新型生物刺激素在設(shè)施蔬菜冷害預(yù)防和緩解救治中的應(yīng)用技術(shù)

張尚卿 孫祥瑞 潘 陽(yáng) 楊 菲 邸墊平 孫 茜

（1 唐山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，河北唐山 063001；2 邢臺(tái)現(xiàn)代職業(yè)學(xué)校，河北邢臺(tái) 054000；3 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，河北保定 071000；4 河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所，河北保定 071000）

生物刺激素具有誘導(dǎo)作物防御反應(yīng)、提高植株耐低溫能力、緩解冷害癥狀等作用。設(shè)施蔬菜應(yīng)用生物刺激素冷害預(yù)防技術(shù)，番茄畸形果率降低40%～50%；甜瓜葉色濃綠，果實(shí)亮度好，耐貯運(yùn)，可溶性固形物含量提高1～2個(gè)百分點(diǎn)；黃瓜根系發(fā)達(dá)，幾乎沒有冷害癥狀。設(shè)施番茄應(yīng)用冷害緩解救治方案，10 h（小時(shí)）后植株逐漸恢復(fù)直立狀態(tài)，3 d（天）后大部分植株恢復(fù)正常生長(zhǎng)。

近幾年我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)蓬勃發(fā)展，設(shè)施蔬菜面積大幅增加，2016 年全國(guó)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)面積達(dá)到370萬(wàn)hm2（李天來(lái) 等，2019），其中北方地區(qū)越冬茬和春茬設(shè)施蔬菜生產(chǎn)占比不斷增加，但是冬季連續(xù)霧霾、陰雨雪天氣較多，如2013 年河北省唐山、保定等地整個(gè)冬季晴天不足10 d（天），這樣的天氣極易對(duì)設(shè)施蔬菜造成低溫冷害，產(chǎn)量和品質(zhì)下降（張瑛 等，2018）。因此，減少低溫冷害、保障設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)科研、技術(shù)人員提出了更高的要求。

1 設(shè)施蔬菜冷害的癥狀

冷害屬生理性病害，在多種蔬菜上都會(huì)發(fā)生（李明遠(yuǎn)，2017）。冷害按溫度變化快慢可分為長(zhǎng)期低溫冷害（夜間溫度長(zhǎng)期處于3～10 ℃的低溫狀態(tài)）和急性降溫冷害，其癥狀有所不同。長(zhǎng)期低溫冷害癥狀：作物長(zhǎng)時(shí)間處于低溫環(huán)境而不能正常生長(zhǎng)，初期少量葉片發(fā)黃（瓜類）或發(fā)紫（部分茄果類、葉菜類）；中期葉片大量黃化或發(fā)紫，晴天中午出現(xiàn)葉片萎蔫現(xiàn)象，溫度下降后可恢復(fù)，植株生長(zhǎng)緩慢；后期葉片嚴(yán)重黃化甚至枯死，全天整株萎蔫，無(wú)法恢復(fù)。急性降溫冷害癥狀：伴隨細(xì)胞破裂死亡，葉片出現(xiàn)失水萎蔫，溫度恢復(fù)后受損葉片失綠、干枯，失去功能，但植株可繼續(xù)生長(zhǎng)；如溫度驟降幅度過(guò)大或溫度超過(guò)作物耐受極限，會(huì)出現(xiàn)整株萎蔫，溫度恢復(fù)后葉片全部枯死，甚至整株死亡、整棚絕收。

