宋承澤,王寧,李冬艷,韓光玉,尹沛寧
(中國農業大學園藝學院,北京,100193)
黃瓜(Cucumis sativusL.)為葫蘆科甜瓜屬一年生蔓生或攀緣草本植物,其野生種起源于喜馬拉雅山南麓的熱帶雨林地區,其性別分化較為復雜,有全雌株、強雌株、全雄株、雌雄同株等。水果黃瓜是近年來從歐洲引進的鮮食類黃瓜,因其果實整齊度佳、品質好、產量高等優點而被廣泛引種栽培,深受廣大消費者的喜愛[1],水果黃瓜多為強雌性系,本身產生的雄花較少,甚至無雄花,致其不能自交繁殖,利用化學藥劑進行苗期誘雄處理,是解決強雌黃瓜后代繁殖的有效方法[2~4]。
國外誘雄藥劑主要采用硫代硫酸銀,我國誘雄藥劑主要采用赤霉素和硝酸銀[5~8]。有機硅(organosilicones)也稱硅酮,作為配方助劑使用較少[9~11],農用有機硅助劑是一類聚醚改性的有機硅[12],在農業上一般作為噴霧助劑使用,按比例與農藥或者化學試劑混合后,可改良藥液的物理性質,顯著延長其滯留時間,增加植物表面的滯留量,從而提高藥效。菌根菌孢子是一類真菌孢子濃縮制劑,該類真菌和絕大多數植物種屬間都存有共生關系,廣泛存在于自然界,它可松土、改良和活化土壤結構,進而提高根系對土壤內有害病菌的抵抗能力,從而增強對不良氣候的適應能力。目前,它已應用于農業生產中的土壤改良及農作物根部病害的防控中。
本試驗以一定濃度的農用有機硅助劑、菌根菌孢子助劑加入不同濃度的誘雄試劑中,對難誘雄的雌性系黃瓜進行處理。通過對植株長勢、出現雄花節位、雄花數、種瓜產籽量等指標進行觀察記錄,從而篩選出雌性系難誘雄黃瓜誘雄的最佳試劑。
①黃瓜雌性系材料 無刺型黃瓜難誘雄自交系CS-2 作為試驗材料,該雌性系由黑龍江省哈爾濱市中拓農業有限公司提供。植株生長勢強,葉片深綠,莖稈粗壯,全雌,每節雌花數1 個,節節有瓜,果長20 cm 左右,果面有棱,田間對白粉病具有一定的抗性。
②播種與管理 本試驗于2018年在中拓農業試驗基地塑料大棚內進行。黃瓜種子浸種催芽后在4月3日播種在64 孔穴盤里,5月5日定植,定植土壤為壤土,翻地前施入有機肥3 600 kg/hm2(總養分≥4%,有機質>30%)、復合肥1 500 kg/hm2(NP2O5-K2O=15-15-15),深翻后進行高壟整地,棚內土地可用面積為667 m2,株行距30 cm×130 cm,大壟雙行種植,定植后按照生產要求進行常規管理。
③誘雄試劑的種類及濃度 誘雄試劑:硝酸銀、硫代硫酸鈉為國產試劑,Atain 為美國引進。助劑類別:有機硅又名菲藍(美國菲蘭國際集團九江菲藍特高新材料有限公司),菌根菌(國外引進)。
硝酸銀濃度為300 mg/L,噴施前配制,配制和使用過程中注意遮光。硝酸銀+硫代硫酸鈉(1∶9)濃度為1 000 mg/L,噴施前配制。Atain 濃度為500 mg/L,噴施前配制,水分最好使用瓶裝水,選擇在晴天9:00 前完成。
黃瓜4 葉1 心期,6 葉1 心期進行不同類別的化學藥劑噴施,于晴天上午用小型手持噴霧器(市下控股有限公司),對葉面輕輕噴灑藥液,每次噴施時以葉面藥液欲滴為度。試驗設3 次重復,每次重復15 株,小區面積為3 m2,隨機區組排列,試驗共9 個處理(表1),以未加助劑的誘雄試劑為對照,在誘雄試劑處理1 周后,用卡尺對黃瓜株高,節間長度,最大葉片長、寬進行測量,所有指標重復測定5次,對各個處理1~15 節進行雌花數、雄花數(包括已開放、未開放、正開放3 種)、雄花節位數及授粉后種瓜采種量進行統計,每個小區統計5 株,重復3次,通過最終的數據統計與分析,進而選出最佳處理組合。

表1 誘雄試驗設計方案
采用Excel 2010 和DPS 7.05 對數據進行處理與分析。
不同誘雄處理均對植株造成了不同程度的傷害,通過對植株高度、節間長度以及葉面積的情況進行觀察與記錄。
如表2所示,處理8 的植株高度顯著高于其他各處理,處理5、6 顯著低于其他各處理。處理2 的節間長度顯著高于其他各處理,處理6 顯著低于各處理。處理8 的葉面積顯著高于其他各處理,處理4、5、6 顯著低于其他各處理。處理1、2、3 相比,處理2 的節間長度、葉面積顯著高于處理1、3,處理4、5、6 相比,處理4 的株高顯著高于處理5、6,處理7、8、9 相比,處理8 的株高、葉面積都顯著高于處理7、9。由上述結果可以看出,不論是否加入助劑,美國引進的Atain 誘雄法(處理4、5、6),均對植株生長產生較為嚴重的抑制作用。硝酸銀誘雄法,加入一定濃度的有機硅助劑(處理2)能在一定程度上緩解硝酸銀造成葉面積變小的情況,從而減輕誘雄劑對植株生長產生的傷害,一定濃度的硝酸銀+硫代硫酸鈉(處理7),會造成植株生長受到抑制,產生植株矮小的副作用,加入一定濃度的有機硅助劑(處理8) 能大幅減輕誘雄劑對植株的傷害,提高植株高度、節間長度,增大葉面積。

