葉面噴施殼寡糖對櫻桃番茄產(chǎn)質(zhì)量及晚疫病防控效果的影響

雷 菲, 張冬明， 譚 皓， 潘孝忠, 吳宇佳， 劉國彪， 肖彤斌*

(1.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)環(huán)境與土壤研究所， 海南 海口 571100； 2.農(nóng)業(yè)部海南耕地保育科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站， 海南 海口 571100； 3.海南省耕地保育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 海南 海口 571100)

殼寡糖是由2～10個(gè)氨基葡萄糖經(jīng)β-1,4糖苷鍵連接而成的寡糖聚合物，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有廣泛的研究和應(yīng)用價(jià)值[1-2]。殼寡糖作為新一代海洋生物源誘抗劑，具有無毒害、不污染環(huán)境、兼有藥效和肥效的雙重生物調(diào)節(jié)功能特點(diǎn)，能夠誘導(dǎo)作物組織產(chǎn)生結(jié)構(gòu)抗性、生化抗性和分子抗性，可激活植物免疫系統(tǒng)，提高植物抗病能力。殼寡糖作為植物生長調(diào)節(jié)劑，可提高植物對病害的防御能力[3-4]，而且殼寡糖具有廣譜抑菌活性并對人畜無毒[5-6]，施用殼寡糖類物質(zhì)是減少化學(xué)農(nóng)藥施用量、提高作物抗性和產(chǎn)量的有效途徑。櫻桃番茄屬茄科番茄屬，又稱圣女果、微型番茄和小番茄等，深受廣大消費(fèi)者喜愛，是一種非常有前景的水果型番茄[7]。海南櫻桃番茄年種面積約0.67萬hm2，但由于種苗質(zhì)量差和死苗現(xiàn)象等突出問題，制約了海南櫻桃番茄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[8]。殼聚糖既能顯著提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[9-10]，又能誘導(dǎo)作物產(chǎn)生揮發(fā)性抗真菌物質(zhì)[11]，抑制病菌生長[12]。為此，以櫻桃番茄為試驗(yàn)對象，研究葉面噴施不同濃度殼寡糖對櫻桃番茄生長、產(chǎn)質(zhì)量及晚疫病防控效果等的影響，以期為殼寡糖在海南櫻桃番茄生產(chǎn)上的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018年10月至2019年3月在海南省澄邁縣永發(fā)鎮(zhèn)海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行，澄邁縣屬熱帶季風(fēng)氣候北緣，光照充足，高溫多雨，年平均氣溫23.8℃，年均降雨量1 786.1 mm，年均日照時(shí)數(shù)1 993.8 h。土壤pH 6.01，有機(jī)質(zhì)0.98%，堿解氮84.0 mg/kg，速效磷326.9 mg/kg，速效鉀24.6 mg/kg，交換性鈣952.3 mg/kg，交換性鎂29.0 mg/kg。

1.2材料

1.2.1櫻桃番茄品種為千禧，海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所。

1.2.2植物生長調(diào)節(jié)劑殼寡糖，購自山東綠隴生物科技有限公司。

1.2.3肥料豬糞有機(jī)肥(N∶P2O5∶K2O為1.67∶5.25∶2.39)，臨高正余農(nóng)資服務(wù)有限公司；復(fù)合肥(基肥N∶P2O5∶K2O為15∶15∶15)，挪威雅苒國際有限公司；復(fù)合肥(追肥N∶P2O5∶K2O為20∶20∶20)，以色列化工集團(tuán)特種肥料公司。

1.2.4儀器SPAD-502便攜式葉綠素測定儀，日本柯尼卡美能達(dá)。

1.3方法

1.3.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用葉面噴施方法，殼寡糖設(shè)4個(gè)濃度處理和1個(gè)清水處理對照(CK)，共計(jì)5個(gè)處理。T1，殼寡糖濃度為150 mg/L；T2，殼寡糖濃度為300 mg/L；T3，殼寡糖濃度為450 mg/L；T4，殼寡糖濃度為600 mg/L；以噴施等量清水為對照(CK)。所有處理均采用葉面噴施方法，于2018年12月10日、12月26日和2019年1月8日分3次噴施，試驗(yàn)采用露天種植，隨機(jī)排列，每小區(qū)1壟，采用高壟單行栽培方式，小區(qū)面積16.8 m2，行距1.1 m，株距0.8 m，3次重復(fù)。各處理基肥和追肥用量相同，基肥施有機(jī)肥450 kg/667m2和復(fù)合肥50 kg/667m2，追肥施復(fù)合肥75 kg/667m2，分4次施用。

