1-MCP對日光溫室黃瓜生長效應(yīng)和產(chǎn)量的影響

尚玉臣，王瑞嬌，張藝馨，孫治強(qiáng)

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 鄭州 450002）

1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）作為一種新型的果蔬保鮮劑，在采后處理上的應(yīng)用十分廣泛，具有高效、無毒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的新型乙烯受體抑制劑是目前國內(nèi)外果蔬采后研究的熱點(diǎn)之一[1]。1-MCP通過競爭性與乙稀受體蛋白結(jié)合，抑制內(nèi)源乙稀生成，延緩果蔬成熟與衰老，延長果蔬貯藏壽命，達(dá)到良好的保鮮效果[2-6]。在水果貯運(yùn)保鮮方面，國內(nèi)外很多學(xué)者分別對l-MCP在蘋果、梨、杏、柿、李、柑橘、草莓等[7-10]水果貯運(yùn)保鮮的應(yīng)用進(jìn)行研究，結(jié)果均表明1-MCP可以有效延緩果實(shí)采后衰老，而且能提高果實(shí)的貯藏品質(zhì)。在農(nóng)產(chǎn)品抗病性方面，1-MCP也表現(xiàn)出積極的作用。Kawakami等[11]使用1-MCP處理水分脅迫下的棉花，結(jié)果表明，利用1-MCP處理的棉花葉片呈現(xiàn)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(qiáng)和葉綠素含量提高等趨勢。筆者主要以1-MCP的新領(lǐng)域應(yīng)用為基點(diǎn)，將1-MCP應(yīng)用于黃瓜苗期，研究1-MCP對黃瓜生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響，亟待探明1-MCP在蔬菜栽培上的應(yīng)用效果，進(jìn)而推測1-MCP在苗期應(yīng)用的作用機(jī)制。1-MCP在蔬菜栽培的應(yīng)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(yīng)用填補(bǔ)空白并為今后的研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1-MCP：試驗(yàn)供試產(chǎn)品AF-701（有效成分為1.3%的1-MCP）來源于美國陶氏化學(xué)公司；黃瓜：日光溫室栽培試驗(yàn)所選用的黃瓜品種為當(dāng)?shù)爻Ｓ玫倪m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(yàn)于2015年1月6日在鄭州市惠濟(jì)區(qū)毛莊綠園蔬菜生產(chǎn)基地進(jìn)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(jié)束采收。

日光溫室栽培試驗(yàn)共設(shè)置7個(gè)處理，處理安排如表1。試驗(yàn)設(shè)計(jì)：完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)；栽培壟規(guī)格為9 m×1.4 m，雙行種植，行距為140 cm，株距為40 cm，每個(gè)處理共45株黃瓜，重復(fù)6次，兩端各設(shè)置5壟保護(hù)行。分別于2015年2月23日進(jìn)行T1處理；2月25日進(jìn)行T2處理；2月28日進(jìn)行T3、T4、T5處理；CK1、CK2為對照，噴水處理。根據(jù)栽培實(shí)際情況，每個(gè)處理都處理了7個(gè)穴盤的幼苗，使用劑量根據(jù)產(chǎn)品1-MCP有效濃度進(jìn)行換算得出。

表1 日光溫室黃瓜試驗(yàn)安排

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 植株相對長勢的統(tǒng)計(jì)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(shí)間的統(tǒng)計(jì)方法 對第1、第2和第3個(gè)雌花開花時(shí)間做統(tǒng)計(jì)，每個(gè)小區(qū)以50%的植株開花日期為開花時(shí)間。

1.3.3 形態(tài)指標(biāo)的測定方法 形態(tài)指標(biāo)的測定需要在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)標(biāo)記5株長勢相差不多的黃瓜植株，在試驗(yàn)周期內(nèi)，準(zhǔn)確采集測定這5株黃瓜植株的各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)，以15 d為一個(gè)時(shí)間間隔進(jìn)行測定，分別于定植后0、15、30和45 d測定每個(gè)植株的各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)。

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(diǎn)的高度，采用式1計(jì)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(shí)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(biāo)卡尺測定莖基部直徑作為黃瓜植株的莖粗度，用式2計(jì)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(chǎn)的SPAD-502plus測定[12]，取每株上3個(gè)葉片分別測定后求平均值，用SPAD值表示。

