张胜菊,林 雪,陈 虹,王金金,李永达
(1.北京市大兴区种业与植保服务站,北京 102600;2.中捷四方(北京)生物科技有限公司,北京 101102)
植物激活蛋白是从真菌中提取出的一类可以促进植物生长、提高植物抗性的热稳定蛋白激发子,具有增强植物抗逆能力和促进植物生长等生物活性[1-2]。激活蛋白主要通过激活植物体内分子免疫系统,提高植物自身免疫力,激发植物体内的一系列代谢调控,促进植株生长,从而达到提高作物产量的目的[3]。大丽轮枝孢激活蛋白(VDAL)是一种新型植物免疫激活蛋白,源于棉花黄萎病菌,能够调控植物体内多种激素信号通路,激活细胞外及细胞内的免疫反应[4-5]。将VDAL喷施在植物叶面上,其与植物体接触后可以诱导植物产生抵抗生物胁迫和非生物胁迫的能力,促进植物生长发育,提高作物的产量和品质等[6-7]。
生菜是在北京市大兴区广泛种植的一类重要的叶类蔬菜品种[8],有关植物激活蛋白对生菜抗病性、生理指标以及产量形成的影响研究还鲜见报道。本试验以大速生生菜为材料,研究在生菜定植后喷施不同浓度VDAL对生菜苗期、采收期生理指标和产量的影响,筛选出适宜的喷施浓度,为植物激活蛋白在生菜上的应用提供技术参考和理论依据。
试验在北京市大兴区长子营镇北京绿福蔬菜产销专业合作社进行,试验田土壤为壤质土,土壤肥力中等。
种植生菜品种为大速生。新型植物免疫激活蛋白制剂VDAL,采用维大力(商品名)可湿性粉剂,含1.5%大丽轮枝孢激活蛋白,由中捷四方(北京)生物科技股份有限公司生产,6%寡糖·链蛋白可湿性粉剂,由河北中保绿农作物科技有限公司生产。
生菜种植前,施入有机肥525 kg/hm2,深翻,保证肥力均匀。2022年8月15日育苗,9月9日(生菜3片真叶)用电动背负式喷雾器(浙江省台州市路桥增宇雾气厂)叶面喷雾,均匀喷施5个不同浓度VADL(表1),并用6%寡糖·链蛋白300倍液作药剂对照(CK1),清水处理为空白对照(CK2)。9月16日将生菜定植在冷棚内,之后按照正常管理措施进行田间管理。小区面积20 m2(4 m×5 m),随机区组排列,3次重复。
表1 不同处理的药剂种类与施用浓度
1.4.1 苗期生长指标
施药后第7天,各小区内均采用3点取样法,每点选取5株生菜,测定根长(生菜基部到最大根生长点的长度)、株高(生菜基部到植株顶端的高度)、地上部和地下部的鲜质量,调查叶片数,计算根冠比,根冠比=地下部鲜质量/地上部鲜质量[9]。
1.4.2 品质
VC、硝酸盐和亚硝酸盐含量委托农业农村部蔬菜品质监督检验测试中心(北京)进行检测。
1.4.3 产量
生菜收获期,每小区均取中间2行,测定产量,并折算667 m2产量。
利用Excel 2013软件进行数据统计,利用DPS软件Duncan's法进行差异显著性分析(P<0.05)。
由表2可以看出,喷施处理7 d后,T1苗期生菜根长最长,显著大于CK2,T1、T2、T3之间无显著差异,但三者均显著大于T6(CK1)、T4、T5、T6(CK1),而T4、T5、T6(CK1)之间差异不差异。各处理之间株高、地下部鲜质量和地上部鲜质量均无显著差异。苗期生菜根冠比以T2最大,T1—T6试剂处理之间根冠比差异均不显著,但T2、T3均显著大于CK2。叶片数以T3最多,T1—T6试剂处理之间叶片数差异均不显著,但T3显著大于CK2,其他试剂处理与CK2则无显著差异。说明T4、T5、T6(CK1)显著抑制了根的生长,T3促进了叶片的生长。
从表3可以看出,与CK1相比,T1—T6试剂处理生菜中硝酸盐含量均有所提高,T1、T2均显著大于CK2,T3、T4、T5、T6(CK1)与CK2之间均无显著差异;试剂处理中T3的硝酸盐含量最低,显著小于T1,但与CK1、CK2差异均不显著。在所有处理中均没有测出亚硝酸盐的成分。生菜VC含量随VDAL浓度的增加呈先增加后降低(即抛物线)的趋势,其中T3的VC含量最高,是CK1的1.45倍,显著高于T5、CK1。生菜产量以T4最高,与T1、T3间差异均不显著,三者分别较CK2显著提高33.88%、31.40%和36.36%。说明各处理对亚硝酸盐含量没有影响,T3提高了VC含量,T1、T3、T4提高了生菜产量。
表3 不同处理对生菜品质和产量的影响
董礼宾等[10]研究表明,VDAL原粉9 000倍液和4 500倍液均可显著提高青梗菜幼苗的茎粗、地上部鲜质量和根干质量,其中9 000倍液还可以显著提高根冠比,但浓度增大(4 500倍液)后对根冠比的提高作用减弱。本试验中T2和T3根冠比较CK2显著增加,起到了壮苗的作用。
绿叶蔬菜的硝酸盐累积能力较高,人们日常饮食中的硝酸盐摄入主要来源于叶类蔬菜。硝酸盐含量是评价蔬菜可食用部位安全性的重要指标[11],其对人类健康存在极大的潜在威胁,因此在生产中更要注意控制生菜中的硝酸盐含量。纪雪洁等[12]研究表明,不结球白菜中BcLBD37基因通过抑制硝酸盐代谢相关基因的表达,调节硝酸还原酶的活性,进而抑制不结球白菜对NO3-的吸收。本试验中T3在各试剂处理中硝酸盐含量最低,分析认为1 500倍液的VDAL处理后,抑制了生菜中硝酸盐代谢相关基因的表达,产生的硝酸盐量较少。所有处理中亚硝酸盐含量均为0,可能是大兴区生菜栽培环境优良,没有适合生菜积累亚硝酸盐的生长条件。
提高蔬菜的营养品质是蔬菜栽培措施的主要目标之一。生菜中维生素C含量是一项重要的营养品质指标。张桂娟等[13]在苗期用不同浓度VDAL处理春茬花椰菜,其中处理VDAL 5 000倍液加VDAL 12 000倍液2次喷施显著提高了花椰菜的VC含量。大部分生物刺激素的使用浓度与效果并不呈现线性对应关系,褚世海等[14]的研究表明,芸苔素浓度与作用效果之间呈一个马鞍型关系。本试验中,T3和T4的VC含量较CK2有所提高,VC含量与VDAL浓度呈现出抛物线的相关关系,说明VDAL的喷施浓度过高或者过低都不利于生菜VC含量的提升。
黄琴等[15]研究表明,用VDAL进行小麦种子包衣,同时在春生小麦4~5叶龄叶面喷施该制剂,能够显著增大小麦叶面积,提高净光合速率和小麦产量,是一种促进小麦增产的有效措施。马全伟等[16]指出在结球生菜定植14 d左右叶面喷施VDAL 49.95 g/hm2,对生菜产量、品质均具有良好的促进效果。本试验中,T1、T3、T4处理的产量均显著高于清水对照,但各处理间差异不显著。
综合各项指标,生菜苗期叶面喷施VDAL 1 500倍液,起到了壮苗的作用,提高了生菜品质和产量,使用过程中对生菜安全无害,可在生产中进一步推广应用。