表2 不同誘雄方案對黃瓜生理指標的影響
不同誘雄處理后,植株出現雄花的節位、數量、以及自身的雌花數量等有所差異。
如表3所示,不同類別誘雄試劑的使用均能夠使得雌性系黃瓜產生雄花,處理2、8 的雌花數顯著高于其他各處理,處理8、9 未出現兩性花,處理8的現雄花節位最低,處理8 的雄花數量顯著高于其他各處理,處理4、5、6 出現兩性花的數量及雄花出現的節位均高于其他各處理,其雄花數量顯著低于其他各處理。由美國引進的誘雄試劑(處理4、5、6),不論是否加入助劑,植株出現雄花的節位都偏高且產生的雄花數較少,硝酸銀加入有機硅助劑后(處理2),植株自身的雌花數量較好,但出現雄花的節位偏高,產生的雄花數量較少。從對植株自身生長的影響及產生的雄花數量上來看,硝酸銀誘雄法好于美國引進的方法,硝酸銀加硫代硫酸鈉誘雄法(處理7、8、9)中,處理8 現雄花的節位最低,自身雌花數較多,雄花數量最多,處理9現雄花的節位偏高,自身雌花數略微下降,雄花數量有小幅度提高。由上述結果分析可知,一定濃度的誘雄試劑會使得雌性系黃瓜產生兩性花和雄花,不同濃度不同種類的化學藥劑產生誘雄效果不同,處理8 產生的雄花數量較多,現雄花的節位最低,雌花數量也未受到太大影響,這就可以早授粉,早坐果,在很大程度上保證了坐果質量。

表3 不同誘雄方案對雌性系黃瓜植株1~15 節花朵發生的影響
如表4所示,不同誘雄處理對雌性系黃瓜的種瓜數量和采種質量存在不同程度的影響。從單株種瓜數上看,各處理間差異不顯著,但是單株采種數量,上處理8 顯著高于其他各處理,總采種質量上處理7、8 顯著高于其他各處理。綜合各項調查指標,處理8 誘雄后,植株的株高、葉面積都比較正常,自身的雌花數量較多,且并未產生兩性花,表明該誘雄法對植株產生的為害較輕,誘雄后現雄花的節位低,產生的雄花數量也最多,種瓜的采種量也比較理想,因而,對于難誘雄黃瓜雌性系的誘雄,處理8 是本試驗選出來的最佳化學誘雄組合。

表4 不同誘雄方案對雌性系黃瓜種瓜數量與采種量的影響
不同誘雄方法均會在不同程度上對植株造成傷害,在誘雄的同時,不傷害植株本身,或將傷害程度降到最低,是黃瓜良種繁育的一個重要環節,因此,提出新的黃瓜誘雄方案是解決上述問題的有效途徑。
有機硅表面活性劑作為農藥助劑使用始于20世紀60年代,它是除草劑草甘磷的最佳助劑[13],其顯著特點是,在一定濃度下能將液體的表面張力降至20~22 mN/m 以下,而一般的非有機硅類表面活性劑只能將液體表面張力降至30~35 mN/m[14],其鋪展能力是無硅類表面活性劑的40 倍以上[15]。因其良好的鋪展性、超級擴展性和潤濕性,有機硅表面活性劑廣泛應用于殺蟲劑、殺菌劑、植物生長調節劑、肥料中,可促進有害生物對農藥的吸收,提高作物耐雨水沖刷性,減少農藥和水的使用量,從而達到減量增效的作用[16]。在黃瓜雌性系誘雄上,劉思宇等[17]研究發現,一定濃度的有機硅助劑可緩解誘雄劑的傷害,從而對植物起到很大的保護作用,但對于其本身的濃度仍需進一步研究。
不同誘雄試劑處理,對難誘雄黃瓜雌性系均產生一定的誘雄效果,國外引進的誘雄法,不論是否加入助劑,都不能減輕誘雄后藥劑對植物的傷害,同時其收種量也不盡人意,硝酸銀誘雄法,加入助劑能在一定程上減輕對植株的傷害,但最終的收種質量比較少,從誘雄效果和對植株不良影響的綜合表現看,處理8 (1 000 mg/L 硝酸銀+硫代硫酸鈉+0.33 mL/L 有機硅)對植株產生的傷害最小,現雄花的節位最低,產生的雄花數量也最多,種瓜采種質量及數量也比較理想,因此對難誘雄黃瓜雌性系誘雄,該處理是本試驗篩選出的最佳組合,但該誘雄試劑組合是否對于所有難誘雄黃瓜雌性系都是最佳誘雄方法還有待進一步試驗。