王 胤,梁鐵雙,賈鑫慧,李云龍,胡 彬,孫 海,曹金娟
(北京市植物保護(hù)站,北京 100029)
植物免疫誘抗劑是通過誘導(dǎo)植物免疫系統(tǒng),從而達(dá)到抵抗病害和逆境的新型藥劑,主要包括免疫蛋白、寡聚糖和水楊酸等[1-2]。植物免疫誘抗劑在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用,研究表明:寡糖·鏈蛋白對小麥、番茄和煙草病毒病具有較好的防治效果,氨基寡糖素對茶樹和西瓜幼苗抗病、抗逆性有顯著預(yù)防效果[3-5],同時可促進(jìn)作物生長、提高產(chǎn)量,而幾丁聚糖可防治番茄晚疫病[6],并在蔬菜產(chǎn)后保鮮環(huán)節(jié)中具有較好的應(yīng)用前景。
黃瓜又名胡瓜,是1年蔓生草本植物,具有清熱利尿和提高人體免疫力等效果。我國種植黃瓜歷史悠久,近年來隨著設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及優(yōu)良種質(zhì)品種的篩選和推廣,黃瓜栽培面積不斷擴(kuò)大,又因其具有喜溫、不耐寒熱的特點,北京地區(qū)多在春、秋2季種植。常見病害包括白粉病、霜霉病、灰霉病、靶斑病和細(xì)菌性角斑病等,田間防治方法多在病害發(fā)生期采用化學(xué)藥劑噴霧防治[7-11]。
試驗選擇由海洋生物殼聚糖加工合成的氨基寡糖素[12]和天然高分子聚合物(幾丁聚糖)2種常見免疫誘抗劑[13],在黃瓜作物上開展試驗研究,通過分析黃瓜作物不同生長時期株高、莖粗等指標(biāo)和產(chǎn)量,從而明確藥劑對黃瓜的促生和增產(chǎn)效果,以期為日后植物免疫誘抗劑在黃瓜生產(chǎn)中應(yīng)用推廣提供數(shù)據(jù)支持。
北京市昌平區(qū)銀黃農(nóng)業(yè)園的黃瓜生產(chǎn)日光溫室。
供試作物為黃瓜(中農(nóng)20),定植日期為2020年9月3日,試驗棚內(nèi)栽培條件(耕作、施肥、株行距等)均勻一致,且符合當(dāng)?shù)卦耘嗔?xí)慣,黃瓜作物整體長勢良好,667 m2種植約1 400株。
供試藥劑為5%氨基寡糖素水劑(海南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司)和0.5%幾丁聚糖水劑(成都特普生物科技股份有限公司)。
試驗設(shè)置2個藥劑處理,以清水作為空白對照(表1)。各處理組3次重復(fù),共計9個試驗小區(qū),隨機(jī)區(qū)組排列。各試驗小區(qū)面積約21 m2。
表1 供試藥劑及劑量
試驗于黃瓜生育期內(nèi)施藥4次,分別是:苗期(9月7日)、拉蔓期(9月26日)、開花期(10月10日)、坐果期(10月30日)。各藥劑噴施用山東衛(wèi)士WS-16D手動噴霧器,壓力0.15~0.40 MPa,流量0.8 L/min,在黃瓜葉面(正、背面)均勻噴霧。
試驗采用5點取樣法,各小區(qū)每點調(diào)查黃瓜5株。第1次施用植物免疫誘抗劑5 d后(9月12日)調(diào)查黃瓜苗期株高、莖粗和葉片數(shù)。定植后58 d(10月20日)即施用植物免疫誘抗劑2次后,調(diào)查黃瓜生育期株高、莖粗、地上部鮮質(zhì)量和地上部干質(zhì)量。連續(xù)施用植物免疫誘抗劑4次后(11月15日),調(diào)查黃瓜單果質(zhì)量、瓜長和瓜粗,并統(tǒng)計各小區(qū)黃瓜總產(chǎn)量,再折算667 m2產(chǎn)量。
各藥劑處理間的顯著性分析采用SPSS軟件做DMRT分析。
2.1.1 苗期
由表2可知,2個植物免疫誘抗劑處理組黃瓜株高、莖粗和葉片數(shù)均高于對照組。5%氨基寡糖素水劑處理黃瓜株高最高,為7.87 cm,其次為0.5%幾丁聚糖水劑處理,為7.65 cm,這2個處理較對照組分別提高了7.4%和4.4%,但3個處理間不存在顯著性差異。5%氨基寡糖素水劑處理黃瓜莖粗為2.01 mm,顯著高于對照(1.88 cm),但與0.5%幾丁聚糖水劑處理(1.93 mm)差異不顯著。0.5%幾丁聚糖水劑處理黃瓜展開葉片數(shù)量最多,為7.16片,其次為5%氨基寡糖素水劑處理(7.15片),兩者均與對照(7.12片)不存在顯著性差異。
表2 不同處理對黃瓜苗期生長的影響
2.1.2 生育期
