1-MCP对日光温室黄瓜生长效应和产量的影响

尚玉臣，王瑞娇，张艺馨，孙治强

（河南农业大学园艺学院 郑州 450002）

1-甲基环丙烯（1-MCP）作为一种新型的果蔬保鲜剂，在采后处理上的应用十分广泛，具有高效、无毒、化学性质稳定的新型乙烯受体抑制剂是目前国内外果蔬采后研究的热点之一[1]。1-MCP通过竞争性与乙稀受体蛋白结合，抑制内源乙稀生成，延缓果蔬成熟与衰老，延长果蔬贮藏寿命，达到良好的保鲜效果[2-6]。在水果贮运保鲜方面，国内外很多学者分别对l-MCP在苹果、梨、杏、柿、李、柑橘、草莓等[7-10]水果贮运保鲜的应用进行研究，结果均表明1-MCP可以有效延缓果实采后衰老，而且能提高果实的贮藏品质。在农产品抗病性方面，1-MCP也表现出积极的作用。Kawakami等[11]使用1-MCP处理水分胁迫下的棉花，结果表明，利用1-MCP处理的棉花叶片呈现出水分利用率提高、水势下降、光合速率改善、气体交换能力增强和叶绿素含量提高等趋势。笔者主要以1-MCP的新领域应用为基点，将1-MCP应用于黄瓜苗期，研究1-MCP对黄瓜生长发育和产量的影响，亟待探明1-MCP在蔬菜栽培上的应用效果，进而推测1-MCP在苗期应用的作用机制。1-MCP在蔬菜栽培的应用上的研究并不多，因此，本研究也能为1-MCP在蔬菜栽培上的应用填补空白并为今后的研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1-MCP：试验供试产品AF-701（有效成分为1.3%的1-MCP）来源于美国陶氏化学公司；黄瓜：日光温室栽培试验所选用的黄瓜品种为当地常用的适宜早春茬种植的‘津冬’，由天津科润黄瓜研究所育种。

1.2 方法

试验于2015年1月6日在郑州市惠济区毛庄绿园蔬菜生产基地进行播种育苗，2015年3月2日定植，2015年3月25日开始采收，2015年7月中旬结束采收。

日光温室栽培试验共设置7个处理，处理安排如表1。试验设计：完全随机区组设计；栽培垄规格为9 m×1.4 m，双行种植，行距为140 cm，株距为40 cm，每个处理共45株黄瓜，重复6次，两端各设置5垄保护行。分别于2015年2月23日进行T1处理；2月25日进行T2处理；2月28日进行T3、T4、T5处理；CK1、CK2为对照，喷水处理。根据栽培实际情况，每个处理都处理了7个穴盘的幼苗，使用剂量根据产品1-MCP有效浓度进行换算得出。

表1 日光温室黄瓜试验安排

1.3 测定项目与方法

1.3.1 植株相对长势的统计方法 以对照处理长势作为100%，各处理分别与对照相比得出各自百分比作为相对长势。

1.3.2 雌花开花时间的统计方法 对第1、第2和第3个雌花开花时间做统计，每个小区以50%的植株开花日期为开花时间。

1.3.3 形态指标的测定方法 形态指标的测定需要在每个小区随机标记5株长势相差不多的黄瓜植株，在试验周期内，准确采集测定这5株黄瓜植株的各项形态指标数据，以15 d为一个时间间隔进行测定，分别于定植后0、15、30和45 d测定每个植株的各项形态指标。

1.3.4 黄瓜植株高度的测定方法 用卷尺测定植株第1片真叶到植株生长点的高度，采用式1计算植株高度相对生长速率。

式1中V为植株高度相对生长速率，T1、T2为取样时间，Ll、L2为2次测定的植株高度。

1.3.5 黄瓜茎粗度的测定方法 用游标卡尺测定茎基部直径作为黄瓜植株的茎粗度，用式2计算植株茎粗度的净生长量。

式2中H是黄瓜茎粗度的净生长量，H1、H2分别是两次测定的黄瓜植株茎粗度。

1.3.6 黄瓜叶片叶绿素含量的测定方法 黄瓜叶片叶绿素含量的测定采用日本Minolta公司出产的SPAD-502plus测定[12]，取每株上3个叶片分别测定后求平均值，用SPAD值表示。

