生物多肽在黃瓜上的抗病及促生效果研究

王 胤，祖力皮卡爾·阿不力克木，賈鑫慧，李 錦，王俊俠，李云龍，胡 彬，鄭建秋，孫 海，曹金娟

（1.北京市植物保護站，北京 100029；2.北京農(nóng)學院，北京 102206；3.北京市昌平區(qū)植保植檢站，北京 102200）

黃瓜（Cucumis sativus L.）是葫蘆科（Cucurbitaceae）、黃瓜屬（Cucumis）的1年蔓生草本植物，原產(chǎn)于喜馬拉雅山南麓的印度北部地區(qū)，別名胡瓜。黃瓜口感肉質(zhì)脆嫩、汁多味甘、芳香可口，可提高人體免疫功能，抗腫瘤，降血糖，是一類具有較高營養(yǎng)價值和藥用價值的蔬菜，深受百姓喜愛，但黃瓜生育期內(nèi)受多種病蟲害危害，常見病蟲害種類包括：猝倒病、霜霉病、白粉病、瓜蚜、薊馬和斑潛蠅等，嚴重制約著黃瓜生產(chǎn)。為保證黃瓜作物的質(zhì)量安全，常用的防治方法包括：與非葫蘆科作物實行輪作，安置防蟲網(wǎng)來物理阻隔小型害蟲，硫磺熏蒸來防治白粉病，利用20%辣根素水乳劑等藥劑進行土壤消毒來防治土傳病害，釋放瓢蟲、蝽類等天敵昆蟲以蟲治蟲，施用1.5%苦參堿水劑、200億cfu/g枯草芽孢桿菌可濕性粉劑等藥劑來防治黃瓜霜霉病和蚜蟲、白粉病[1]。

隨著新型農(nóng)藥的研發(fā)與推廣，以蛋白激發(fā)子類物質(zhì)為主的微生物蛋白農(nóng)藥日益受到關注，因其本身無毒，不直接殺滅病蟲，而是激發(fā)植物自身的抗病蟲基因表達，因此不會引起病蟲抗藥性，同時可促進植物生長，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。生物多肽是從多種真菌中篩選、分離、純化而得到的一種激活蛋白，其對番茄、辣椒等蔬菜作物具有較好的促生效果，在作物生育期內(nèi)采用葉面噴施的方式，連續(xù)施用3～4次，可使植株株高增高，開花數(shù)量增多10%～15%，產(chǎn)量增加15%左右，同時對灰霉病等病害具有較好的誘抗效果。

目前，對于多肽的研究范疇多限于醫(yī)學、營養(yǎng)學等領域，研究內(nèi)容上集中于肽的分離、提取技術以及對人體保健功能等方面。通過研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)多肽類物質(zhì)具有提高細胞活性，加速傷口愈合，調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育及響應外界環(huán)境的作用[2-3]。本研究通過在黃瓜生育期內(nèi)，采用葉面噴施不同濃度生物多肽的方式，重點調(diào)查黃瓜生長勢、產(chǎn)量和病害發(fā)生情況，明確生物多肽對黃瓜作物的抗病促生作用效果，為其在蔬菜作物上的推廣應用提供數(shù)據(jù)基礎，同時完善蔬菜病蟲害綠色防控技術，保障蔬菜作物的質(zhì)量安全。

1 材料和方法

1.1 試驗時間及地點

試驗于2019年2—6月進行，試驗地點為北京市昌平區(qū)百善鎮(zhèn)牛房圈村種植黃瓜的日光溫室，前茬作物為花椰菜，棚室面積667 m2。

1.2 供試材料

供試黃瓜品種：京研108，由京研益農(nóng)（北京）種業(yè)科技有限公司提供；供試藥劑：生物多肽，由中農(nóng)齊民（北京）科技發(fā)展有限公司提供。

1.3 試驗方法

2019年2月28日移栽，667 m2種植1 200株，4月2日始花，5月2日進行第1次采收。試驗共設置3個處理：生物多肽1 000倍液、生物多肽1 500倍液和空白對照，每個處理設置3個小區(qū)，完全隨機設計，每個小區(qū)面積18 m2（6 m×3 m）。黃瓜移栽后，各小區(qū)采用相同的管理條件。分別在黃瓜定植后6 d（3月6日）、拉蔓期（3月19日）、始花期（4月2日）、果實膨大期（4月13日）葉面噴施生物多肽，共4次，對照區(qū)為常規(guī)管理。定植后6 d、拉蔓期每小區(qū)用水量7.5 L，始花期、果實膨大期每小區(qū)用水量10 L，使用衛(wèi)士牌WS-16D電動噴霧器（壓力0.15～0.40 MPa，流量0.8 L/min）噴霧。

