生物刺激素在春季花椰菜上的應(yīng)用研究

張桂娟，林 雪*，陳 虹，嚴(yán)文勝，王 琳，余偉杰，王 璐，李福凱，齊俊生

（1.北京市大興區(qū)植保植檢站，北京 102600；2.北京中捷四方生物科技股份有限公司，北京 101102；3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院，北京 100193）

當(dāng)前，隨著人們對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和品質(zhì)的關(guān)注度日益增加，以及化學(xué)農(nóng)藥使用減量行動(dòng)的廣泛開展，包括生物防治、物理防治、科學(xué)用藥等在內(nèi)的綠色防控技術(shù)應(yīng)用正日趨普遍[1]。一些有益于植物抗病抗逆的農(nóng)資產(chǎn)品成為提高綠色防控效能的助力而被廣泛認(rèn)可及大力推廣，其中生物刺激素就是一類能夠改善植物生理生化狀態(tài)的新型農(nóng)資產(chǎn)品，已被證明能夠影響作物的呼吸作用、光合作用、離子運(yùn)輸、氧化還原反應(yīng)等多個(gè)代謝過程[2]，通過使用可提高農(nóng)藥的利用率，減少農(nóng)藥用量，最終實(shí)現(xiàn)提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的目的[3]。目前公認(rèn)的生物刺激素主要有5類：腐植酸[4]，海藻提取物[5]，蛋白水解物與氨基酸[6]，微生物菌劑[7]，幾丁質(zhì)、殼聚糖及其衍生物[8]等 。為探究生物刺激素產(chǎn)品在綠色防控技術(shù)體系中的集成應(yīng)用效果，本試驗(yàn)對4種蛋白水解物與氨基酸類生物刺激素在北京地區(qū)春季露地花椰菜田的應(yīng)用效果進(jìn)行了研究，以期為花椰菜綠色防治技術(shù)集成體系構(gòu)建提供科學(xué)參考。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試花椰菜品種：九源70天（北京九源山種子經(jīng)營部）。

性誘劑及配套誘捕器：小菜蛾橡皮頭性誘劑（主要成分為順-9,反-12-十四碳二烯醇乙酸酯和順-9-十四碳烯醇，總含量為0.07 mg）及配套三角型誘捕器，甜菜夜蛾P(guān)VC管性誘劑（主要成分為順-11-十六碳烯醛、順-11-十六碳烯乙酸酯和順-11-十六碳烯醇，總含量為2.5 mg）及配套夜蛾類誘捕器，均由北京中捷四方生物科技股份有限公司提供。

生物刺激素產(chǎn)品：1.5%大麗輪枝孢激活蛋白可濕性粉劑（北京中捷四方生物科技股份有限公司），2%多肽水劑（中農(nóng)齊民科技發(fā)展有限公司），5%氨基寡糖素水劑（河南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司），6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所廊坊農(nóng)藥中試廠）。

1.2 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)在北京市大興區(qū)龐各莊鎮(zhèn)丁村面積為3 600 m2的露地花椰菜田進(jìn)行，主要病害為黑腐病和霜霉病，蟲害以小菜蛾、甜菜夜蛾、菜青蟲為主。

試驗(yàn)時(shí)間為2019年2—6月，覆蓋完整的花椰菜春季栽培茬口。本茬花椰菜于2月播種育苗，4月4日定植，5月6日調(diào)查始見花，5月23日開始采收。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)地內(nèi)統(tǒng)一設(shè)置性誘劑誘捕器，用于蟲害監(jiān)測及防治。根據(jù)性誘劑產(chǎn)品使用說明，667 m2試驗(yàn)地內(nèi)均勻設(shè)置小菜蛾性誘劑+誘捕器3套，以及甜菜夜蛾性誘劑+誘捕器1套。性誘劑產(chǎn)品于4月4日設(shè)置，直至6月8日采收期結(jié)束。每月更換1次誘芯，根據(jù)使用情況及時(shí)更換粘蟲板。

