葉面噴施外源物質(zhì)對黃瓜商品苗貯運(yùn)質(zhì)量的影響

孫風(fēng)清 張 旭 王冰華 陳 奎 田永強(qiáng) 曲 梅

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，設(shè)施蔬菜生長發(fā)育調(diào)控北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

我國設(shè)施蔬菜面積已達(dá)360萬hm2以上，蔬菜生產(chǎn)的種苗年需求量高達(dá)6 800 億株（張志斌，2015）。隨著蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，種苗貯藏和運(yùn)輸已成為育苗產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié)（寧偉 等，2006；張曉飛 等，2014）。商品苗在貯藏與運(yùn)輸過程中常會(huì)受到溫度、水分、光照、機(jī)械損傷等逆境脅迫，且隨著貯藏時(shí)間及貯藏條件的變化，這些逆境條件將直接影響幼苗的質(zhì)量，幼苗對逆境的忍耐能力與抗性也在很大程度上影響著幼苗品質(zhì)的保持，最終影響商品苗定植后的生長恢復(fù)能力（楊天等，2014；陳同強(qiáng) 等，2015；潘小兵 等，2015）。培育高質(zhì)量幼苗是提高其貯運(yùn)能力的前提，目前，有關(guān)幼苗貯運(yùn)質(zhì)量的研究主要集中在貯運(yùn)環(huán)境條件的管理調(diào)控上，而有關(guān)苗期質(zhì)量對貯運(yùn)質(zhì)量影響的研究較少（東中東，2015）。

植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)可以調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育，改善植物的抗逆性（束勝 等，2013）。外源施用植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)可通過影響幼苗體內(nèi)的激素水平調(diào)節(jié)幼苗對貯運(yùn)逆境的耐受性。常用的外源生長調(diào)節(jié)物質(zhì)主要有生長促進(jìn)劑和抑制劑，如矮壯素、乙烯利、多效唑等，以及一些新型的生長調(diào)節(jié)劑，如褪黑素等。除此之外，在生產(chǎn)中經(jīng)常用到的一些葉施或灌根肥料試劑，如壯苗物質(zhì)、菌劑、葉面肥等，在施用后可以顯著提高幼苗品質(zhì)，培育壯苗，在貯運(yùn)過程中也有良好的效果（買買提吐遜·肉孜 等，2011；劉美 等，2016；孫風(fēng)清 等，2016）。利用外源物質(zhì)對黃瓜進(jìn)行生理調(diào)控以其簡單、經(jīng)濟(jì)、高效等特點(diǎn)在生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用（劉彤彤，2016）。相對于貯運(yùn)期間的環(huán)境控制，使用外源物質(zhì)更加簡便有效。

目前外源物質(zhì)施用方法主要為播前與基質(zhì)混合或澆施、苗期灌根或葉面噴施，也有兩者混用。采用基質(zhì)澆施，便于管理及推廣，但使用量難以掌握，因?yàn)榉N子和幼苗的敏感性不同，用量過多可能會(huì)抑制種子發(fā)芽，過少則達(dá)不到所要的促進(jìn)效果。相較而言，葉面噴施具有用量小、操作方便和見效快等優(yōu)點(diǎn)。本試驗(yàn)以黃瓜穴盤商品苗常規(guī)貯運(yùn)方式為研究基礎(chǔ)，選用生產(chǎn)上常見的3種育苗促進(jìn)物質(zhì)（寡聚糖、壯苗1號、植物益生源）對商品苗進(jìn)行葉面噴施處理，研究在苗期施用外源物質(zhì)對商品苗貯運(yùn)質(zhì)量的改進(jìn)作用，以期為進(jìn)一步提高黃瓜商品苗貯運(yùn)質(zhì)量提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試黃瓜品種為中農(nóng)16號。供試外源物質(zhì)包括壯苗1號、阿泰靈寡聚糖和植物益生源，其特性如下：

