李長根 孫興祥 馬江黎



摘? ? 要:為探明不同生長調節(jié)劑對西瓜冷害脅迫的恢復效果,以‘早佳(8424)為試材,研究了在模擬冷害形成后6種不同生長調節(jié)劑對西瓜產量和品質的影響。結果表明:低溫脅迫下,6種生長調節(jié)物質均能促進植株伸蔓、增加葉片數和節(jié)數,但對西瓜產量和品質的影響不顯著。愛多收對西瓜的恢復生長效果最好,蔓長、葉片數、總鮮質量、莖葉鮮質量比對照分別顯著增加了59.74%、34.90%、75.58%、77.10%。海中寶和悠仙美地對西瓜品質改善效果較好,平均可溶性固形物含量分別比對照分別提高了11.98%和11.18%。綜上所述,在實際生產中,西瓜幼苗遭受冷害脅迫后,前期可噴施愛多收促進植株盡早恢復生長,后期可追施海中寶或悠仙美地以促進果實糖分的積累,改善西瓜品質。
關鍵詞:西瓜;低溫脅迫;生長調節(jié)劑
Abstract: In order to find out the recovery effect of different growth-regulating substances on watermelon under low temperature stress, six growth-regulating substances were used in the test, watermelon variety ‘Zaojia(8424) was chosen as test material. Watermelon leaves were sprayed twice with the agents after treated by low temperature, the effects of different agents on the yield and quality of watermelon under low temperature stress were investigated. The results showed that under low temperature stress, the vines length, the number of the leaves and internodes were all promoted by six agents, while the yield and quality of watermelon were not affected. Aiduoshou showed the best effect on watermelon recovery, the vine length, the number of the leaves, total fresh weight and weight of stem and leaves were significantly increased by 59.74%, 34.90%, 75.58% and 77.10% respectively compared with the control treatment. Haizhongbao and YouxianMedi exhibited better effect on fruit quality, which were increased by 11.98% and 11.18% respectively compared with the control treatment. In conclusion, under low temperature stress, Aiduoshou could be used to promote plant growth in the early stage, Haizhongbao or Youxianmeidi could be used to promote the accumulation of sugar and improve the quality of watermelon in the later stage.
Key words: Watermelon; Low temperature stress; Growth-regulating substances
