葉面噴施殼寡糖對櫻桃番茄產質量及晚疫病防控效果的影響

雷 菲, 張冬明， 譚 皓， 潘孝忠, 吳宇佳， 劉國彪， 肖彤斌*

(1.海南省農業科學院 農業環境與土壤研究所， 海南 海口 571100； 2.農業部海南耕地保育科學觀測實驗站， 海南 海口 571100； 3.海南省耕地保育重點實驗室， 海南 海口 571100)

殼寡糖是由2～10個氨基葡萄糖經β-1,4糖苷鍵連接而成的寡糖聚合物，在農業生產上具有廣泛的研究和應用價值[1-2]。殼寡糖作為新一代海洋生物源誘抗劑，具有無毒害、不污染環境、兼有藥效和肥效的雙重生物調節功能特點，能夠誘導作物組織產生結構抗性、生化抗性和分子抗性，可激活植物免疫系統，提高植物抗病能力。殼寡糖作為植物生長調節劑，可提高植物對病害的防御能力[3-4]，而且殼寡糖具有廣譜抑菌活性并對人畜無毒[5-6]，施用殼寡糖類物質是減少化學農藥施用量、提高作物抗性和產量的有效途徑。櫻桃番茄屬茄科番茄屬，又稱圣女果、微型番茄和小番茄等，深受廣大消費者喜愛，是一種非常有前景的水果型番茄[7]。海南櫻桃番茄年種面積約0.67萬hm2，但由于種苗質量差和死苗現象等突出問題，制約了海南櫻桃番茄產業的發展[8]。殼聚糖既能顯著提高作物產量和品質[9-10]，又能誘導作物產生揮發性抗真菌物質[11]，抑制病菌生長[12]。為此，以櫻桃番茄為試驗對象，研究葉面噴施不同濃度殼寡糖對櫻桃番茄生長、產質量及晚疫病防控效果等的影響，以期為殼寡糖在海南櫻桃番茄生產上的應用提供科學依據。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2018年10月至2019年3月在海南省澄邁縣永發鎮海南省農業科學院試驗基地進行，澄邁縣屬熱帶季風氣候北緣，光照充足，高溫多雨，年平均氣溫23.8℃，年均降雨量1 786.1 mm，年均日照時數1 993.8 h。土壤pH 6.01，有機質0.98%，堿解氮84.0 mg/kg，速效磷326.9 mg/kg，速效鉀24.6 mg/kg，交換性鈣952.3 mg/kg，交換性鎂29.0 mg/kg。

1.2材料

1.2.1櫻桃番茄品種為千禧，海南省農業科學院蔬菜研究所。

1.2.2植物生長調節劑殼寡糖，購自山東綠隴生物科技有限公司。

1.2.3肥料豬糞有機肥(N∶P2O5∶K2O為1.67∶5.25∶2.39)，臨高正余農資服務有限公司；復合肥(基肥N∶P2O5∶K2O為15∶15∶15)，挪威雅苒國際有限公司；復合肥(追肥N∶P2O5∶K2O為20∶20∶20)，以色列化工集團特種肥料公司。

1.2.4儀器SPAD-502便攜式葉綠素測定儀，日本柯尼卡美能達。

1.3方法

1.3.1試驗設計采用葉面噴施方法，殼寡糖設4個濃度處理和1個清水處理對照(CK)，共計5個處理。T1，殼寡糖濃度為150 mg/L；T2，殼寡糖濃度為300 mg/L；T3，殼寡糖濃度為450 mg/L；T4，殼寡糖濃度為600 mg/L；以噴施等量清水為對照(CK)。所有處理均采用葉面噴施方法，于2018年12月10日、12月26日和2019年1月8日分3次噴施，試驗采用露天種植，隨機排列，每小區1壟，采用高壟單行栽培方式，小區面積16.8 m2，行距1.1 m，株距0.8 m，3次重復。各處理基肥和追肥用量相同，基肥施有機肥450 kg/667m2和復合肥50 kg/667m2，追肥施復合肥75 kg/667m2，分4次施用。

