fā)植物自身的抗病蟲基因表達(dá);因此,田間重點調(diào)查施藥后黃瓜植株新生葉片病害發(fā)生情況。連續(xù)施用生物多肽后,黃瓜白粉病發(fā)病情況得到有效控制,生物多肽1 000倍液處理組第4次藥后19 d防治效果達(dá)68.3%,生物多肽對防治白粉病具有良好的持效性,且施藥后黃瓜葉面無明顯藥斑殘留,植物無藥害現(xiàn)象發(fā)生。北京地區(qū)每年3—6月為白粉病高發(fā)季節(jié),同時白粉病發(fā)生受田間管理,土壤、基質(zhì)攜帶病菌,種苗選育抗病品種等多種因素影響,可通過做好土壤消毒、棚室表面消毒、硫磺熏蒸等病害綠色防控技術(shù),降低田間病害發(fā)生概率。
在對產(chǎn)量的影響分析中,施用生物多肽可提高黃瓜單瓜質(zhì)量,這與前人的試驗結(jié)果相似[3],同時降低殘次瓜數(shù)量,提高黃瓜作物的產(chǎn)品品質(zhì)。本研究受試驗經(jīng)費制約,并未對黃瓜內(nèi)在品質(zhì)如黃瓜蛋白質(zhì)、碳水化合物、大量元素含量等營養(yǎng)價值指標(biāo)進(jìn)行檢測,在下一步的工作中還可明確相關(guān)內(nèi)容,完善生物多肽對蔬菜作物的作用效果。
在田間試驗中,因受降雨影響,試驗棚室內(nèi)積水嚴(yán)重,生物多肽處理組黃瓜長勢正常,并未出現(xiàn)葉片變黃、植株萎蔫等澇害病狀,間接說明生物多肽可誘導(dǎo)黃瓜作物抵抗?jié)澈δ婢场T谙乱徊降脑囼炛?,還應(yīng)對黃瓜根系開展相關(guān)調(diào)查研究,如在黃瓜采收后,挖出黃瓜根系進(jìn)行評級比較,明確生物多肽對促進(jìn)作物根系生長的作用效果。