試驗(yàn)共設(shè)12個(gè)處理，處理方法如表1所示，處理1—4為花椰菜苗第2片真葉展開（3月21日）時(shí)進(jìn)行第1次噴施和定植后30 d（5月6日）進(jìn)行第2次噴施；表2中處理5—11為花椰菜定植后7 d（4月11日）第1次噴施和花椰菜結(jié)球前期（5月17日）進(jìn)行第2次噴施；處理CK為不施用生物刺激素的處理。其中，1.5%大麗輪枝孢激活蛋白可濕性粉劑處理667 m2用量15 L，其他生物刺激素和藥劑處理用量均為30 L。每處理3次重復(fù)，小區(qū)面積 66 m2，每小區(qū)種植花椰菜160株。

1.4 調(diào)查項(xiàng)目及方法

1.4.1 苗期長勢

于4月4日（花椰菜定植前）調(diào)查處理1—4和處理CK的植株長勢。每處理隨機(jī)選取20株，測量根長、株高、莖粗、葉齡和單株質(zhì)量。

1.4.2 結(jié)球情況調(diào)查

定植30 d后（5月6日），觀察各處理花椰菜的結(jié)球情況，于5月15日結(jié)球初期和5月23日結(jié)球盛期統(tǒng)計(jì)結(jié)球數(shù)，每小區(qū)160株全部統(tǒng)計(jì)。并計(jì)算結(jié)球率，結(jié)球率＝（結(jié)球株數(shù)/160株）×100%。

1.4.3 產(chǎn)量測定

前期產(chǎn)量測定：5月27日（采收前期），在各小區(qū)采收的花椰菜花球中各隨機(jī)選取15個(gè)，測量并統(tǒng)計(jì)平均單球直徑和單球質(zhì)量。

實(shí)收產(chǎn)量測定：對各處理每次采收的花椰菜球數(shù)和總質(zhì)量進(jìn)行實(shí)際統(tǒng)計(jì)，結(jié)合單次銷售價(jià)格，計(jì)算實(shí)收單株產(chǎn)量和單株產(chǎn)值。總茬口從5月23日開始，共計(jì)采收8次，每次都分別記錄產(chǎn)量及單價(jià)，最終計(jì)算出實(shí)收產(chǎn)量和產(chǎn)值。

表1 露地花椰菜苗期不同生物刺激素施用情況

1.4.4 品質(zhì)測定

5月27日（采收初期），在各小區(qū)隨機(jī)選取3株花椰菜，測定花球維生素C（HPLC法）、可溶性糖（蒽酮比色法）、蛋白質(zhì)（凱氏定氮法）的含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

所有數(shù)據(jù)采用DPSv7.05版軟件進(jìn)行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生物刺激素處理對花椰菜苗期長勢的影響

在花椰菜苗期施用不同濃度的1.5%大麗輪枝孢激活蛋白可濕性粉劑和2%多肽水劑，對花椰菜苗期生長有一定的促進(jìn)作用。如表2所示，應(yīng)用不同生物刺激素類產(chǎn)品對苗期花椰菜的促生作用主要體現(xiàn)在促進(jìn)株高、莖粗和單株質(zhì)量上。施用大麗輪枝孢激活蛋白和多肽處理的花椰菜株高均顯著高于CK處理，處理2的株高達(dá)到21.31 cm，顯著高于處理4。莖粗指標(biāo)中，處理2顯著高于CK和處理4。單株質(zhì)量指標(biāo)中，處理2、處理3與CK均存在顯著差異。綜合3個(gè)指標(biāo)，處理2能夠顯著提高苗期株高、莖粗、單株質(zhì)量。根長、葉齡指標(biāo)中，不同處理間差異均不顯著。

2.2 不同生物刺激素處理對花椰菜結(jié)球的影響

根據(jù)對花椰菜結(jié)球情況調(diào)查結(jié)果（表3）可知，在結(jié)球初期（5月15日）的調(diào)查中，處理2和處理3的結(jié)球率較高，以處理3最高，達(dá)27.08%，顯著高于CK。由處理1—3的數(shù)據(jù)結(jié)果可知，苗期用藥比定植后用藥的結(jié)球率普遍要高，且結(jié)球初期的結(jié)球率隨苗期施用大麗輪枝孢激活蛋白濃度的降低而呈增加趨勢。由此可見，在結(jié)球初期，低濃度大麗輪枝孢激活蛋白在一定程度上可促進(jìn)結(jié)球。

