多效唑喷施对茄子株型和果实性状的影响

2023-09-26 01:04赵宇婧王雨格舒金帅王如芳刘富中
中国蔬菜 2023年9期
关键词:效唑横径露地

赵宇婧 王雨格, 舒金帅 董 静 王如芳 黄 峰 张 映* 刘富中*

〔1 中国农业科学院蔬菜花卉研究所,蔬菜生物育种全国重点实验室,北京 100081;2 中蔬生物科技(寿光)有限公司,山东寿光 262700;3 寿光市农业农村局,山东寿光 262700;4 中国农业大学烟台研究院,山东烟台 264032〕

茄子(SolanummelongenaL.)是一种重要蔬菜作物,在我国各地均有种植(刘富中 等,2021)。茄子生长周期长,露地栽培茄子生长中后期的植株较高,尤其是在多雨天气的影响下,易发生倒伏,导致烂果、产量降低;温室生产时因弱光、高湿条件常导致植株徒长、节间变长,不仅影响光照,而且不便于人工操作。因此,合理地缩短茄子植株节间长度、降低株高,调控株型,增加果实的单果质量及提高产量,对茄子生产具有重要的意义。

多效唑是生产上常用的一种植物生长调节剂,通过抑制内源赤霉素的合成、降低内源生长素水平促使植株缩短节间长度、矮化株高(郑璐,2019;刘明 等,2022)、抑制营养生长、促进生殖生长、提高光合能力、增强抗逆性以及提高产量等(Liu et al.,2022)。多效唑已在多种作物上得到应用(Kamran et al.,2018;魏世林 等,2021;鱼冰星等,2021;Nagar et al.,2021)。在黄瓜幼苗期喷施或灌溉多效唑均可抑制植株徒长,提高壮苗指数(桑嘉骏 等,2022)。多效唑处理可以显著提高甘薯产量且安全有效,对土壤残留较少(黄艳霞 等,2021)。喷施多效唑可以降低辣椒幼苗的株高,提高根冠比、SOD 和POD 活性、抗逆性(刘子记 等,2013)。多效唑处理番茄幼苗可以降低株高、提高育苗质量,增强抗病性、抗旱性,提高可溶性固形物含量,加速果实形成,提高早期果实产量和收获指数等(Gianfagna et al.,1998;Berova & Zlatko,2000;Pal et al.,2016;刘文超 等,2022;Shalaby et al.,2022;方雪娟 等,2023)。

研究表明,多效唑浸种可以显著降低茄子幼苗的下胚轴长度和株高,提高幼苗质量(何亚飞 等,2017)。在茄子苗期和初花期叶面喷施多效唑能缩短节间长度、降低株高、提升果实品质以及产量(成玉富,1990;兰珊珊 等,2016)。但在开花结果期喷施多效唑对茄子株型和果实性状的影响未见报道。本试验在不同栽培模式下探究多效唑喷施浓度和喷施次数对茄子株高、节间长度和果实性状的影响,以寻找适宜的多效唑喷施浓度和次数,为茄子栽培中的株型调控提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试茄子品种为中国农业科学院蔬菜花卉研究所茄子遗传育种课题组选育的长茄新组合1055,该品种适宜保护地和露地栽培,耐低温弱光,但植株较高,节间较长。供试试剂为15%多效唑可湿性粉剂,由江苏剑牌农化股份有限公司提供。

1.2 试验设计

春季试验于2022 年在北京市海淀区中国农业科学院蔬菜花卉研究所南圃场试验基地进行。2 月15 日在日光温室中播种育苗,4 月23 日露地定植,行距65 cm,株距50 cm。定植后15、22、29 d 分别对植株叶面喷施多效唑,以喷施到叶面刚好滴水为准。多效唑浓度分别为0(清水,CK)、25、50、100、200、300 mg · L-1,喷施次数均为3 次。

