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6种生长调节剂对西瓜低温胁迫的恢复效果

李长根 孙兴祥 马江黎




摘    要:为探明不同生长调节剂对西瓜冷害胁迫的恢复效果,以‘早佳(8424)为试材,研究了在模拟冷害形成后6种不同生长调节剂对西瓜产量和品质的影响。结果表明:低温胁迫下,6种生长调节物质均能促进植株伸蔓、增加叶片数和节数,但对西瓜产量和品质的影响不显著。爱多收对西瓜的恢复生长效果最好,蔓长、叶片数、总鲜质量、茎叶鲜质量比对照分别显著增加了59.74%、34.90%、75.58%、77.10%。海中宝和悠仙美地对西瓜品质改善效果较好,平均可溶性固形物含量分别比对照分别提高了11.98%和11.18%。综上所述,在实际生产中,西瓜幼苗遭受冷害胁迫后,前期可喷施爱多收促进植株尽早恢复生长,后期可追施海中宝或悠仙美地以促进果实糖分的积累,改善西瓜品质。

关键词:西瓜;低温胁迫;生长调节剂

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,喜温耐热,是人们喜欢的夏令水果。为增加种植收益,多地采用早春简易塑料大棚多层覆盖模式栽培西瓜。但简易大棚保温效果相对较差,易受强冷天气影响,导致瓜苗在生理和形态上形成损害,严重影响西瓜产量和品质[1]。低温胁迫已成为限制西瓜设施栽培大面积推广的主要障碍因素之一[2-3]。

在生产中,瓜农们通过选用抗寒耐低温西瓜品种和砧木、避开寒流种植、多层覆盖、抗寒锻炼、喷洒抗逆药剂[4]等措施,增强西瓜抗逆性、减轻低温胁迫的影响。有关植物抗逆性药剂研究的报道有不少,如复硝酚钠、黄腐酸、硅等成分能够促进植物生长发育和营养吸收,提高产量、增强抗逆能力[5-7]。目前西瓜抗冷害研究主要集中在冷害鉴定、冷害对生理生化指标影响方面[8],研究缺乏深度,在生产实践中应用也较少。通过模拟生产中低温胁迫西瓜幼苗的场景,初步明确西瓜遇到低温胁迫后的症状,并选用6种生长调节剂缓解西瓜的低温伤害,研究其对西瓜低温胁迫的改善效果,筛选出综合改善效果较好的生长调节剂,以期为正确应对西瓜冷害、选择有效补救措施、早春工厂化育苗和西瓜设施栽培的健康稳定发展提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试西瓜品种‘早佳(8424),由新特丽种业提供。供试生长调节剂:爱多收(旭化学工业有限公司)、碧护(德国阿格福莱农林环境生物技术股份有限公司)、滋生(淮阳县旭日农业科技开发有限公司)、海中宝(广州大益农资贸易有限公司)、好利硅(镇江市泰润农业科技有限公司)和悠仙美地(山西广宇通科技股份有限公司)。

1.2 试验处理

采用双大棚+地膜覆盖栽培方式,基肥施入复合肥(硫酸钾型mN∶mp∶mk=15∶15∶15)30 kg,二胺30 kg,深翻,整地作畦,棚四周配套开沟。2018年1月11日穴盘基质播种育苗,待幼苗长至3叶1心后于3月8日移栽到大棚,每小区面积40 m2,定植40株,3次重复。西瓜幼苗活棵后,3月16—18日(夜间温度4~9 ℃)打开棚门、卷起外棚围裙、揭去小拱棚膜,模拟低温胁迫,持续3 d,观察苗情。冷害形成后于3月30日第1次喷洒生长调节剂(用量如表1所示),因第1次施用后冷害症状未能全部消除,故施2次。4月10日第2次喷洒生长调节物质,4月15日测定生长指标,6月22日采收测产。采用双蔓整枝,其他管理方式参照盐城地区早春西瓜种植模式[9]。

1.3 冷害指数计算

冷害症状调查时,随机选择100株西瓜苗,对照冷害症状分级标准进行分级,并根据公式计算冷害指数。根据Semeniuk的方法[10]进行冷害分级(表2)并计算冷害指数,计算公式如下:

1.4 指标测定

植株采集后拍照,测量茎高、茎粗、蔓长、叶片数、节数。其中茎高:子叶着生部位到根颈部的距离。茎粗:根颈部的直径。鲜质量称量:用电子天平(感量:0.01 g)分别称量茎叶鲜质量和根鲜质量。干质量称量:将茎叶和根放入恒温箱,105 ℃杀青10 min,80 ℃烘至恒重,称量茎叶干质量、根干质量。可溶性固形物含量测定:采用手持式折光仪测定中心和边部可溶性固形物含量。

1.5 数据分析

数据分析运用WPS 2016表格和SPSS 18.0软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 冷害症状

