耿楊陽 郭彩華 周宇
|摘要|為了探討噴施多效唑(PP333)對黃瓜幼苗質(zhì)量的影響,本試驗以‘津春4號黃瓜為試材,分別在露土期、子葉平展期、1葉1心期噴施不同濃度的多效唑水溶液,通過對幼苗株高、莖粗、下胚軸長、根系活力、葉綠素(Chl)含量等指標(biāo)的測定來衡量其對黃瓜育苗質(zhì)量的影響。結(jié)果表明:噴施多效唑能明顯防控黃瓜幼苗徒長,能夠降低幼苗的株高、下胚軸長度,增大莖粗,提高根冠比,提高壯苗指數(shù)。在子葉平展期噴施200 mg/L的多效唑時,幼苗品質(zhì)顯著優(yōu)于其他處理時期和濃度,為最適宜處理組合。
黃瓜(Cucumis sativus L.)為葫蘆科一年生蔓生或攀援草本植物,也稱胡瓜、青瓜。隨著設(shè)施蔬菜的發(fā)展,黃瓜現(xiàn)已成為中國設(shè)施主要栽培的蔬菜之一。黃瓜育苗是黃瓜栽培的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),而培育壯苗更是栽培取得成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前設(shè)施黃瓜育苗極易出現(xiàn)根系弱、徒長現(xiàn)象[1],主要原因是設(shè)施條件下,易形成高溫、高濕以及弱光環(huán)境,影響黃瓜幼苗正常生長發(fā)育。
多效唑是三唑類植物生長延緩劑,主要是通過抑制赤霉素的生物合成來影響植物的生長發(fā)育和生理生化過程[2],具有延緩植株生長和抑制莖枝伸長、促進成花和坐果、抑制細菌和害蟲、提高作物產(chǎn)量、提高耐鹽性和延緩植物衰老等多種效應(yīng)[3-5]。近年來,關(guān)于多效唑的研究主要集中在對辣椒、番茄、黃瓜、甜菜等作物的影響[6-9]。王林闖等[7]研究了不同濃度多效唑?qū)苯访缙谏L的影響,結(jié)果表明多效唑可控制辣椒苗徒長現(xiàn)象,100 mg/kg濃度為宜;薛艷等[8]報道使用多效唑等植物生長調(diào)節(jié)劑可對蔬菜、果樹種植中出現(xiàn)的植株和枝條徒長進行控制,增強果蔬的抗性,提高果蔬的產(chǎn)量;湯日圣等[9]在油菜子葉期每667 m2施多效唑40 g,與對照相比,株高、縮莖段均較低,根莖均增粗。
本試驗通過噴施不同濃度多效唑,探求多效唑在黃瓜苗期施用的最佳濃度、噴施量及施用時期,達到高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)壯苗的目的,為管控黃瓜幼苗徒長以及培育壯苗提供理論與實際的參考依據(jù)。
材料與方法
試驗材料
供試黃瓜品種為‘津春4號,供試藥品為15%的多效唑可濕性粉劑。
試驗方法
試驗于2018年8月28日在塔里木大學(xué)園藝試驗站連棟溫室內(nèi)進行。挑選形狀、質(zhì)量近似的飽滿的黃瓜種子,浸種6 h,后置于28℃恒溫箱內(nèi)催芽。種子露白后播種于50孔穴盤中,基質(zhì)選擇蛭石與營養(yǎng)土(3:1),播種前需要將水澆透(穴盤底部有滴水出現(xiàn)為止),播種后上面覆蓋1 cm厚的基質(zhì),并用塑料薄膜覆蓋保溫保濕。除試驗處理外,其他均按常規(guī)管理。多效唑設(shè)6個濃度,分別為0(CK蒸餾水)、50、100、150、200、250 mg/ L,分別于露土期(拱土率為75%時)、子葉平展期、1葉1心期均勻噴施葉片,共18個處理,每個處理30株,設(shè)3次重復(fù)。每次多效唑噴灑數(shù)量為50 ml/穴盤,以所有的葉片均勻噴灑至葉片滴水為噴施標(biāo)準(zhǔn)。
生長指標(biāo)的測定
自噴施處理開始15天后進行指標(biāo)測定。
葉面積使用方格法進行測定。幼苗地上部及根的干鮮重用電子天平測定。干重采取烘干法:測完鮮重后,將幼苗放入烘箱,105℃殺青20 min,80℃烘干至恒重,測干重。
壯苗指數(shù)=莖粗/株高×植株鮮質(zhì)量[10]。
生理指標(biāo)的測定
葉綠素含量用葉綠素含量測定儀SPAD-502測定,植物根系活力采用TTC法測定[11],可溶性糖含量測定采用蒽酮法,可溶性蛋白質(zhì)含量測定采用考馬斯亮藍G250染色法,植物組織中MDA含量的測定,細胞質(zhì)膜透性的測定采用電導(dǎo)法[12]。
