殼聚糖對苦瓜植株生長發(fā)育的影響

胡繁榮，劉 健，羅 軍，方 勇，何美仙

（金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院，浙江 金華 321007）

殼聚糖（chitosna）是甲殼素脫乙酰基后形成的一種高分子陽離子多聚糖，可制成植物生長調(diào)節(jié)劑、土壤改良劑、種子包衣劑、葉面噴灑劑，也可用作殺蟲劑、殺菌劑等。殼聚糖在黃瓜、芥蘭、不結(jié)球白菜等蔬菜作物上的應(yīng)用效果及其對作物的生理生化影響已有試驗研究，但殼聚糖對苦瓜的作用研究很少。試驗研究不同濃度殼聚糖對苦瓜生長發(fā)育的影響，以期為殼聚糖作為植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

苦瓜品種為“碧綠”，農(nóng)友種苗有限公司（中國）產(chǎn)品。

殼聚糖為白色粉末，脫乙酰度大于95%，分子量1 700，浙江仙居縣滕旺殼聚糖廠生產(chǎn)。準確稱取殼聚糖2 g，用1%冰醋酸200 mL溶解，蒸餾水定容至1 000 mL，制成2 000 mg/L母液，備用。

1.2 試驗方法

試驗在金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院蔬菜基地中進行，選擇溫光條件較好的區(qū)域作為試驗小區(qū)。采用穴盤（50穴）育苗，基質(zhì)為草炭∶有機復(fù)合肥=3∶1（體積比）。播種時間為2008年3月10日，播后及苗期管理采用常規(guī)方法。苦瓜幼苗第3片真葉展開時高畦定植（2008年4月15日），行距3 m，株距2 m，定植密度110株/667m2，采用地膜覆蓋，鋪設(shè)滴灌設(shè)備，抽蔓后引蔓上架，定植后的田間管理采用常規(guī)方法。

殼聚糖設(shè)100、150、200 mg/L處理，以清水為對照（CK），隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積120 m2。苦瓜幼苗定植成活后第1次處理，用噴霧器噴葉，葉面、葉背噴灑均勻，之后每隔7 d噴1次，共計噴灑6次。

1.3 測定方法

1.3.1 雌雄花著生狀況 苦瓜定植后，調(diào)查前15節(jié)的雌雄花著生狀況，每天記錄雌花數(shù)、雌花節(jié)位、雌花開花時間、化瓜數(shù)、雄花開花數(shù)，按公式（1）（2）計算化瓜率、雌雄比。

1.3.2 品質(zhì)指標的測定 最后一次噴葉后3 d，選擇大小、長勢基本一致，當天開花的雌花進行標記，標記后15 d采收，每處理3條瓜，用清水沖洗干凈，吸去果面水分，切取果實中段約3 cm，切碎，混勻，待測。以下均重復(fù)測定3次。

可溶性糖含量的測定：參照蒽酮法，按公式（3）計算可溶性糖含量。

式中：C表示由標準曲線求得的標準糖量（μg）；VT表示提取液的總體積（mL）；Vs表示用于測定的待測液體積（mL）；M表示樣品鮮質(zhì)量（g）。

可溶性蛋白質(zhì)含量的測定：參照考馬斯亮藍G-250法。按公式（4）計算可溶性蛋白質(zhì)含量。

式中：C表示由標準曲線求得的標準蛋白量（μg）；VT表示提取液的總體積（mL）；Vs表示用于測定時的加樣體積（mL）；M表示樣品鮮質(zhì)量（g）。

維生素C含量的測定：稱取樣品1.0000 g左右，用 10 mL 草酸（0.05 mol/L）—EDTA（0.2 mmol/L）溶液研磨勻漿，充分振動，靜置1 h，4 000 r/min離心15 min，上清液為待測液。吸取上清液1 mL，加上述草酸—EDTA溶液2 mL，偏磷酸—乙酸溶液（將3 g偏磷酸溶于40 mL 1∶5的冰醋酸中，定容至50 mL）0.2 mL，1（濃硫酸）∶19（蒸餾水）硫酸溶液 0.4 mL，充分混勻，再加5%鉬酸銨溶液0.8 mL，蒸餾水5.6 mL，充分混勻，30℃水浴15 min，用紫外可見分光光度計測定OD760。以標準Vc制作標準曲線。用每百克鮮樣含維生素C的毫克數(shù)表示維生素C的含量，按公式（5）計算。

式中：C表示由標準曲線求得的維生素C量（mg）；VT表示提取液的總體積（mL）；Vs表示用于測定時的加樣體積（mL）；M表示樣品鮮質(zhì)量（g）。

1.3.3 前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量的測定 2008年5月20日之前采收的果實為前期產(chǎn)量，11月10日拉秧，最后一次采收。采收的所有果實為總產(chǎn)量。采收按市場標準，稱取每小區(qū)、每次采收的所有苦瓜果實的總質(zhì)量，再除以每小區(qū)的株數(shù)，即為平均單株產(chǎn)量。

