摘要:為了解決新疆吐魯番地區(qū)甜瓜(Cucumis melo L.)工廠化育苗當(dāng)中遇到的容易出現(xiàn)徒長苗,不易培育出適齡壯苗這一問題,選用甜瓜品種西州密十七號為供試品種,研究不同植物生長延緩劑對甜瓜幼苗質(zhì)量的影響。結(jié)果表明,在播種后的第四周時,40和60 mg/L多效唑(PP333)溶液浸基質(zhì)處理以及200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理對幼苗株高的抑制作用最強;就幼苗的真葉而言,40和60 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理對幼苗葉片生長的抑制作用最顯著,并且60 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理下葉片最厚;就幼苗的葉柄長度而言,60 mg/L PP333溶液對幼苗葉柄的抑制作用最強;60和40 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理的幼苗根冠比極顯著大于對照和其他各處理;對幼苗壯苗指數(shù)影響較大的3個處理分別為12 000 mg/L比久(B9)溶液噴施葉面處理、16 000 mg/L B9溶液浸基質(zhì)處理、200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理。綜合考慮幼苗根冠比和壯苗指數(shù)可以得出,200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理表現(xiàn)最佳,可以用于防止甜瓜穴盤苗的徒長,培育壯苗。
關(guān)鍵詞:甜瓜(Cucumis melo L.);植物生長延緩劑;形態(tài)指標(biāo);幼苗質(zhì)量
中圖分類號:S652 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2016)19-5013-05
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.19.029
Abstract: To solve the problem encountered in Xinjiang Turpan melon factory nursery prone that the excessive growth of the seeding and quality seedlings were difficult to breed,using Xinzhoumi17 as materials,the effects of different plant growth retardants on muskmelon seedling quality were studied. The results showed that,in the 4th weeks after sowing,the inhibitory effect on seedling plant height was the strongest under the treatments of 40 mg/L and 60 mg/L of PP333 solution leaching process,as well as 200 mg/L of PP333 solution foliar spraying. In terms of seedling leaf,40 mg/L and 60 mg/L of PP333 solution leaching process had the most significant inhibition for the growth of seedling leaves,and the blade thickness of 60 mg/L of PP333 solution leaching process was the largest. In terms of seedling petiole length,60 mg/L of PP333 solution had the strongest inhibitory effect on seedling petioles. The seedling root cap ratio of 60 mg/L and 40 mg/L of PP333 solution leaching process treatments was significantly higher than controls and other treatments. The seedling index of the three treatments,including 12 000 mg/L of B9 solution foliar spraying,16 000 mg/L of solution leaching process and 200 mg/L of PP333 solution foliar spraying,was higher than others. Comprehensive consideration of the seedling root cap ratio and seedling index,the treatment of 200 mg/L of PP333 solution foliar spraying had the best performance, and could be used to prevent the excessive growth of the seeding growth and breed quality seedling.
