不同濃度多效唑處理對西瓜幼苗生長和生理的影響

殷文濤，陳海文,黃 遠，哈生云，別之龍

（1.華中農(nóng)業(yè)大學園藝林學學院 湖北武漢 430070； 2.青海圣航農(nóng)牧科技開發(fā)有限公司 青海黃南州 811300）

隨著我國蔬菜集約化育苗的快速發(fā)展，以穴盤育苗為代表的集約化育苗已經(jīng)得到普及，根據(jù)國家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系對西瓜主產(chǎn)區(qū)育苗工廠和生產(chǎn)基地的調(diào)查結(jié)果，穴盤育苗也已經(jīng)成為我國西瓜生產(chǎn)的主要育苗方式，但育苗過程中如果溫度、光照等環(huán)境條件控制不當，種苗容易徒長，如何培育健壯的西瓜苗就成為育苗工廠亟待解決的問題。多效唑（PP333）是三唑類植物生長延緩劑，主要通過抑制赤霉素的生物合成影響植物的生長發(fā)育和生理生化過程[1]，在蔬菜育苗中應(yīng)用可以達到抑制幼苗生長、培育壯苗的目的，已經(jīng)在黃瓜、甜瓜、番茄等蔬菜育苗中應(yīng)用[2-7]，應(yīng)用在幼苗的不同生長發(fā)育時期時，其抑制幼苗生長的效果具有較大差異[2-3]。多效唑在西瓜育苗過程中的施用時期、施用濃度尚不明晰，筆者以西瓜主栽品種‘早佳8424’為材料，研究了西瓜種子萌芽期和子葉微展期采用不同濃度的多效唑處理對西瓜種苗質(zhì)量和生理特性的影響，以期能篩選出適合西瓜育苗生產(chǎn)的多效唑適宜濃度和處理時期，為培育健壯的西瓜幼苗提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

西瓜幼苗品種為‘早佳’（8424），購自新疆明鑫科鴻農(nóng)業(yè)科技有限責任公司；15%可濕性粉劑多效唑購自四川國光農(nóng)化股份有限公司。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用15%可濕性粉劑多效唑（PP333）進行噴施處理，通過預(yù)備試驗初篩的結(jié)果，將多效唑質(zhì)量濃度設(shè)置為 0（對照）、5、10、15、25 mg·L-1，分為 2個時期進行處理：（1）種子萌芽期即露白種子播種后覆蓋基質(zhì)前；（2）子葉微展期即子葉出土后完全展平前。每個處理設(shè)置3次重復(fù)，每個重復(fù)50株。人工氣候室內(nèi)溫度28℃/18℃（白天/晚上），空氣相對濕度65%；育苗所用基質(zhì)為江蘇鎮(zhèn)江培蕾基質(zhì)科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的園藝作物育苗專用有機基質(zhì)。

1.3 方法

試驗于2016年2—5月，在國家蔬菜改良中心華中分中心連棟玻璃溫室的人工氣候室內(nèi)育苗，在園藝植物生物學教育部重點實驗室測定幼苗的形態(tài)和生理指標。

西瓜品種‘早佳’（8424）種子用40%的甲醛稀釋成200倍液浸泡30 min，流水沖洗1 h，期間不斷搓洗，洗凈后用55～60℃的溫水浸種15 min，然后常溫水中浸種6 h，種子取出晾干后用紗布包裹置于30℃恒溫催芽箱中催芽。待90%種子露白后播種，播于50孔穴盤，放入人工氣候室進行培養(yǎng)。分別在西瓜幼苗的1葉1心、2葉1心和3葉1心時對其形態(tài)和生理指標進行測量。3葉1心后移栽至營養(yǎng)缽中，置于鋪有電熱線的苗床上，并進行人工補光，35 d后待對照植株長至60～70 cm時觀察并隨機取樣統(tǒng)計各處理植株的長勢。

1.4 測定指標和方法

1.4.1 形態(tài)指標 每個處理隨機取6株幼苗，自來水沖洗根部，洗凈后擦干植株表面的水分，進行形態(tài)測量。植株高度用直尺測量；莖粗度用游標卡尺測量；鮮質(zhì)量用電子天平稱量；葉面積采用葉面積儀測量；測干質(zhì)量時，將幼苗放入信封袋置于烘箱內(nèi)，105℃殺青15 min，然后80℃烘干至恒重，最后用電子天平稱量；根系的長度、直徑、表面積、體積用根系掃描儀及分析系統(tǒng)WINRhizo系統(tǒng)測量。采用公式“壯苗指數(shù)=莖粗度/植株高度×全株干質(zhì)量”計算西瓜幼苗的壯苗指數(shù)，采用公式“根冠比=地下鮮質(zhì)量/地上鮮質(zhì)量”計算西瓜幼苗的根冠比。