1.4 統(tǒng)計分析

結(jié)果采用DPS軟件Duncan′s新復(fù)極差多重比較進行顯著性分析，表數(shù)據(jù)為各次重復(fù)的平均值。

表1 殼聚糖對苦瓜雌雄花著生的影響

2 結(jié)果與分析

2.1 對雌雄花著生狀況的影響

由表1可見，不同濃度殼聚糖處理苦瓜單株雌花數(shù)均極顯著高于對照。隨著殼聚糖濃度的增加，單株雌花數(shù)增加；當殼聚糖濃度增加到200 mg/L時，單株雌花數(shù)隨著殼聚糖濃度的繼續(xù)增加而逐漸減少，以150 mg/L處理的單株雌花數(shù)最多，顯著高于其他處理，比對照提高了75%。

不同濃度殼聚糖處理苦瓜第一雌花著生節(jié)位極顯著低于對照。在較低濃度范圍內(nèi)，隨著殼聚糖濃度的增加，第一雌花著生節(jié)位降低；當殼聚糖濃度增加到200 mg/L時，第一雌花著生節(jié)位隨著殼聚糖濃度的繼續(xù)增加而逐漸升高；以150 mg/L處理的第一雌花著生節(jié)位最低，與200 mg/L處理差異顯著，但極顯著低于其他處理，比對照降低了3.8節(jié)。

不同濃度殼聚糖處理苦瓜第一雌花開花時間也極顯著早于對照。在較低濃度范圍內(nèi)，隨著殼聚糖濃度的增加，第一雌花開花時間提早；當殼聚糖濃度增加到一定大小時，第一雌花開花時間隨著殼聚糖濃度的繼續(xù)增加而逐漸延遲；以150 mg/L處理的第一雌花開花時間最早，極顯著早于其他處理，比對照提早了12.2 d。

不同濃度殼聚糖處理苦瓜化瓜率極顯著低于對照。以150 mg/L處理的化瓜率最低，但與200 mg/L處理差異不顯著，但顯著低于100 mg/L處理，比對照降低了35.2%。

不同濃度殼聚糖處理苦瓜單株雄花數(shù)以150 mg/L 處理的最少，與 200 mg/L、0 mg/L（CK）處理差異不顯著，但顯著低于100 mg/L處理，比對照減少了2.4%。

不同濃度殼聚糖處理苦瓜雌雄比極顯著高于對照。以150 mg/L處理的雌雄比值最大，與200 mg/L處理差異不顯著，但顯著高于100 mg/L處理，比對照提高了79.4%。

2.2 對可溶性糖含量的影響

從表2中可知，在試驗設(shè)定的濃度范圍內(nèi)，隨著殼聚糖濃度的升高，可溶性糖含量亦逐漸升高，以200 mg/L處理的可溶性糖含量最高，達20.1 mg/g，比對照的可溶性糖含量（13.1 mg/g）提高了53.4%。

表2 殼聚糖對苦瓜果實可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)及維生素C含量的影響

2.3 對可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

由表2可知，殼聚糖處理對苦瓜果實的可溶性蛋白質(zhì)含量有顯著的影響，各處理均顯著高于對照。以150 mg/L處理的可溶性蛋白質(zhì)含量最高，為156.6 mg/g，比對照的可溶性蛋白質(zhì)含量（111.8 mg/g）提高了40.1%。

2.4 對維生素C含量的影響

從表2中可以看出，殼聚糖處理對苦瓜果實的維生素C含量有顯著的影響，各處理均顯著高于對照。在較低濃度范圍內(nèi)，隨著殼聚糖濃度的升高，維生素C含量也升高；當殼聚糖濃度升高到一定大小時，維生素C含量隨著殼聚糖濃度的繼續(xù)升高而逐漸降低。以150 mg/L處理的維生素C含量最高，為90.1 mg/100g，比對照的維生素C含量（45.7 mg/100g）提高了97.2%。

2.5 對前期產(chǎn)量和總產(chǎn)量的影響

由表3可知，殼聚糖處理能夠顯著提高苦瓜單株前期產(chǎn)量和單株總產(chǎn)量。單株前期產(chǎn)量，在較低濃度范圍內(nèi)，隨著殼聚糖濃度的升高，單株前期產(chǎn)量也升高；當殼聚糖濃度升高到一定大小時，單株前期產(chǎn)量隨著殼聚糖濃度的繼續(xù)升高而逐漸降低。以150 mg/L處理的單株前期產(chǎn)量最高，但與200 mg/L處理差異不顯著，比對照增產(chǎn)46.7%。單株總產(chǎn)量，也與殼聚糖濃度存在密切關(guān)系，100 mg/L處理與對照差異不顯著；以150 mg/L處理的單株前期產(chǎn)量最高，極顯著高于對照，但與200 mg/L處理差異不顯著，比對照增產(chǎn)13.5%。