Key words: melon (Cucumis melo L.); plant growth retardants; morphological index; seedling quality
新疆吐魯番地區(qū)夏季平均氣溫在35 ℃以上,穴盤育苗是甜瓜(Cucumis melo L.)工廠化育苗的主要方法,由于穴盤的貯水性較差,再加上高溫天氣的影響,需要每天澆水,這必然會造成溫室環(huán)境濕度加大,使幼苗“瘋長”,成株后表現(xiàn)為始花期推遲,坐果率降低[1],因此需要用植物生長延緩劑控制幼苗生長速度[2]。
植物生長延緩劑能夠抑制植物頂端分生細(xì)胞或初生分生細(xì)胞的分裂,如矮壯素(CCC)、多效唑(PP333)、比久(B9)等,它們可調(diào)控植物體內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)和酶的合成。外施赤霉素可以不同程度地解除這種抑制作用[3]。施用植物生長延緩劑后能達(dá)到延緩細(xì)胞伸長和生長速度,縮短節(jié)間長度,使植株矮化,控制植株株型,提高幼苗葉綠素含量,提高幼苗抗逆性等目的,但在控制幼苗節(jié)間長度的情況下,細(xì)胞數(shù)目和節(jié)間數(shù)目不會減少[4],因此不會完全阻止幼苗的生長。CCC在許多研究中表明具有多種生理功能,如矮化植株,促進生殖生長,使植株節(jié)間縮短,促進根系發(fā)育,抗倒伏,增強幼苗素質(zhì),延緩植株衰老,提高對不良環(huán)境的抵御能力,促使作物穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)等[5,6]。PP333是內(nèi)源赤霉素合成的抑制劑,能夠降低植物內(nèi)源赤霉素的含量,矮化植株,促進葉綠素合成,延緩葉片衰老,這正是培育高質(zhì)量的穴盤苗所要求的[7]。B9可抑制內(nèi)源生長素及赤霉素的合成,同時加速體內(nèi)生長素的分解。CCC、PP333、B9不同濃度處理均明顯提高了蔬菜幼苗的壯苗指數(shù)和根冠比[8]。本試驗研究了多效唑、比久和矮壯素3種植物生長延緩劑對甜瓜穴盤育苗幼苗生長的影響,以期為培育甜瓜優(yōu)質(zhì)壯苗提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
供試甜瓜品種為西州密十七號,由新疆葡萄瓜果技術(shù)開發(fā)服務(wù)公司生產(chǎn)。供試植物生長延緩劑:CCC為50%水乳劑;B9有效成分含量50%,可溶性粉劑,有效成分為丁酰肼;PP333有效成分含量15%,可濕性粉劑,有效成分為氯丁唑,均由四川國光實業(yè)公司生產(chǎn)。
1.2 試驗方法
試驗于2014年8~9月在新疆吐魯番地區(qū)農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)內(nèi)進行,采用50孔穴盤育苗,8月14日播種,9月4日定植,苗齡22 d。
根據(jù)春季試驗各處理下幼苗表現(xiàn)結(jié)合秋季育苗環(huán)境的改變,秋季試驗設(shè)計為CCC、B9、PP333三種植物生長延緩劑水溶液對甜瓜進行浸種處理、浸基質(zhì)處理和葉面噴施處理,各處理分別為120 mg/L PP333溶液浸種、150 mg/L PP333溶液浸種、40 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)、60 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)、16 000 mg/L B9溶液浸基質(zhì)、8 mL/L CCC溶液浸基質(zhì)、200 mg/L PP333溶液噴施葉面、12 000 mg/L B9溶液噴施葉面、2 mL/L CCC溶液噴施葉面、4 mL/L CCC溶液噴施葉面,共10個處理,同時設(shè)置清水為對照(CK),每個處理重復(fù)3次,采取單因素完全隨機試驗進行統(tǒng)計分析。
2014年8月13日進行浸種催芽處理,選取大小、品質(zhì)一致的甜瓜種子,先用55 ℃熱水浸泡0.5 h,再分別用不同濃度的PP333溶液浸泡1 h,用清水沖洗2~3遍后,再用清水浸泡2.5 h,清水浸種4.0 h為對照,浸基質(zhì)處理和噴施葉面處理的浸種方法同對照。浸種后將種子放入30 ℃恒溫箱中催芽。8月14日準(zhǔn)備育苗穴盤和基質(zhì),待種子露白后播種,作浸基質(zhì)處理的穴盤直接用不同濃度植物生長延緩劑溶液噴基質(zhì)表面至濕潤,作浸種處理和噴施葉面處理的播種后澆清水至穴盤底部剛好有水滲出即可。8月18日幼苗開始頂土,幼苗子葉平展后,下胚軸長度出現(xiàn)差異,等到出苗率達(dá)到75%左右,進行葉面噴施處理,噴施時間為下午6:00~8:00,以子葉淋濕為準(zhǔn),噴施劑量為50 mL/穴盤,每個處理噴施3盤(共150株),作浸種處理和浸基質(zhì)處理的穴盤澆透水。之后每隔1 d澆1次水,白天溫度要控制在30 ℃左右,夜晚溫度要控制在20 ℃左右。
