新型生物刺激素在設施蔬菜冷害預防和緩解救治中的應用技術

張尚卿 孫祥瑞 潘 陽 楊 菲 邸墊平 孫 茜

（1 唐山市農業科學研究院，河北唐山 063001；2 邢臺現代職業學校，河北邢臺 054000；3 河北農業大學植物保護學院，河北保定 071000；4 河北省農林科學院植物保護研究所，河北保定 071000）

生物刺激素具有誘導作物防御反應、提高植株耐低溫能力、緩解冷害癥狀等作用。設施蔬菜應用生物刺激素冷害預防技術，番茄畸形果率降低40%～50%；甜瓜葉色濃綠，果實亮度好，耐貯運，可溶性固形物含量提高1～2個百分點；黃瓜根系發達，幾乎沒有冷害癥狀。設施番茄應用冷害緩解救治方案，10 h（小時）后植株逐漸恢復直立狀態，3 d（天）后大部分植株恢復正常生長。

近幾年我國設施農業蓬勃發展，設施蔬菜面積大幅增加，2016 年全國設施蔬菜生產面積達到370萬hm2（李天來 等，2019），其中北方地區越冬茬和春茬設施蔬菜生產占比不斷增加，但是冬季連續霧霾、陰雨雪天氣較多，如2013 年河北省唐山、保定等地整個冬季晴天不足10 d（天），這樣的天氣極易對設施蔬菜造成低溫冷害，產量和品質下降（張瑛 等，2018）。因此，減少低溫冷害、保障設施蔬菜產業的可持續發展對農業科研、技術人員提出了更高的要求。

1 設施蔬菜冷害的癥狀

冷害屬生理性病害，在多種蔬菜上都會發生（李明遠，2017）。冷害按溫度變化快慢可分為長期低溫冷害（夜間溫度長期處于3～10 ℃的低溫狀態）和急性降溫冷害，其癥狀有所不同。長期低溫冷害癥狀：作物長時間處于低溫環境而不能正常生長，初期少量葉片發黃（瓜類）或發紫（部分茄果類、葉菜類）；中期葉片大量黃化或發紫，晴天中午出現葉片萎蔫現象，溫度下降后可恢復，植株生長緩慢；后期葉片嚴重黃化甚至枯死，全天整株萎蔫，無法恢復。急性降溫冷害癥狀：伴隨細胞破裂死亡，葉片出現失水萎蔫，溫度恢復后受損葉片失綠、干枯，失去功能，但植株可繼續生長；如溫度驟降幅度過大或溫度超過作物耐受極限，會出現整株萎蔫，溫度恢復后葉片全部枯死，甚至整株死亡、整棚絕收。

2 生物刺激素對蔬菜冷害預防和緩解救治的作用及其應用現狀

據報道，硫化氫、一氧化氮、氯化鈣、赤霉酸、5-磺基水楊酸、尸胺、油菜素內酯和生物刺激素等多種物質均可不同程度地增加植物的耐冷性或緩解冷害癥狀。生物刺激素類產品主要包括功能性物質、微生物及其次生代謝產物等（張強 等，2018），可促進作物養分吸收、增強養分利用效率和作物抗逆性、提高產品質量，如氨基酸、腐殖酸、海藻提取物和促生菌等，在歐美發達國家具有良好的應用基礎，近幾年在我國推廣面積不斷擴大（謝尚強 等，2019 年）。2014 年生物刺激素類產品全球銷售額14 億美元，2019 年將增至25 億美元，我國銷量將增加1～2 倍。目前我國市場上銷售的有阿速勃系列產品（波蘭柏富公司）、益施幫〔先正達（中國）投資有限公司〕、根羅（美國富美實公司）等，主要應用于蔬菜、果樹等經濟作物，起到刺激根系生長、增加植株長勢、提高抗逆能力、調質增效的作用。

3 設施蔬菜冷害預防技術

設施蔬菜冷害主要發生在越冬茬和早春茬，采用生物刺激素預防可激發作物潛能，提高作物耐寒性，但要把握噴施的時間和用量。越冬茬可選用阿速勃葉750 倍液，于12 月中旬進行第1 次葉面噴施，早春茬于緩苗后7～10 d（天）進行第1 次葉面噴施，兩個茬口均噴施3 次，每次間隔10～15 d（天）。