表3 殼聚糖對苦瓜單株產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論與討論

本試驗研究結(jié)果表明，殼聚糖能夠促進苦瓜花芽分化，降低雌花節(jié)位，增加雌花數(shù)量，提早雌花開花時間，降低雄花分化的數(shù)量，雌雄比顯著提高。殼聚糖對苦瓜的這種促雌作用，以150 mg/L處理最顯著，其次是200 mg/L處理。另外，殼聚糖還有減少化瓜的作用，化瓜率降低35.2%。宋士清等曾以不同濃度的殼聚糖溶液處理黃瓜，發(fā)現(xiàn)能促進黃瓜花芽分化，降低雌花節(jié)位，可見殼聚糖對黃瓜、苦瓜的促雌作用有相似之處，但其促雌作用機理有待進一步探討。

殼聚糖處理能夠顯著提高苦瓜果實的可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)和維生素C的含量，分別提高53.4%、40.1%、97.2%，其中可溶性蛋白質(zhì)含量和維生素C含量，在較低濃度時，隨著殼聚糖處理濃度的升高而增加，當殼聚糖濃度增加到一定值時，又隨著殼聚糖處理濃度的繼續(xù)升高而降低，而可溶性糖含量，在本試驗的濃度范圍內(nèi)，隨著殼聚糖處理濃度的升高而呈增加趨勢，這說明可溶性糖含量的提高可能對殼聚糖處理濃度的適應(yīng)范圍更廣，需要進一步深入研究適宜的殼聚糖濃度。這與宋士清、羅兵等在黃瓜上的研究結(jié)果基本一致。

前人研究結(jié)果證明，殼聚糖能夠提高黃瓜、番茄、小麥、水稻、玉米、不結(jié)球白菜、馬鈴薯等作物的產(chǎn)量。本文研究結(jié)果不僅證明了這一結(jié)論，還發(fā)現(xiàn)，殼聚糖處理對前期產(chǎn)量的促進作用顯著高于對總產(chǎn)量的促進作用，對產(chǎn)量的促進作用以150 mg/L處理最顯著，早期產(chǎn)量比對照增產(chǎn)46.7%，這也許由于苦瓜生長期較長（7個月）與后期沒噴殼聚糖有關(guān)。

由于殼聚糖與多數(shù)生長調(diào)節(jié)劑相比具有天然、無毒、無味、環(huán)境相溶性好、活性高、易降解等優(yōu)點，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有很大的發(fā)展前景，目前正成為研究熱點。但殼聚糖作為植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的研究在我國還很薄弱，對殼聚糖的作用機制還不清楚，特別是對碳、氮代謝的影響還相當不了解，這些均有待于進一步研究。

[1] 黃麗萍，劉宗明.甲殼素、殼聚糖在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，1996，（6）：18-21.

[2] 羅 兵，徐朗萊，孫海燕.殼聚糖對黃瓜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，27（1）：20-23.

[3] 徐芬芬，葉利民，徐金仁.殼聚糖對鹽脅迫下小白菜生長的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，（5）：60-62.

[4] 于仁竹，于賢昌，王桂紅.殼聚糖對黃瓜幼苗生長和生理特性的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2003，12（4）：102-104.

[5] 歐陽壽強，徐朗萊.殼聚糖對不結(jié)球白菜營養(yǎng)品質(zhì)和某些農(nóng)藝性狀的影響[J].植物生理學(xué)通訊，2003，39（1）：21-24.

[6] 劉航海，鄧鋼橋.殼聚糖在水果保鮮中的應(yīng)用[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，（4）：97-99.

[7] 陳惠萍.殼聚糖在農(nóng)作物產(chǎn)品保鮮及抗逆性方面的研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，（13）：6898-6899，6902.

[8] 劉 偉，楊廣玲，王金信，等.0.3%殼聚糖水劑對番茄產(chǎn)量和病害發(fā)生的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)藥，2004，3（2）：30-32.

[9] 葉利民，夏瑾華，徐芬芬，等.殼聚糖浸種對水稻種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，37（6）：21-22.

[10] 劉和眾，劉東輝，劉豐佳，等.甲殼素植物生長調(diào)節(jié)劑在玉米上的應(yīng)用[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，1996，8（4）：90-92.

[11] 劉亞君，遲勝起，張克勤，等.幾丁質(zhì)寡糖誘導(dǎo)小麥抗白粉病作用的研究[J].植物保護，2001，27（5）：1-3.

[12] 鄒 琦.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[13] 劉永軍，郭守華，楊曉玲.植物生理生化實驗[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000.

[14] 張憲政，陳鳳玉，王榮富.植物生理學(xué)實驗技術(shù)[M].遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1994.

[15] 宋士清，劉 微，劉桂智，等.4種生物源化學(xué)誘抗物質(zhì)對溫室黃瓜幼苗鹽脅迫逆境的誘抗效果比較[J].河北科技師范學(xué)院學(xué)報，2010，24（3）：1-8.

[16] 于漢壽，吳漢章，張益民，等.甲殼素衍生物在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用及展望[J].世界農(nóng)業(yè)，1999，239（3）：30-31.