1.4 調(diào)查內(nèi)容及方法

3月19日拉蔓期調(diào)查病害發(fā)生情況；4月2日始花期調(diào)查黃瓜株高、莖粗、病害發(fā)生情況；5月2日采收期調(diào)查黃瓜株高、莖粗、葉片數(shù)量、病害發(fā)生情況；5月13日調(diào)查單瓜質(zhì)量，由基地技術人員負責記錄前5次采收小區(qū)平均產(chǎn)量、殘次瓜數(shù)量。

調(diào)查方法：在各小區(qū)內(nèi)采用五點取樣法，每點3株，用塑料繩定點定株標記黃瓜，共調(diào)查15株。在黃瓜生育期有白粉病和少量黑星病發(fā)生，調(diào)查每株黃瓜全部葉片，并重點觀察新葉病害發(fā)生情況，從而明確生物多肽對黃瓜的誘導抗病性。每片葉按病斑占葉面積的百分率分級記錄。

分級標準：

0級：無病斑；

1級：病斑面積占整個葉面積的5%以下；

3級：病斑面積占整個葉面積的5%～10%；

5級：病斑面積占整個葉面積的11%～20%；

7級：病斑面積占整個葉面積的21%～40%；

9級：病斑面積占整個葉面積的40%以上。

藥效計算方法：

式中：CK0——空白對照區(qū)施藥前病情指數(shù)；CK1——空白對照施藥后病情指數(shù)；PT0——藥劑處理區(qū)施藥前病情指數(shù)；PT1——藥劑處理區(qū)施藥后病情指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物多肽對黃瓜生長勢的影響

4月2日調(diào)查生物多肽對黃瓜生長勢的影響結(jié)果見表1，生物多肽對黃瓜具有較好的促生效果，處理組黃瓜株高、莖粗均高于對照組CK，但均與CK差異不顯著。生物多肽1 000、1 500倍液處理組黃瓜株高分別為110.8 cm和102.3 cm，分別比對照組增高了14.3 cm和5.8 cm，3者間不存在顯著性差異。生物多肽1 000、1 500倍液處理組黃瓜莖粗分別為2.5 cm和2.3 cm，分別比對照組提高了0.6、0.4個百分點，3者間不存在顯著性差異。

5月2日調(diào)查生物多肽對黃瓜生長勢的影響結(jié)果見表1，生物多肽對黃瓜具有一定的促生效果，處理組黃瓜株高、莖粗均高于對照組。生物多肽1 000倍液處理組黃瓜長勢最好，優(yōu)于生物多肽1 500倍液處理組。生物多肽1 000倍液處理組黃瓜株高為173.9 cm，較對照組提高了13.8%，兩者間存在顯著性差異。生物多肽1 000、1 500倍液處理組黃瓜莖粗分別為2.8 cm和2.5 cm，較對照組分別提高了33.3%和19.0%，三者間不存在顯著性差異。生物多肽1 000倍液處理組黃瓜葉片數(shù)量最高，為8.3片，3個處理間無顯著差異。

表1 生物多肽對黃瓜生長勢的影響

2.2 生物多肽對黃瓜產(chǎn)量的影響

生物多肽對黃瓜產(chǎn)量的影響見表2，生物多肽處理組黃瓜單瓜質(zhì)量、前5次采收小區(qū)平均產(chǎn)量均高于對照組，殘次瓜數(shù)減少，說明施用生物多肽對黃瓜具有一定的增產(chǎn)作用，且品質(zhì)得到改善。黃瓜單瓜質(zhì)量的調(diào)查結(jié)果顯示，生物多肽1 000倍處理組黃瓜單瓜質(zhì)量最高，達171.5 g，較對照組（159.2 g）增加7.7%，且兩者間存在顯著性差異；生物多肽1 500倍液處理組單瓜質(zhì)量為166.2 g，與對照差異不顯著。前5次采收小區(qū)平均黃瓜產(chǎn)量結(jié)果顯示，生物多肽處理組產(chǎn)量稍高于對照組，殘次瓜數(shù)低于對照組。折合667 m2產(chǎn)量均高于對照組，其中生物多肽1 000倍處理組最高，為4 221 kg，生物多肽1 500倍處理組為4 185 kg，而對照為4 026 kg。