西瓜幼苗冷害指数为1.28,为轻度冷害。表现出的症状主要为(图1):老叶出现脱水、萎蔫、外缘卷缩、黄化;植株生长缓慢无力;部分植株根系发黄,断裂。

2.2 不同生长调节物质处理对西瓜幼苗的恢复效果

2.2.1 不同生长调节物质处理对西瓜植株生长的恢复效果 由表3可知,不同生长调节剂处理对低温胁迫后西瓜茎高、茎粗、蔓长、叶片数、节数均有不同程度的影响,其中对蔓长、叶片数的影响显著,对茎高、茎粗以及节数的影响不显著。处理2~6对茎高均有促进作用。不同处理对茎粗的影响程度不同,处理1和处理5 的恢复效果较好,其他处理反而抑制了茎粗。处理1、2、4、5、6都能不同程度地促进西瓜蔓的生长,其中处理1效果最佳,较对照增加了59.74%,达显著性差异。不同处理都能不同程度地促进西瓜叶片的生成,其中处理1和5效果较好,较对照分别增加了34.90%和24.43%,达显著性差异。不同处理均可促进西瓜植株节数的增加,但差异均不显著。综合分析,除处理3只有效增加西瓜叶片数外,其他处理均可以有效促进低温胁迫后西瓜蔓长的伸长和叶片数的增加,其中处理1的改善效果最好,6个处理均可增加西瓜的節数。

2.2.2 不同生长调节物质处理对西瓜植株生物量的恢复效果 表4结果表明,6种生长调节物质处理的总鲜质量和茎叶鲜质量均显著高于对照,其中处理1高于对照75.58%和77.10%,处理5高于对照54.93%和55.80%,其他处理较对照均未达显著差异。不同处理的总干质量和茎叶干质量均高于对照,但均未达到显著差异。不同处理的根鲜质量和干质量高于或略低于对照,但差异不显著。综合分析,处理1和处理5对低温胁迫后的西瓜植株总鲜质量和茎叶鲜质量的恢复效果较好,其他处理对总质量(鲜质量、干质量)、茎叶质量(鲜质量、干质量)均有一定的恢复作用,但差异不显著。

2.2.3 不同生长调节剂处理对低温胁迫后西瓜产量和品质的恢复效果 由表5可知,6种生长调节剂处理后对受害后西瓜产量均有一定的恢复效果,增产0.50%~9.05%,处理1的恢复效果最好,但差异不显著。不同处理的果实中心可溶性固形物含量无显著差异,其中处理4、处理5、处理6中心可溶性固形物含量高于对照,处理1、处理2、处理3略低于对照。处理4对果实品质的改善效果较好,平均可溶性固形物含量比对照增加11.98%,其次为处理6,比对照增加11.18%。

3 讨论与结论

早春设施西瓜栽培常会遭受冷害,包括低温(0 ℃左右)或亚低温(低于15 ℃)的冷害,轻则影响产量和品质,重则导致绝收。研究表明,西瓜幼苗在低于5 ℃条件下处理3 d,冷害指数达1.20~2.00,12 ℃条件下处理2 d,冷害指数达1.10[11-13]。但这些报道中关于低温胁迫的模拟仅限于实验室,关于在大田中模拟低温胁迫效果的研究还未见报道,而生产上西瓜冷害多发生于大田生长期,因此,研究大田西瓜低温胁迫以及恢复生长技术更具有实践指导意义。低温胁迫下植株最敏感的响应是生长抑制和生物量降低,西瓜在遭受冷害胁迫后,光合色素含量降低,光合作用减弱,茎叶生长速率减缓,抑制西瓜地上部分的生长,阻碍干物质积累[14-15]。笔者以‘早佳(8424)为材料,结果表明,夜间温度在4~9 ℃,连续3 d,西瓜幼苗遭受冷害,冷害指数达到1.28,具体表现为老叶脱水、萎蔫、外缘卷缩并黄化,植株生长受抑制,植株根系发黄、断裂。

王耀辉[16]研究发现,爱多收、碧护对大樱桃低温胁迫的缓解效果优于其他植物生长调节剂;朱敏等[17]研究表明,100 mg·L-1的爱多收显著提高杧果产量,但对单果质量及内在品质影响不显著。本研究表明,爱多收和碧护能够有效促进西瓜蔓长伸长,增加叶片数、总鲜质量以及茎叶鲜质量,缓解低温胁迫对西瓜幼苗生长的抑制,提高西瓜产量9.05%、2.01%,但对西瓜品质影响不明显。

蓬桂华等[18]研究发现,海藻叶面肥可以有效促进辣椒植株的生长,提高产量和品质,同时还可以缓解逆境对辣椒的伤害,提高植株的抗逆性。本研究表明,海中宝能够提高西瓜产量,中心可溶性固形物含量提高24.31%,有效改善西瓜品质。

高伟等[19]研究发现,底施黄腐酸钾肥料,可以有效提高番茄产量,增加可溶性糖含量。本研究表明悠仙美地能够在一定程度上提高西瓜产量,西瓜中心可溶性固形物含量提高22.19%,与高伟等[19]的研究结果一致。

综上所述,大棚夜间低温在4~9 ℃,西瓜幼苗容易遭受冻害,低温胁迫下,西瓜幼苗生长受抑制,新根量少,发根慢,严重影响后期产量和品质,应注意加强管理。低温胁迫下,爱多收、碧护、滋生、海中宝、好利硅、悠仙美地均能够不同程度地促进植株伸蔓、增加叶片数和节数,植株生长指标差异较大,但对提高产量和品质的作用效果不显著。爱多收对低温胁迫下西瓜幼苗的恢复生长作用最好,海中宝和悠仙美地对提高产量和改善品质作用效果较好。由此可知,在实际生产中,大棚西瓜幼苗遭受低温胁迫后,前期可喷施爱多收促进植株尽快恢复生长,后期追施海中宝或悠仙美地以促进糖分的积累,改善西瓜品质。

参考文献

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