1.4.2 相對葉綠素、根系活力、可溶性糖和可溶性蛋白 相對葉綠素含量（SPAD）采用手持SPAD-502葉綠素儀來測定，每個處理選取6片長勢相同的葉片，每個葉片測3次；參照李合生的方法[8]，用TTC法測根系活力，蒽酮比色法測幼苗可溶性糖含量，采用考馬斯亮藍的方法測可溶性蛋白的含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗的所有數(shù)據(jù)采用Excel 2010軟件進行作圖和計算，用SPSS-Statistics 19.0軟件進行生物學統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果分析

2.1 西瓜種子萌芽期噴施不同濃度PP333對幼苗的影響

2.1.1 幼苗形態(tài)指標 西瓜種子萌芽期噴施不同濃度的PP333對西瓜幼苗形態(tài)指標的影響見表1，結(jié)果表明，當西瓜幼苗長至1葉1心期時，PP333處理能顯著降低西瓜幼苗的植株高度，噴施質(zhì)量濃度為5、10、15、25 mg·L-1下分別降低 32.3%、37.0%、50.5%、63.2%；而西瓜幼苗的葉面積較對照顯著減小，分別減小 37.6%、29.7%、46.3%、61.6%；西瓜幼苗的莖粗度較對照均有所增加；5 mg·L-1處理下西瓜壯苗指數(shù)顯著高于對照及其他處理，而在根直徑、根體積、根冠比、全株干質(zhì)量等指標上各處理無顯著差異。

當西瓜幼苗長至3葉1心期時，西瓜種子萌芽期噴施 PP333質(zhì)量濃度為 5、10、15、25 mg·L-1處理下幼苗植株高度分別降低15.9%、23.9%、24.1%、30.3%；葉面積隨著濃度的增加仍有減小的趨勢，但只有25 mg·L-1處理的葉面積顯著低于其他處理，而其他處理和對照相比無顯著差異；所有處理的幼苗莖粗度均高于對照但差異不顯著。和對照相比，5、10、15、25 mg·L-1的處理下根冠比增加 84.4%、42.5%、42.6%、43.1%，壯苗指數(shù)分別增加 42.2%、44.7%、17.6%、11.2%，其中5 mg·L-1的處理下根冠比顯著高于對照，5、10 mg·L-1的處理下壯苗指數(shù)高于對照。

表1 西瓜種芽期噴施不同濃度的PP333對西瓜幼苗形態(tài)指標的影響

表2 西瓜種芽期噴施不同濃度的對西瓜幼苗生理指標的影響

表2 西瓜種芽期噴施不同濃度的對西瓜幼苗生理指標的影響

幼苗發(fā)育時期2葉1心期ρ（PP333）/（mg·L-1）SPAD 051 0 15 25 3葉1心期051 0 15 25 57.3 d 64.1 c 66.7 b 70.1 a 71.3 a 61.4 d 65.9 c 67.9 b 68.9 b 71.6 a根系活力/（mg·g-1·h-1）0.44 c 0.90 a 0.88 a 0.77 b 0.85 a 0.53 c 1.12 a 1.09 a 0.97 b 0.91 b ω（可溶性糖）/（mg·g-1）1.49 a 1.70 a 1.55 a 1.61 a 1.67 a 1.57 b 2.13 a 1.42 b 1.50 b 1.87 a ω（可溶性蛋白）/（mg·g-1）12.32 b 14.38 ab 17.91 a 15.89 ab 13.53 b 15.65 b 16.72 ab 19.25 a 19.22 a 15.20 b

當幼苗長至3葉1心期時，真葉中相對葉綠素含量和根系活力顯著高于對照，5、10、15、25 mg·L-1的PP333處理下相對葉綠素含量較對照分別顯著增加 7.3%、10.6%、12.3%、16.6%；根系活力分別增加112.3%、106.7%、84.2%、72.6%。5mg·L-1的 PP333處理下，幼苗中的可溶性糖含量和根系活力均最高。

2.1.3 對西瓜定植后植株生長的影響 待西瓜幼苗長至3葉1心后，將其移栽至營養(yǎng)缽中，35 d后觀察多效唑處理的后期作用。結(jié)果見表3，與對照相比，多效唑處理后西瓜植株的植株高度較對照分別降低 17.4%、21.6%、26.4%、33.9%；莖粗度均高于對照，5 mg·L-1處理下莖粗度顯著高于對照。與對照相比，根長度顯著減少，而根面積、根直徑、根體積顯著增加，根冠比均有所增加但差異不顯著。