1.3.2指標調查與測定果實產量，調查時間于1月16日開始采果起至3月25日采果結束止；株高和莖粗，2月26日調查；維生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，可滴定酸含量采用酸堿中和法測定，葉綠素含量采用SPAD-502便攜式葉綠素測定儀測定。晚疫病發病情況，于第3次施用殼寡糖后第10天(2019年1月18日)開始調查，其發病情況參照農藥田間藥效試驗準則(一)殺菌劑防治番茄晚疫病(GB/T 17980.31-2000)方法計算。

發病率=[(發病葉(株)數)/調查總葉(株)數]×100%

病情指數=Σ(各級病葉數×相對級數值)/(調查總葉數×9)×100

防控效果=[1-(對照區施藥前病情指數×處理區施藥后病情指數)/(對照區施藥后病情指數×處理區施藥前病情指數)]×100%。

1.4數據處理

采用SPSS 19.0和Excel 2007處理數據和作圖。

2結果與分析

2.1不同濃度殼寡糖對櫻桃番茄生長及葉綠素含量的影響

從圖1看出，不同處理櫻桃番茄葉綠素含量、株高和莖粗的變化。株高：不同濃度殼寡糖處理較CK增高16.40～25.60 cm，以T3最高，為254.00 cm，T1～T4間差異不顯著，各濃度殼寡糖處理與CK差異極顯著。莖粗：不同濃度殼寡糖處理與CK接近，相互間差異均不顯著。葉綠素含量：不同濃度殼寡糖處理較清水處理(CK)提高4.16%～12.25%，以T3最高，為49.12 mg/g，T2～T4間差異不顯著，三者與CK差異極顯著，T3、T4與T1差異顯著。總體看，與CK相比，不同濃度殼寡糖處理櫻桃番茄葉綠素含量提高，植株高度增加，以T3效果最佳，但對莖粗影響不明顯。

注：不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different capital letters indicate that the difference is extremely significant(P<0.01), and different lowercase letters indicate significant difference(P<0.05).The same below.

圖1不同濃度殼寡糖處理櫻桃番茄的生長情況及葉綠素含量

Fig.1 Growth and chlorophyll content of cherry tomato treated with oligosaccharides at different concentrations

2.2不同濃度殼寡糖對櫻桃番茄產量的影響

從表1可知，不同處理櫻桃番茄的產量和增產率的變化。產量：T3最高，小區產量和折合產量分別為77.86 kg和3 091.33 kg/667m2；T2其次，分別為76.01 kg和3 017.61 kg/667m2；CK最低，分別為73.01 kg和2 898.72 kg/667m2。不同濃度殼寡糖處理(T4除外)均極顯著高于CK，T3與T1和T2間差異顯著，T1、T2和T4間差異不顯著。增產率：隨著殼寡糖濃度的增加，呈先升后降趨勢，以T3最高，為6.64%；T2其次，為4.10%；T4最低，為3.07%。

表1不同濃度殼寡糖處理櫻桃番茄的產量

Table 1 Yield of cherry tomatoes treated with different concentrations of oligosaccharides

處理Treatment小區產量/kgPlot yield折合產量/(kg/667m2)Per unit yield增產率/%Yield growth rateCK 73.01±0.33 Cc2 898.72±13.03 Cc-T175.70±0.49 ABb3 005.30±19.63 ABb3.68 T276.01±0.35 ABb3 017.61±13.72 ABb4.10 T377.86±0.38 Aa3 091.33±15.08 Aa6.64 T475.25±0.20 BCb2 987.78±8.13 BCb3.07