秋季试验于2022 年在北京市昌平区中国农业科学院南口中试基地中进行。7 月13 日在塑料大棚中育苗,8 月9 日定植于日光温室,行距70 cm,株距50 cm。定植后15、22、29 d 分别对植株喷施多效唑,根据春季试验结果调整多效唑浓度,浓度为0(清水,CK)、25、50、100 mg · L-1时,分别喷施1、2、3 次;浓度为150 mg · L-1时,喷施1 次。

春、秋两季试验均采取随机区组排列,每个处理设置3 个生物学重复,设保护行,每行的前后2株为保护株,以去除边际效应,每个重复调查10株。春季露地试验小区面积9.8 m2,定植26 株;秋季日光温室试验小区面积10.5 m2,定植24 株。在喷施过程中各处理用塑料布进行隔离,防止雾液飞移影响其他小区。

1.3 项目测定

在喷施多效唑前0 d 以及第3 次喷施多效唑后7、20 d,分别用卷尺测量节间长度和株高。以二杈分枝处为0 节位,喷施多效唑前0 d 测量二杈分枝处以下3 个、以上1 个节间共4 节节间的长度;喷施多效唑后7 d 测量二杈分枝处以下3 个、以上2 个节间共5 节节间的长度;喷施多效唑后20 d 测量二杈分枝处以下3 个、以上6 个节间共9 节节间的长度(图1)。每个重复调查10 株。

图1 节间长度测量示意图

春季试验于第3 次喷施多效唑后33 d,秋季试验于第1 次喷施多效唑后49 d 和63 d 分别测量商品果实的纵径、横径、单果质量,设置3 个生物学重复,每个重复测量5 个对茄。

1.4 数据处理

采用Excel 和 SAS 9.4 软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 多效唑对茄子植株高度和节间长度的影响

2.1.1 不同浓度多效唑对春季露地茄子株高和节间长度的影响 由表1 可知,叶面喷施多效唑后,与对照相比,茄子植株的节间长度缩短、株高降低,且随着喷施浓度的增加,其降幅加大。其中25 mg ·L-1处理对植株生长的抑制作用最小,喷施后20 d,茄子节间长度和株高比对照分别减少了14.06%和4.74%;300 mg · L-1处理对植株生长的抑制作用最强,喷施后20 d 节间长度和株高比对照分别减少了30.94%和35.00%。

表1 不同浓度多效唑对春季露地茄子节间长度和株高的影响

2.1.2 不同浓度多效唑对秋季日光温室茄子株高和节间长度的影响 由表2 可知,喷施多效唑后,秋季日光温室茄子植株生长受到抑制,与春季露地茄子表现一致,且随喷施浓度和喷施次数的增加及喷施后时间的延长,节间长度和株高降幅越大。在相同喷施次数的情况下,随着多效唑浓度的增加,节间长度和株高降低,喷施后20 d 均显著低于对照。在喷施后20 d,当喷施次数为1 次时,最大浓度的150 mg · L-1处理对节间长度和株高抑制作用最明显;在喷施次数为2 次和3 次时,100 mg · L-1处理的抑制作用最明显。在相同喷施浓度的情况下,随着处理次数的增加,多效唑对节间长度和株高的抑制效果越来越大。以100 mg · L-1处理为例,喷施后20 d,喷施3 次的处理节间长度和株高分别比喷施1 次的减少了14.75%、20.71%,分别比喷施2 次的减少了12.69%、19.59%。多效唑50 mg ·L-1喷施3 次和150 mg · L-1喷施1 次的喷施总量一致,但株高差异显著,喷施3 次的效果优于喷施1 次。

表2 不同浓度多效唑对秋季日光温室茄子节间长度和株高的影响

比较多效唑在春、秋不同栽培模式下对茄子节间长度和株高的影响。结果表明(表1、2),在喷施浓度和次数(3 次)相同的情况下,秋季日光温室茄子节间长度和株高缩短的比例均大于春季露地,如在喷施后20 d,当喷施浓度为50 mg · L-1时,春季露地茄子的节间长度和株高分别比对照降低15.63%和16.32%,秋季日光温室茄子的节间长度和株高分别比对照降低26.36%和22.70%。表明多效唑对秋季日光温室茄子的抑制作用明显强于春季露地。

