多效唑在黄瓜基质育苗中的应用效果研究
| 摘要 | 为了探讨喷施多效唑（PP333）对黄瓜幼苗质量的影响，本试验以'津春 4 号’黄瓜为试材，分别在露土期、子叶平展期、1 叶 1 心期喷施不同浓度的多效唑水溶液，通过对幼苗株高、茎粗、下胚轴长、根系活力、叶绿素（Chl）含量等指标的测定来衡量其对黄瓜育苗质量的影响。结果表明：喷施多效唑能明显防控黄瓜幼苗徒长，能够降低幼苗的株高、下胚轴长度，增大茎粗，提高根冠比，提高壮苗指数。在子叶平展期喷施 200 mg/L 的多效唑时，幼苗品质显著优于其他处理时期和浓度，为最适宜处理组合。
黄瓜（Cucumis sativus L.）为葫芦科一年生蔓生或攀援草本植物，也称胡瓜、青瓜。随着设施蔬菜的发展，黄瓜现已成为中国设施主要栽培的蔬菜之一。黄瓜育苗是黄瓜栽培的基础环节，而培育壮苗更是栽培取得成功的关键环节。目前设施黄瓜育苗极易出现根系弱、徒长现象，主要原因是设施条件下，易形成高温、高湿以及弱光环境，影响黄瓜幼苗正常生长发育。多效唑是三唑类植物生长延缓剂，主要是通过抑制赤霉素的生物合成来影响植物的生长发育和生理生化过程，具有延缓植株生长和抑制茎枝伸长、促进成花和坐果、抑制细菌和害虫、提高作物产量、提高耐盐性和延缓植物衰老等多种效应。近年来，关于多效唑的研究主要集中在对辣椒、番茄、黄瓜、甜菜等作物的影响。王林闯等研究了不同浓度多效唑对辣椒苗期生长的影响，结果表明多效唑可控制辣椒苗徒长现象，100 mg/kg浓度为宜；薛艳等报道使用多效唑等植物生长调节剂可对蔬菜、果树种植中出现的植株和枝条徒长进行控制，增强果蔬的抗性，提高果蔬的产量；汤日圣等 在油菜子叶期每667 m2 施多效唑 40 g，与对照相比，株高、缩茎段均较低，根茎均增粗。本试验通过喷施不同浓度多效唑，探求多效唑在黄瓜苗期施用的最佳浓度、喷施量及施用时期，达到高效优质生产壮苗的目的，为管控黄瓜幼苗徒长以及培育壮苗提供理论与实际的参考依据。供试黄瓜品种为'津春 4号’，供试药品为 15% 的多效唑可湿性粉剂。试验于 2018 年 8 月 2 8日在塔里木大学园艺试验站连栋温室内进行。挑选形状、质量近似的饱满的黄瓜种子，浸 种 6 h，后置于 2 8 ℃恒温箱内催芽。种子露白后播种于5 0 孔穴盘中，基质选择蛭石与营养土（3:1），播种前需要将水浇透（穴盘底部有滴水出现为止），播种后上面覆盖1 cm 厚的基质，并用塑料薄膜覆盖保温保湿。除试验处理外，其他均按常规管理。多效唑设6 个浓度，分别为 0（CK 蒸馏水 ）、50、100、150、200、250 mg/ L，分别于露土期（拱土率为 75% 时）、子叶平展期、1 叶 1 心期均匀喷施叶片，共18 个处理，每个处理 30 株，设 3 次重复。每次多效唑喷洒数量为 50 ml/ 穴盘，以所有的叶片均匀喷洒至叶片滴水为喷施标准。叶面积使用方格法进行测定。幼苗地上部及根的干鲜重用电子天平测定。干重采取烘干法：测完鲜重后，将幼苗放入烘箱，105 ℃杀青 20 min，80℃烘干至恒重，测干重。叶绿素含量用叶绿素含量测定仪 SPAD-502 测定，植物根系活力采用 TTC 法测定 ，可溶性糖含量测定采用蒽酮法，可溶性蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝 G250 染色法，植物组织中 MDA 含量的测定，细胞质膜透性的测定采用电导法 。原始数据采用 Excel 进 行处理，利用 DPS 7.05 软件对数据进行方差分析。不同时期多效唑处理对黄瓜幼苗形态指标的影响如表 1所示，在不同时期喷施不同浓度的多效唑溶液，均能显著控制植株的株高、下胚轴长度。以浓度为 250 mg/L 的多效唑处理植株时，在植株的 1 叶 1 心期处理效果最明显，其株高平均值为 4.2 cm，比对照降低了50%；其次是子叶平展期处理浓度为 200 mg/L 的，其株高为4.8 cm，比对照降低了 42%。
注：同列数字后不同小写字母表示差异显著（P < 0.05），下同。
