GPIT生物制劑在露地西葫蘆上的應用試驗

王綸，王星玉，楊紅軍，那郅燁，元改香，王樹紅，元慕田

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)作物品種資源研究所，農(nóng)業(yè)部黃土高原作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室，山西太原030031；

2.云南省生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所，云南昆明650106；3.山西省奧圣農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司，山西太原030001）

GPIT生物制劑在露地西葫蘆上的應用試驗

王綸1，王星玉1，楊紅軍2，那郅燁2，元改香3，王樹紅3，元慕田3

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)作物品種資源研究所，農(nóng)業(yè)部黃土高原作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室，山西太原030031；

2.云南省生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所，云南昆明650106；3.山西省奧圣農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司，山西太原030001）

通過GPIT生物制劑在露地西葫蘆上的應用試驗，進一步驗證了忻州、榆次等地在西葫蘆推廣應用GPIT生物制劑中的增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗病的效果，同時在理論上闡明了能產(chǎn)生這些效果的機理。并在此基礎上進一步規(guī)范了GPIT生物制劑在露地西葫蘆上的使用方法、時間和濃度，以最大地發(fā)揮GPIT生物制劑在露地西葫蘆上的應用效果。研究對大棚種植的西葫蘆具有參考價值，為生產(chǎn)有機、綠色農(nóng)產(chǎn)品，保護生態(tài)環(huán)境提供了一條重要的渠道。

GPIT生物制劑；露地西葫蘆；應用試驗

西葫蘆不僅口感好，而且生育期短，產(chǎn)量高，是大眾喜歡的蔬菜。特別是近年來，GPIT生物制劑在山西省農(nóng)業(yè)上立項推廣以來，以其高光效的作用，在農(nóng)作物豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗病等方面取得了明顯的成效。GPIT生物制劑在西葫蘆的應用上也成效顯著。例如，忻州市莊磨鎮(zhèn)莊磨村菜農(nóng)劉雙林，在500 m2大棚西葫蘆上應用GPIT生物制劑后，長勢旺盛，表現(xiàn)出很強的抗病性，且果實累累，與對照形成明顯差異；晉中市榆次區(qū)張慶鄉(xiāng)張福海，應用GPIT生物制劑露地種植533 m2西葫蘆，全生育期未發(fā)現(xiàn)病蟲害，也未施用化肥和農(nóng)藥，不僅上市早，而且產(chǎn)量大幅增加，口味明顯改善，凈收入超過1.2萬元[1]。

在總結(jié)忻州、榆次成功經(jīng)驗的基礎上，山西省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)作物品種資源研究所黍稷課題組于2015年在太原市晉源區(qū)翠島農(nóng)業(yè)試驗園區(qū)的山西省奧圣農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司試驗基地的露地西葫蘆上，進行了GPIT生物制劑的試驗研究，以便更加規(guī)范地指導GPIT生物制劑在山西省大田西葫蘆上的大面積推廣利用。

1 材料和方法

1.1 材料

供試西葫蘆品種為早青一代（山西省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所選育）；GPIT生物制劑原粉由云南省生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所生產(chǎn)，應用的GPIT水劑由山西奧圣農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司加工生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗田設置試驗用地667 m2，為露地直播栽培。播種前施以4 000 kg腐熟的牛糞拌雞糞，并加50 kg過磷酸鈣作底肥，深翻耙平，分成10個等量小畦，每個小畦面積66.7 m2。奇數(shù)1，3，5，7，9小區(qū)，種植GPIT生物制劑處理；偶數(shù)2，4，6，8，10小區(qū)種植對照（噴清水）[2]。處理和對照各用地333.5 m2。5月5日播種，每個小區(qū)定植后等量留苗200株，處理和對照各留苗1 000株。

1.2.2 GPIT生物制劑處理處理方法分為2種：灌根和莖葉噴施。灌根的方法是當幼苗定苗后，以GPIT生物制劑原液1∶100倍的稀釋液灌入根部，每株用量40 mL；莖葉噴施是以噴霧器噴撒到莖葉上，共噴施2次，第1次在初瓜期，以原液1∶200倍的稀釋濃度噴撒，第2次在盛瓜期，以原液1∶300倍的稀釋濃度噴撒。其他各項田間管理均相同。

1.3 調(diào)查項目及方法

調(diào)查項目包括西葫蘆相關的特征、特性和產(chǎn)量因子等內(nèi)容，分別為處理和對照的葉色、初瓜期、瓜密度、口感、含糖量、單瓜質(zhì)量、單株瓜數(shù)量、單株瓜質(zhì)量、病害、蟲害、拉蔓期、須根質(zhì)量、產(chǎn)量等[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 GPIT生物制劑對西葫蘆處理后與對照產(chǎn)量的比較