結(jié)球盛期（5月23日）調(diào)查結(jié)果中，以處理2的結(jié)球率最高，為75.84%，顯著高于處理4、5、7、8、10、CK。處理6、11、9與CK處理均存在顯著差異，分別為74.38%、71.46%和68.13%（表3），說明所有刺激素在結(jié)球盛期都表現(xiàn)為促進(jìn)結(jié)球，在結(jié)球初期無此效果；因此，適宜濃度的大麗輪枝孢激活蛋白于苗期或定植后生長期施用均可以促進(jìn)花椰菜花芽分化，提高結(jié)球率。

表2 不同生物刺激素處理對花椰菜苗期長勢的影響

2.3 不同生物刺激素處理對花椰菜產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響

根據(jù)表4結(jié)果可知，在5月27日的考種調(diào)查中，處理1—11的平均單球直徑均高于CK，但差異不顯著。在苗期施用大麗輪枝孢激活蛋白的處理1—3中，施用濃度越高，平均單球直徑越小，得出并不是施用量越多對單球直徑的長勢越有利。從處理5—8可以看出，生長期施用大麗輪枝孢激活蛋白濃度越高，平均單球直徑越小：施用多肽的2個(gè)處理，生長期施用2次的處理11單球直徑較苗期施用的處理4略低；施用5%氨基寡糖素水劑的處理9和6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑的處理10均高于CK。單球質(zhì)量的規(guī)律與單球直徑基本一致，但處理3顯著高于處理1、2、5、9和CK。

表3 不同生物刺激素處理對花椰菜結(jié)球率的影響

在整個(gè)采收期（總茬口）的統(tǒng)計(jì)調(diào)查中（表4），生長期的處理6平均單球質(zhì)量達(dá)到0.91 kg，與CK存在顯著差異。平均單球產(chǎn)值的調(diào)查中，苗期處理2、生長期處理6、生長期處理11與CK均存在顯著差異。2019年春季花椰菜的價(jià)格存在一定的波動(dòng)，綜合考慮單球質(zhì)量和單球產(chǎn)值，以苗期處理2和生長期處理6效果最好。

2.4 不同生物刺激素處理對花椰菜品質(zhì)的影響

花椰菜品質(zhì)指標(biāo)檢測結(jié)果如表5所示，苗期處理2的花椰菜維生素C含量和蛋白質(zhì)最高，分別為799.0 mg/kg和1.88%，均顯著高于CK；各處理可溶性糖含量均低于CK。

3 結(jié)論與討論

通過在北京大興開展春茬露地花椰菜不同生物刺激素產(chǎn)品對比試驗(yàn)，并綜合多項(xiàng)指標(biāo)分析得出，以1.5%大麗輪枝孢激活蛋白可濕性粉劑（苗期5 000倍液，生長期12 000倍液或生長期6 000倍液施用2次）效果較好。苗期施用大麗輪枝孢激活蛋白對莖粗、株高和單株質(zhì)量的促進(jìn)效果明顯。這與孫風(fēng)清等[9]對黃瓜苗期葉面噴施適宜濃度大麗花輪枝孢激活蛋白有利于提高商品苗的質(zhì)量，定植后緩苗生長快的結(jié)論相一致[10-12]。此外，大麗輪枝孢激活蛋白于苗期或生長期施用均可以促進(jìn)花椰菜花芽分化，提高結(jié)球率；在產(chǎn)量和品質(zhì)方面，可增加平均單球質(zhì)量，且提高維生素C的含量。

綜合分析，本試驗(yàn)選取的大麗輪枝孢激活蛋白可以提高花椰菜產(chǎn)量，增強(qiáng)植株的長勢。于苗期或生長期施用適宜濃度的大麗輪枝孢激活蛋白可以促進(jìn)花椰菜花芽分化，提高結(jié)球率。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，將對大麗輪枝孢激活蛋白在應(yīng)對春季倒春寒的過早結(jié)球和秋季過晚成熟而遭受凍害的問題進(jìn)行下一步探索，意在解決實(shí)際生產(chǎn)中的突發(fā)問題。

表4 不同生物刺激素處理對花椰菜產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響

表5 不同生物刺激素處理對花椰菜品質(zhì)的影響