使用多效唑处理的幼苗其茎粗均显著高于对照；子叶平展期喷施多效唑浓度为 150 mg/L 时，茎粗增长效果最显著，茎粗平均值为 4.82 mm，比对照升高了15%。在子叶平展期，150 mg/L处理浓度下的下胚轴最短，其最小值为 1.95 cm， 比 CK 低54%。最佳处理时期为子叶平展期，相比其他 2 个时期下胚轴与株高都有显著降低，而茎粗有显著增大。综上所述，防控黄瓜幼苗徒长的最佳组合是子叶平展期用 150 mg/L 浓 度的多效唑处理。不同处理下的幼苗地下部干鲜重和对照相比存在显著差异，说明在一定浓度范围内，多效唑溶液对黄瓜幼苗进行喷叶面处理，能够促进幼苗地下部的生长。根冠比能够反映地上部与地下部的相关性，3 个处理时期中最佳时期是子叶平展期，处理浓度为 200 mg/L，此时黄瓜幼苗的根冠比最大为 0.29，比对照高 48.3%；其次是 1 叶 1 心期，处理浓度为200 mg/L 时根冠比为 0.32，比对照高 37.5%；然后是露土期处理浓度为 150 mg/L，此时根冠比为 0.20，比对照高 25%；并且子叶平展期的每个处理浓度的根冠比均高于对照。说明此时期多效唑对地下部分的作用强于地上部分。因此，对于黄瓜幼苗干鲜重最佳组合是子叶平展期用 200 mg/L 浓度的多效唑处理。壮苗指数是可以反映幼苗质量的综合指标，如表 2 所示，在黄瓜幼苗生长的不同时期、喷施不同浓度的多效唑其影响效果不同，但总体来看，露土期喷施 150 mg/L 的多效唑浓度最佳，达到最大值 1.22，子叶平展期喷施 200 mg/L 的多效唑浓度最好，其值为 2.00，1 叶 1心期喷施浓度为 50 mg/L 的 效果最佳，最大值为 1.51，高于对照 51.0%。喷施不同浓度的多效唑后，子叶平展期的的壮苗指数的值在 1.46~2.00 的 范围内，1 叶 1 心期在 1.28~1.51，露土期 1.08~1.22，综上所述影响幼苗质量的最佳组合是子叶平展期用 200 mg/L 浓度的多效唑处理。
叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，叶绿素含量的大小可反映植株的光合性能，光合能力越强，可以为植物的生长发育积累更多的营养物质，也可以更好的培育健壮黄瓜苗。由图 1 所示，不同浓度的多效唑喷施不同时期的黄瓜苗其叶绿素含量大都在 40~50范围内。在露土期，喷施多效唑浓度 200 mg/L 时， 叶 绿 素含 量 最 高， 其 值 为 48.7， 高于对照 30.6%，各处理均与对照存在明显差异，叶绿素值在40~48.9；在子叶平展期，喷施多效唑浓度 200 mg/L 时，叶绿素含量最高，值为 51.4，高于对照 33.9%，各处理与对照都有显著差异，叶绿素值在45~51.4；在 1 叶 1 心期喷施多效唑浓度为 100 mg/L 时，叶绿素含量达到最大值为 44.4，比对照高 12.4%，叶绿素的值在 35~44.4；综合来看，3 个时期使用多效唑均能显著提高植株的光合能力，但最佳组合是子叶平展期用 200 mg/L 浓 度的多效唑处理。
图 1 不同时期多效唑处理对黄瓜幼苗叶绿素含量的影响MDA 是植物器官衰老或在逆境下遭受伤害，膜脂过氧化最终的分解产物，它含量的多少可以反映植物遭受逆境伤害的程度及膜系统受损程度，含量越高受到伤害的程度越大。如图 2 所示，与对照相比，不同浓度的多效唑处理均能显著降低黄瓜幼苗的MDA 含量，说明在一定浓度范围内施加多效唑可以减缓逆境对黄瓜幼苗的伤害，但不同时期的 MDA 含量达到最低的浓度不同；同对照相比，露土期 MDA 含量最低的多效唑浓度是 250 mg/L，子叶平展期是 200 mg/L，1 叶 1 心期是50 mg/L；露土期 MDA 的含量在 0.003~0.007 μmol/gFW，子叶平展期在 0.002~0.004 μmol/gFw， 1 叶 1 心期在 0.005~0.010 μmol/gFw，综上 3 个时期中使用多效唑处理，MDA 含量影响效果最佳组合是子叶平展期用200 mg/L 浓度的多效唑处理。
