生物多肽在黄瓜上的抗病及促生效果研究

王 胤，祖力皮卡尔·阿不力克木，贾鑫慧，李 锦，王俊侠，李云龙，胡 彬，郑建秋，孙 海，曹金娟

（1.北京市植物保护站，北京 100029；2.北京农学院，北京 102206；3.北京市昌平区植保植检站，北京 102200）

黄瓜（Cucumis sativus L.）是葫芦科（Cucurbitaceae）、黄瓜属（Cucumis）的1年蔓生草本植物，原产于喜马拉雅山南麓的印度北部地区，别名胡瓜。黄瓜口感肉质脆嫩、汁多味甘、芳香可口，可提高人体免疫功能，抗肿瘤，降血糖，是一类具有较高营养价值和药用价值的蔬菜，深受百姓喜爱，但黄瓜生育期内受多种病虫害危害，常见病虫害种类包括：猝倒病、霜霉病、白粉病、瓜蚜、蓟马和斑潜蝇等，严重制约着黄瓜生产。为保证黄瓜作物的质量安全，常用的防治方法包括：与非葫芦科作物实行轮作，安置防虫网来物理阻隔小型害虫，硫磺熏蒸来防治白粉病，利用20%辣根素水乳剂等药剂进行土壤消毒来防治土传病害，释放瓢虫、蝽类等天敌昆虫以虫治虫，施用1.5%苦参碱水剂、200亿cfu/g枯草芽孢杆菌可湿性粉剂等药剂来防治黄瓜霜霉病和蚜虫、白粉病[1]。

随着新型农药的研发与推广，以蛋白激发子类物质为主的微生物蛋白农药日益受到关注，因其本身无毒，不直接杀灭病虫，而是激发植物自身的抗病虫基因表达，因此不会引起病虫抗药性，同时可促进植物生长，提高农产品品质。生物多肽是从多种真菌中筛选、分离、纯化而得到的一种激活蛋白，其对番茄、辣椒等蔬菜作物具有较好的促生效果，在作物生育期内采用叶面喷施的方式，连续施用3～4次，可使植株株高增高，开花数量增多10%～15%，产量增加15%左右，同时对灰霉病等病害具有较好的诱抗效果。

目前，对于多肽的研究范畴多限于医学、营养学等领域，研究内容上集中于肽的分离、提取技术以及对人体保健功能等方面。通过研究发现，植物体内多肽类物质具有提高细胞活性，加速伤口愈合，调节植物生长发育及响应外界环境的作用[2-3]。本研究通过在黄瓜生育期内，采用叶面喷施不同浓度生物多肽的方式，重点调查黄瓜生长势、产量和病害发生情况，明确生物多肽对黄瓜作物的抗病促生作用效果，为其在蔬菜作物上的推广应用提供数据基础，同时完善蔬菜病虫害绿色防控技术，保障蔬菜作物的质量安全。

1 材料和方法

1.1 试验时间及地点

试验于2019年2—6月进行，试验地点为北京市昌平区百善镇牛房圈村种植黄瓜的日光温室，前茬作物为花椰菜，棚室面积667 m2。

1.2 供试材料

供试黄瓜品种：京研108，由京研益农（北京）种业科技有限公司提供；供试药剂：生物多肽，由中农齐民（北京）科技发展有限公司提供。

1.3 试验方法

2019年2月28日移栽，667 m2种植1 200株，4月2日始花，5月2日进行第1次采收。试验共设置3个处理：生物多肽1 000倍液、生物多肽1 500倍液和空白对照，每个处理设置3个小区，完全随机设计，每个小区面积18 m2（6 m×3 m）。黄瓜移栽后，各小区采用相同的管理条件。分别在黄瓜定植后6 d（3月6日）、拉蔓期（3月19日）、始花期（4月2日）、果实膨大期（4月13日）叶面喷施生物多肽，共4次，对照区为常规管理。定植后6 d、拉蔓期每小区用水量7.5 L，始花期、果实膨大期每小区用水量10 L，使用卫士牌WS-16D电动喷雾器（压力0.15～0.40 MPa，流量0.8 L/min）喷雾。

