三十烷醇不同施用方式對茭白孕茭期、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

李 芳 張玨鋒 鐘海英 陳建明

（浙江省農(nóng)業(yè)科學院植物保護與微生物研究所，浙江杭州 310021）

茭 白（Zizania latifoliaTurcz.ex Stapf）又 稱茭瓜、蒿筍、菰首等，為禾本科菰屬（Zizania Linnaeus）多年生水生宿根草本植物，肉質(zhì)莖鮮嫩、營養(yǎng)豐富，經(jīng)濟價值高，是我國重要的水生蔬菜之一，也是浙江省種植面積最大的水生蔬菜。茭白肉質(zhì)莖的膨大是由菰黑粉菌侵染莖部形成（Zhang et al.，2012；葛鑫濤 等，2020），茭白孕茭過程是植物和真菌互作的結(jié)果。菰黑粉菌大量增殖將誘發(fā)茭白產(chǎn)生感病反應(yīng)（Yang &Leu，1978；劉偉 等，2010；陳淑玲 等，2012），植株體內(nèi)抗氧化酶類活性發(fā)生明顯變化，總糖含量升高，玉米素及玉米素核苷、生長素、細胞分裂素的含量顯著升高，一系列生理生化反應(yīng)的變化使茭白莖部逐漸膨大（江解增 等，2004，2005），形成可食用肉質(zhì)莖。由于茭白孕茭成熟時期集中，采收、貯藏和運輸所需人力物力成本較高，導致茭白種植成本偏高。目前已有研究通過選育早熟品種、改良栽培管理模式以及開發(fā)孕茭劑等方式調(diào)節(jié)茭白的孕茭期（應(yīng)蓉 等，2014；邢阿寶 等，2015；曹亮亮 等，2017；張尚法 等，2021），延長采收期，提高經(jīng)濟效益。而在茭白生長過程中使用生長調(diào)節(jié)劑能促進植株生長，但也能影響植株對真菌侵染的抵抗能力，從而影響茭白的孕茭時間及產(chǎn)量（江解增 等，2004；應(yīng)蓉等，2014；陳玥 等，2018）。

三十烷醇是一種天然的長碳鏈脂肪醇，又稱蜂花醇，是從蜜蜂蠟中純化提取的天然生物產(chǎn)品，同時也存在于大多數(shù)植物的蠟質(zhì)中（陳長庚，1984）。研究表明，三十烷醇在適宜濃度下能促進碳、氮代謝，提高植株對氮、磷、鉀的吸收能力，增強生理調(diào)控能力，促進植株生長發(fā)育，提高產(chǎn)量，是一種對人畜無害、無副作用、對環(huán)境無污染的新型植物生長調(diào)節(jié)劑（崔睿 等，2011），被廣泛應(yīng)用于小麥（王同歲，2019）、食用菌（陶春雨 等，2017；伍土恒 等，2017）、花生（劉軍艦，2019）等作物栽培中，取得了良好的增產(chǎn)效果。本試驗探究了施用三十烷醇對茭白孕茭、產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)的影響，以確定三十烷醇使用的最佳方法，為茭白產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地點和材料

試驗于浙江省杭州市余杭區(qū)塘棲鎮(zhèn)雙季茭白生產(chǎn)基地進行。供試茭白品種為崇茭1 號，于每年7月初定植，當年10 月采收秋茭，翌年6 月采收夏茭。0.1%三十烷醇微乳劑采購自潤爾科技有限公司（四川）。

1.2 試驗方法

1.2.1 高濃度三十烷醇對雙季茭白孕茭和產(chǎn)量的影響 2020 年進行預(yù)試驗，將試驗田劃分為5 個面積相等的小區(qū)，每個小區(qū)約20 m2，種植15 株茭白，寬窄行種植，寬行行距1.0 m，窄行行距0.7 m，株距0.6 m。分別設(shè)置0.5、1.0、2.0、4.0 mg·L-1三十烷醇處理，以空白處理為對照（CK1）。夏茭于4 月25 日和5 月10 日噴施三十烷醇，秋茭于9 月12 日和20 日噴施三十烷醇。茭白開始采收時記錄每個小區(qū)的茭白單日采收量、總產(chǎn)量和采收時間。