2.3不同濃度殼寡糖對櫻桃番茄品質的影響

從表2可見，不同處理櫻桃番茄的Vc、可溶性糖和可滴定酸含量等品質指標的變化。Vc：隨著殼寡糖濃度的增加，呈逐漸升高趨勢，以T4最高，為43.34 mg/100g；T3其次，為41.42 mg/100g；CK最低，為36.88 mg/100g；不同濃度殼寡糖處理均極顯著高于CK，T4極顯著高于T1～T3，T3極顯著高于T1，T1與T2間差異不顯著。可溶性糖：隨著殼寡糖濃度的增加，呈先升后降趨勢，以T3最高，為7.46%；T2其次，為7.45%；CK最低，為7.24%；T1～T4間差異不顯著，T2與T3極顯著高于CK。可滴定酸：CK最高，0.30%；T1其次，為0.29%；T3最低，為0.27%；CK與T1差異不顯著，極顯著高于T3，T2～T4差異不顯著。糖酸比：隨著殼寡糖濃度的增加，呈先升后降趨勢，T3最高，為27.64；T2其次，為26.55；CK最低，為24.19；T3極顯著高于CK，與T1差異顯著，與T2和T4差異不顯著。

2.4不同濃度殼寡糖對櫻桃番茄晚疫病防控效果的影響

從表3可知，噴施殼寡糖前，不同處理葉片發病率和病情指數差異不顯著。噴施第3次殼寡糖后第10天，對照發病率達81.67%，而4個噴施殼寡糖處理的發病率分別為47.5%、42.92%、39.17%和48.75%，與對照相比，葉片發病率顯著下降，且病情指數和病情增長率也顯著下降。殼寡糖處理對番茄晚疫病的防控效果明顯。其中，T3防控效果最好，達75.13%；T2和T1其次，分別為71.19%和69.15%；T4較低，為65.24%。

表2 不同濃度殼寡糖處理櫻桃番茄的品質

表3 不同濃度殼寡糖處理對櫻桃番茄晚疫病的防控效果

3結論與討論

殼寡糖可促進植物生長，提高作物產量和品質，張玉鳳等[13]研究發現，適量的殼寡糖處理菠菜的生物量、葉綠素含量及品質提高。郭衛華等[14]研究表明，低濃度殼寡糖通過調節植物葉片的氣孔導度而對胞間CO2濃度產生影響，促進植株的生長及葉片光合速率的提高；高濃度殼寡糖櫻桃番茄葉片氣孔的限制值提高，光合作用降低，從而抑制其生長。研究結果表明，葉面噴施適宜濃度殼寡糖能促進櫻桃番茄生長，隨著噴施濃度的增加，櫻桃番茄的葉綠素含量、株高、產量、可溶性糖含量和糖酸比均呈現先升后降的趨勢，可滴定酸呈先降后升趨勢。可能與殼寡糖對植物光合作用和氮代謝產生的影響有關。

殼寡糖可誘導植物產生抗病性，可提高辣椒、煙草和茄子等[15-19]作物的防御反應。一方面，殼聚糖可以提高植物抗性相關基因的轉錄水平，誘導活性氧的產生，抑制病原菌生長，另一方面，殼寡糖可激發植物產生病程相關蛋白的表達，誘導植物產生抗菌的水解酶，從而抑制病原菌生長[20]。此外，殼寡糖還可通過改變菌絲細胞膜的離子通透性，使菌絲體內含物滲漏，或可在病原菌細胞壁表面堆積阻止營養物質進入細胞來抑制病原菌的活性[21]。研究結果發現，葉面噴施150～600 mg/L殼寡糖能提高櫻桃番茄對晚疫病的防控效果，且防控效果隨著濃度的增大呈先升后降的趨勢，450 mg/L殼寡糖的防控效果最佳。與陸紅霞等[18]對辣椒炭疽病防效的研究結果相近。綜合看，葉面噴施450 mg/L殼寡糖對提高櫻桃番茄產量、品質和防控效果最佳，但其作用機理還有待進一步深入研究。