1-MCP對日光溫室黃瓜生長效應和產量的影響

尚玉臣，王瑞嬌，張藝馨，孫治強

（河南農業大學園藝學院 鄭州 450002）

1-甲基環丙烯（1-MCP）作為一種新型的果蔬保鮮劑，在采后處理上的應用十分廣泛，具有高效、無毒、化學性質穩定的新型乙烯受體抑制劑是目前國內外果蔬采后研究的熱點之一[1]。1-MCP通過競爭性與乙稀受體蛋白結合，抑制內源乙稀生成，延緩果蔬成熟與衰老，延長果蔬貯藏壽命，達到良好的保鮮效果[2-6]。在水果貯運保鮮方面，國內外很多學者分別對l-MCP在蘋果、梨、杏、柿、李、柑橘、草莓等[7-10]水果貯運保鮮的應用進行研究，結果均表明1-MCP可以有效延緩果實采后衰老，而且能提高果實的貯藏品質。在農產品抗病性方面，1-MCP也表現出積極的作用。Kawakami等[11]使用1-MCP處理水分脅迫下的棉花，結果表明，利用1-MCP處理的棉花葉片呈現出水分利用率提高、水勢下降、光合速率改善、氣體交換能力增強和葉綠素含量提高等趨勢。筆者主要以1-MCP的新領域應用為基點，將1-MCP應用于黃瓜苗期，研究1-MCP對黃瓜生長發育和產量的影響，亟待探明1-MCP在蔬菜栽培上的應用效果，進而推測1-MCP在苗期應用的作用機制。1-MCP在蔬菜栽培的應用上的研究并不多，因此，本研究也能為1-MCP在蔬菜栽培上的應用填補空白并為今后的研究提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1-MCP：試驗供試產品AF-701（有效成分為1.3%的1-MCP）來源于美國陶氏化學公司；黃瓜：日光溫室栽培試驗所選用的黃瓜品種為當地常用的適宜早春茬種植的‘津冬’，由天津科潤黃瓜研究所育種。

1.2 方法

試驗于2015年1月6日在鄭州市惠濟區毛莊綠園蔬菜生產基地進行播種育苗，2015年3月2日定植，2015年3月25日開始采收，2015年7月中旬結束采收。

日光溫室栽培試驗共設置7個處理，處理安排如表1。試驗設計：完全隨機區組設計；栽培壟規格為9 m×1.4 m，雙行種植，行距為140 cm，株距為40 cm，每個處理共45株黃瓜，重復6次，兩端各設置5壟保護行。分別于2015年2月23日進行T1處理；2月25日進行T2處理；2月28日進行T3、T4、T5處理；CK1、CK2為對照，噴水處理。根據栽培實際情況，每個處理都處理了7個穴盤的幼苗，使用劑量根據產品1-MCP有效濃度進行換算得出。

表1 日光溫室黃瓜試驗安排

1.3 測定項目與方法

1.3.1 植株相對長勢的統計方法 以對照處理長勢作為100%，各處理分別與對照相比得出各自百分比作為相對長勢。

1.3.2 雌花開花時間的統計方法 對第1、第2和第3個雌花開花時間做統計，每個小區以50%的植株開花日期為開花時間。

1.3.3 形態指標的測定方法 形態指標的測定需要在每個小區隨機標記5株長勢相差不多的黃瓜植株，在試驗周期內，準確采集測定這5株黃瓜植株的各項形態指標數據，以15 d為一個時間間隔進行測定，分別于定植后0、15、30和45 d測定每個植株的各項形態指標。

1.3.4 黃瓜植株高度的測定方法 用卷尺測定植株第1片真葉到植株生長點的高度，采用式1計算植株高度相對生長速率。

式1中V為植株高度相對生長速率，T1、T2為取樣時間，Ll、L2為2次測定的植株高度。

1.3.5 黃瓜莖粗度的測定方法 用游標卡尺測定莖基部直徑作為黃瓜植株的莖粗度，用式2計算植株莖粗度的凈生長量。

式2中H是黃瓜莖粗度的凈生長量，H1、H2分別是兩次測定的黃瓜植株莖粗度。

1.3.6 黃瓜葉片葉綠素含量的測定方法 黃瓜葉片葉綠素含量的測定采用日本Minolta公司出產的SPAD-502plus測定[12]，取每株上3個葉片分別測定后求平均值，用SPAD值表示。