1.3.7 黄瓜果实品质的测定 果实有机酸含量采用酸碱滴定法测定，可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G-250法，维生素C含量用2，6－二氯酚靛酚法测定，硝态氮含量的测定采用水杨酸比色法测定[13]。

1.3.8 黄瓜产量的测定 经济产量为每次收获时记录各小区果实的数量和产量、单果质量，最后计算总产量[14]。

1.4 数据分析

采用Excel 2016软件和SPSS 19.0软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同1-MCP处理对日光温室黄瓜植株长势的影响

由图1可以看出，3个时期中，T1的植株长势显著低于CK1，T2、T3、T4与CK1相比没有显著性差异，T5与CK2相比，在第2雌花开放时T5显著高于CK2，其他时期均无显著差异。在定植后14 d，T1、T2、T3、T4、T5 的植株长势呈现增高趋势；在前两个时期内，T5的植株长势最好，T1的植株长势最差，第1次采收时，植株长势以T4为最好。

图1 不同1-MCP处理对日光温室黄瓜植株长势的影响

2.2 不同1-MCP处理对日光温室黄瓜雌花开放日期的影响

由表2可以看出，在第1个雌花开放时，各处理间开花日期相差0～2 d，最早开花日期都出现在处理组，而最晚开花日期都出现在对照组。在第2个和第3个雌花开花时，各处理间的开花日期相差0～1 d。

表2 不同1-MCP处理对黄瓜雌花开放日期的影响

2.3 不同1-MCP处理对日光温室黄瓜植株高度相对生长速率的影响

由表3可以看出，定植后15 d，T3与T4的黄瓜植株高度相对生长速率均显著高于CK1，分别较CK1增加了24.68%和23.05%；T1的黄瓜植株高度相对生长速率则显著低于CK1，较CK1减少了25.07%；T2与CK1没有显著性差异且低于CK1的相对生长速率；T5与CK2没有表现出明显差异，但其植株高度生长速率高于CK2；在定植后30 d，T4与T5的黄瓜植株高度相对生长速率分别显著低于CK1和CK2，分别较CK1和CK2减少了 28.0%和 29.71%，而 T1、T2和 T3较 CK1无明显差异；定植后45 d，各处理间均未表现出明显差异。

表3 1-MCP对日光温室黄瓜植株高度相对生长速率的影响

2.4 不同1-MCP处理对日光温室黄瓜茎粗度净增长量的影响

由表4可以看出，各处理与对照差异不显著，但是对茎粗度的净增长量，定植后15 d，T4高于CK1，较 CK1增长了 6.27%，T5小于 CK2；定植后30 d，T4较 CK1高 12.53%，T5较 CK2高15.38%；定植后45 d，T4和T5的茎粗度增长量分别小于CK1和 CK2。

表4 1-MCP对日光温室黄瓜茎粗度净增长量的影响

2.5 不同1-MCP处理对日光温室黄瓜叶绿素含量的影响

由图2可以看出，1-MCP对黄瓜植株叶片叶绿素含量影响较为明显。在定植后15 d各处理间即表现出明显差异；T1、T2、T3、T4 均显著高于 CK1，分别较CK1增加了4.96%、7.76%、12.41%、7.74%，但是T5与CK2没有表现出显著性差异；在定植后30 d，T4与CK1差异性显著，T4较CK1叶绿素含量增加了18.77%；但是定植45 d后各处理间均没有表现出显著性差异。