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

1.3.8 黃瓜產(chǎn)量的測定 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量為每次收獲時(shí)記錄各小區(qū)果實(shí)的數(shù)量和產(chǎn)量、單果質(zhì)量，最后計(jì)算總產(chǎn)量[14]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016軟件和SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)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(gè)時(shí)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(shí)T5顯著高于CK2，其他時(shí)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(xiàn)增高趨勢；在前兩個(gè)時(shí)期內(nèi)，T5的植株長勢最好，T1的植株長勢最差，第1次采收時(shí)，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(gè)雌花開放時(shí)，各處理間開花日期相差0～2 d，最早開花日期都出現(xiàn)在處理組，而最晚開花日期都出現(xiàn)在對照組。在第2個(gè)和第3個(gè)雌花開花時(shí)，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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)出顯著性差異。

2.6 不同1-MCP處理對日光溫室黃瓜營養(yǎng)品質(zhì)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(jī)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(jī)酸含量都低于CK1，可溶性蛋白的含量都高于CK1，T5的各項(xiàng)營養(yǎng)指標(biāo)除有機(jī)酸外都低于CK2，而T2的各項(xiàng)指標(biāo)均高于CK1。

表5 不同處理對黃瓜營養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.7 不同1-MCP處理對日光溫室黃瓜產(chǎn)量的影響

在早春茬黃瓜種植過程中，生產(chǎn)者最關(guān)心的是黃瓜的產(chǎn)量，尤其是早期產(chǎn)量。由表6可看出，在每 hm2果實(shí)個(gè)數(shù)方面，除 T1外，T2、T3、T4均顯著高于 CK1；在每 hm2果實(shí)產(chǎn)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(dá)到顯著差異水平，但T2也較CK1增加了3.37%；T5與CK2相比達(dá)到了顯著性差異，較 CK2增加了 13.84%；在單果質(zhì)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(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)采用日光溫室小區(qū)栽培，初步研究了1-MCP對黃瓜生長效應(yīng)和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，就植株長勢而言，在日光溫室栽培試驗(yàn)中，以T5（0.35 mL 1-MCP+定植前2 d處理+不摘除第1和第2個(gè)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(chǎn)量密切相關(guān)。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(guī)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(yīng)用時(shí)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(xiàn)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(guī)管理）處理方案效果為最佳。維生素C、有機(jī)酸含量、可溶性蛋白、硝酸鹽含量是黃瓜果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)，其含量的高低決定著黃瓜營養(yǎng)價(jià)值和口味的好壞，進(jìn)而影響黃瓜的商品價(jià)值。1-MCP對日光溫室黃瓜營養(yǎng)品質(zhì)的影響以T2（0.35 mL 1-MCP+定植前5 d處理+常規(guī)管理）為最佳，T4（0.5 mL 1-MCP+定植前2 d處理+常規(guī)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(gè)雌花）最差。對黃瓜產(chǎn)量的影響方面，1-MCP處理可以增加日光溫室黃瓜產(chǎn)量且以T4（0.5 mL1-MCP+定植前2 d處理+常規(guī)管理）處理方案的增產(chǎn)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(qiáng)，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(yàn)將處理過的黃瓜幼苗在日光溫室中進(jìn)行栽培試驗(yàn)，觀察記錄黃瓜整個(gè)生長發(fā)育期間的表觀指標(biāo)，旨在解決1-MCP是否能夠?qū)S瓜的生長發(fā)育產(chǎn)生影響和是否可以增加黃瓜產(chǎn)量的問題。此次試驗(yàn)也證實(shí)1-MCP能夠促進(jìn)黃瓜植株生長發(fā)育和增加黃瓜產(chǎn)量，綜合效果而言T4（0.5 mL 1-MCP+定植前2 d處理+常規(guī)管理）最好。但是該試驗(yàn)主要以表型指標(biāo)的觀察和分析為主，1-MCP的內(nèi)在作用機(jī)制還不明確，下一步試驗(yàn)應(yīng)深入研究其對黃瓜各種生長發(fā)育相關(guān)酶的影響以及在生長期對黃瓜植株乙烯釋放量的影響，進(jìn)而探明其在分子水平的作用機(jī)制。