原始數(shù)據(jù)采用Excel進行處理,利用DPS 7.05軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析。
結(jié)果與分析
不同時期多效唑處理對黃瓜幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響
不同時期多效唑處理對黃瓜幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響如表1所示,在不同時期噴施不同濃度的多效唑溶液,均能顯著控制植株的株高、下胚軸長度。以濃度為250 mg/L的多效唑處理植株時,在植株的1葉1心期處理效果最明顯,其株高平均值為4.2 cm,比對照降低了50%;其次是子葉平展期處理濃度為200 mg/L的,其株高為4.8 cm,比對照降低了42%。
使用多效唑處理的幼苗其莖粗均顯著高于對照;子葉平展期噴施多效唑濃度為150 mg/L時,莖粗增長效果最顯著,莖粗平均值為4.82 mm,比對照升高了15%。在子葉平展期,150 mg/L處理濃度下的下胚軸最短,其最小值為1.95 cm,比CK低54%。最佳處理時期為子葉平展期,相比其他2個時期下胚軸與株高都有顯著降低,而莖粗有顯著增大。綜上所述,防控黃瓜幼苗徒長的最佳組合是子葉平展期用150 mg/L濃度的多效唑處理。
不同時期多效唑處理對黃瓜幼苗質(zhì)量的影響
不同處理下的幼苗地下部干鮮重和對照相比存在顯著差異,說明在一定濃度范圍內(nèi),多效唑溶液對黃瓜幼苗進行噴葉面處理,能夠促進幼苗地下部的生長。根冠比能夠反映地上部與地下部的相關(guān)性,3個處理時期中最佳時期是子葉平展期,處理濃度為200 mg/L,此時黃瓜幼苗的根冠比最大為0.29,比對照高48.3%;其次是1葉1心期,處理濃度為200 mg/L時根冠比為0.32,比對照高37.5%;然后是露土期處理濃度為150 mg/L,此時根冠比為0.20,比對照高25%;并且子葉平展期的每個處理濃度的根冠比均高于對照。說明此時期多效唑?qū)Φ叵虏糠值淖饔脧娪诘厣喜糠?。因此,對于黃瓜幼苗干鮮重最佳組合是子葉平展期用200 mg/L濃度的多效唑處理。
壯苗指數(shù)是可以反映幼苗質(zhì)量的綜合指標(biāo),如表2所示,在黃瓜幼苗生長的不同時期、噴施不同濃度的多效唑其影響效果不同,但總體來看,露土期噴施150 mg/L的多效唑濃度最佳,達到最大值1.22,子葉平展期噴施200 mg/L的多效唑濃度最好,其值為2.00,1葉1心期噴施濃度為50 mg/L的效果最佳,最大值為1.51,高于對照51.0%。噴施不同濃度的多效唑后,子葉平展期的的壯苗指數(shù)的值在1.46~2.00的范圍內(nèi),1葉1心期在1.28~1.51,露土期1.08~1.22,綜上所述影響幼苗質(zhì)量的最佳組合是子葉平展期用200 mg/L濃度的多效唑處理。
不同時期多效唑處理對黃瓜幼苗生理指標(biāo)的影響
不同時期多效唑處理對黃瓜幼苗葉綠素含量的影響
葉綠素是植物進行光合作用的主要色素,葉綠素含量的大小可反映植株的光合性能,光合能力越強,可以為植物的生長發(fā)育積累更多的營養(yǎng)物質(zhì),也可以更好的培育健壯黃瓜苗[13]。由圖1所示,不同濃度的多效唑噴施不同時期的黃瓜苗其葉綠素含量大都在40~50范圍內(nèi)。在露土期,噴施多效唑濃度200 mg/L時,葉綠素含量最高,其值為48.7,高于對照30.6%,各處理均與對照存在明顯差異,葉綠素值在40~48.9;在子葉平展期,噴施多效唑濃度200 mg/L時,葉綠素含量最高,值為51.4,高于對照33.9%,各處理與對照都有顯著差異,葉綠素值在45~51.4;在1葉1心期噴施多效唑濃度為100 mg/L時,葉綠素含量達到最大值為44.4,比對照高12.4%,葉綠素的值在35~44.4;綜合來看,3個時期使用多效唑均能顯著提高植株的光合能力,但最佳組合是子葉平展期用200 mg/L濃度的多效唑處理。
不同時期多效唑處理對黃瓜幼苗丙二醛含量的影響
MDA是植物器官衰老或在逆境下遭受傷害,膜脂過氧化最終的分解產(chǎn)物[11-13],它含量的多少可以反映植物遭受逆境傷害的程度及膜系統(tǒng)受損程度,含量越高受到傷害的程度越大。如圖2所示,與對照相比,不同濃度的多效唑處理均能顯著降低黃瓜幼苗的MDA含量,說明在一定濃度范圍內(nèi)施加多效唑可以減緩逆境對黃瓜幼苗的傷害,但不同時期的MDA含量達到最低的濃度不同;同對照相比,露土期MDA含量最低的多效唑濃度是250 mg/L,子葉平展期是200 mg/L,1葉1心期是