2 生物刺激素對(duì)蔬菜冷害預(yù)防和緩解救治的作用及其應(yīng)用現(xiàn)狀

據(jù)報(bào)道，硫化氫、一氧化氮、氯化鈣、赤霉酸、5-磺基水楊酸、尸胺、油菜素內(nèi)酯和生物刺激素等多種物質(zhì)均可不同程度地增加植物的耐冷性或緩解冷害癥狀。生物刺激素類產(chǎn)品主要包括功能性物質(zhì)、微生物及其次生代謝產(chǎn)物等（張強(qiáng) 等，2018），可促進(jìn)作物養(yǎng)分吸收、增強(qiáng)養(yǎng)分利用效率和作物抗逆性、提高產(chǎn)品質(zhì)量，如氨基酸、腐殖酸、海藻提取物和促生菌等，在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家具有良好的應(yīng)用基礎(chǔ)，近幾年在我國(guó)推廣面積不斷擴(kuò)大（謝尚強(qiáng) 等，2019 年）。2014 年生物刺激素類產(chǎn)品全球銷售額14 億美元，2019 年將增至25 億美元，我國(guó)銷量將增加1～2 倍。目前我國(guó)市場(chǎng)上銷售的有阿速勃系列產(chǎn)品（波蘭柏富公司）、益施幫〔先正達(dá)（中國(guó)）投資有限公司〕、根羅（美國(guó)富美實(shí)公司）等，主要應(yīng)用于蔬菜、果樹等經(jīng)濟(jì)作物，起到刺激根系生長(zhǎng)、增加植株長(zhǎng)勢(shì)、提高抗逆能力、調(diào)質(zhì)增效的作用。

3 設(shè)施蔬菜冷害預(yù)防技術(shù)

設(shè)施蔬菜冷害主要發(fā)生在越冬茬和早春茬，采用生物刺激素預(yù)防可激發(fā)作物潛能，提高作物耐寒性，但要把握噴施的時(shí)間和用量。越冬茬可選用阿速勃葉750 倍液，于12 月中旬進(jìn)行第1 次葉面噴施，早春茬于緩苗后7～10 d（天）進(jìn)行第1 次葉面噴施，兩個(gè)茬口均噴施3 次，每次間隔10～15 d（天）。

預(yù)防冷害生產(chǎn)示范：2018 年冬季分別在豐南區(qū)、灤南縣、任縣、樂亭縣、饒陽(yáng)縣、昌黎縣、定興縣和固安縣進(jìn)行了番茄、甜瓜和黃瓜葉面噴施生物刺激素（阿速勃葉）對(duì)作物冷害預(yù)防的多點(diǎn)示范，調(diào)查參考徐小軍等（2015）的冷害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。由表1 可以看出，番茄、甜瓜、黃瓜在8 個(gè)示范點(diǎn)阿速勃葉處理區(qū)的冷害指數(shù)均顯著低于對(duì)照區(qū)。番茄處理區(qū)植株健壯、葉片肥厚、開花整齊、極少出現(xiàn)紫葉和萎蔫等冷害癥狀，由于低溫導(dǎo)致的畸形果率較對(duì)照降低40%～50%。甜瓜處理區(qū)植株莖稈粗壯、葉色濃綠、果實(shí)亮度好、耐貯運(yùn)、可溶性固形物含量較對(duì)照提高1～2 個(gè)百分點(diǎn)。樂亭縣由于長(zhǎng)期低溫，處理區(qū)個(gè)別根系發(fā)育不良的植株出現(xiàn)輕微冷害癥狀，冷害指數(shù)0.05，顯著低于對(duì)照（0.21）。黃瓜處理區(qū)幾乎沒有冷害癥狀，且根系發(fā)達(dá)、開花多、坐瓜多、瓜條順直、亮度好。3 種蔬菜作物的示范效果均受到各地示范戶的一致認(rèn)可。

表1 阿速勃葉對(duì)3 種蔬菜冷害預(yù)防的示范效果

4 設(shè)施蔬菜冷害的緩解救治

生物刺激素不僅能夠提高作物抗寒能力，而且在作物遭遇冷害后，能夠加速癥狀緩解，減少損失。2018 年4 月6 日，華北平原發(fā)生大面積倒春寒，一天內(nèi)溫度驟降10 ℃以上，多地出現(xiàn)0 ℃以下的極寒天氣。河北省設(shè)施蔬菜大面積發(fā)生冷害，此時(shí)正值春茬番茄（2～3 月定植）開花坐果的關(guān)鍵時(shí)期，發(fā)生冷害的棚室散發(fā)著番茄組織受損后的特殊味道，幾乎所有棚室植株全部萎蔫（圖1），出現(xiàn)了嚴(yán)重的急性降溫冷害癥狀。