1.2.2 低濃度三十烷醇對夏茭孕茭和產(chǎn)量的影響 2021 年重新選擇試驗田并劃分12 個面積相等的大區(qū)，大區(qū)面積約為120 m2，每區(qū)域種植6 行茭白，每行18 株，寬窄行種植，寬行行距1 m，窄行行距0.7 m，株距0.6 m，共108 株。設(shè)置三十烷醇濃度分別為0、0.5、0.25、0.125、0.062 5 mg·L-1，于4 月13、22、30 日噴施，以空白處理為對照（CK2）。各處理施藥濃度、時間和次數(shù)見表1。記錄各處理的茭白單日采收量、總產(chǎn)量和采收時間。

表1 低濃度三十烷醇施藥時間、次數(shù)和濃度

1.2.3 低濃度三十烷醇對夏茭品質(zhì)的影響 在第1次采收茭白時，每處理采用5 點取樣法共收集10個茭白肉質(zhì)莖，將茭白肉質(zhì)莖充分混勻后進行品質(zhì)測定，3 次重復。蛋白質(zhì)（BCA 法）、氨基酸、可溶性糖、還原型抗壞血酸、纖維素含量測定采用相應(yīng)試劑盒進行檢測，試劑盒均采購自格銳思生物科技有限公司（蘇州）；干物質(zhì)含量測定采用樣品在105 ℃條件下加熱干燥4 h，計算干質(zhì)量占樣品初始質(zhì)量百分比的方法。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用GraphPad Prism 7.0 軟件作圖，數(shù)據(jù)采用DPS 軟件進行單因子方差分析及Tukey 氏HSD 多重比較檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 高濃度三十烷醇對雙季茭白孕茭和產(chǎn)量的影響

如圖1-A 所示，在采收首日（6 月23 日），三十烷醇處理均增加了夏茭的單日采收量，其中0.5 mg·L-1三十烷醇處理采收26 個茭白，是CK1（2 個）的13.0 倍，明顯促進了孕茭。6 月25、29日，三十烷醇處理的茭白采收量高于CK1，且以0.5 mg·L-1處理的采收量最高。7 月1 日，三十烷醇處理的采收量均低于CK1。但0.5 mg·L-1三十烷醇處理提高了夏茭總產(chǎn)量，是CK1 的1.1 倍；較高濃度三十烷醇處理的夏茭總產(chǎn)量則均低于CK1（圖1-B）。表明三十烷醇促進了夏茭孕茭，采收期提前，其中0.5 mg·L-1三十烷醇處理的效果最明顯，且促進效果沒有隨著藥物濃度的增加而增強。

如圖1-C 所示，0.5 mg·L-1三十烷醇處理對秋茭采收初期影響較大，采收首日（10 月13 日）的茭白采收量為CK1 的1.55 倍，10 月16 日為2.67倍，10 月29、31 日仍高于CK1；其他濃度處理對秋茭采收期的影響較小。且高濃度三十烷醇處理對秋茭總產(chǎn)量沒有促進效果（圖1-D）。

圖1 高濃度三十烷醇對雙季茭白單日采收量和總產(chǎn)量的影響

綜上，生長調(diào)節(jié)劑三十烷醇能促進雙季茭白夏茭和秋茭采收期提前，其中0.5 mg·L-1三十烷醇處理對夏茭的影響較大，且僅對夏茭總產(chǎn)量有促進作用。