1.3 測量指標(biāo)
在幼苗兩葉一心期,每個處理隨機選取10株進行性狀指標(biāo)的測定,包括發(fā)芽勢、株高、莖粗、下胚軸長、葉片長、葉片寬、葉片厚度、地上部與地下部鮮質(zhì)量、地上部與地下部干質(zhì)量,同時計算根冠比和壯苗指數(shù)。其中,根冠比=地下部鮮質(zhì)量/地上部鮮質(zhì)量;壯苗指數(shù)=(莖粗/莖高)×苗干樣質(zhì)量。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用Excel對初始數(shù)據(jù)進行處理,用SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同植物生長延緩劑處理對幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響
不同植物生長延緩劑浸種處理對幼苗高度的影響見表1。經(jīng)120和150 mg/L PP333溶液對甜瓜種子進行浸泡處理,播種后1~4周,幼苗株高和對照相比存在極顯著差異,但不同濃度PP333溶液浸種處理對幼苗的抑制期長短有一定的差異,120 mg/L PP333處理到第四周抑制作用基本解除,幼苗株高比對照高3%,而150 mg/L PP333處理抑制作用仍然存在,且和對照相比存在極顯著差異。
經(jīng)不同濃度水平的3種植物生長延緩劑浸基質(zhì)處理后,在播種后的1~4周,幼苗株高和對照相比均存在極顯著差異。在PP333溶液的2個濃度水平下,隨著溶液濃度的增大,對幼苗株高的抑制作用增強。2個濃度水平下抑制作用從第二周開始逐漸加大,在第一周時,2個濃度水平下株高分別比對照低52.4%、63.0%;第二周2個濃度水平下株高分別比對照低57.1%、63.5%;在第四周時,2個濃度水平下株高分別比對照低66.3%、72.2%。在16 000 mg/L B9溶液和8 mL/L CCC溶液浸基質(zhì)處理下,在不同時期內(nèi),幼苗株高和對照相比始終存在差異,但兩者抑制強度不同,8 mL/L CCC溶液浸基質(zhì)處理下幼苗株高極顯著大于16 000 mg/L B9溶液。
當(dāng)幼苗子葉平展時,葉面噴施200 mg/L PP333溶液、12 000 mg/L B9溶液、2 mL/L和4 mL/L CCC溶液,幼苗株高在1~4周內(nèi)都與對照存在極顯著差異,除2 mL/L CCC溶液外,其他各處理從第二周開始對株高的抑制作用逐漸加強,且持續(xù)到第四周都沒有出現(xiàn)恢復(fù)生長的現(xiàn)象。其中,200 mg/L PP333溶液噴施葉面對幼苗株高的抑制作用最顯著,各測量時期,分別比對照降低了16.7%、32.9%、47.2%、49.6%。
使用不同植物生長延緩劑對甜瓜進行處理,在兩葉一心期,各處理下幼苗莖粗和對照相比存在顯著差異。其中,經(jīng)12 000 mg/L B9溶液噴施葉面后,幼苗的莖粗最粗,比對照高5.8%,而其他3個噴施葉面處理的幼苗莖粗極顯著小于對照。8 mL/L CCC溶液浸基質(zhì)處理,其幼苗的莖粗極顯著高于對照,比對照高出3.6%,120 mg/L的PP333溶液浸種處理下,幼苗莖粗小于前面2個處理,但極顯著高于對照和其他各濃度水平的處理,比對照高3.4%。除此之外,經(jīng)16 000 mg/L B9溶液浸基質(zhì)處理,幼苗莖粗也極顯著高于對照,比對照高2.4%,其他各處理下的幼苗莖粗均極顯著小于對照。由此可以看出,12 000 mg/L B9溶液噴施葉面、8 mL/L CCC溶液浸基質(zhì)和16 000 mg/L B9溶液浸基質(zhì)能使幼苗莖稈增粗。
使用不同濃度的3種植物生長延緩劑對甜瓜進行3種不同方法的處理,除120 mg/L PP333溶液浸種處理對幼苗下胚軸有增長作用外,其他各處理下幼苗下胚軸長均極顯著小于對照,說明在一定濃度范圍內(nèi),PP333、B9和CCC 3種植物生長延緩劑對幼苗的下胚軸生長具有抑制作用。其中60和40 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理以及200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理對幼苗下胚軸生長的抑制作用較明顯。
2.2 不同植物生長延緩劑處理對幼苗真葉的影響