1.3.7 黃瓜果實品質的測定 果實有機酸含量采用酸堿滴定法測定，可溶性蛋白采用考馬斯亮藍G-250法，維生素C含量用2，6－二氯酚靛酚法測定，硝態氮含量的測定采用水楊酸比色法測定[13]。

1.3.8 黃瓜產量的測定 經濟產量為每次收獲時記錄各小區果實的數量和產量、單果質量，最后計算總產量[14]。

1.4 數據分析

采用Excel 2016軟件和SPSS 19.0軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同1-MCP處理對日光溫室黃瓜植株長勢的影響

由圖1可以看出，3個時期中，T1的植株長勢顯著低于CK1，T2、T3、T4與CK1相比沒有顯著性差異，T5與CK2相比，在第2雌花開放時T5顯著高于CK2，其他時期均無顯著差異。在定植后14 d，T1、T2、T3、T4、T5 的植株長勢呈現增高趨勢；在前兩個時期內，T5的植株長勢最好，T1的植株長勢最差，第1次采收時，植株長勢以T4為最好。

圖1 不同1-MCP處理對日光溫室黃瓜植株長勢的影響

2.2 不同1-MCP處理對日光溫室黃瓜雌花開放日期的影響

由表2可以看出，在第1個雌花開放時，各處理間開花日期相差0～2 d，最早開花日期都出現在處理組，而最晚開花日期都出現在對照組。在第2個和第3個雌花開花時，各處理間的開花日期相差0～1 d。

表2 不同1-MCP處理對黃瓜雌花開放日期的影響

2.3 不同1-MCP處理對日光溫室黃瓜植株高度相對生長速率的影響

由表3可以看出，定植后15 d，T3與T4的黃瓜植株高度相對生長速率均顯著高于CK1，分別較CK1增加了24.68%和23.05%；T1的黃瓜植株高度相對生長速率則顯著低于CK1，較CK1減少了25.07%；T2與CK1沒有顯著性差異且低于CK1的相對生長速率；T5與CK2沒有表現出明顯差異，但其植株高度生長速率高于CK2；在定植后30 d，T4與T5的黃瓜植株高度相對生長速率分別顯著低于CK1和CK2，分別較CK1和CK2減少了 28.0%和 29.71%，而 T1、T2和 T3較 CK1無明顯差異；定植后45 d，各處理間均未表現出明顯差異。

表3 1-MCP對日光溫室黃瓜植株高度相對生長速率的影響

2.4 不同1-MCP處理對日光溫室黃瓜莖粗度凈增長量的影響

由表4可以看出，各處理與對照差異不顯著，但是對莖粗度的凈增長量，定植后15 d，T4高于CK1，較 CK1增長了 6.27%，T5小于 CK2；定植后30 d，T4較 CK1高 12.53%，T5較 CK2高15.38%；定植后45 d，T4和T5的莖粗度增長量分別小于CK1和 CK2。

表4 1-MCP對日光溫室黃瓜莖粗度凈增長量的影響

2.5 不同1-MCP處理對日光溫室黃瓜葉綠素含量的影響

由圖2可以看出，1-MCP對黃瓜植株葉片葉綠素含量影響較為明顯。在定植后15 d各處理間即表現出明顯差異；T1、T2、T3、T4 均顯著高于 CK1，分別較CK1增加了4.96%、7.76%、12.41%、7.74%，但是T5與CK2沒有表現出顯著性差異；在定植后30 d，T4與CK1差異性顯著，T4較CK1葉綠素含量增加了18.77%；但是定植45 d后各處理間均沒有表現出顯著性差異。

2.6 不同1-MCP處理對日光溫室黃瓜營養品質的影響

圖2 不同處理對日光溫室黃瓜葉綠素含量的影響

由表5可以看出，各處理維生素C含量差異不顯著，但是T2、T3、T4的維生素C含量均高于CK1，分別較CK1增加了0.65%、1.96%、0.33%、0.33%，T5較CK2差異不顯著且含量低于CK2；對硝酸鹽含量的影響中，T2與T3之間差異顯著，T1、T2、T4的硝酸鹽含量都高于CK1，變化幅度在0.84%～11.70%之間；各處理的有機酸含量和可溶性蛋白含量與對照相比差異不顯著，但是T1、T3的有機酸含量都低于CK1，可溶性蛋白的含量都高于CK1，T5的各項營養指標除有機酸外都低于CK2，而T2的各項指標均高于CK1。