1.3.2指標(biāo)調(diào)查與測定果實(shí)產(chǎn)量，調(diào)查時(shí)間于1月16日開始采果起至3月25日采果結(jié)束止；株高和莖粗，2月26日調(diào)查；維生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，可滴定酸含量采用酸堿中和法測定，葉綠素含量采用SPAD-502便攜式葉綠素測定儀測定。晚疫病發(fā)病情況，于第3次施用殼寡糖后第10天(2019年1月18日)開始調(diào)查，其發(fā)病情況參照農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則(一)殺菌劑防治番茄晚疫病(GB/T 17980.31-2000)方法計(jì)算。

發(fā)病率=[(發(fā)病葉(株)數(shù))/調(diào)查總?cè)~(株)數(shù)]×100%

病情指數(shù)=Σ(各級病葉數(shù)×相對級數(shù)值)/(調(diào)查總?cè)~數(shù)×9)×100

防控效果=[1-(對照區(qū)施藥前病情指數(shù)×處理區(qū)施藥后病情指數(shù))/(對照區(qū)施藥后病情指數(shù)×處理區(qū)施藥前病情指數(shù))]×100%。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0和Excel 2007處理數(shù)據(jù)和作圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同濃度殼寡糖對櫻桃番茄生長及葉綠素含量的影響

從圖1看出，不同處理櫻桃番茄葉綠素含量、株高和莖粗的變化。株高：不同濃度殼寡糖處理較CK增高16.40～25.60 cm，以T3最高，為254.00 cm，T1～T4間差異不顯著，各濃度殼寡糖處理與CK差異極顯著。莖粗：不同濃度殼寡糖處理與CK接近，相互間差異均不顯著。葉綠素含量：不同濃度殼寡糖處理較清水處理(CK)提高4.16%～12.25%，以T3最高，為49.12 mg/g，T2～T4間差異不顯著，三者與CK差異極顯著，T3、T4與T1差異顯著。總體看，與CK相比，不同濃度殼寡糖處理櫻桃番茄葉綠素含量提高，植株高度增加，以T3效果最佳，但對莖粗影響不明顯。

注：不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different capital letters indicate that the difference is extremely significant(P<0.01), and different lowercase letters indicate significant difference(P<0.05).The same below.

圖1不同濃度殼寡糖處理櫻桃番茄的生長情況及葉綠素含量

Fig.1 Growth and chlorophyll content of cherry tomato treated with oligosaccharides at different concentrations

2.2不同濃度殼寡糖對櫻桃番茄產(chǎn)量的影響

從表1可知，不同處理櫻桃番茄的產(chǎn)量和增產(chǎn)率的變化。產(chǎn)量：T3最高，小區(qū)產(chǎn)量和折合產(chǎn)量分別為77.86 kg和3 091.33 kg/667m2；T2其次，分別為76.01 kg和3 017.61 kg/667m2；CK最低，分別為73.01 kg和2 898.72 kg/667m2。不同濃度殼寡糖處理(T4除外)均極顯著高于CK，T3與T1和T2間差異顯著，T1、T2和T4間差異不顯著。增產(chǎn)率：隨著殼寡糖濃度的增加，呈先升后降趨勢，以T3最高，為6.64%；T2其次，為4.10%；T4最低，為3.07%。

表1不同濃度殼寡糖處理櫻桃番茄的產(chǎn)量

Table 1 Yield of cherry tomatoes treated with different concentrations of oligosaccharides

處理Treatment小區(qū)產(chǎn)量/kgPlot yield折合產(chǎn)量/(kg/667m2)Per unit yield增產(chǎn)率/%Yield growth rateCK 73.01±0.33 Cc2 898.72±13.03 Cc-T175.70±0.49 ABb3 005.30±19.63 ABb3.68 T276.01±0.35 ABb3 017.61±13.72 ABb4.10 T377.86±0.38 Aa3 091.33±15.08 Aa6.64 T475.25±0.20 BCb2 987.78±8.13 BCb3.07