GPIT生物制劑的核心作用就是在作物上利用后能大幅提高作物的光能利用率，是21世紀出現(xiàn)的一種向陽光要產(chǎn)量的高新生物技術[4]，在此前提下最明顯的表達就是處理西葫蘆的產(chǎn)量要比對照表現(xiàn)出大幅增產(chǎn)的結(jié)果[5]。

表1 GPIT生物制劑處理露地西葫蘆和對照小區(qū)產(chǎn)量的比較

從表1可以看出，GPIT處理的每個小區(qū)產(chǎn)量均在500 kg以上，產(chǎn)量最高的為562.3 kg，最低的為537.2 kg，最高和最低相差25.1 kg，表現(xiàn)出產(chǎn)量的穩(wěn)定性。5個處理小區(qū)的平均產(chǎn)量為550.2 kg，折合667 m2的產(chǎn)量為5 502 kg，折合每公頃的產(chǎn)量為82 530 kg；而對照的5個小區(qū)沒有一個產(chǎn)量達到500 kg以上，產(chǎn)量最高的只有416.1 kg，最低的只有372.7 kg，最高與最低相差43.4 kg，對照小區(qū)之間產(chǎn)量的波動性較大，說明穩(wěn)定性遠不如GPIT處理，而且產(chǎn)量剛剛超過400 kg以上的小區(qū)只有3個，還有2個小區(qū)均未達到400 kg的產(chǎn)量，折合667 m2的產(chǎn)量只有3 994 kg，折合每公頃產(chǎn)量只有59 910 kg，GPIT處理比對照每公頃增產(chǎn)22 620 kg，增產(chǎn)率達37.8%。由此可見，GPIT生物制劑高光效的作用是名符其實的。

2.2 GPIT生物制劑對露地西葫蘆處理和對照不同性狀的比較

由表2可知，GPIT處理不僅與產(chǎn)量相關的性狀出現(xiàn)了明顯的差異，而且在果實的品質(zhì)性狀上也發(fā)生了很大的變化。處理和對照不同性狀的差異表現(xiàn)在多個方面。

表2 GPIT生物制劑對露地西葫蘆處理和對照不同性狀的比較

2.2.1 葉色從幼苗灌根7 d后開始，葉片的顏色就會進一步發(fā)生變化，由淡綠色向濃綠色轉(zhuǎn)化，隨著對莖葉GPIT生物制劑稀釋溶液的噴施，莖葉綠色的程度會越來越大。在初瓜期第1次噴施7 d后與對照形成的反差就比灌根后更大，在盛瓜期第2次噴施7 d后，莖葉的綠色就會呈現(xiàn)濃綠色，與對照淡綠色莖葉形成顯著的差異，而且處理葉片比對照大而厚實，植株明顯健壯。說明不論是通過根部還是莖葉，雖然對GPIT生物制劑施用的方式和時間不同，但所起到的使莖葉濃綠和植株健壯的效果卻是一致的。灌根對幼苗主要的作用是促進幼苗根部的早發(fā)育，增加氮元素的吸收能力，為葉綠素的形成提供原料，而莖葉噴施更是錦上添花，不僅促使氮元素向莖葉轉(zhuǎn)化，而且促進葉綠素的加速合成[6]，使西葫蘆的莖葉綠色變得越來越濃；而對照卻保持常態(tài)的淡綠色。這就是造成處理和對照莖葉綠素濃淡反差較大的直接原因。莖葉葉綠素的增加為處理西葫蘆光合效率的提高，奠定了良好的基礎，創(chuàng)造了加速合成碳水化合物的有利條件，不僅使處理西葫蘆的營養(yǎng)生長速度加快，同時也促進了營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化的速度，最終導致產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等發(fā)生明顯的變化[7]。

2.2.2 初瓜期初瓜期指最早采摘露地西葫蘆嫩瓜的日期。由表2可知，處理比對照的初瓜期明顯提早，提早了5 d，嫩瓜上市越早效益越高，灌根處理的第1批西葫蘆經(jīng)濟效率也高于對照[8]。

2.2.3 瓜密度瓜密度指嫩西葫蘆瓜體的軟硬程度。從初瓜期開始，處理的瓜體就比對照的瓜體在切片炒食時感到瓷實，一直到盛瓜期特別是又經(jīng)過2次莖葉噴施處理后，這個差異就越發(fā)明顯。炒食后對照在鍋底留下的汁液要比處理明顯增多，說明處理的瓜體在高光效作用下，合成碳水固化物的質(zhì)量比對照增多，而對照的含水量明顯比處理增大[9]。這是造成處理和對照瓜密度差異的原因所在。