由表3可知,2個藥劑處理組黃瓜株高、莖粗、地上部鮮質(zhì)量和地上部干質(zhì)量均顯著高于對照組。5%氨基寡糖素水劑處理組黃瓜株高最高,為141.26 cm,較對照組(124.38 cm)提高了13.57%,其次為0.5%幾丁聚糖水劑處理組,株高為137.53 cm,顯著高于對照組10.57%,且2個藥劑處理組間不存在顯著性差異。5%氨基寡糖素水劑處理組黃瓜莖粗為4.62 mm,顯著高于0.5%幾丁聚糖水劑處理組(4.39 mm)和對照組(4.06 mm)。5%氨基寡糖素水劑處理組黃瓜地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別為425.88 g和57.51 g,0.5%幾丁聚糖水劑處理組鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別為433.29 g和51.07 g,兩者間不存在顯著性差異,均分別顯著高于對照組鮮質(zhì)量(365.47 g)和干質(zhì)量(45.8 g)。
表3 不同處理對黃瓜生育期生長的影響
由表4可知,2個植物免疫誘抗劑處理組黃瓜單瓜質(zhì)量、瓜長、瓜粗、產(chǎn)量均高于對照組。5%氨基寡糖素水劑處理組黃瓜單瓜質(zhì)量最高,為152.13 g,顯著高出對照組10.12%;其次為0.5%幾丁聚糖水劑處理的149.22 g,較對照組(138.15 g)增重8.01%,兩者間存在顯著性差異。施用2種植物免疫誘抗劑的黃瓜瓜長和瓜粗較對照組均有所增長,但均不存在顯著性差異。田間各小區(qū)黃瓜測產(chǎn)數(shù)據(jù)可知,5%氨基寡糖素水劑處理組小區(qū)產(chǎn)量為154.18 kg,較對照組增產(chǎn)10.37%,0.5%幾丁聚糖水劑處理組小區(qū)產(chǎn)量為150.85 kg,較對照組增產(chǎn)7.98%;由折合667 m2產(chǎn)量可知,5%氨基寡糖素水劑處理組黃瓜667 m2產(chǎn)量較對照組增加6.7%,0.5%幾丁聚糖水劑處理組667 m2產(chǎn)量較對照組增加4.9%。
表4 不同處理對黃瓜產(chǎn)量的影響
試驗結(jié)果說明,植物免疫誘抗劑5%氨基寡糖素水劑和0.5%幾丁聚糖水劑對黃瓜具有較好的促生和增產(chǎn)效果。黃瓜定植后,在苗期、拉蔓期、開花期和坐果期連續(xù)4次采用葉面噴霧的方式施用植物免疫誘抗劑,黃瓜苗期株高增高4.4%~7.4%,莖粗增粗2.7%~6.9%,生育期內(nèi)黃瓜株高增高10.57%~13.57%,莖粗增粗8.1%~13.8%,地上部鮮質(zhì)量增加17.5%、干質(zhì)量增加18.5%。黃瓜單瓜質(zhì)量增加8.01%~10.12%,每667 m2增產(chǎn)300 kg左右。
植物免疫誘抗劑屬于新型生物源藥劑[14],在植物葉面噴施,通過信號傳導(dǎo)的方式激發(fā)作物生長、誘導(dǎo)抗病抗逆、增加產(chǎn)量[15]。不同的植物免疫誘抗劑作用效果不同[16-18],如李花利等[19]和高萍[20]針對番茄黃化曲葉病毒病和西瓜枯萎病開展的6%寡糖鏈蛋白田間藥效試驗表明,其對病害具有較好的誘導(dǎo)抗性。此次試驗重點針對氨基寡糖素和幾丁聚糖對黃瓜促生、增產(chǎn)效果開展試驗研究,試驗結(jié)果與賈云鶴[21]開展的0.5%氨基寡糖素水劑對北方設(shè)施西瓜幼苗生長發(fā)育的試驗效果一致,與羅文芳等[22]開展的5種植物免疫誘導(dǎo)劑在黃瓜上的應(yīng)用結(jié)果稍有差異,本次試驗2次測量黃瓜生長指標(biāo)數(shù)據(jù)均高于羅文芳等的試驗結(jié)果,但黃瓜單果質(zhì)量和產(chǎn)量數(shù)據(jù)略低,可能與試驗地土壤肥力、田間管理和黃瓜品種等有關(guān)。此次試驗供試黃瓜品種為中農(nóng)20號,是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所最新推出的特優(yōu)、抗病、豐產(chǎn)、耐熱品種,對霜霉病、白粉病、病毒病等病害具有抗性,遂未對植物免疫誘抗劑誘導(dǎo)黃瓜抗病開展調(diào)查。此次試驗僅為單一地點的單次試驗,下一步還應(yīng)對植物免疫誘抗劑誘導(dǎo)抗病性和黃瓜根部長勢(根長、根鮮質(zhì)量和根干質(zhì)量)開展系統(tǒng)研究[23-25]。