50 mg/L;露土期MDA的含量在0.003~0.007 μmol/gFW,子葉平展期在0.002~0.004 μmol/gFw,1葉1心期在0.005~0.010 μmol/gFw,綜上3個時期中使用多效唑處理,MDA含量影響效果最佳組合是子葉平展期用200 mg/L濃度的多效唑處理。
不同時期多效唑處理對黃瓜幼苗電解質(zhì)滲出率的影響
如圖3所示,電解質(zhì)滲出率反映的是植物對某種因素的抗性程度[11]。在黃瓜幼苗露土期,使用不同濃度的多效唑處理發(fā)現(xiàn)在一定濃度范圍內(nèi)可降低電解質(zhì)滲出率。說明使用合理濃度的多效唑能夠在一定程度上提高植物的抗傷害性,露土期的處理濃度在50~150 mg/L
時,變化趨勢先上升后下降,在200 mg/L濃度的多效唑處理下,電解質(zhì)滲出率處于最小值55%,并且低于對照12.9%;在子葉平展期,從總體上看使用多效唑?qū)τ陔娊赓|(zhì)滲出率的影響程度較小,且均與對照無明顯差異,并在200 mg/L時最小值為60%,稍低于對照,因此200 mg/L的多效唑有助于植物生長;而在1葉1心期,電解質(zhì)滲出率變化總體呈上升趨勢,在150 mg/L達到最小值61%稍高于對照。綜上3個時期的分析,得出電解質(zhì)滲出率最佳組合是露土期用200 mg/L濃度的多效唑處理。
不同時期多效唑處理對黃瓜幼苗根系活力的影響
如圖4所示,當(dāng)處理濃度為50 mg/L時,在幼苗露土、子葉平展、1葉1心期,幼苗的根系活力均小于對照;當(dāng)處理濃度為100 mg/L時,在幼苗露土期,幼苗的根系活力稍小于對照,在子葉平展期明顯小于對照,在1葉1心期時超過對照;當(dāng)處理濃度為150 mg/L時,在幼苗露土期、子葉平展期,幼苗的根系活力均小于對照,在1葉1心期時遠高于對照;處理濃度為200 mg/L時,露土期與對照持平,在子葉平展期幼苗活力達到3個時期最大值0.488 μgTTF/(g.h) FW,比CK高15.1%,在1葉1心期時超過對照;濃度為250 mg/L時,除在子葉平展期低于對照,其他時期均高于對照。綜上分析可知,最佳組合是子葉平展期用200 mg/L濃度的多效唑處理。
不同時期多效唑處理對黃瓜幼苗可溶性糖含量的影響
可溶性糖在植物體內(nèi)主要是葡萄糖、蔗糖,在植物的整個生命歷程中扮演重要角色[15]。不僅能為植物的正常生長發(fā)育提供能量,還可以作為信號傳遞物質(zhì)。從圖5可以看出,在黃瓜幼苗露土期,可溶性糖的含量先降低后升高,但整體與對照無明顯差異,在100 mg/L時為臨界最小值0.13%,低于對照35%,其后隨著多效唑濃度升高,可溶性糖含量逐漸增多,當(dāng)濃度為250 mg/L時可溶性糖含量達到最大值0.24%;在子葉平展期,使用多效唑處理的與對照均無明顯差別,但當(dāng)濃度為200 mg/L可溶性糖含量達到最大值0.24%;在1葉1心期時,除處理濃度為50 mg/L與對照可溶性糖含量基本接近,其他與對照都無明顯差異。得出結(jié)論在露土期噴施250 mg/L濃度多效唑最適宜,在子葉平展期200 mg/L濃度最適宜,1葉1心期不噴施最適宜。
結(jié)論
壯苗指數(shù)能夠很好的反映植株的健康程度,本試驗通過研究不同濃度的多效唑?qū)S瓜育苗效果的影響,初步可以得出:噴施多效唑能明顯控制黃瓜幼苗徒長,能夠降低幼苗的株高、下胚軸長度,增大莖粗,提高根冠比,提高壯苗指數(shù),在子葉平展期處理濃度為200 mg/L時,黃瓜幼苗的根冠比為0.29,比對照高48.3%,壯苗指數(shù)為2.00,遠高于露土期、1葉1心期的其他處理濃度,有利于培育黃瓜壯苗。在子葉平展期,噴施200 mg/L的濃度最為適宜,能促進植株的光合作用,提高植株根系的活力,提高可溶性糖的含量,不利于MDA、電解質(zhì)的滲出,能夠增強黃瓜幼苗的抗性。綜上所述:最適宜時期為子葉平展期,適宜濃度為200 mg/L。
討論
