張勝菊,林 雪,陳 虹,王金金,李永達
(1.北京市大興區(qū)種業(yè)與植保服務(wù)站,北京 102600;2.中捷四方(北京)生物科技有限公司,北京 101102)
植物激活蛋白是從真菌中提取出的一類可以促進植物生長、提高植物抗性的熱穩(wěn)定蛋白激發(fā)子,具有增強植物抗逆能力和促進植物生長等生物活性[1-2]。激活蛋白主要通過激活植物體內(nèi)分子免疫系統(tǒng),提高植物自身免疫力,激發(fā)植物體內(nèi)的一系列代謝調(diào)控,促進植株生長,從而達到提高作物產(chǎn)量的目的[3]。大麗輪枝孢激活蛋白(VDAL)是一種新型植物免疫激活蛋白,源于棉花黃萎病菌,能夠調(diào)控植物體內(nèi)多種激素信號通路,激活細胞外及細胞內(nèi)的免疫反應(yīng)[4-5]。將VDAL噴施在植物葉面上,其與植物體接觸后可以誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抵抗生物脅迫和非生物脅迫的能力,促進植物生長發(fā)育,提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)等[6-7]。
生菜是在北京市大興區(qū)廣泛種植的一類重要的葉類蔬菜品種[8],有關(guān)植物激活蛋白對生菜抗病性、生理指標以及產(chǎn)量形成的影響研究還鮮見報道。本試驗以大速生生菜為材料,研究在生菜定植后噴施不同濃度VDAL對生菜苗期、采收期生理指標和產(chǎn)量的影響,篩選出適宜的噴施濃度,為植物激活蛋白在生菜上的應(yīng)用提供技術(shù)參考和理論依據(jù)。
試驗在北京市大興區(qū)長子營鎮(zhèn)北京綠福蔬菜產(chǎn)銷專業(yè)合作社進行,試驗田土壤為壤質(zhì)土,土壤肥力中等。
種植生菜品種為大速生。新型植物免疫激活蛋白制劑VDAL,采用維大力(商品名)可濕性粉劑,含1.5%大麗輪枝孢激活蛋白,由中捷四方(北京)生物科技股份有限公司生產(chǎn),6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑,由河北中保綠農(nóng)作物科技有限公司生產(chǎn)。
生菜種植前,施入有機肥525 kg/hm2,深翻,保證肥力均勻。2022年8月15日育苗,9月9日(生菜3片真葉)用電動背負式噴霧器(浙江省臺州市路橋增宇霧氣廠)葉面噴霧,均勻噴施5個不同濃度VADL(表1),并用6%寡糖·鏈蛋白300倍液作藥劑對照(CK1),清水處理為空白對照(CK2)。9月16日將生菜定植在冷棚內(nèi),之后按照正常管理措施進行田間管理。小區(qū)面積20 m2(4 m×5 m),隨機區(qū)組排列,3次重復(fù)。
表1 不同處理的藥劑種類與施用濃度
1.4.1 苗期生長指標
施藥后第7天,各小區(qū)內(nèi)均采用3點取樣法,每點選取5株生菜,測定根長(生菜基部到最大根生長點的長度)、株高(生菜基部到植株頂端的高度)、地上部和地下部的鮮質(zhì)量,調(diào)查葉片數(shù),計算根冠比,根冠比=地下部鮮質(zhì)量/地上部鮮質(zhì)量[9]。
1.4.2 品質(zhì)
VC、硝酸鹽和亞硝酸鹽含量委托農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蔬菜品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心(北京)進行檢測。
1.4.3 產(chǎn)量
生菜收獲期,每小區(qū)均取中間2行,測定產(chǎn)量,并折算667 m2產(chǎn)量。
利用Excel 2013軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,利用DPS軟件Duncan's法進行差異顯著性分析(P<0.05)。