表5 不同處理對黃瓜營養品質的影響

2.7 不同1-MCP處理對日光溫室黃瓜產量的影響

在早春茬黃瓜種植過程中，生產者最關心的是黃瓜的產量，尤其是早期產量。由表6可看出，在每 hm2果實個數方面，除 T1外，T2、T3、T4均顯著高于 CK1；在每 hm2果實產量方面，T3、T4 均顯著高于 CK1，相比于 CK1，T3 增加 9.75%，T4增加了 10.17%，T1、T2與 CK1相比雖未達到顯著差異水平，但T2也較CK1增加了3.37%；T5與CK2相比達到了顯著性差異，較 CK2增加了 13.84%；在單果質量方面，T1、T2、T3、T4與 CK1相比差異不顯著，T5 顯著高于CK1。

表6 不同處理對日光溫室黃瓜產量的影響

3 討論與結論

本試驗采用日光溫室小區栽培，初步研究了1-MCP對黃瓜生長效應和產量的影響。結果表明，就植株長勢而言，在日光溫室栽培試驗中，以T5（0.35 mL 1-MCP+定植前2 d處理+不摘除第1和第2個雌花）處理方案的黃瓜植株長勢為最佳。黃瓜的開花日期在一定程度上跟黃瓜的產量密切相關。1-MCP處理可以將黃瓜的開花日期提前1～2 d。在植株高度相對生長速率方面，1-MCP處理能夠增加黃瓜生長前期的植株高度相對生長速率，以T4（0.5 mL 1-MCP+定植前2 d處理+常規管理）處理效果最為明顯；在莖粗度凈增長量方面，以T4處理方案效果最佳，即0.5 mL的使用劑量和定植前2 d處理的應用時期是對黃瓜莖粗度凈增長量的影響效果最佳。不同1-MCP處理對黃瓜葉片葉綠素含量的影響表現為：苗期噴施1-MCP可以增加黃瓜葉片葉綠素含量，以T4（0.5 mL 1-MCP+定植前2 d處理+常規管理）處理方案效果為最佳。維生素C、有機酸含量、可溶性蛋白、硝酸鹽含量是黃瓜果實營養品質的重要指標，其含量的高低決定著黃瓜營養價值和口味的好壞，進而影響黃瓜的商品價值。1-MCP對日光溫室黃瓜營養品質的影響以T2（0.35 mL 1-MCP+定植前5 d處理+常規管理）為最佳，T4（0.5 mL 1-MCP+定植前2 d處理+常規管理）次之，T5（0.35 mL 1-MCP+定植前2 d處理+不摘除第1和第2個雌花）最差。對黃瓜產量的影響方面，1-MCP處理可以增加日光溫室黃瓜產量且以T4（0.5 mL1-MCP+定植前2 d處理+常規管理）處理方案的增產效果為最佳。王小樂等[15]研究表明，隨著水分脅迫程度的增強，噴施200 mg·L-1乙烯利+1 mg·L-11-MCP能在一定程度上提高苗期甘蔗的POD、SOD和CAT活性，提高苗期甘蔗的抗旱性。

本試驗將處理過的黃瓜幼苗在日光溫室中進行栽培試驗，觀察記錄黃瓜整個生長發育期間的表觀指標，旨在解決1-MCP是否能夠對黃瓜的生長發育產生影響和是否可以增加黃瓜產量的問題。此次試驗也證實1-MCP能夠促進黃瓜植株生長發育和增加黃瓜產量，綜合效果而言T4（0.5 mL 1-MCP+定植前2 d處理+常規管理）最好。但是該試驗主要以表型指標的觀察和分析為主，1-MCP的內在作用機制還不明確，下一步試驗應深入研究其對黃瓜各種生長發育相關酶的影響以及在生長期對黃瓜植株乙烯釋放量的影響，進而探明其在分子水平的作用機制。