2.6 不同1-MCP处理对日光温室黄瓜营养品质的影响

图2 不同处理对日光温室黄瓜叶绿素含量的影响

由表5可以看出，各处理维生素C含量差异不显著，但是T2、T3、T4的维生素C含量均高于CK1，分别较CK1增加了0.65%、1.96%、0.33%、0.33%，T5较CK2差异不显著且含量低于CK2；对硝酸盐含量的影响中，T2与T3之间差异显著，T1、T2、T4的硝酸盐含量都高于CK1，变化幅度在0.84%～11.70%之间；各处理的有机酸含量和可溶性蛋白含量与对照相比差异不显著，但是T1、T3的有机酸含量都低于CK1，可溶性蛋白的含量都高于CK1，T5的各项营养指标除有机酸外都低于CK2，而T2的各项指标均高于CK1。

表5 不同处理对黄瓜营养品质的影响

2.7 不同1-MCP处理对日光温室黄瓜产量的影响

在早春茬黄瓜种植过程中，生产者最关心的是黄瓜的产量，尤其是早期产量。由表6可看出，在每 hm2果实个数方面，除 T1外，T2、T3、T4均显著高于 CK1；在每 hm2果实产量方面，T3、T4 均显著高于 CK1，相比于 CK1，T3 增加 9.75%，T4增加了 10.17%，T1、T2与 CK1相比虽未达到显著差异水平，但T2也较CK1增加了3.37%；T5与CK2相比达到了显著性差异，较 CK2增加了 13.84%；在单果质量方面，T1、T2、T3、T4与 CK1相比差异不显著，T5 显著高于CK1。

表6 不同处理对日光温室黄瓜产量的影响

3 讨论与结论

本试验采用日光温室小区栽培，初步研究了1-MCP对黄瓜生长效应和产量的影响。结果表明，就植株长势而言，在日光温室栽培试验中，以T5（0.35 mL 1-MCP+定植前2 d处理+不摘除第1和第2个雌花）处理方案的黄瓜植株长势为最佳。黄瓜的开花日期在一定程度上跟黄瓜的产量密切相关。1-MCP处理可以将黄瓜的开花日期提前1～2 d。在植株高度相对生长速率方面，1-MCP处理能够增加黄瓜生长前期的植株高度相对生长速率，以T4（0.5 mL 1-MCP+定植前2 d处理+常规管理）处理效果最为明显；在茎粗度净增长量方面，以T4处理方案效果最佳，即0.5 mL的使用剂量和定植前2 d处理的应用时期是对黄瓜茎粗度净增长量的影响效果最佳。不同1-MCP处理对黄瓜叶片叶绿素含量的影响表现为：苗期喷施1-MCP可以增加黄瓜叶片叶绿素含量，以T4（0.5 mL 1-MCP+定植前2 d处理+常规管理）处理方案效果为最佳。维生素C、有机酸含量、可溶性蛋白、硝酸盐含量是黄瓜果实营养品质的重要指标，其含量的高低决定着黄瓜营养价值和口味的好坏，进而影响黄瓜的商品价值。1-MCP对日光温室黄瓜营养品质的影响以T2（0.35 mL 1-MCP+定植前5 d处理+常规管理）为最佳，T4（0.5 mL 1-MCP+定植前2 d处理+常规管理）次之，T5（0.35 mL 1-MCP+定植前2 d处理+不摘除第1和第2个雌花）最差。对黄瓜产量的影响方面，1-MCP处理可以增加日光温室黄瓜产量且以T4（0.5 mL1-MCP+定植前2 d处理+常规管理）处理方案的增产效果为最佳。王小乐等[15]研究表明，随着水分胁迫程度的增强，喷施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。

本试验将处理过的黄瓜幼苗在日光温室中进行栽培试验，观察记录黄瓜整个生长发育期间的表观指标，旨在解决1-MCP是否能够对黄瓜的生长发育产生影响和是否可以增加黄瓜产量的问题。此次试验也证实1-MCP能够促进黄瓜植株生长发育和增加黄瓜产量，综合效果而言T4（0.5 mL 1-MCP+定植前2 d处理+常规管理）最好。但是该试验主要以表型指标的观察和分析为主，1-MCP的内在作用机制还不明确，下一步试验应深入研究其对黄瓜各种生长发育相关酶的影响以及在生长期对黄瓜植株乙烯释放量的影响，进而探明其在分子水平的作用机制。