2.2.4 口感口感又代表西葫蘆的適口性。處理的適口性明顯改善，完全改變了西葫蘆原有的炒食風味，口感脆而發(fā)甜，有嚼頭，而對照卻類似冬瓜的風味，口感綿淡無味，反差特別明顯。

2.2.5 含糖量由表2可知，處理比對照含糖量增加1.5百分點，是對照的2倍多，這是造成處理的西葫蘆口感由淡變甜的主要原因。處理西葫蘆含糖量的明顯增加，也是源于光合效率提高的作用。光合作用產(chǎn)生的碳水化合物最初是以可溶性糖的形式存在，有一部分在適宜溫度下在酶的作用下迅速轉(zhuǎn)化為固化物，使西葫蘆瓜體膨大，但當夜間溫度驟然下降時，那些還來不及轉(zhuǎn)化的糖分，又貯存在瓜體當中，瓜體含糖量明顯增加，不僅使西葫蘆傳統(tǒng)的口感得到明顯改善，也使得營養(yǎng)品質(zhì)得以提升。另外，由于含糖量的增加，西葫蘆瓜體表面油潤發(fā)光，美觀誘人，外觀品質(zhì)上也同步得到較大的改觀，無疑大大提高了處理西葫蘆的身價，提高了經(jīng)濟效益[10]。

2.2.6 單瓜質(zhì)量單瓜質(zhì)量是體現(xiàn)西葫蘆容重的一個重要指標。由表2可知，同樣大小同期采摘的西葫蘆嫩瓜，處理比對照的單瓜質(zhì)量高出48.1 g，說明處理的西葫蘆容重明顯大于對照。這也就更加說明了造成處理西葫蘆嫩瓜瓷實的原因所在，容重越大，越瓷實，單瓜質(zhì)量就越高。而單瓜質(zhì)量的高低又是決定西葫蘆產(chǎn)量高低的重要產(chǎn)量因子，處理西葫蘆單瓜質(zhì)量明顯高于對照，為最終處理的產(chǎn)量高于對照提供了有利條件[11]。

2.2.7 單株瓜數(shù)量單株瓜數(shù)量和單株瓜質(zhì)量一樣也是組成西葫蘆產(chǎn)量的重要因子，在單瓜質(zhì)量高的前提下，單株瓜數(shù)量也高，這就為最終產(chǎn)量的提高奠定了良好基礎。如果只是單瓜質(zhì)量高，而單株瓜數(shù)量低或是反過來只是單株瓜數(shù)量高，單瓜質(zhì)量低的話，終會使最終產(chǎn)量的高低，難以定論，即使是增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度也不會太大。由表2可知，處理的單株瓜數(shù)量比對照高1.4個，在處理單瓜質(zhì)量和單株瓜數(shù)量均比對照高的情況下，處理比對照產(chǎn)量高的結(jié)果已成定局。

2.2.8 單株瓜質(zhì)量單株瓜質(zhì)量是西葫蘆產(chǎn)量構成的基本單位，只有在單株瓜質(zhì)量提高的情況下，才會使單位面積的產(chǎn)量提高[12]。由表2可知，處理的單株瓜質(zhì)量比對照高0.8 kg，在每667 m22 000株，每公頃3萬株的龐大數(shù)字下，處理比對照增產(chǎn)的幅度是相當可觀的，這是本試驗處理比對照能夠大幅增產(chǎn)的主要依據(jù)。