壯苗1號（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所研制）為生物活性物質(zhì)，包含鉀、鎂、硼等功能性礦質(zhì)元素、萘乙酸與吲哚乙酸類等多種植物激素與表面活性成分等，可有效促進(jìn)幼苗均衡、健壯生長；

阿泰靈寡聚糖（簡稱寡聚糖，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供）為生物源殺菌劑，可抑制病毒基因表達(dá)，促根壯苗，增強(qiáng)植物抗逆性，提高作物產(chǎn)量；

植物益生源（簡稱益生源，浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院研制），包含多種植物激素與對植物有益的微生物菌群，能夠促進(jìn)植物生長、提高光合作用和免疫抗性、降低農(nóng)藥殘留等。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年9月在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)科學(xué)園日光溫室和人工氣候室內(nèi)進(jìn)行。黃瓜在72孔穴盤點(diǎn)播，分別在第1真葉和第2真葉露出時(shí)進(jìn)行葉面噴施處理。試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)處理，包括壯苗1號（稀釋 500 倍）、寡聚糖（1 g·L-1），益生源（0.5 g·L-1）和對照（噴施清水），每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)72株苗。每穴盤每次均勻噴施25 mL試液，使葉面剛好濕潤而不聚成水滴流下。黃瓜穴盤苗二葉一心后轉(zhuǎn)移至人工氣候室（溫度12 ℃、濕度70%、黑暗）中進(jìn)行模擬貯運(yùn)，在貯運(yùn)0、3、6 d后分別測定相關(guān)形態(tài)和生理指標(biāo)并進(jìn)行定植，定植10 d后觀測植株恢復(fù)生長情況。

1.3 測定指標(biāo)

貯運(yùn)0、3、6 d后，測定幼苗株高、莖粗、下胚軸長度、第1真葉葉面積和干質(zhì)量、植株干鮮質(zhì)量等，計(jì)算壯苗指數(shù)、第1真葉比葉重、根冠比，并測定幼苗第1真葉葉綠素含量。所有指標(biāo)每個(gè)重復(fù)測定4株，結(jié)果取平均值。

定植10 d后，測定植株株高、莖粗以及真葉和子葉的葉綠素含量，所有指標(biāo)每個(gè)重復(fù)測定4株，結(jié)果取平均值。

幼苗株高用直尺測定子葉基部到生長點(diǎn)的高度，莖粗用游標(biāo)卡尺測量子葉下部1 cm處的直徑，下胚軸長度用直尺測定根部到子葉基部的高度。用EPSON PERFECTION 4990 PHOTO掃描儀掃描，用WinRHIZO軟件分析葉面積。幼苗用萬分之一天平稱量地上部鮮質(zhì)量和地下部鮮質(zhì)量，然后在105 ℃下殺青15 min，85 ℃下烘干12 h，再用萬分之一天平分別測定地上部和地下部干質(zhì)量。比葉重為單位面積測定的干物質(zhì)量。葉綠素含量用95%乙醇提取比色法測定（李合生，2000）。計(jì)算根冠比和壯苗指數(shù)。

根冠比=植株地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量

壯苗指數(shù)=（莖粗/株高）×全株干質(zhì)量

1.4 葉片健全指數(shù)的分級標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)貯運(yùn)期黃瓜幼苗葉片的直觀表現(xiàn)，依據(jù)表1標(biāo)準(zhǔn)對黃瓜葉片退變情況進(jìn)行分級。

黃瓜幼苗葉片退變指數(shù)（LDI，leaf degradation index）為：

LDI = ∑xa/（n∑x）=（x1a1+ x2a2+ x3a3+…+xnan）/（n∑x）

式中：x1、x2、x3、xn為各級傷害的幼苗株數(shù)，a1、a2、a3、an為各級傷害等級。

由葉片退變指數(shù)計(jì)算葉片健全指數(shù)（LII，leaf integrity index）：LII = 1-LDI

表1 黃瓜幼苗葉片退變級別

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2013軟件進(jìn)行整理，采用SPSS 22軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)分析采用雙因素方差分析（ANOVA），因素包括處理、時(shí)間和互作（處理×?xí)r間）。方差分析結(jié)果P≤0.05時(shí)，采用Tukey測驗(yàn)進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源物質(zhì)處理對穴盤苗貯運(yùn)后形態(tài)指標(biāo)的影響