預防冷害生產示范：2018 年冬季分別在豐南區、灤南縣、任縣、樂亭縣、饒陽縣、昌黎縣、定興縣和固安縣進行了番茄、甜瓜和黃瓜葉面噴施生物刺激素（阿速勃葉）對作物冷害預防的多點示范，調查參考徐小軍等（2015）的冷害分級標準。由表1 可以看出，番茄、甜瓜、黃瓜在8 個示范點阿速勃葉處理區的冷害指數均顯著低于對照區。番茄處理區植株健壯、葉片肥厚、開花整齊、極少出現紫葉和萎蔫等冷害癥狀，由于低溫導致的畸形果率較對照降低40%～50%。甜瓜處理區植株莖稈粗壯、葉色濃綠、果實亮度好、耐貯運、可溶性固形物含量較對照提高1～2 個百分點。樂亭縣由于長期低溫，處理區個別根系發育不良的植株出現輕微冷害癥狀，冷害指數0.05，顯著低于對照（0.21）。黃瓜處理區幾乎沒有冷害癥狀，且根系發達、開花多、坐瓜多、瓜條順直、亮度好。3 種蔬菜作物的示范效果均受到各地示范戶的一致認可。

表1 阿速勃葉對3 種蔬菜冷害預防的示范效果

4 設施蔬菜冷害的緩解救治

生物刺激素不僅能夠提高作物抗寒能力，而且在作物遭遇冷害后，能夠加速癥狀緩解，減少損失。2018 年4 月6 日，華北平原發生大面積倒春寒，一天內溫度驟降10 ℃以上，多地出現0 ℃以下的極寒天氣。河北省設施蔬菜大面積發生冷害，此時正值春茬番茄（2～3 月定植）開花坐果的關鍵時期，發生冷害的棚室散發著番茄組織受損后的特殊味道，幾乎所有棚室植株全部萎蔫（圖1），出現了嚴重的急性降溫冷害癥狀。

圖1 2018 年4 月7 日早晨8：00 邢臺市內丘縣災情

針對災情，在冷害重災區邢臺市內丘縣開展了阿速勃葉冷害緩解救治工作：①晴朗無風天氣條件下，上午及時放風，保持低溫管理，避免短時間溫度快速升高造成細胞損傷和植株代謝紊亂，加重冷害癥狀。②及時噴施生物刺激素類葉面肥：阿速勃葉600 倍液+腐殖酸1 000 倍液（使用溫水兌藥，避免井下涼水對植株造成二次傷害）葉面噴霧。

通過以上緩解救治方案的實施，藥后10 h（小時）植株逐漸恢復直立狀態，僅1～2 片葉仍存在萎蔫失水癥狀（圖2）；沒有采取救治措施的棚室仍處于全株萎蔫狀態。施藥3 d（天）后，實施救治方案的大部分植株已恢復正常生長，零星受害嚴重的植株仍有個別葉片存在失水現象，冷害指數僅為0.11，明顯低于清水對照（0.78）；清水（不得低于15 ℃）對照處理較第一次調查稍有好轉，部分植株莖稈直立，但大部分葉片已失綠枯死。說明使用生物刺激素可以有效緩解番茄冷害癥狀。

圖2 噴施阿速勃葉10 h 后對冷害癥狀的緩解效果

5 應用生物刺激素需要注意的問題

首先，建議整個生長期使用不超過3 次。施用次數過多，會造成植株營養生長過剩，延緩茄果類和瓜類蔬菜的生殖生長，延后產品上市時間。其次，在冷害發生前采取棚前增靠草簾、凌晨4：00～5：00 棚內點燃增溫塊（每隔3～5 m 放置1 塊）等保溫、增溫措施可有效降低冷害程度。如果受害較重可在急性降溫冷害后3～5 d（天）補噴1 次。再次，要注意生物刺激素提高作物耐冷性和緩解冷害的作用是有限度的，長期溫度過低或溫度急劇下降且降幅過大，超過作物的耐受極限，會造成植株的不可逆損傷，無法通過生物刺激素完全恢復。生產中建議選擇優質耐低溫品種和增配增溫保溫措施，同時配合生物刺激素的使用，以發揮最大效用。

綜合本示范效果可以看出，阿速勃葉具有增強植物耐冷性，緩解長期低溫冷害癥狀的作用，同時可以加速緩解急性降溫冷害癥狀。這主要是由于生物刺激素可以通過提高抗氧化酶類活性、增加可溶性蛋白含量等方式誘導植物防御反應，提高抗逆性（耐冷、耐熱、耐旱、鹽脅迫等不良生存環境）。同時，能夠刺激根系生長、增強作物長勢，增加葉面積和葉片厚度，提高光合效率，保障低溫條件下花芽正常分化、增加優質品率，實現抗逆增產、提質增效。特別是2018 年早春的連續多次強倒春寒，華北地區多地菜農通過河北省菜農俱樂部微信群、公眾號、河北科技報等媒體宣傳同步應用示范了河北省二期現代農業產業技術體系蔬菜體系病蟲害綠色防控崗位科學家團隊的冷害緩解救治方案，均取得了良好的效果，大大降低了“天災”造成的經濟損失。