表3 西瓜種芽期噴施不同濃度的PP333對西瓜幼苗定植后植株長勢的影響

2.2 西瓜子葉微展期噴施不同濃度PP333對幼苗的影響

和對照相比，西瓜子葉微展期噴施5、10、15、25 mg·L-1的處理使2葉1心期的西瓜幼苗植株高度分別降低17.2%、23.8%、26.7%、30.2%；葉面積分別降低 20.7%、35.3%、37.3%、41.2%，15 mg·L-1的PP333處理下壯苗指數(shù)最大。

當西瓜幼苗長至3葉1心期時，西瓜子葉微展期噴施 5、10、15、25 mg·L-1的處理使西瓜幼苗植株高度顯著降低，降低幅度分別達17.2%、22.3%、27.9%、34.7%；而葉面積較對照分別減小22.8%、29.2%、18.9%、27.0%；10 mg·L-1的處理下幼苗莖粗度、根長度、根面積、根直徑、根體積最大；10、15 mg·L-1的處理下壯苗指數(shù)均顯著高于對照，10 mg·L-1的處理下幼苗壯苗指數(shù)最大。

表4 西瓜子葉微展期噴施不同濃度的PP333對西瓜幼苗形態(tài)指標的影響

2.2.2 幼苗生理指標 2葉1心期西瓜幼苗真葉中，不同濃度的子葉微展期處理后相對葉綠素含量、可溶性糖含量與對照有顯著差異，但可溶性蛋白含量有減少的趨勢，西瓜幼苗的根系活力有顯著增加的趨勢（表 5）。5、10、15、25 mg·L-1的處理下葉片相對葉綠素含量較對照分別增加21.3%、23.6%、27.5%、28.3%；根系活力與對照相比分別增加43.6%、117.7%、84.9%、87.8%。

表5 西瓜子葉微展期噴施不同濃度的對西瓜幼苗生理指標的影響

表5 西瓜子葉微展期噴施不同濃度的對西瓜幼苗生理指標的影響

幼苗發(fā)育時期2葉1心ρ（PP333）/（mg·L-1）SPAD 051 0 15 25 3葉1心051 0 15 25 54.9 b 66.5 a 67.8 a 70.0 a 70.4 a 54.7 c 64.9 b 68.4 ab 69.6 a 67.3 ab根系活力/（mg·g-1·h-1）0.44 d 0.63 c 0.96 a 0.82 b 0.83 b 0.55 d 0.71 c 0.71 c 0.86 b 1.04 a ω（可溶性糖）/（mg·g-1）1.01 b 1.36 a 1.41 a 1.22 ab 0.85 c 1.11 d 1.34 ab 1.28 bc 1.41 a 1.19 cd ω（可溶性蛋白）/（mg·g-1）18.84 a 17.87 a 14.63 bc 16.45 ab 12.18 c 20.35 a 17.93 ab 19.49 ab 20.81 a 16.79 b

2.2.3 對定植后西瓜生長的影響 將西瓜子葉微展期采用不同濃度的處理后的幼苗，3葉1心期時定植到基質(zhì)中，35 d時測定西瓜植株的形態(tài)指標，結(jié)果見表 6，發(fā)現(xiàn) 5、10、15、25 mg·L-1的處理下的西瓜植株高度較對照分別降低5.3%、21.0%、20.5%、33.9%；10、15、25 mg·L-1的處理下的莖粗度顯著大于對照，10 mg·L-1處理下根面積、根直徑和根體積最大。

表6 西瓜子葉微展期噴施不同濃度的對西瓜植株長勢的影響

表6 西瓜子葉微展期噴施不同濃度的對西瓜植株長勢的影響

ρ（PP333）/（mg·L-1）051 0 15 25植株高度/cm 70.2 a 66.5 b 55.5 c 55.8 c 46.4 d莖粗度/mm 3.71 c 3.97 b 4.39 a 4.54 a 4.43 a葉片數(shù)14 a 13 b 11 c 12 c 9 d葉面積/cm2 140.851 a 137.216 ab 128.701 bc 134.066 abc 126.629 c根系總長/cm 253.65 b 262.49 ab 270.64 ab 280.33 ab 287.68 a根面積/cm2 66.86 b 85.42 a 85.83 a 78.72 ab 68.36 b根直徑/mm 1.35 ab 1.15 b 1.51 a 1.40 a 1.24 b根體積/cm3 3.62 ab 2.76 b 5.09 a 4.45 a 3.51 ab根冠比0.065 7 ab 0.064 0 ab 0.051 4 b 0.079 5 a 0.053 5 b

3 討論和結(jié)論