不同植物生長延緩劑對幼苗真葉的影響如表2所示。就幼苗的第一片真葉而言,12 000 mg/L B9溶液噴施葉面處理的幼苗第一片真葉的長和寬最大,分別為71.4 mm和70.5 mm,高出對照15.4%和10.5%,除此之外,120 mg/L PP333溶液浸種處理和8 mL/L CCC溶液浸基質(zhì)處理的幼苗第一片真葉的長和寬也大于對照,說明在這3種處理下,對幼苗第一片真葉的生長無抑制作用。使用40和60 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理以及200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理后,幼苗葉片的長和寬極顯著小于對照和其他各處理,而幼苗葉片厚度卻極顯著高于對照和其他各處理,說明這3個處理能在抑制幼苗葉片大小的基礎(chǔ)上使葉片厚度增加。其中,60 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理的葉片厚度為0.244 mm,在所有處理中最大,比對照高出47.0%,其次是40 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理,在該處理下,葉片厚度為0.236 mm,比對照高41.2%。
就幼苗的第二片真葉而言,同樣是60和40 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理對幼苗葉片生長的抑制作用最顯著,并且只有這兩個處理下的幼苗葉片小于對照,其他各處理對第二片真葉的生長均無抑制作用。各處理間相互比較可知,經(jīng)不同濃度的3種植物生長延緩劑處理,幼苗葉片厚度最大的4個處理依次是60 mg/L PP333浸基質(zhì)處理、40 mg/L PP333浸基質(zhì)處理、200 mg/L PP333噴施葉面處理、16 000 mg/L B9浸基質(zhì)處理,分別比對照高68.7%、46.1%、32.2%、17.4%。
由表2可知,除2 mL/L CCC溶液噴施葉面處理、120 mg/L PP333溶液浸種處理以及8 mL/L CCC溶液浸基質(zhì)處理外,其他各處理下幼苗的第一片真葉的葉柄都極顯著小于對照,其中葉柄長度最小的3個處理分別是60 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理、40 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理、200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理,分別為13.7、20.1、44.8 mm。各處理對幼苗第二片真葉葉柄的抑制作用不明顯,與對照相比,只有40和60 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理下幼苗第二片真葉葉柄長度極顯著小于對照,分別比對照縮短62.3%和73.6%。
2.3 不同植物生長延緩劑處理對幼苗質(zhì)量的影響
由表3可知,不同植物生長延緩劑處理對幼苗地上部和地下部干質(zhì)量和鮮質(zhì)量都有顯著差異。就幼苗地下部鮮質(zhì)量而言,質(zhì)量較高的4個處理分別是8 mL/L CCC溶液浸基質(zhì)處理、16 000 mg/L B9溶液浸基質(zhì)處理、12 000 mg/L B9溶液噴施葉面處理以及40 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理,說明這4個處理能增加幼苗地下部鮮質(zhì)量,其幼苗地下部鮮質(zhì)量分別為0.684、0.633、0.625、0.615 g,分別比對照高48.7%、37.6%、35.9%、33.7%。
比較各處理對幼苗地下部干質(zhì)量的影響,150 mg/L PP333溶液浸種處理、40 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理、200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理以及2 mL/L CCC溶液噴施葉面處理在0.01水平上與對照相比不存在顯著性差異。除此之外,只有12 000 mg/L B9溶液噴施葉面處理、16 000 mg/L B9溶液浸基質(zhì)處理、8 mL/L CCC溶液浸基質(zhì)處理和120 mg/L PP333溶液浸種處理的幼苗地下部干質(zhì)量極顯著高于對照,分別比對照高27.8%、25.0%、22.2%、13.9%。
不同植物生長延緩劑處理對幼苗根冠比的影響見表3。由表3可知,不同處理間存在一定差異,其中,60和40 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理的幼苗根冠比極顯著大于對照和其他各處理。其他各處理中除2 mL/L CCC溶液噴施葉面處理顯著低于對照外,其他各處理與對照間的差異均未達(dá)到顯著水平。