2.3不同濃度殼寡糖對櫻桃番茄品質(zhì)的影響

從表2可見，不同處理櫻桃番茄的Vc、可溶性糖和可滴定酸含量等品質(zhì)指標(biāo)的變化。Vc：隨著殼寡糖濃度的增加，呈逐漸升高趨勢，以T4最高，為43.34 mg/100g；T3其次，為41.42 mg/100g；CK最低，為36.88 mg/100g；不同濃度殼寡糖處理均極顯著高于CK，T4極顯著高于T1～T3，T3極顯著高于T1，T1與T2間差異不顯著。可溶性糖：隨著殼寡糖濃度的增加，呈先升后降趨勢，以T3最高，為7.46%；T2其次，為7.45%；CK最低，為7.24%；T1～T4間差異不顯著，T2與T3極顯著高于CK。可滴定酸：CK最高，0.30%；T1其次，為0.29%；T3最低，為0.27%；CK與T1差異不顯著，極顯著高于T3，T2～T4差異不顯著。糖酸比：隨著殼寡糖濃度的增加，呈先升后降趨勢，T3最高，為27.64；T2其次，為26.55；CK最低，為24.19；T3極顯著高于CK，與T1差異顯著，與T2和T4差異不顯著。

2.4不同濃度殼寡糖對櫻桃番茄晚疫病防控效果的影響

從表3可知，噴施殼寡糖前，不同處理葉片發(fā)病率和病情指數(shù)差異不顯著。噴施第3次殼寡糖后第10天，對照發(fā)病率達(dá)81.67%，而4個(gè)噴施殼寡糖處理的發(fā)病率分別為47.5%、42.92%、39.17%和48.75%，與對照相比，葉片發(fā)病率顯著下降，且病情指數(shù)和病情增長率也顯著下降。殼寡糖處理對番茄晚疫病的防控效果明顯。其中，T3防控效果最好，達(dá)75.13%；T2和T1其次，分別為71.19%和69.15%；T4較低，為65.24%。

表2 不同濃度殼寡糖處理櫻桃番茄的品質(zhì)

表3 不同濃度殼寡糖處理對櫻桃番茄晚疫病的防控效果

3結(jié)論與討論

殼寡糖可促進(jìn)植物生長，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，張玉鳳等[13]研究發(fā)現(xiàn)，適量的殼寡糖處理菠菜的生物量、葉綠素含量及品質(zhì)提高。郭衛(wèi)華等[14]研究表明，低濃度殼寡糖通過調(diào)節(jié)植物葉片的氣孔導(dǎo)度而對胞間CO2濃度產(chǎn)生影響，促進(jìn)植株的生長及葉片光合速率的提高；高濃度殼寡糖櫻桃番茄葉片氣孔的限制值提高，光合作用降低，從而抑制其生長。研究結(jié)果表明，葉面噴施適宜濃度殼寡糖能促進(jìn)櫻桃番茄生長，隨著噴施濃度的增加，櫻桃番茄的葉綠素含量、株高、產(chǎn)量、可溶性糖含量和糖酸比均呈現(xiàn)先升后降的趨勢，可滴定酸呈先降后升趨勢。可能與殼寡糖對植物光合作用和氮代謝產(chǎn)生的影響有關(guān)。

殼寡糖可誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病性，可提高辣椒、煙草和茄子等[15-19]作物的防御反應(yīng)。一方面，殼聚糖可以提高植物抗性相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平，誘導(dǎo)活性氧的產(chǎn)生，抑制病原菌生長，另一方面，殼寡糖可激發(fā)植物產(chǎn)生病程相關(guān)蛋白的表達(dá)，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗菌的水解酶，從而抑制病原菌生長[20]。此外，殼寡糖還可通過改變菌絲細(xì)胞膜的離子通透性，使菌絲體內(nèi)含物滲漏，或可在病原菌細(xì)胞壁表面堆積阻止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞來抑制病原菌的活性[21]。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，葉面噴施150～600 mg/L殼寡糖能提高櫻桃番茄對晚疫病的防控效果，且防控效果隨著濃度的增大呈先升后降的趨勢，450 mg/L殼寡糖的防控效果最佳。與陸紅霞等[18]對辣椒炭疽病防效的研究結(jié)果相近。綜合看，葉面噴施450 mg/L殼寡糖對提高櫻桃番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和防控效果最佳，但其作用機(jī)理還有待進(jìn)一步深入研究。