1.4 调查内容及方法

3月19日拉蔓期调查病害发生情况；4月2日始花期调查黄瓜株高、茎粗、病害发生情况；5月2日采收期调查黄瓜株高、茎粗、叶片数量、病害发生情况；5月13日调查单瓜质量，由基地技术人员负责记录前5次采收小区平均产量、残次瓜数量。

调查方法：在各小区内采用五点取样法，每点3株，用塑料绳定点定株标记黄瓜，共调查15株。在黄瓜生育期有白粉病和少量黑星病发生，调查每株黄瓜全部叶片，并重点观察新叶病害发生情况，从而明确生物多肽对黄瓜的诱导抗病性。每片叶按病斑占叶面积的百分率分级记录。

分级标准：

0级：无病斑；

1级：病斑面积占整个叶面积的5%以下；

3级：病斑面积占整个叶面积的5%～10%；

5级：病斑面积占整个叶面积的11%～20%；

7级：病斑面积占整个叶面积的21%～40%；

9级：病斑面积占整个叶面积的40%以上。

药效计算方法：

式中：CK0——空白对照区施药前病情指数；CK1——空白对照施药后病情指数；PT0——药剂处理区施药前病情指数；PT1——药剂处理区施药后病情指数。

2 结果与分析

2.1 生物多肽对黄瓜生长势的影响

4月2日调查生物多肽对黄瓜生长势的影响结果见表1，生物多肽对黄瓜具有较好的促生效果，处理组黄瓜株高、茎粗均高于对照组CK，但均与CK差异不显著。生物多肽1 000、1 500倍液处理组黄瓜株高分别为110.8 cm和102.3 cm，分别比对照组增高了14.3 cm和5.8 cm，3者间不存在显著性差异。生物多肽1 000、1 500倍液处理组黄瓜茎粗分别为2.5 cm和2.3 cm，分别比对照组提高了0.6、0.4个百分点，3者间不存在显著性差异。

5月2日调查生物多肽对黄瓜生长势的影响结果见表1，生物多肽对黄瓜具有一定的促生效果，处理组黄瓜株高、茎粗均高于对照组。生物多肽1 000倍液处理组黄瓜长势最好，优于生物多肽1 500倍液处理组。生物多肽1 000倍液处理组黄瓜株高为173.9 cm，较对照组提高了13.8%，两者间存在显著性差异。生物多肽1 000、1 500倍液处理组黄瓜茎粗分别为2.8 cm和2.5 cm，较对照组分别提高了33.3%和19.0%，三者间不存在显著性差异。生物多肽1 000倍液处理组黄瓜叶片数量最高，为8.3片，3个处理间无显著差异。

表1 生物多肽对黄瓜生长势的影响

2.2 生物多肽对黄瓜产量的影响

生物多肽对黄瓜产量的影响见表2，生物多肽处理组黄瓜单瓜质量、前5次采收小区平均产量均高于对照组，残次瓜数减少，说明施用生物多肽对黄瓜具有一定的增产作用，且品质得到改善。黄瓜单瓜质量的调查结果显示，生物多肽1 000倍处理组黄瓜单瓜质量最高，达171.5 g，较对照组（159.2 g）增加7.7%，且两者间存在显著性差异；生物多肽1 500倍液处理组单瓜质量为166.2 g，与对照差异不显著。前5次采收小区平均黄瓜产量结果显示，生物多肽处理组产量稍高于对照组，残次瓜数低于对照组。折合667 m2产量均高于对照组，其中生物多肽1 000倍处理组最高，为4 221 kg，生物多肽1 500倍处理组为4 185 kg，而对照为4 026 kg。