不同植物生長延緩劑對幼苗壯苗指數(shù)的影響見表3。在不同植物生長延緩劑的不同處理方法下,幼苗壯苗指數(shù)均極顯著高于對照,其中12 000 mg/L B9溶液噴施葉面處理幼苗的壯苗指數(shù)最大,比對照高65.3%;其次是16 000 mg/L B9溶液浸基質(zhì)處理,兩者之間差異不顯著,比對照高58.9%;200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理、60和40 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理以及8 mL/L CCC溶液浸基質(zhì)處理,幼苗壯苗指數(shù)僅次于前2個處理,分別比對照高出47.4%、41.1%、38.9%、36.8%,達(dá)極顯著水平。因此,就壯苗指數(shù)而言,12 000 mg/L B9溶液噴施葉面處理、16 000 mg/L B9溶液浸基質(zhì)處理以及200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理表現(xiàn)較好。
3 小結(jié)與討論
國內(nèi)外已有報道稱植物生長延緩劑為控制幼苗徒長提供了快速、有效、簡便的途徑[9],國際上已把植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用作為21世紀(jì)農(nóng)業(yè)實現(xiàn)超產(chǎn)的主要措施之一[10]。本試驗在播種后的1~4周,分別測定幼苗的株高,分析各處理在這4周內(nèi)對幼苗株高的影響。發(fā)現(xiàn)經(jīng)120和150 mg/L PP333溶液浸種處理的幼苗,其株高和對照相比一直處于抑制狀態(tài),但到第四周時,120 mg/L PP333對幼苗株高的抑制作用基本解除。說明PP333溶液對幼苗株高的抑制期長短和溶液濃度有關(guān);在浸基質(zhì)處理中,不同時期下4個處理的幼苗株高均顯著小于對照,其中,隨著PP333溶液濃度的增大,對幼苗株高的抑制作用越明顯,而在本試驗濃度下,CCC溶液浸基質(zhì)處理對幼苗株高的抑制作用不如B9溶液;在噴施葉面處理中,除2 mL/L CCC溶液噴施葉面處理外,其他各處理對幼苗株高的抑制作用持續(xù)到第四周,其中200 mg/L PP333溶液對幼苗株高的抑制作用最強。到第四周時,40和60 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理以及200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理對幼苗株高的抑制作用最強。
通過分析各處理對幼苗莖粗的影響可知,只有12 000 mg/L B9溶液噴施葉面處理、8 mL/L CCC溶液浸基質(zhì)處理、120 mg/L PP333溶液浸種處理和16 000 mg/L B9溶液浸基質(zhì)處理下,幼苗的莖粗顯著高于對照。
各處理間相互比較可知,40和60 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理以及200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理對幼苗下胚軸長的抑制作用最顯著。
就幼苗的第一片真葉而言,40和60 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理以及200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理的幼苗葉片的長和寬極顯著小于對照和其他各處理,而幼苗葉片厚度卻顯著高于對照和其他各處理。就幼苗的第二片真葉而言,同樣是60和40 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理對幼苗葉片生長的抑制作用最顯著,并且60 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理下葉片厚度最大。就幼苗的葉柄長度而言,60 mg/L PP333溶液對幼苗葉柄的抑制作用最強。綜合考慮幼苗葉片的長、寬、厚以及葉柄長度,60 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理表現(xiàn)最佳。
通過分析各處理對幼苗根冠比和壯苗指數(shù)的影響可知,60和40 mg/L PP333溶液浸基質(zhì)處理幼苗根冠比極顯著大于對照和其他各處理;對幼苗壯苗指數(shù)影響最大的3個處理依次是12 000 mg/L B9溶液噴施葉面處理、16 000 mg/L B9溶液浸基質(zhì)處理、200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理。綜合考慮幼苗根冠比和壯苗指數(shù)可以得出,200 mg/L PP333溶液噴施葉面處理表現(xiàn)最佳,可以用于防止甜瓜穴盤苗的徒長,培育壯苗。
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