2.2 低濃度三十烷醇對夏茭孕茭和產(chǎn)量的影響

如圖2-A 所示，在采收首日（5 月24 日），4月13 日、22 日和30 日單次噴施0.5 mg·L-1三十烷醇的T1、T2、T3 處理的夏茭采收量分別為2、0、2 個，遠低于CK2（23 個）；第2 次采收時，采收量分別是CK2 的12.5%、18.7%和18.7%；第3 次和第4 次采收時，采收量分別是CK2 的60.0%、40.0%、20.0%和57.6%、54.5%、48.5%。隨著茭白采收持續(xù)進行，T1、T2、T3 處理的采收量始終低于CK2，并且從第3 次采收開始，T3 處理的采收量始終最低；T1、T2、T3 處理的茭白總產(chǎn)量分別是CK2 的48.6%、51.0%、30.3%（圖2-F）。表明不同時期單次噴施0.5 mg·L-1三十烷醇均明顯抑制了茭白孕茭過程，施用時間越遲，抑制效果越明顯。

圖2 低濃度三十烷醇對夏茭單日采收量和總產(chǎn)量的影響

如圖2-B、F 所示，T4、T5、T6 處理分別在4月13、22、30 日進行0.5 mg·L-1三十烷醇連續(xù)（或間隔）2 次施藥，其中T4 處理的茭白單日采收量始終處于較低水平，總產(chǎn)量是CK2 的41.8%；T5處理在采收中后期單日采收量以及總產(chǎn)量最高，但總產(chǎn)量僅為CK2 的62.6%；T6 處理在采收前期單日采收量最高，總產(chǎn)量是CK2 的54.8%。表明不同時期施用2 次0.5 mg·L-1三十烷醇均抑制了茭白的孕茭過程，尤其以4 月13、22 日連續(xù)施用兩次的T4 處理抑制效果最明顯，且總產(chǎn)量低于單次施藥的T1、T2 處理；而T5、T6 處理的總產(chǎn)量均高于單次施藥處理。連續(xù)3 次施用0.5 mg·L-1三十烷醇的T11 處理總產(chǎn)量為96.6 kg，采收中后期的單日采收量和總產(chǎn)量均高于單次和兩次施藥處理（圖2-C、F）。

如圖2-D、F 所示，T4、T7、T8 和T9 處理分別以0.5、0.25、0.125 mg·L-1和0.062 5 mg·L-1濃度的三十烷醇對茭白進行兩次施藥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著三十烷醇濃度升高，總產(chǎn)量呈降低趨勢，抑制效果越明顯，其中T4 處理的總產(chǎn)量最低，為48.0 kg。

如圖2-E、F 所示，噴施3 次三十烷醇的T10、T11 處理茭白總產(chǎn)量均高于單次施藥和雙次施藥處理，分別為CK2 的75.5%和84.2%，并且利用濃度梯度施藥的T10 處理的抑制效果更明顯。

2.3 低濃度三十烷醇對夏茭品質(zhì)的影響

如圖3 所示，在單次施藥的T1、T2、T3 處理中，T1 處理纖維素和干物質(zhì)含量分別較CK2 上升了7.7%和10.1%；T2 處理各品質(zhì)指標均高于對照，除蛋白質(zhì)含量與CK2 無顯著差異外，氨基酸、可溶性糖、還原型抗壞血酸、纖維素和干物質(zhì)含量均顯著上升，較CK2 增加了3.4%～28.2%；T3 處理還原型抗壞血酸含量較CK2上升了23.5%，差異顯著。

在雙次施藥處理中，與CK2 相比，T4 處理還原型抗壞血酸和干物質(zhì)含量分別升高了38.2%和39.7%，T5 處理分別升高了17.7%和21.7%，其他指標均顯著下降。T6 處理除了纖維素和干物質(zhì)含量沒有顯著性變化，其他指標均顯著低于CK2，下降了22.6%～28.2%。T7、T8 和T9 處理僅氨基酸、可溶性糖含量顯著上升，分別增加了6.8%～21.6%、6.8%～21.4%。

而對于3 次施藥處理，T10 處理的蛋白質(zhì)、氨基酸、可溶性糖和干物質(zhì)含量均顯著上升，分別較CK2 提高了14.7%、24.8%、24.6%和19.2%；T11處理僅氨基酸、可溶性糖和干物質(zhì)含量顯著高于CK2，分別提高了14.8%、14.7%和10.2%。

