但 忠 木万福* 麻继仙,2 杨 龙,2 苏银玲 袁建民
(1云南省农业科学院热区生态农业研究所 651300;2云南思农蔬菜种业发展有限责任公司)
黄瓜是葫芦科具有较高经济价值的重要作物之一,其营养丰富、分布较广。随着蔬菜价格上涨,黄瓜种植面积不断扩大,种子需求量也随之增加。然而在黄瓜常规制种过程中,特别是强雄性黄瓜,由于其第1雌花节位低,雌花数较少,且坐果率低,致使黄瓜种子产量低。对不同性别表现的黄瓜植株内源激素分析和植物生长调节剂对黄瓜性别研究结果表明,生长素和乙烯利均能促进黄瓜雌花形成。因此,本文以强雄性黄瓜品种为材料,探讨不同浓度乙烯利溶液对强雄性黄瓜生长和性别分化的影响,以提高雌花率和坐果率,从而解决强雄性黄瓜种子产量低的问题。
供试黄瓜品种为KS1130,该品种在2010年春季生产表现为植株高大,雌花节位高、雌花数少,种子产量较低。乙烯利采用化工厂生产的产品。
试验于2011年3月10日在云南省农业科学院热区生态农业研究所蔬菜研究中心6号网室试验地进行。试验分别设乙烯利施用浓度和黄瓜苗龄2个因子。其中乙烯利施用浓度分别为0mg/L(清水对照)、150mg/L、200mg/L和250mg/L 4个水平;黄瓜苗龄分为1叶1心、2叶1心2个水平。黄瓜种子分两批催芽后,统一在塑料大棚内穴盘育苗,培养15d后,取生长状况较为一致的幼苗,移栽于网室内,常规管理。待幼苗生长至1叶1心时,选取50%植株喷施乙烯利,并连续喷施4次,待另一半幼苗生长至2叶1心时再喷施,同样喷施4次。喷药时间为每天17时以后,对准幼苗叶心喷施2~3次。试验共设8个处理,每个处理重复3次,并按完全随机试验设计。
每个处理随机抽取10株幼苗,测定其植株高度、第1雌花节位及雌花节率数。种子收获后,统计小区产量。数据采用SAS 9.0统计分析软件分析,Excel作图。
图1 不同浓度乙烯利对黄瓜株高的影响
由图1可知,在喷施乙烯利溶液后,可以有效降低制种黄瓜KS1130的株高,且随乙烯利喷施浓度的提高,矮化效果逐渐增强。在幼苗苗龄为2叶1心时喷施250mg/L乙烯利,其致矮效果最佳。这说明乙烯利对黄瓜植株生长有较大的影响,且不同苗龄对乙烯利喷施浓度敏感性不同。
表1 乙烯利对黄瓜第1雌花节位的影响
据李加旺等人对黄瓜性型分化规律研究发现,喷施乙烯利后可以促进黄瓜早熟,主要表现在降低黄瓜雌花主枝第1节位。而本研究利用乙烯利稀释液喷施强雄性黄瓜KS1130幼苗后,发现各处理较对照主枝第1雌花节位均降低,平均降低9.92个节位,但是各处理之间无显著性差异。由表1可知,幼苗2叶1心时喷施乙烯利,随浓度提高第1雌花节位降低效果越明显;而对1叶1心幼苗喷施乙烯利时却无规律性。这可能是由于较大苗龄的黄瓜幼苗对高浓度乙烯利的敏感性较强。
喷施不同浓度乙烯利后,能有效促进强雄性黄瓜KS1130主枝雌花的形成。本试验在黄瓜苗期(1叶1心和2叶1心)喷施乙烯利稀释液,但在1~10节位雌花均未被诱导,在11节位以后乙烯利对黄瓜的诱雌效果才明显。在2叶1心比在1叶1心喷施乙烯利稀释液,其雌花的节位高,且随着节位的升高主枝雌花诱导率先升后降,这说明乙烯利只能在黄瓜植株某一特定时期才能对花性别分化的诱导起作用。Martin在研究雌雄同株的植物性别分化时发现,花性别分化并不是由花原基控制,而是由花轮(Floral Whorls)控制。Seiji Yamasaki等人在对乙烯利黄瓜植株性别分化行为的研究中发现,黄瓜对乙烯利的敏感时期为雄蕊初期,本试验结果从侧面证明了这一观点。
由表2可知,各处理的主枝雌花主要出现在16~25节位,且在幼苗苗龄为1叶1心、乙烯利喷施浓度为250mg/kg,2叶1心、乙烯利喷施浓度为150mg/kg,2叶1心、乙烯利喷施浓度为250mg/kg等3个处理对黄瓜主枝16~25节位诱导效果最明显。
表2 乙烯利对1~30节每10节主枝雌花数的影响
表3 不同乙烯利对制种黄瓜产量的影响
由表3可知,仅用浓度为150mg/kg乙烯利溶液喷施处理后,可以提高黄瓜种子产量。但经SAS软件分析,F值=0.53,Pr>F=0.7765>0.05,因此,喷施不同浓度乙烯利对种子产量影响差异不显著。强雄性制种黄瓜KS1130侧枝比较发达,而乙烯利在促进主蔓雌花分化时,抑制了侧蔓雌花分化。同时,在人工授粉时采取任意瓜作为种瓜,而不是根据品种特性选取种瓜,由于营养分布不均造成了种瓜化瓜现象严重,从而导致各处理之间种子产量差异不大。
(1)试验结果表明,幼苗喷施150mg/kg乙烯利诱导效果最佳,可降低植株株高、节间长以及第1雌花节位,也可以显著提高单株雌花率。据林照辉、黄殿瑞等人发现,降低黄瓜植株高度可以有效增加单位面积内的植株数,提高土地利用率。同时降低第1雌花节位后,可以明显提高植株坐果率,从而最终提高黄瓜种子产量,解决了市场上黄瓜种子短缺的问题。(2)在2叶1心时喷施乙烯利溶液可使黄瓜植株16~25节主蔓上的雌花诱出率最高。而根据网室蜜蜂授粉研究,蜜蜂在黄瓜上的主要活动区域是在17~25节位。因此,乙烯利诱雌试验可以与蜜蜂授粉相结合,提高强雄性制种黄瓜的种子饱满度及单位面积的产量。(3)乙烯利虽属于低毒植物生长调节剂,且在高温条件下极易分解,一定浓度乙烯利就会对人体造成损害。同时近年来国外对果蔬中乙烯利残留量提出了严格的限量要求,欧盟最新规定的最高残留量为0.02mg/kg。因此,应对收获的种子进行乙烯利残留分析或对黄瓜植株进行乙烯利全程监控,以保证所生产的黄瓜种子不会对土壤及人体造成损害。