2.2 多效唑对茄子果实性状的影响

2.2.1 多效唑对春季露地茄子果实性状的影响 由表3 可知,与对照相比,叶面喷施多效唑后茄子果实纵径减小,横径增大,单果质量增加,且果实横径随着喷施浓度的增加呈先增大后减小的趋势。25 mg · L-1和50 mg · L-1处理的茄子果实表皮较光滑,有光泽,外观性状较好,100、200、300 mg · L-1处理会造成茄子果实过于短粗。综合考虑,50 mg · L-1处理比较有利于茄子果实的发育。

表3 不同浓度多效唑对春季露地茄子果实性状的影响

2.2.2 多效唑对秋季日光温室茄子果实性状的影响 由表4可知,秋季日光温室喷施多效唑后49 d,随着喷施浓度的增加和喷施次数的增多,与对照相比,茄子果实的纵径变短,多效唑浓度为50 mg · L-1喷施2 次时,果实纵径显著小于对照;相同喷施次数时,随着多效唑浓度的增加茄子果实横径呈先增加后减小的趋势,且横径均大于对照,当多效唑浓度为50 mg · L-1喷施3 次时,茄子果实横径最大,为67.05 mm,比对照增加21.78%;单果质量总体呈先增加后减小的趋势。

表4 不同浓度多效唑对秋季日光温室茄子果实性状的影响

在喷施多效唑总量相同的50 mg · L-13 次和150 mg · L-11 次的处理中,喷施50 mg · L-1果实横径比喷施150 mg · L-1的横径增加6.02%,差异显著;单果质量略大,但差异不显著;果实纵径无显著差异。低浓度(25 mg · L-1及50 mg · L-1喷施1 次)处理的茄子果实比较光滑顺直,外观性状与对照相比无显著差异。

秋季日光温室茄子第3 次喷施多效唑后63 d,25、50 mg · L-1处理对果实纵径影响不大,当喷施浓度达100 mg · L-1时,果实纵径显著小于对照;除喷施多效唑25 mg · L-11 次和50 mg · L-11 次时横径略小于对照外,其余处理的横径均大于对照,以100 mg · L-1喷施3 次处理横径最大,为65.12 mm;在单果质量方面,50 mg · L-1喷施3 次处理的单果质量最大,为390.71 g,50 mg · L-1喷施1次处理的单果质量最小,为302.08 g,其他处理均与对照无显著差异。喷施50 mg · L-13 次时的果实纵径、横径和单果质量均大于喷施150 mg · L-11 次的果实,其中果实纵径差异显著,横径和单果质量均差异不显著。

综合分析喷施不同浓度和次数的多效唑对茄子果实性状的影响,结果表明25 mg · L-1喷施3 次和50 mg · L-1喷施3 次为表现较好的处理方式。

3 结论和讨论

合理的株型是茄子丰产的重要基础之一,株高和节间长度是株型的重要构成性状,合理的株高和节间长度能提高露地茄子抗倒伏能力、光能截获和利用效率,同时能提高温室空间利用率,节约人工(杨锦坤 等,2019)。多效唑是一种广谱性生长延缓剂,可以有效降低植株高度,且具有低毒、高效的特点,在生产上常用来调控的植物生长发育,缩短节间长度,降低植株高度(王汝娟 等,2018;高海娟 等,2022;黄相 等,2022;刘明 等,2022)。研究表明,茄子种子用多效唑浸种处理能有效降低幼苗的下胚轴长度和株高,显著提高幼苗的质量(何亚飞 等,2017)。在苗期和初花期叶面喷施多效唑可矮化茄子植株,降低株高(成玉富,1990;兰珊珊 等,2016)。本试验结果表明,春季露地和秋季日光温室生态条件下,在开花结果的不同时期喷施多效唑对茄子植株生长有明显的抑制作用,表现为节间缩短、株高降低。随着喷施浓度的增加和喷施次数的增多,抑制作用增强,因此喷施适宜浓度的多效唑可显著降低茄子株高,缩短节间长度。这与番茄、辣椒、水稻、谷子等作物上的研究结果一致(成玉富,1990;崔秀珍和吴国梁,1997;陈丹丹 等,2020;聂萌恩 等,2020)。

