植物免疫誘抗劑對(duì)黃瓜生長和產(chǎn)量的影響

王 胤，梁鐵雙，賈鑫慧，李云龍，胡 彬，孫 海，曹金娟

（北京市植物保護(hù)站，北京 100029）

植物免疫誘抗劑是通過誘導(dǎo)植物免疫系統(tǒng)，從而達(dá)到抵抗病害和逆境的新型藥劑，主要包括免疫蛋白、寡聚糖和水楊酸等[1-2]。植物免疫誘抗劑在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用，研究表明：寡糖·鏈蛋白對(duì)小麥、番茄和煙草病毒病具有較好的防治效果，氨基寡糖素對(duì)茶樹和西瓜幼苗抗病、抗逆性有顯著預(yù)防效果[3-5]，同時(shí)可促進(jìn)作物生長、提高產(chǎn)量，而幾丁聚糖可防治番茄晚疫病[6]，并在蔬菜產(chǎn)后保鮮環(huán)節(jié)中具有較好的應(yīng)用前景。

黃瓜又名胡瓜，是1年蔓生草本植物，具有清熱利尿和提高人體免疫力等效果。我國種植黃瓜歷史悠久，近年來隨著設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及優(yōu)良種質(zhì)品種的篩選和推廣，黃瓜栽培面積不斷擴(kuò)大，又因其具有喜溫、不耐寒熱的特點(diǎn)，北京地區(qū)多在春、秋2季種植。常見病害包括白粉病、霜霉病、灰霉病、靶斑病和細(xì)菌性角斑病等，田間防治方法多在病害發(fā)生期采用化學(xué)藥劑噴霧防治[7-11]。

試驗(yàn)選擇由海洋生物殼聚糖加工合成的氨基寡糖素[12]和天然高分子聚合物（幾丁聚糖）2種常見免疫誘抗劑[13]，在黃瓜作物上開展試驗(yàn)研究，通過分析黃瓜作物不同生長時(shí)期株高、莖粗等指標(biāo)和產(chǎn)量，從而明確藥劑對(duì)黃瓜的促生和增產(chǎn)效果，以期為日后植物免疫誘抗劑在黃瓜生產(chǎn)中應(yīng)用推廣提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

北京市昌平區(qū)銀黃農(nóng)業(yè)園的黃瓜生產(chǎn)日光溫室。

1.2 試驗(yàn)材料

供試作物為黃瓜（中農(nóng)20），定植日期為2020年9月3日，試驗(yàn)棚內(nèi)栽培條件（耕作、施肥、株行距等）均勻一致，且符合當(dāng)?shù)卦耘嗔?xí)慣，黃瓜作物整體長勢良好，667 m2種植約1 400株。

供試藥劑為5%氨基寡糖素水劑（海南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司）和0.5%幾丁聚糖水劑（成都特普生物科技股份有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)置2個(gè)藥劑處理，以清水作為空白對(duì)照（表1）。各處理組3次重復(fù)，共計(jì)9個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列。各試驗(yàn)小區(qū)面積約21 m2。

表1 供試藥劑及劑量

試驗(yàn)于黃瓜生育期內(nèi)施藥4次，分別是：苗期（9月7日）、拉蔓期（9月26日）、開花期（10月10日）、坐果期（10月30日）。各藥劑噴施用山東衛(wèi)士WS-16D手動(dòng)噴霧器，壓力0.15～0.40 MPa，流量0.8 L/min，在黃瓜葉面（正、背面）均勻噴霧。

1.4 調(diào)查項(xiàng)目及方法

試驗(yàn)采用5點(diǎn)取樣法，各小區(qū)每點(diǎn)調(diào)查黃瓜5株。第1次施用植物免疫誘抗劑5 d后（9月12日）調(diào)查黃瓜苗期株高、莖粗和葉片數(shù)。定植后58 d（10月20日）即施用植物免疫誘抗劑2次后，調(diào)查黃瓜生育期株高、莖粗、地上部鮮質(zhì)量和地上部干質(zhì)量。連續(xù)施用植物免疫誘抗劑4次后（11月15日），調(diào)查黃瓜單果質(zhì)量、瓜長和瓜粗，并統(tǒng)計(jì)各小區(qū)黃瓜總產(chǎn)量，再折算667 m2產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

各藥劑處理間的顯著性分析采用SPSS軟件做DMRT分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)黃瓜生長的影響

2.1.1 苗期

由表2可知，2個(gè)植物免疫誘抗劑處理組黃瓜株高、莖粗和葉片數(shù)均高于對(duì)照組。5%氨基寡糖素水劑處理黃瓜株高最高，為7.87 cm，其次為0.5%幾丁聚糖水劑處理，為7.65 cm，這2個(gè)處理較對(duì)照組分別提高了7.4%和4.4%，但3個(gè)處理間不存在顯著性差異。5%氨基寡糖素水劑處理黃瓜莖粗為2.01 mm，顯著高于對(duì)照（1.88 cm），但與0.5%幾丁聚糖水劑處理（1.93 mm）差異不顯著。0.5%幾丁聚糖水劑處理黃瓜展開葉片數(shù)量最多，為7.16片，其次為5%氨基寡糖素水劑處理（7.15片），兩者均與對(duì)照（7.12片）不存在顯著性差異。