表2 生物多肽对黄瓜产量的影响（5月13日）

2.3 生物多肽对黄瓜白粉病的防治效果

生物多肽对黄瓜白粉病防治效果见表3，生物多肽作为新型微生物蛋白农药对黄瓜白粉病具有较好的诱导抗病性。在第1次（3月6日）施用生物多肽后13 d（3月19日），田间调查发现有黄瓜白粉病发生，生物多肽1 000、1 500处理组病株率均为13.3%，病情指数分别为16.7和5.9。4月2日调查发现，生物多肽2个处理组病株率均有所增多，田间白粉病有蔓延之势，生物多肽1 000倍液处理组防效为60.6%，生物多肽1 500倍液处理组防效为50.0%，二者间不存在显著性差异。5月2日调查发现，生物多肽1 000倍液处理组黄瓜白粉病得到控制，病株率未增加，为20.0%，防治效果为68.3%；生物多肽1 500倍液处理组黄瓜白粉病病株率虽略有增加，但防治效果较好，为64.1%，生物多肽2个处理组间不存在显著性差异。

表3 生物多肽对黄瓜白粉病的防治效果

2.4 生物多肽对黄瓜抗逆性及安全性

田间肉眼观察，生物多肽处理组的黄瓜植株均未出现药害现象，各处理组黄瓜长势良好，与对照组一致；因此，明确生物多肽1 000、1 500倍液对黄瓜作物安全。

田间试验中，6月上旬北京地区遇强降雨天气，试验棚室位于低洼地块，棚内积水严重，对照组黄瓜出现植株萎蔫、叶片变黄病状，生物多肽处理组黄瓜长势正常。间接说明生物多肽可以促进黄瓜生长，植株根系发达，对涝害逆境具有较强抗性。

3 结论与讨论

试验结果表明，施用生物多肽能在一定程度上促进黄瓜植株生长，使植株粗壮、叶片深绿，株高和茎粗均高于对照组，这与之前在番茄、芹菜等蔬菜作物上开展相关试验结果相似[1]。在对黄瓜叶片数量调查中发现，生物多肽处理组和对照组并无明显差别，这与黄瓜作物叶片数量少、面积大等生长特性有关。有研究表明，生物多肽对诱导辣椒、茄子等作物开花有较好的促进作用，表现为：作物开花数量增加、始花期提早、开花直径增加等，黄瓜作物表现为：单秆生长，同时受田间农事操作、整枝打杈习惯影响，此次试验并未对生物多肽诱导黄瓜开花效果进行调查。

在诱导抗病效果方面，在试验进行中有黄瓜白粉病发生，生物多肽作为微生物蛋白农药，可激发植物自身的抗病虫基因表达；因此，田间重点调查施药后黄瓜植株新生叶片病害发生情况。连续施用生物多肽后，黄瓜白粉病发病情况得到有效控制，生物多肽1 000倍液处理组第4次药后19 d防治效果达68.3%，生物多肽对防治白粉病具有良好的持效性，且施药后黄瓜叶面无明显药斑残留，植物无药害现象发生。北京地区每年3—6月为白粉病高发季节，同时白粉病发生受田间管理，土壤、基质携带病菌，种苗选育抗病品种等多种因素影响，可通过做好土壤消毒、棚室表面消毒、硫磺熏蒸等病害绿色防控技术，降低田间病害发生概率。

在对产量的影响分析中，施用生物多肽可提高黄瓜单瓜质量，这与前人的试验结果相似[3]，同时降低残次瓜数量，提高黄瓜作物的产品品质。本研究受试验经费制约，并未对黄瓜内在品质如黄瓜蛋白质、碳水化合物、大量元素含量等营养价值指标进行检测，在下一步的工作中还可明确相关内容，完善生物多肽对蔬菜作物的作用效果。

在田间试验中，因受降雨影响，试验棚室内积水严重，生物多肽处理组黄瓜长势正常，并未出现叶片变黄、植株萎蔫等涝害病状，间接说明生物多肽可诱导黄瓜作物抵抗涝害逆境。在下一步的试验中，还应对黄瓜根系开展相关调查研究，如在黄瓜采收后，挖出黄瓜根系进行评级比较，明确生物多肽对促进作物根系生长的作用效果。