由表2可以看出,噴施處理7 d后,T1苗期生菜根長最長,顯著大于CK2,T1、T2、T3之間無顯著差異,但三者均顯著大于T6(CK1)、T4、T5、T6(CK1),而T4、T5、T6(CK1)之間差異不差異。各處理之間株高、地下部鮮質(zhì)量和地上部鮮質(zhì)量均無顯著差異。苗期生菜根冠比以T2最大,T1—T6試劑處理之間根冠比差異均不顯著,但T2、T3均顯著大于CK2。葉片數(shù)以T3最多,T1—T6試劑處理之間葉片數(shù)差異均不顯著,但T3顯著大于CK2,其他試劑處理與CK2則無顯著差異。說明T4、T5、T6(CK1)顯著抑制了根的生長,T3促進了葉片的生長。
從表3可以看出,與CK1相比,T1—T6試劑處理生菜中硝酸鹽含量均有所提高,T1、T2均顯著大于CK2,T3、T4、T5、T6(CK1)與CK2之間均無顯著差異;試劑處理中T3的硝酸鹽含量最低,顯著小于T1,但與CK1、CK2差異均不顯著。在所有處理中均沒有測出亞硝酸鹽的成分。生菜VC含量隨VDAL濃度的增加呈先增加后降低(即拋物線)的趨勢,其中T3的VC含量最高,是CK1的1.45倍,顯著高于T5、CK1。生菜產(chǎn)量以T4最高,與T1、T3間差異均不顯著,三者分別較CK2顯著提高33.88%、31.40%和36.36%。說明各處理對亞硝酸鹽含量沒有影響,T3提高了VC含量,T1、T3、T4提高了生菜產(chǎn)量。
表3 不同處理對生菜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響
董禮賓等[10]研究表明,VDAL原粉9 000倍液和4 500倍液均可顯著提高青梗菜幼苗的莖粗、地上部鮮質(zhì)量和根干質(zhì)量,其中9 000倍液還可以顯著提高根冠比,但濃度增大(4 500倍液)后對根冠比的提高作用減弱。本試驗中T2和T3根冠比較CK2顯著增加,起到了壯苗的作用。
綠葉蔬菜的硝酸鹽累積能力較高,人們?nèi)粘o嬍持械南跛猁}攝入主要來源于葉類蔬菜。硝酸鹽含量是評價蔬菜可食用部位安全性的重要指標[11],其對人類健康存在極大的潛在威脅,因此在生產(chǎn)中更要注意控制生菜中的硝酸鹽含量。紀雪潔等[12]研究表明,不結(jié)球白菜中BcLBD37基因通過抑制硝酸鹽代謝相關(guān)基因的表達,調(diào)節(jié)硝酸還原酶的活性,進而抑制不結(jié)球白菜對NO3-的吸收。本試驗中T3在各試劑處理中硝酸鹽含量最低,分析認為1 500倍液的VDAL處理后,抑制了生菜中硝酸鹽代謝相關(guān)基因的表達,產(chǎn)生的硝酸鹽量較少。所有處理中亞硝酸鹽含量均為0,可能是大興區(qū)生菜栽培環(huán)境優(yōu)良,沒有適合生菜積累亞硝酸鹽的生長條件。
提高蔬菜的營養(yǎng)品質(zhì)是蔬菜栽培措施的主要目標之一。生菜中維生素C含量是一項重要的營養(yǎng)品質(zhì)指標。張桂娟等[13]在苗期用不同濃度VDAL處理春茬花椰菜,其中處理VDAL 5 000倍液加VDAL 12 000倍液2次噴施顯著提高了花椰菜的VC含量。大部分生物刺激素的使用濃度與效果并不呈現(xiàn)線性對應(yīng)關(guān)系,褚世海等[14]的研究表明,蕓苔素濃度與作用效果之間呈一個馬鞍型關(guān)系。本試驗中,T3和T4的VC含量較CK2有所提高,VC含量與VDAL濃度呈現(xiàn)出拋物線的相關(guān)關(guān)系,說明VDAL的噴施濃度過高或者過低都不利于生菜VC含量的提升。
黃琴等[15]研究表明,用VDAL進行小麥種子包衣,同時在春生小麥4~5葉齡葉面噴施該制劑,能夠顯著增大小麥葉面積,提高凈光合速率和小麥產(chǎn)量,是一種促進小麥增產(chǎn)的有效措施。馬全偉等[16]指出在結(jié)球生菜定植14 d左右葉面噴施VDAL 49.95 g/hm2,對生菜產(chǎn)量、品質(zhì)均具有良好的促進效果。本試驗中,T1、T3、T4處理的產(chǎn)量均顯著高于清水對照,但各處理間差異不顯著。
綜合各項指標,生菜苗期葉面噴施VDAL 1 500倍液,起到了壯苗的作用,提高了生菜品質(zhì)和產(chǎn)量,使用過程中對生菜安全無害,可在生產(chǎn)中進一步推廣應(yīng)用。