綜上，4 月22 日噴施0.5 mg·L-1三十烷醇處理的茭白營養(yǎng)品質(zhì)最好，優(yōu)于對照。

3 結(jié)論與討論

植物生長調(diào)節(jié)劑在茭白生長中起到重要作用，不僅能夠調(diào)節(jié)植株的生長水平，還能影響植株對病菌侵染的抵抗能力，如在茭白孕茭時使用生長調(diào)節(jié)劑會影響菰黑粉菌生長，從而影響茭白孕茭時間和產(chǎn)量（江解增 等，2004；應(yīng)容 等，2014）。本試驗中，三十烷醇能夠有效影響茭白的孕茭過程，低濃度（0.5 mg·L-1）的三十烷醇能夠提升夏茭產(chǎn)量，并使茭白孕茭時間提前，同時發(fā)現(xiàn)三十烷醇的使用效果并不隨濃度增加而增強，因此選擇合適的濃度對發(fā)揮三十烷醇功效尤為重要。茭白采收前1 個月左右植株進入孕茭期，2020 年試驗中三十烷醇直接作用于茭白植株生長期，并未影響到茭白的孕茭期。但2021 年試驗中，受氣候影響，茭白孕茭期提前，第2 次施藥已臨近孕茭期，第3 次施藥直接作用到孕茭期，雖然優(yōu)化了三十烷醇施用濃度，配合不同的施藥時間和次數(shù)，但所有施藥處理的茭白總產(chǎn)量比對照降低了15.8%～69.7%，尤其以單獨在茭白孕茭期施藥的T3 處理總產(chǎn)量最低。而連續(xù)3 次噴施三十烷醇能緩解對茭白產(chǎn)量的抑制效果。綜合兩年試驗結(jié)果，在茭白植株生長期施用三十烷醇能提高茭白的產(chǎn)量，使孕茭期提前，但是在鄰近孕茭期或在孕茭期內(nèi)施用會抑制茭白的孕茭過程，推測其原因可能是三十烷醇通過促進茭白植株生長，提高植株的抵抗力，抑制菰黑粉菌的侵染、定殖，進而影響了孕茭過程。

三十烷醇作為一種天然的植物生長調(diào)節(jié)劑，在適宜濃度下能刺激作物生長，提高產(chǎn)量，同時也能增加植株干物質(zhì)積累量，影響營養(yǎng)品質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，三十烷醇能增加馬鈴薯幼苗的干質(zhì)量（Eriksen et al.，1982）和菜豆的干鮮質(zhì)量（Naeem et al.，2009），也能顯著提高不同品種菱角果實的干物質(zhì)和碳水化合物含量（Chowdhury et al.，2009），還能增加綠豆和菜豆的淀粉、可溶性蛋白質(zhì)和氨基酸含量（Kumaravelu et al.，2000；Naeem et al.，2009）。本試驗結(jié)果表明，低濃度（≤0.5 mg·L-1）三十烷醇處理的茭白干物質(zhì)含量較對照提高1.2%～39.7%。此外，在鄰近孕茭期單次施用0.5 mg·L-1三十烷醇（T2 處理）能提高茭白蛋白質(zhì)、氨基酸、可溶性糖、還原型抗壞血酸和纖維素含量；其他不同時期施用三十烷醇處理的茭白營養(yǎng)指標存在復雜的升降變化，對茭白的營養(yǎng)品質(zhì)造成不同程度的影響。

在田間一般通過往年的茭白采收期推測孕茭期，因此會產(chǎn)生一定的時間偏差，在田間施用三十烷醇等植物生長調(diào)節(jié)劑時，需要謹慎篩選和判斷施藥時間，注意藥劑對茭白植株生長以及菰黑粉菌增殖侵染的綜合影響，在適宜時間段施用合適濃度，才能促進茭白植株孕茭，提高茭白營養(yǎng)品質(zhì)。