表2 生物多肽對黃瓜產(chǎn)量的影響（5月13日）

2.3 生物多肽對黃瓜白粉病的防治效果

生物多肽對黃瓜白粉病防治效果見表3，生物多肽作為新型微生物蛋白農(nóng)藥對黃瓜白粉病具有較好的誘導抗病性。在第1次（3月6日）施用生物多肽后13 d（3月19日），田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)有黃瓜白粉病發(fā)生，生物多肽1 000、1 500處理組病株率均為13.3%，病情指數(shù)分別為16.7和5.9。4月2日調(diào)查發(fā)現(xiàn)，生物多肽2個處理組病株率均有所增多，田間白粉病有蔓延之勢，生物多肽1 000倍液處理組防效為60.6%，生物多肽1 500倍液處理組防效為50.0%，二者間不存在顯著性差異。5月2日調(diào)查發(fā)現(xiàn)，生物多肽1 000倍液處理組黃瓜白粉病得到控制，病株率未增加，為20.0%，防治效果為68.3%；生物多肽1 500倍液處理組黃瓜白粉病病株率雖略有增加，但防治效果較好，為64.1%，生物多肽2個處理組間不存在顯著性差異。

表3 生物多肽對黃瓜白粉病的防治效果

2.4 生物多肽對黃瓜抗逆性及安全性

田間肉眼觀察，生物多肽處理組的黃瓜植株均未出現(xiàn)藥害現(xiàn)象，各處理組黃瓜長勢良好，與對照組一致；因此，明確生物多肽1 000、1 500倍液對黃瓜作物安全。

田間試驗中，6月上旬北京地區(qū)遇強降雨天氣，試驗棚室位于低洼地塊，棚內(nèi)積水嚴重，對照組黃瓜出現(xiàn)植株萎蔫、葉片變黃病狀，生物多肽處理組黃瓜長勢正常。間接說明生物多肽可以促進黃瓜生長，植株根系發(fā)達，對澇害逆境具有較強抗性。

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，施用生物多肽能在一定程度上促進黃瓜植株生長，使植株粗壯、葉片深綠，株高和莖粗均高于對照組，這與之前在番茄、芹菜等蔬菜作物上開展相關試驗結(jié)果相似[1]。在對黃瓜葉片數(shù)量調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，生物多肽處理組和對照組并無明顯差別，這與黃瓜作物葉片數(shù)量少、面積大等生長特性有關。有研究表明，生物多肽對誘導辣椒、茄子等作物開花有較好的促進作用，表現(xiàn)為：作物開花數(shù)量增加、始花期提早、開花直徑增加等，黃瓜作物表現(xiàn)為：單稈生長，同時受田間農(nóng)事操作、整枝打杈習慣影響，此次試驗并未對生物多肽誘導黃瓜開花效果進行調(diào)查。

在誘導抗病效果方面，在試驗進行中有黃瓜白粉病發(fā)生，生物多肽作為微生物蛋白農(nóng)藥，可激發(fā)植物自身的抗病蟲基因表達；因此，田間重點調(diào)查施藥后黃瓜植株新生葉片病害發(fā)生情況。連續(xù)施用生物多肽后，黃瓜白粉病發(fā)病情況得到有效控制，生物多肽1 000倍液處理組第4次藥后19 d防治效果達68.3%，生物多肽對防治白粉病具有良好的持效性，且施藥后黃瓜葉面無明顯藥斑殘留，植物無藥害現(xiàn)象發(fā)生。北京地區(qū)每年3—6月為白粉病高發(fā)季節(jié)，同時白粉病發(fā)生受田間管理，土壤、基質(zhì)攜帶病菌，種苗選育抗病品種等多種因素影響，可通過做好土壤消毒、棚室表面消毒、硫磺熏蒸等病害綠色防控技術，降低田間病害發(fā)生概率。

在對產(chǎn)量的影響分析中，施用生物多肽可提高黃瓜單瓜質(zhì)量，這與前人的試驗結(jié)果相似[3]，同時降低殘次瓜數(shù)量，提高黃瓜作物的產(chǎn)品品質(zhì)。本研究受試驗經(jīng)費制約，并未對黃瓜內(nèi)在品質(zhì)如黃瓜蛋白質(zhì)、碳水化合物、大量元素含量等營養(yǎng)價值指標進行檢測，在下一步的工作中還可明確相關內(nèi)容，完善生物多肽對蔬菜作物的作用效果。

在田間試驗中，因受降雨影響，試驗棚室內(nèi)積水嚴重，生物多肽處理組黃瓜長勢正常，并未出現(xiàn)葉片變黃、植株萎蔫等澇害病狀，間接說明生物多肽可誘導黃瓜作物抵抗?jié)澈δ婢场Ｔ谙乱徊降脑囼炛校€應對黃瓜根系開展相關調(diào)查研究，如在黃瓜采收后，挖出黃瓜根系進行評級比較，明確生物多肽對促進作物根系生長的作用效果。