抑制徒長可有效維系幼苗貯運(yùn)質(zhì)量。株高與下胚軸長度是反映幼苗生長狀態(tài)的指標(biāo)，同時(shí)可代表幼苗質(zhì)量的高低。雙因素分析表明，外源物質(zhì)處理顯著影響幼苗的株高和下胚軸長度（P＜0.01），而貯運(yùn)時(shí)間的影響并不顯著（P=0.32）。整體來看（圖1），與對照相比，壯苗1號顯著降低了所有測試時(shí)期幼苗的株高和下胚軸長度，而益生源顯著降低了貯運(yùn)3 d的幼苗株高和下胚軸長度及貯運(yùn)6 d的幼苗株高。寡聚糖僅顯著降低了貯運(yùn)3 d的幼苗株高。此外，在所有測試時(shí)期，壯苗1號的株高和下胚軸長度顯著低于益生源和寡聚糖處理，說明壯苗1號抑制黃瓜幼苗徒長的效果最好。

圖1 不同外源物質(zhì)處理對黃瓜幼苗貯運(yùn)期間株高和下胚軸長度的影響

與對照相比，壯苗1號顯著提高了貯運(yùn)0 d幼苗的地下部干質(zhì)量和根冠比，但對于貯運(yùn)3 d和6 d的幼苗地下部干質(zhì)量和根冠比，各處理間差異不顯著（圖2）。

與對照相比，壯苗1號顯著提高了貯運(yùn)0 d和3 d的壯苗指數(shù)、貯運(yùn)3 d和6 d的比葉重；益生源顯著降低了貯運(yùn)0 d的比葉重，但顯著提高了貯運(yùn)3 d的比葉重；寡聚糖顯著降低了貯運(yùn)3 d的壯苗指數(shù)，但顯著提高了同期的比葉重（圖3）。

雙因素分析表明，貯運(yùn)時(shí)間顯著影響了葉片健全指數(shù)（P＜0.01），而外源物質(zhì)處理的影響并不顯著（P=0.29）。隨著貯運(yùn)時(shí)間的延長，葉片健全指數(shù)呈下降趨勢（圖4）。

2.2 外源物質(zhì)處理對穴盤苗貯運(yùn)后定植指標(biāo)的影響

雙因素分析表明，貯運(yùn)時(shí)間顯著影響定植后株高生長速率和新葉生長速率（P＜0.01），而外源物質(zhì)處理的影響不顯著（圖5）。隨著貯運(yùn)時(shí)間的延長，株高生長速率的下降趨勢較新葉生長速率更為明顯。

圖2 不同外源物質(zhì)處理對黃瓜幼苗貯運(yùn)期間干質(zhì)量和根冠比的影響

圖3 不同外源物質(zhì)處理對黃瓜幼苗貯運(yùn)期間壯苗指數(shù)和比葉重的影響

葉片葉綠素含量是影響幼苗光合作用的重要因素，雙因素分析表明，貯運(yùn)時(shí)間（P＜0.01）和外源物質(zhì)（P＜0.01）處理均顯著影響了定植后黃瓜真葉和子葉葉綠素含量。由圖5還可以看出，隨著貯運(yùn)時(shí)間的延長，真葉和子葉葉綠素含量均呈下降趨勢。與對照相比，壯苗1號顯著提高了貯運(yùn)0 d和3 d的子葉葉綠素含量以及貯運(yùn)3 d的真葉葉綠素含量，作用效果優(yōu)于其他處理。