王艷婕研究發(fā)現(xiàn)有利于培育黃瓜幼苗壯苗的濃度是200 mg/L[15],郭忠菲[16]等人研究發(fā)現(xiàn)對黃瓜幼苗進行噴葉處理效果最好的濃度是50 mg/L 的多效唑溶液。本試驗發(fā)現(xiàn)在子葉平展期噴施濃度為200 mg/L多效唑溶液效果最好,這與前人王艷婕研究相符,與郭忠菲等人研究噴施多效唑可以抑制黃瓜徒長、提高壯苗指數(shù)相符。多效唑溶液通過對黃瓜幼苗徒長的抑制,從而對黃瓜后期坐果率、果實產(chǎn)量以及品質(zhì)的各項指標(biāo)產(chǎn)生的影響還有待繼續(xù)研究。
參考文獻
[1] 王玉潔.烯效唑(S3307)對鹽脅迫下黃瓜幼苗生理生化特性的影響[D].蘭州:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.
[2] 游鴦,汪天.多效唑作用及應(yīng)用研究進展[J]. 亞熱帶植物科學(xué),2013,42(4):361-366.
[3] 劉 果. 多效唑?qū)Ω哐蛎┑恼{(diào)控效應(yīng)研究[D].成都:四川大學(xué),2006.
[4] 陳善坤,曾曉春,劉傳飛.S-3307和PP333對水稻秧苗促蘗效應(yīng)的比較測定及其與植物內(nèi)源激素關(guān)系的研究[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,1994(1):10-13.
[5] 高鳳菊,湯忠梅. 多效唑在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用[J].植物雜志,2002(3):36-38.
[6] 林文麗,陳華,姜琴.多效唑在厚皮甜瓜基質(zhì)育苗中的應(yīng)用研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2006(3):543+545.
[7] 王林闖,孫玉東,趙建峰,等.不同濃度多效唑?qū)苯访缙谏L的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(34):14-15.
[8] 薛艷.植物生長延緩劑對不同作物的作用及其機理研究[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.
[9] 湯日圣,管永祥.多效唑培育油菜矮壯苗的效果[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),1990,(5):7-9.
[10] 楊延杰,趙康.基質(zhì)理化性狀與番茄壯苗指標(biāo)的通徑分析[J].華北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2013,28(6):104-110.
[11] 陳詩,王瑞苓,鄭元.西南林學(xué)大學(xué)《植物生理學(xué)》實驗教學(xué)改革初探[J].教育教學(xué)論壇,2018(20):112-113.
[12] 李嚴(yán)坤,張忠學(xué),仲爽,等.水肥處理對玉米葉片水分利用效率及其光合特性的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,39(10):15-19.
[13] BAILLY C, BENAMAR A, CORBINEAU F, et al.Changes in malondialdehyde content and in superoxide dismutase, catalase and glutathione reductase activities in sunflower seeds as related to deterioration during accelerated aging[J].Physiol Plant,1996,97(1):104-110.
[14] 聶艷.乙烯利和多效唑?qū){杜鵑觀賞性狀調(diào)控的生理基礎(chǔ)及花芽分化進程研究[D].北京:中國林業(yè)科學(xué)研究院,2017.
[15] 王艷婕,王蒞.多效唑?qū)S瓜及番茄幼苗生長的影響[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,20(2):71-73.
[16] 郭忠菲,秦勇.PP333對黃瓜幼苗生長發(fā)育的研究[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2016(2):47-50.