圖1 2018 年4 月7 日早晨8：00 邢臺(tái)市內(nèi)丘縣災(zāi)情

針對(duì)災(zāi)情，在冷害重災(zāi)區(qū)邢臺(tái)市內(nèi)丘縣開展了阿速勃葉冷害緩解救治工作：①晴朗無(wú)風(fēng)天氣條件下，上午及時(shí)放風(fēng)，保持低溫管理，避免短時(shí)間溫度快速升高造成細(xì)胞損傷和植株代謝紊亂，加重冷害癥狀。②及時(shí)噴施生物刺激素類葉面肥：阿速勃葉600 倍液+腐殖酸1 000 倍液（使用溫水兌藥，避免井下涼水對(duì)植株造成二次傷害）葉面噴霧。

通過(guò)以上緩解救治方案的實(shí)施，藥后10 h（小時(shí)）植株逐漸恢復(fù)直立狀態(tài)，僅1～2 片葉仍存在萎蔫失水癥狀（圖2）；沒有采取救治措施的棚室仍處于全株萎蔫狀態(tài)。施藥3 d（天）后，實(shí)施救治方案的大部分植株已恢復(fù)正常生長(zhǎng)，零星受害嚴(yán)重的植株仍有個(gè)別葉片存在失水現(xiàn)象，冷害指數(shù)僅為0.11，明顯低于清水對(duì)照（0.78）；清水（不得低于15 ℃）對(duì)照處理較第一次調(diào)查稍有好轉(zhuǎn)，部分植株莖稈直立，但大部分葉片已失綠枯死。說(shuō)明使用生物刺激素可以有效緩解番茄冷害癥狀。

圖2 噴施阿速勃葉10 h 后對(duì)冷害癥狀的緩解效果

5 應(yīng)用生物刺激素需要注意的問(wèn)題

首先，建議整個(gè)生長(zhǎng)期使用不超過(guò)3 次。施用次數(shù)過(guò)多，會(huì)造成植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)剩，延緩茄果類和瓜類蔬菜的生殖生長(zhǎng)，延后產(chǎn)品上市時(shí)間。其次，在冷害發(fā)生前采取棚前增靠草簾、凌晨4：00～5：00 棚內(nèi)點(diǎn)燃增溫塊（每隔3～5 m 放置1 塊）等保溫、增溫措施可有效降低冷害程度。如果受害較重可在急性降溫冷害后3～5 d（天）補(bǔ)噴1 次。再次，要注意生物刺激素提高作物耐冷性和緩解冷害的作用是有限度的，長(zhǎng)期溫度過(guò)低或溫度急劇下降且降幅過(guò)大，超過(guò)作物的耐受極限，會(huì)造成植株的不可逆損傷，無(wú)法通過(guò)生物刺激素完全恢復(fù)。生產(chǎn)中建議選擇優(yōu)質(zhì)耐低溫品種和增配增溫保溫措施，同時(shí)配合生物刺激素的使用，以發(fā)揮最大效用。

綜合本示范效果可以看出，阿速勃葉具有增強(qiáng)植物耐冷性，緩解長(zhǎng)期低溫冷害癥狀的作用，同時(shí)可以加速緩解急性降溫冷害癥狀。這主要是由于生物刺激素可以通過(guò)提高抗氧化酶類活性、增加可溶性蛋白含量等方式誘導(dǎo)植物防御反應(yīng)，提高抗逆性（耐冷、耐熱、耐旱、鹽脅迫等不良生存環(huán)境）。同時(shí)，能夠刺激根系生長(zhǎng)、增強(qiáng)作物長(zhǎng)勢(shì)，增加葉面積和葉片厚度，提高光合效率，保障低溫條件下花芽正常分化、增加優(yōu)質(zhì)品率，實(shí)現(xiàn)抗逆增產(chǎn)、提質(zhì)增效。特別是2018 年早春的連續(xù)多次強(qiáng)倒春寒，華北地區(qū)多地菜農(nóng)通過(guò)河北省菜農(nóng)俱樂部微信群、公眾號(hào)、河北科技報(bào)等媒體宣傳同步應(yīng)用示范了河北省二期現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蔬菜體系病蟲害綠色防控崗位科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的冷害緩解救治方案，均取得了良好的效果，大大降低了“天災(zāi)”造成的經(jīng)濟(jì)損失。