表2 不同處理對(duì)黃瓜苗期生長的影響

2.1.2 生育期

由表3可知，2個(gè)藥劑處理組黃瓜株高、莖粗、地上部鮮質(zhì)量和地上部干質(zhì)量均顯著高于對(duì)照組。5%氨基寡糖素水劑處理組黃瓜株高最高，為141.26 cm，較對(duì)照組（124.38 cm）提高了13.57%，其次為0.5%幾丁聚糖水劑處理組，株高為137.53 cm，顯著高于對(duì)照組10.57%，且2個(gè)藥劑處理組間不存在顯著性差異。5%氨基寡糖素水劑處理組黃瓜莖粗為4.62 mm，顯著高于0.5%幾丁聚糖水劑處理組（4.39 mm）和對(duì)照組（4.06 mm）。5%氨基寡糖素水劑處理組黃瓜地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別為425.88 g和57.51 g，0.5%幾丁聚糖水劑處理組鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別為433.29 g和51.07 g，兩者間不存在顯著性差異，均分別顯著高于對(duì)照組鮮質(zhì)量（365.47 g）和干質(zhì)量（45.8 g）。

表3 不同處理對(duì)黃瓜生育期生長的影響

2.2 不同處理對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響

由表4可知，2個(gè)植物免疫誘抗劑處理組黃瓜單瓜質(zhì)量、瓜長、瓜粗、產(chǎn)量均高于對(duì)照組。5%氨基寡糖素水劑處理組黃瓜單瓜質(zhì)量最高，為152.13 g，顯著高出對(duì)照組10.12%；其次為0.5%幾丁聚糖水劑處理的149.22 g，較對(duì)照組（138.15 g）增重8.01%，兩者間存在顯著性差異。施用2種植物免疫誘抗劑的黃瓜瓜長和瓜粗較對(duì)照組均有所增長，但均不存在顯著性差異。田間各小區(qū)黃瓜測產(chǎn)數(shù)據(jù)可知，5%氨基寡糖素水劑處理組小區(qū)產(chǎn)量為154.18 kg，較對(duì)照組增產(chǎn)10.37%，0.5%幾丁聚糖水劑處理組小區(qū)產(chǎn)量為150.85 kg，較對(duì)照組增產(chǎn)7.98%；由折合667 m2產(chǎn)量可知，5%氨基寡糖素水劑處理組黃瓜667 m2產(chǎn)量較對(duì)照組增加6.7%，0.5%幾丁聚糖水劑處理組667 m2產(chǎn)量較對(duì)照組增加4.9%。

表4 不同處理對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果說明，植物免疫誘抗劑5%氨基寡糖素水劑和0.5%幾丁聚糖水劑對(duì)黃瓜具有較好的促生和增產(chǎn)效果。黃瓜定植后，在苗期、拉蔓期、開花期和坐果期連續(xù)4次采用葉面噴霧的方式施用植物免疫誘抗劑，黃瓜苗期株高增高4.4%～7.4%，莖粗增粗2.7%～6.9%，生育期內(nèi)黃瓜株高增高10.57%～13.57%，莖粗增粗8.1%～13.8%，地上部鮮質(zhì)量增加17.5%、干質(zhì)量增加18.5%。黃瓜單瓜質(zhì)量增加8.01%～10.12%，每667 m2增產(chǎn)300 kg左右。

植物免疫誘抗劑屬于新型生物源藥劑[14]，在植物葉面噴施，通過信號(hào)傳導(dǎo)的方式激發(fā)作物生長、誘導(dǎo)抗病抗逆、增加產(chǎn)量[15]。不同的植物免疫誘抗劑作用效果不同[16-18]，如李花利等[19]和高萍[20]針對(duì)番茄黃化曲葉病毒病和西瓜枯萎病開展的6%寡糖鏈蛋白田間藥效試驗(yàn)表明，其對(duì)病害具有較好的誘導(dǎo)抗性。此次試驗(yàn)重點(diǎn)針對(duì)氨基寡糖素和幾丁聚糖對(duì)黃瓜促生、增產(chǎn)效果開展試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果與賈云鶴[21]開展的0.5%氨基寡糖素水劑對(duì)北方設(shè)施西瓜幼苗生長發(fā)育的試驗(yàn)效果一致，與羅文芳等[22]開展的5種植物免疫誘導(dǎo)劑在黃瓜上的應(yīng)用結(jié)果稍有差異，本次試驗(yàn)2次測量黃瓜生長指標(biāo)數(shù)據(jù)均高于羅文芳等的試驗(yàn)結(jié)果，但黃瓜單果質(zhì)量和產(chǎn)量數(shù)據(jù)略低，可能與試驗(yàn)地土壤肥力、田間管理和黃瓜品種等有關(guān)。此次試驗(yàn)供試黃瓜品種為中農(nóng)20號(hào)，是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所最新推出的特優(yōu)、抗病、豐產(chǎn)、耐熱品種，對(duì)霜霉病、白粉病、病毒病等病害具有抗性，遂未對(duì)植物免疫誘抗劑誘導(dǎo)黃瓜抗病開展調(diào)查。此次試驗(yàn)僅為單一地點(diǎn)的單次試驗(yàn)，下一步還應(yīng)對(duì)植物免疫誘抗劑誘導(dǎo)抗病性和黃瓜根部長勢（根長、根鮮質(zhì)量和根干質(zhì)量）開展系統(tǒng)研究[23-25]。