2.2.9 病害露地西葫蘆的病害主要有灰霉病和病毒病?；颐共∈且环N真菌性病害，有傳染性，制約西葫蘆的生長發(fā)育，并導致嫩瓜腐爛。病毒病是由病毒引起的病害，是西葫蘆難以防治的毀滅性病害。這2種病害的發(fā)生給西葫蘆的產(chǎn)量造成嚴重的威脅，特別是病毒病，嚴重的年份輕者大幅減產(chǎn)，重者甚至拉蔓絕收[13]。從表2可以看出，處理的西葫蘆這2種病害均未發(fā)生。但對照的2種病害均較嚴重，特別是病毒病，由于早青一代西葫蘆在生產(chǎn)上推廣應用的年代較長，不同程度的出現(xiàn)品種混雜和退化，使病毒病的蔓延趨于加重，使對照比處理大幅減產(chǎn)。用GPIT生物制劑處理西葫蘆的植株，為什么能夠出現(xiàn)明顯的抵抗這2種病害，甚至其他病害的能力呢?究其原因，由于GPIT生物制劑的應用，加大了西葫蘆植株對光能吸收利用的程度，在生長前期就表現(xiàn)出促進根系提早和快速發(fā)育，實際上起到了早期蹲苗的效果，在強大根系的作用下，可以向莖葉提供更多土壤中的水分和養(yǎng)分，一方面促進和加速莖葉生長發(fā)育的進度，更重要的是為GPIT生物制劑提供植株的光能利用創(chuàng)造了基礎條件，同時也滿足了在光能利用率提高的情況下，對大量水分和養(yǎng)料的吸收和運輸。在處理根系和光合效率提高配合默契、協(xié)調(diào)發(fā)展的情況下，首先體現(xiàn)出的就是處理植株比對照明顯健壯，而健壯的植株又表現(xiàn)出特別抗病的優(yōu)勢，這是導致處理后的西葫蘆未感染各種病害的主要原因。因此，也減少了西葫蘆在營養(yǎng)生長和生殖生長過程中少施或不施化肥的環(huán)節(jié)，為生產(chǎn)綠色、有機的西葫蘆創(chuàng)造了條件。

2.2.10 蟲害露地西葫蘆的蟲害主要有蚜蟲和白粉虱，這2種病蟲均是以吸食莖葉汁液造成危害，特別是蚜蟲，還是傳播病毒病的元兇。由表2可知，處理的西葫蘆2種蟲害很少，并未給植株帶來危害。其原因是在初瓜期和盛瓜期2次GPIT生物制劑的莖葉噴施，同時對蚜蟲和白粉虱具有吸附觸殺作用。GPIT生物制劑自身是沒有毒性的，只要其接觸到軟體類蟲，均會在短期內(nèi)把蟲體內(nèi)汁液吸干，導致它們脫水而死。如果在噴施的GPIT生物制劑溶液中，同時加入0.1%的無磷洗衣粉，就更能增加溶液對蟲體的吸附黏著性，更強化了滅蟲效果。GPIT生物制劑的這種獨特的滅蟲功效，也和西葫蘆病害的防治不用農(nóng)藥一樣，同樣起到了保護生態(tài)環(huán)境，生產(chǎn)綠色、有機西葫蘆農(nóng)產(chǎn)品的作用。

2.2.11 拉蔓期由表2可知，處理西葫蘆的拉蔓期和對照相比，也出現(xiàn)了明顯的差異，處理的拉蔓期比對照推遲了7 d。再加上處理的初瓜期比對照提早采摘5 d，這樣處理西葫蘆的結(jié)瓜期就比對照增加了12 d，最終形成了產(chǎn)量的大幅提高。

2.2.12 須根質(zhì)量須根質(zhì)量是驗證處理和對照西葫蘆根系發(fā)育差異的有力證據(jù)，同時也是比較處理和對照西葫蘆植株健壯與否和光合效率差異的依據(jù)。由表2可知，處理西葫蘆的單株須根質(zhì)量比對照多27 g，說明處理西葫蘆的根系明顯比對照發(fā)達，不僅粗壯，須根數(shù)量多，能更深更廣泛的吸收土壤中的水分和養(yǎng)料，為處理西葫蘆植株健壯的生長奠定了基礎，同時也為莖葉葉綠素合成所需的氮元素提供了充足的保障，也滿足了處理在高光效的作用下，對水分和二氧化碳的需求。因此，處理西葫蘆須根質(zhì)量的提高，對西葫蘆高光效的正常發(fā)揮，起到了至關重要的作用。

3 結(jié)論與討論

GPIT生物制劑在西葫蘆上的應用試驗是在忻州市莊磨鎮(zhèn)莊磨村菜農(nóng)劉雙林和晉中市榆次區(qū)張慶鄉(xiāng)菜農(nóng)張福海在推廣應用取得明顯效果的基礎上完成的。試驗結(jié)果進一步表明，GPIT生物制劑在西葫蘆上的應用效果，不論是在產(chǎn)量的增加上，品質(zhì)的改善上以及抗病性的提高上都起到了明顯的作用。特別是近年來，政府將食品安全和保護生態(tài)環(huán)境越來越提上重要的議事日程。而GPIT生物制劑在露地西葫蘆上的試驗，在實踐和理論上均表明，在提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)的前提下，由于其抗病和滅蟲性能的提高，在生產(chǎn)過程中不用施以農(nóng)藥，同時由于光合效率和根系吸收能力的提高，也減少了化肥的施用量，為生產(chǎn)綠色、有機的農(nóng)產(chǎn)品提供了條件，GPIT生物制劑的出現(xiàn)也成為不僅是西葫蘆，也包括其他蔬菜以及各種糧食作物生產(chǎn)綠色、有機農(nóng)產(chǎn)品的必要手段，與此同時也保護了生態(tài)環(huán)境[14-15]。