西瓜屬于冷敏感作物,喜溫耐熱,是人們喜歡的夏令水果。為增加種植收益,多地采用早春簡易塑料大棚多層覆蓋模式栽培西瓜。但簡易大棚保溫效果相對較差,易受強冷天氣影響,導致瓜苗在生理和形態(tài)上形成損害,嚴重影響西瓜產量和品質[1]。低溫脅迫已成為限制西瓜設施栽培大面積推廣的主要障礙因素之一[2-3]。
在生產中,瓜農們通過選用抗寒耐低溫西瓜品種和砧木、避開寒流種植、多層覆蓋、抗寒鍛煉、噴灑抗逆藥劑[4]等措施,增強西瓜抗逆性、減輕低溫脅迫的影響。有關植物抗逆性藥劑研究的報道有不少,如復硝酚鈉、黃腐酸、硅等成分能夠促進植物生長發(fā)育和營養(yǎng)吸收,提高產量、增強抗逆能力[5-7]。目前西瓜抗冷害研究主要集中在冷害鑒定、冷害對生理生化指標影響方面[8],研究缺乏深度,在生產實踐中應用也較少。通過模擬生產中低溫脅迫西瓜幼苗的場景,初步明確西瓜遇到低溫脅迫后的癥狀,并選用6種生長調節(jié)劑緩解西瓜的低溫傷害,研究其對西瓜低溫脅迫的改善效果,篩選出綜合改善效果較好的生長調節(jié)劑,以期為正確應對西瓜冷害、選擇有效補救措施、早春工廠化育苗和西瓜設施栽培的健康穩(wěn)定發(fā)展提供參考依據。
1 材料與方法
1.1 材料
供試西瓜品種‘早佳(8424),由新特麗種業(yè)提供。供試生長調節(jié)劑:愛多收(旭化學工業(yè)有限公司)、碧護(德國阿格福萊農林環(huán)境生物技術股份有限公司)、滋生(淮陽縣旭日農業(yè)科技開發(fā)有限公司)、海中寶(廣州大益農資貿易有限公司)、好利硅(鎮(zhèn)江市泰潤農業(yè)科技有限公司)和悠仙美地(山西廣宇通科技股份有限公司)。
1.2 試驗處理
采用雙大棚+地膜覆蓋栽培方式,基肥施入復合肥(硫酸鉀型mN∶mp∶mk=15∶15∶15)30 kg,二胺30 kg,深翻,整地作畦,棚四周配套開溝。2018年1月11日穴盤基質播種育苗,待幼苗長至3葉1心后于3月8日移栽到大棚,每小區(qū)面積40 m2,定植40株,3次重復。西瓜幼苗活棵后,3月16—18日(夜間溫度4~9 ℃)打開棚門、卷起外棚圍裙、揭去小拱棚膜,模擬低溫脅迫,持續(xù)3 d,觀察苗情。冷害形成后于3月30日第1次噴灑生長調節(jié)劑(用量如表1所示),因第1次施用后冷害癥狀未能全部消除,故施2次。4月10日第2次噴灑生長調節(jié)物質,4月15日測定生長指標,6月22日采收測產。采用雙蔓整枝,其他管理方式參照鹽城地區(qū)早春西瓜種植模式[9]。
1.3 冷害指數計算
冷害癥狀調查時,隨機選擇100株西瓜苗,對照冷害癥狀分級標準進行分級,并根據公式計算冷害指數。根據Semeniuk的方法[10]進行冷害分級(表2)并計算冷害指數,計算公式如下:
1.4 指標測定
植株采集后拍照,測量莖高、莖粗、蔓長、葉片數、節(jié)數。其中莖高:子葉著生部位到根頸部的距離。莖粗:根頸部的直徑。鮮質量稱量:用電子天平(感量:0.01 g)分別稱量莖葉鮮質量和根鮮質量。干質量稱量:將莖葉和根放入恒溫箱,105 ℃殺青10 min,80 ℃烘至恒重,稱量莖葉干質量、根干質量。可溶性固形物含量測定:采用手持式折光儀測定中心和邊部可溶性固形物含量。
1.5 數據分析
數據分析運用WPS 2016表格和SPSS 18.0軟件進行處理。
2 結果與分析
2.1 冷害癥狀
西瓜幼苗冷害指數為1.28,為輕度冷害。表現(xiàn)出的癥狀主要為(圖1):老葉出現(xiàn)脫水、萎蔫、外緣卷縮、黃化;植株生長緩慢無力;部分植株根系發(fā)黃,斷裂。
2.2 不同生長調節(jié)物質處理對西瓜幼苗的恢復效果
2.2.1 不同生長調節(jié)物質處理對西瓜植株生長的恢復效果 由表3可知,不同生長調節(jié)劑處理對低溫脅迫后西瓜莖高、莖粗、蔓長、葉片數、節(jié)數均有不同程度的影響,其中對蔓長、葉片數的影響顯著,對莖高、莖粗以及節(jié)數的影響不顯著。處理2~6對莖高均有促進作用。不同處理對莖粗的影響程度不同,處理1和處理5 的恢復效果較好,其他處理反而抑制了莖粗。處理1、2、4、5、6都能不同程度地促進西瓜蔓的生長,其中處理1效果最佳,較對照增加了59.74%,達顯著性差異。不同處理都能不同程度地促進西瓜葉片的生成,其中處理1和5效果較好,較對照分別增加了34.90%和24.43%,達顯著性差異。不同處理均可促進西瓜植株節(jié)數的增加,但差異均不顯著。綜合分析,除處理3只有效增加西瓜葉片數外,其他處理均可以有效促進低溫脅迫后西瓜蔓長的伸長和葉片數的增加,其中處理1的改善效果最好,6個處理均可增加西瓜的節(jié)數。