3 結(jié)論與討論

圖4 不同外源物質(zhì)處理對黃瓜幼苗貯運(yùn)期間葉片健全指數(shù)的影響

在集約化穴盤育苗中，由于穴孔較密和基質(zhì)溫度相對較高，常常造成幼苗徒長、節(jié)間長、莖細(xì)弱等一系列問題（鄭劍超 等，2017）。已有研究證實(shí)，在適宜條件下，黃瓜商品苗可以貯藏2～3周（Kwack & Chun，2015）。但是，裝箱后由于封閉空間對幼苗的限制，適宜的貯運(yùn)時(shí)長相對縮短。本試驗(yàn)結(jié)果表明，若進(jìn)行短期貯運(yùn)（0～3 d），與對照相比，除壯苗1號在0 d顯著提高了地下部干質(zhì)量和根冠比外，其余情況下各外源物質(zhì)處理對地上部干質(zhì)量、地下部干質(zhì)量、總干質(zhì)量和根冠比的影響并不顯著（圖2）。此外，僅壯苗1號顯著提高了壯苗指數(shù)（0 d和3 d）、子葉（0 d和3 d）和真葉（3 d）葉綠素含量（圖3和圖5）。因此，對短期貯運(yùn)（0～3 d）而言，壯苗1號對幼苗質(zhì)量的提升效果明顯優(yōu)于益生源和寡聚糖。值得關(guān)注的是，寡聚糖處理的壯苗指數(shù)在貯運(yùn)3 d即顯著低于對照（圖3），因此，寡聚糖噴施可能并不利于黃瓜貯運(yùn)質(zhì)量的保持。延長貯運(yùn)時(shí)間（6 d）后，所有處理的幼苗質(zhì)量均出現(xiàn)明顯劣變，主要表現(xiàn)為比葉重、葉片健全指數(shù)和葉綠素含量下降（圖3、4、5）。盡管如此，葉面噴施外源物質(zhì)后，幼苗的壯苗指數(shù)以及比葉重下降趨勢緩解，且以壯苗1號在比葉重指標(biāo)上的效果最為明顯。但在更長貯運(yùn)時(shí)間下，外源物質(zhì)是否仍具有顯著性地保持幼苗品質(zhì)的作用，有待于進(jìn)一步研究。

圖5 不同外源物質(zhì)處理對黃瓜幼苗貯運(yùn)后定植指標(biāo)的影響

在相同貯運(yùn)時(shí)間下進(jìn)行比較，葉面噴施不同外源物質(zhì)對幼苗的促進(jìn)作用不同。相較于寡聚糖和益生源，壯苗1號能夠使幼苗保持較小的株高和下胚軸長度，因此抑制幼苗徒長的效果較為明顯，且更能促進(jìn)根系生長。表明壯苗1號有平衡地上部、地下部生長的能力，這與前人應(yīng)用壯苗1號對春季番茄穴盤育苗進(jìn)行葉面噴施處理所得結(jié)論一致（田雅楠 等，2017）。此外，隨著貯運(yùn)天數(shù)增加，雖然各處理間植株的地下部干質(zhì)量、根冠比和壯苗指數(shù)的差異縮小，但施用壯苗1號仍能保持較高的比葉重，說明幼苗葉片生長狀態(tài)較好。這可能是由于壯苗1號作為一種植物生長調(diào)節(jié)劑改善了葉片的營養(yǎng)水平，在激素或分子水平控制黃瓜莖的縱向生長（王明友 等，2008），使其橫向生長，葉和根的生長加快，提高了根冠比與壯苗指數(shù)。

綜合考慮本試驗(yàn)結(jié)果，使用壯苗1號作為外源物質(zhì)在黃瓜商品苗第1真葉和第2真葉露出時(shí)進(jìn)行葉面噴施處理，可以抑制幼苗徒長，增加地下部干質(zhì)量，在貯運(yùn)時(shí)維持較高的壯苗指數(shù)、比葉重和葉綠素含量；益生源和寡聚糖對幼苗的作用較小。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，推薦使用壯苗1號提高商品苗的貯運(yùn)質(zhì)量。