其次，本試驗就GPIT生物制劑在西葫蘆上的使用方法也更加規(guī)范。過去人們使用浸種的方法較多，一般來說，浸種后容易引起種子內(nèi)因的變化，效果會更加明顯。但GPIT生物制劑本身有一個明顯的特點，單子葉植物浸種后不會帶來副作用，而雙子葉植物往往能降低出苗率，影響出苗，特別是直播容易造成缺苗斷壟。西葫蘆是雙子葉植物，以苗期灌根取代浸種，使用效果影響不大，也能避免出現(xiàn)缺苗斷壟的結(jié)果，因此，采用灌根的方法更加適用。除了在使用方法上，在使用GPIT生物制劑的濃度和時間也要把握得當。在早期對幼苗灌根時以6～8片葉為宜，濃度要稍大一點，以原液1∶100倍的稀釋液為宜，量也不能太大，以每株40 mL為宜。對莖葉2次噴施的時間和濃度分別為，第1次在初瓜期，以原液1∶200倍的稀釋液噴施；第2次在盛瓜期，以原液1∶300倍的稀釋液噴施為宜。只要把握好使用方法、時間和濃度，GPIT生物制劑的效果才能充分表達出來。本試驗雖然是在露地西葫蘆上進行，但對在冬季大棚西葫蘆上的應用仍具有參考價值。只是由于冬季和初春大棚溫度較低，在使用GPIT生物制劑的濃度上要做適當?shù)恼{(diào)整，灌根濃度可由露地1∶100倍的濃度稀釋到1∶150倍的濃度，第1次莖葉噴施的濃度可由露地1∶200倍的濃度稀釋到1∶250倍的濃度，第2次莖葉噴施的濃度由于大棚溫度較高，仍以露地西葫蘆盛瓜期1∶300倍的濃度噴施。如果盛瓜期大棚溫度更高，可適當加大濃度以1∶250倍的濃度噴施，以起到抑制徒長的作用?？傊S著溫度的變化，不論露地還是大棚西葫蘆，在使用GPIT生物制劑時，在正常溫度使用適宜濃度的前提下，在寒冷時可適當縮小濃度，以起到防止低溫抑制正常生長發(fā)育的作用；在溫度過高時又要適當加大濃度起到防止徒長的作用。由于在大棚內(nèi)種植西葫蘆，空氣濕度要遠大于露地。因此，又極易誘發(fā)各種病害和蟲害。GPIT生物制劑在大棚西葫蘆上的應用，對西葫蘆病害、蟲害的防治作用，也越發(fā)顯得更加重要。不同作物在使用方法上、濃度上和時間上都不同程度的存在差異。因此，在應用GPIT生物制劑過程中，均要先做一次規(guī)范的試驗，以進一步指導在大田生產(chǎn)中的合理應用，只有這樣才能在推廣應用GPIT生物制劑的過程中少走彎路。

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Application Test of GPIT Biological Agents in Open Squash

W
ANGLun1，WANGXingyu1，YANGHongjun2，NAZhiye2，YUANGaixiang3，WANGShuhong3，YUANMutian3
（1.KeyLaboratoryofCrop Gene Resources and GermplasmEnhancement on Loess Plateau，MinistryofAgriculture，Institute ofCrop GermplasmResources，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；2.Yunnan Institute ofEcological Agriculture，Kunming650106，China；3.Shanxi AoshengAgricultural Development Co.，Ltd.，Taiyuan 030001，China）

GPIT biological agents in the application test of open squash,further verifies the effect of Xinzhou,Yuci and other regions in the open squash of GPIT biological agent production,high quality and disease resistance,also illustrates the mechanism produced these effects in theory.On the basis of further standardize the use of GPIT biological agents on the squash method,time and concentration,plays the largest extent the application effect of GPIT biological agents on the open squash.The test results of greenhouse planting squash have reference value also provides an effective way for production of green,organic agricultural products and protect the ecological environment.

GPITbiological agents;open squash;application test

S642.6

A

1002-2481（2016）09-1294-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.09.16

2016-03-28

山西省發(fā)改委項目（晉發(fā)改高新發(fā)（2009）119號）；山西省科技推廣項目（2013071019）

王綸（1972-），男，山西太原人，副研究員，主要從事作物栽培和種質(zhì)資源研究工作。