2.2.2 不同生長調節(jié)物質處理對西瓜植株生物量的恢復效果 表4結果表明,6種生長調節(jié)物質處理的總鮮質量和莖葉鮮質量均顯著高于對照,其中處理1高于對照75.58%和77.10%,處理5高于對照54.93%和55.80%,其他處理較對照均未達顯著差異。不同處理的總干質量和莖葉干質量均高于對照,但均未達到顯著差異。不同處理的根鮮質量和干質量高于或略低于對照,但差異不顯著。綜合分析,處理1和處理5對低溫脅迫后的西瓜植株總鮮質量和莖葉鮮質量的恢復效果較好,其他處理對總質量(鮮質量、干質量)、莖葉質量(鮮質量、干質量)均有一定的恢復作用,但差異不顯著。
2.2.3 不同生長調節(jié)劑處理對低溫脅迫后西瓜產量和品質的恢復效果 由表5可知,6種生長調節(jié)劑處理后對受害后西瓜產量均有一定的恢復效果,增產0.50%~9.05%,處理1的恢復效果最好,但差異不顯著。不同處理的果實中心可溶性固形物含量無顯著差異,其中處理4、處理5、處理6中心可溶性固形物含量高于對照,處理1、處理2、處理3略低于對照。處理4對果實品質的改善效果較好,平均可溶性固形物含量比對照增加11.98%,其次為處理6,比對照增加11.18%。
3 討論與結論
早春設施西瓜栽培常會遭受冷害,包括低溫(0 ℃左右)或亞低溫(低于15 ℃)的冷害,輕則影響產量和品質,重則導致絕收。研究表明,西瓜幼苗在低于5 ℃條件下處理3 d,冷害指數達1.20~2.00,12 ℃條件下處理2 d,冷害指數達1.10[11-13]。但這些報道中關于低溫脅迫的模擬僅限于實驗室,關于在大田中模擬低溫脅迫效果的研究還未見報道,而生產上西瓜冷害多發(fā)生于大田生長期,因此,研究大田西瓜低溫脅迫以及恢復生長技術更具有實踐指導意義。低溫脅迫下植株最敏感的響應是生長抑制和生物量降低,西瓜在遭受冷害脅迫后,光合色素含量降低,光合作用減弱,莖葉生長速率減緩,抑制西瓜地上部分的生長,阻礙干物質積累[14-15]。筆者以‘早佳(8424)為材料,結果表明,夜間溫度在4~9 ℃,連續(xù)3 d,西瓜幼苗遭受冷害,冷害指數達到1.28,具體表現(xiàn)為老葉脫水、萎蔫、外緣卷縮并黃化,植株生長受抑制,植株根系發(fā)黃、斷裂。
王耀輝[16]研究發(fā)現(xiàn),愛多收、碧護對大櫻桃低溫脅迫的緩解效果優(yōu)于其他植物生長調節(jié)劑;朱敏等[17]研究表明,100 mg·L-1的愛多收顯著提高杧果產量,但對單果質量及內在品質影響不顯著。本研究表明,愛多收和碧護能夠有效促進西瓜蔓長伸長,增加葉片數、總鮮質量以及莖葉鮮質量,緩解低溫脅迫對西瓜幼苗生長的抑制,提高西瓜產量9.05%、2.01%,但對西瓜品質影響不明顯。
蓬桂華等[18]研究發(fā)現(xiàn),海藻葉面肥可以有效促進辣椒植株的生長,提高產量和品質,同時還可以緩解逆境對辣椒的傷害,提高植株的抗逆性。本研究表明,海中寶能夠提高西瓜產量,中心可溶性固形物含量提高24.31%,有效改善西瓜品質。
高偉等[19]研究發(fā)現(xiàn),底施黃腐酸鉀肥料,可以有效提高番茄產量,增加可溶性糖含量。本研究表明悠仙美地能夠在一定程度上提高西瓜產量,西瓜中心可溶性固形物含量提高22.19%,與高偉等[19]的研究結果一致。
綜上所述,大棚夜間低溫在4~9 ℃,西瓜幼苗容易遭受凍害,低溫脅迫下,西瓜幼苗生長受抑制,新根量少,發(fā)根慢,嚴重影響后期產量和品質,應注意加強管理。低溫脅迫下,愛多收、碧護、滋生、海中寶、好利硅、悠仙美地均能夠不同程度地促進植株伸蔓、增加葉片數和節(jié)數,植株生長指標差異較大,但對提高產量和品質的作用效果不顯著。愛多收對低溫脅迫下西瓜幼苗的恢復生長作用最好,海中寶和悠仙美地對提高產量和改善品質作用效果較好。由此可知,在實際生產中,大棚西瓜幼苗遭受低溫脅迫后,前期可噴施愛多收促進植株盡快恢復生長,后期追施海中寶或悠仙美地以促進糖分的積累,改善西瓜品質。
參考文獻
[1]? KINET J M.Effect of light conditions on the development of the inflorescence in tomato[J].Scientia Horticulturae,1977,6(1):15-26.