多效唑对作物果实发育有促进作用。研究表明喷施一定浓度的多效唑可增加番茄、辣椒、茄子、萝卜等蔬菜作物的产量(成玉富,1990;徐刚 等,1994;崔秀珍和吴国梁,1997;Berova & Zlatko,2000;秦丽和张月辰,2010;兰珊珊 等,2016;王汝娟 等,2018)。番茄产量的增加是由于坐果率提高和单果质量增加(崔秀珍和吴国梁,1997)。本试验中,春季露地茄子喷施多效唑后单果质量增加,与上述番茄研究结果一致;秋季日光温室栽培条件下,低浓度的多效唑使单果质量增加,以25 mg · L-1喷施2、3 次和50 mg · L-1喷施3 次处理下单果质量增加较多。但随喷施浓度增加、次数增多及时间的推移,高浓度的多效唑(100 mg · L-1)对提高单果质量的作用减弱,单果质量低于对照或与对照相比无明显差异。表明不同生态栽培条件下多效唑对茄子单果质量的影响效应不同。已有研究表明高浓度多效唑会导致茄子和辣椒产量降低(徐刚等,1994;兰珊珊 等,2016),说明适宜浓度多效唑才能有效提高产量。

果实的形状和大小是茄子重要的商品指标。已有研究表明多效唑可以影响果实器官的大小。Chen等(2020)发现,番茄施加多效唑后果实纵径减小,横径增大;徐刚等(1993)发现,多效唑对萝卜地下部肉质根的膨大起明显的促进作用,横径显著高于对照。本试验中,在春季露地和秋季日光温室2种栽培模式下,不同生育时期喷施多效唑,茄子果实纵径呈减小趋势,横径呈增大趋势,与在番茄上的研究结果一致。

作物、品种、喷施时期和喷施浓度都会影响多效唑的效果(成玉富,1990;徐刚 等,1994;崔秀珍和吴国梁,1997;秦丽和张月辰,2010)。萝卜于肉质根膨大始期喷施100、200 mg · L-1多效唑为适宜的处理浓度(徐刚 等,1993);番茄叶龄为6 叶期时喷施150~300 mg · L-1多效唑,其早期产量和总产量均增加(成玉富,1990),而在第1 花序期和第3 花序期施用1 333 mg · L-1多效唑则株高降低、产量下降(曹豪 等,2022);辣椒定植前用多效唑浸根的适宜浓度为50、100 mg · L-1,高浓度(150、200 mg · L-1)则导致产量降低(徐刚 等,1994)。

本试验结果表明,适宜浓度多效唑可显著降低茄子株高,缩短节间长度,降低果实纵径,增加横径及单果质量。但随喷施浓度增加、喷施次数增多,单果质量减少,且果皮易发皱,甚至出现裂纹。综合对株型及果实性状的影响,对定植后15 d 的春季露地茄子喷施多效唑50 mg · L-13 次、秋季日光温室茄子喷施多效唑25 mg · L-13 次,间隔期7 d,可适当降低株高和节间长度,果实外观良好,产量适当增加,为试验中的最佳效果。

长茄新组合1055 耐低温弱光,产量高,是一个广适性品种,在推广种植中发现该品种在保护地栽培条件下节间较长、植株较高,在不能改变现有栽培模式的前提下,通过使用多效唑降低株高,改善株型和果实性状,是推广配套栽培技术之一。本试验仅选择了1 个茄子品种在2 种栽培模式下喷施多效唑,而不同品种在不同的栽培模式下多效唑适宜用量、喷施时期和次数均有不同,因此有待进一步的试验研究。

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