图 2 不同时期多效唑处理对黄瓜幼苗MDA 含量的影响如图 3 所示，电解质渗出率反映的是植物对某种因素的抗性程度。在黄瓜幼苗露土期，使用不同浓度的多效唑处理发现在一定浓度范围内可降低电解质渗出率。说明使用合理浓度的多效唑能够在一定程度上提高植物的抗伤害性，露土期的处理浓度在 50~150 mg/L时，变化趋势先上升后下降，在 200 mg/L 浓度的多效唑处理下，电解质渗出率处于最小值 55%，并且低于对照12.9%；在子叶平展期，从总体上看使用多效唑对于电解质渗出率的影响程度较小，且均与对照无明显差异，并在200 mg/L 时最小值为 60%，稍低于对照，因此 200 mg/L 的多效唑有助于植物生长；而在 1 叶 1 心期，电解质渗出率变化总体呈上升趋势，在 150 mg/L 达到最小值 61% 稍高于对照。综上 3 个时期的分析，得出电解质渗出率最佳组合是露土期用 200 mg/L 浓度的多效唑处理。
图 3 不同时期多效唑处理对黄瓜幼苗电解质渗出率的影响如图 4 所示，当处理浓度为 50 mg/L 时，在幼苗露土、子叶平展、1 叶 1 心期，幼苗的根系活力均小于对照；当处理浓度为 100 mg/L 时，在幼苗露土期，幼苗的根系活力稍小于对照，在子叶平展期明显小于对照，在 1 叶 1 心期时超过对照；当处理浓度为 150 mg/L时，在幼苗露土期、子叶平展期，幼苗的根系活力均小于对照，在 1 叶 1 心期时远高于对照；处理浓度为 200 mg/L 时， 露土期与对照持平，在子叶平展期幼苗活力达到 3 个时期最大值 0.488 μgTTF/(g.h) FW， 比CK 高 15.1%，在 1 叶 1 心期时超过对照；浓度为 250 mg/L 时，除在子叶平展期低于对照，其他时期均高于对照。综上分析可知，最佳组合是子叶平展期用 200 mg/L 浓度的多效唑处理。
图 4 不同时期多效唑处理对黄瓜幼苗根系活力的影响
可溶性糖在植物体内主要是葡萄糖、蔗糖，在植物的整个生命历程中扮演重要角色。不仅能为植物的正常生长发育提供能量，还可以作为信号传递物质。从图 5 可以看出，在黄瓜幼苗露土期，可溶性糖的含量先降低后升高，但整体与对照无明显差异，在 100 mg/L时为临界最小值 0.13%，低于对照 35%，其后随着多效唑浓度升高，可溶性糖含量逐渐增多，当浓度为 250 mg/L 时可溶性糖含量达到最大值 0.24%；在子叶平展期，使用多效唑处理的与对照均无明显差别，但当浓度为 200 mg/L 可溶性糖含量达到最大值 0.24%；在 1 叶 1心期时，除处理浓度为 50 mg/L与对照可溶性糖含量基本接近，其他与对照都无明显差异。得出结论在露土期喷施 250 mg/L浓度多效唑最适宜，在子叶平展期 200 mg/L 浓度最适宜，1 叶 1 心期不喷施最适宜。
图 5 不同时期多效唑处理对黄瓜幼苗可溶性糖含量的影响壮苗指数能够很好的反映植株的健康程度，本试验通过研究不同浓度的多效唑对黄瓜育苗效果的影响，初步可以得出：喷施多效唑能明显控制黄瓜幼苗徒长，能够降低幼苗的株高、下胚轴长度，增大茎粗，提高根冠比，提高壮苗指数，在子叶平展期处理浓度为 200 mg/L 时，黄瓜幼苗的根冠比为 0.29，比对照高 48.3%，壮苗指数为 2.00，远高于露土期、1 叶 1 心期的其他处理浓度，有利于培育黄瓜壮苗。在子叶平展期，喷施200 mg/L 的浓度最为适宜，能促进植株的光合作用，提高植株根系的活力，提高可溶性糖的含量，不利于 MDA、 电解质的渗出，能够增强黄瓜幼苗的抗性。综上所述：最适宜时期为子叶平展期，适宜浓度为 200 mg/L。王艳婕研究发现有利于培育黄瓜幼苗壮苗的浓度是200 mg/L，郭忠菲等人研究发现对黄瓜幼苗进行喷叶处理效果最好的浓度是 50 mg/L 的多效唑溶液。本试验发现在子叶平展期喷施浓度为 200 mg/L多效唑溶液效果最好，这与前人王艳婕研究相符，与郭忠菲等人研究喷施多效唑可以抑制黄瓜徒长、提高壮苗指数相符。多效唑溶液通过对黄瓜幼苗徒长的抑制，从而对黄瓜后期坐果率、果实产量以及品质的各项指标产生的影响还有待继续研究。
作者：耿杨阳，郭彩华，周 宇，杨 平，杨建超，徐 诚，杨洪基，轩正英