[2]? ALLEN D J,ORT D R.Impacts of chilling temperatures on photosynthesis in warm climate plants[J].Trends in Plant Science,2001,6(1):36-42.
[3]? 魏瑞江.日光溫室低溫寡照災害指標[J].氣象科技,2003,31(1):50-53.
[4]? 韓慶保,李長根,馬江黎,等.鹽城西瓜栽培早春苗期冷害預防技術要點[J].農業(yè)科技通訊,2018(1):253-254.
[5]? 朱嚴瑾,姚莎,諶芳,等.肥料中復硝酚鈉的液相色譜分析[J].云南化工,2018,45(2):77-79.
[6]? 林梅桂.礦源黃腐酸對甜椒幼苗生長和耐熱性的影響[J].福建農林大學學報(自然科學版),2013,42(6):593-599.
[7]? 高丹,陳基寧,蔡昆爭,等.硅在植物體內的分布和吸收及其在病害逆境脅迫中的抗性作用[J].生態(tài)學報,2010,30(10):2745-2755.
[8]? 張娜,曾紅霞,任儉,等.低溫脅迫下西瓜生理生化指標研究進展[J].長江蔬菜,2012(6):11-13.
[9]? 馬江黎,李長根,孫興祥.5種藥劑對西瓜草甘膦藥害的恢復效果[J].中國瓜菜,2018,31(6):26-29.
[10]? SEMENIUK P,MOLINE H E,ABBOTT J A.A comparison of effects of ABA and antitranspirant on chilling injury of coleus,cucumbers,and dieffenhachia[J].Journal of the American Society for Horticultural Science,1986,11(6):241-257.
[11] 吳鵬,郭茜茜.冷害脅迫對西瓜幼苗生理和結構的影響[J].中國瓜菜,2017,30(9):8-12.
[12] 劉文革,王鳴,閻志紅.不同倍性蜜枚西瓜幼苗在低溫脅迫下的生理生化特性[J].果樹學報,2003,20(1):44-48.
[13] 段會軍,李喜煥,吳立強,等.低溫脅迫下西瓜幼苗生理特性與冷害的關系[J].中國農學通報,2007,23(1):84-87.
[14]? 侯偉,楊福孫,李尚真,等.低溫寡照對海南棚栽西瓜生長的影響及其災害等級指標[J].江蘇農業(yè)科學,2015,43(8):161-166.
[15]? 吳梅梅,張顯,鄭俊騫,等.西瓜甜瓜抗寒性研究進展[J].中國瓜菜,2014,27(S1):1-5.
[16]? 王耀輝.不同植物生長調節(jié)劑對大櫻桃防凍效果的影響研究[J].中國園藝文摘,2017,33(7):38-39.
[17]? 朱敏,鄧穗生,何書強,等.NAA和愛多收對海南‘貴妃杧產量和果實品質的影響[J].中國農學通報,2015,31(1):116-121.
[18]? 蓬桂華,楊萬榮,張愛民.不同濃度海藻葉面肥對辣椒形態(tài)及生化指標的影響[J].長江蔬菜,2013(2):69-70.
[19]? 高偉,李明悅,楊軍,等.黃腐酸鉀不同用量對番茄產量、品質及土壤理化性質的影響[J].中國農學通報,2017(33):52-55.