植物免疫诱抗剂对黄瓜生长和产量的影响

王 胤，梁铁双，贾鑫慧，李云龙，胡 彬，孙 海，曹金娟

（北京市植物保护站，北京 100029）

植物免疫诱抗剂是通过诱导植物免疫系统，从而达到抵抗病害和逆境的新型药剂，主要包括免疫蛋白、寡聚糖和水杨酸等[1-2]。植物免疫诱抗剂在农业领域已被广泛应用，研究表明：寡糖·链蛋白对小麦、番茄和烟草病毒病具有较好的防治效果，氨基寡糖素对茶树和西瓜幼苗抗病、抗逆性有显著预防效果[3-5]，同时可促进作物生长、提高产量，而几丁聚糖可防治番茄晚疫病[6]，并在蔬菜产后保鲜环节中具有较好的应用前景。

黄瓜又名胡瓜，是1年蔓生草本植物，具有清热利尿和提高人体免疫力等效果。我国种植黄瓜历史悠久，近年来随着设施蔬菜产业的发展及优良种质品种的筛选和推广，黄瓜栽培面积不断扩大，又因其具有喜温、不耐寒热的特点，北京地区多在春、秋2季种植。常见病害包括白粉病、霜霉病、灰霉病、靶斑病和细菌性角斑病等，田间防治方法多在病害发生期采用化学药剂喷雾防治[7-11]。

试验选择由海洋生物壳聚糖加工合成的氨基寡糖素[12]和天然高分子聚合物（几丁聚糖）2种常见免疫诱抗剂[13]，在黄瓜作物上开展试验研究，通过分析黄瓜作物不同生长时期株高、茎粗等指标和产量，从而明确药剂对黄瓜的促生和增产效果，以期为日后植物免疫诱抗剂在黄瓜生产中应用推广提供数据支持。

1 材料和方法

1.1 试验地点

北京市昌平区银黄农业园的黄瓜生产日光温室。

1.2 试验材料

供试作物为黄瓜（中农20），定植日期为2020年9月3日，试验棚内栽培条件（耕作、施肥、株行距等）均匀一致，且符合当地栽培习惯，黄瓜作物整体长势良好，667 m2种植约1 400株。

供试药剂为5%氨基寡糖素水剂（海南正业中农高科股份有限公司）和0.5%几丁聚糖水剂（成都特普生物科技股份有限公司）。

1.3 试验方法

试验设置2个药剂处理，以清水作为空白对照（表1）。各处理组3次重复，共计9个试验小区，随机区组排列。各试验小区面积约21 m2。

表1 供试药剂及剂量

试验于黄瓜生育期内施药4次，分别是：苗期（9月7日）、拉蔓期（9月26日）、开花期（10月10日）、坐果期（10月30日）。各药剂喷施用山东卫士WS-16D手动喷雾器，压力0.15～0.40 MPa，流量0.8 L/min，在黄瓜叶面（正、背面）均匀喷雾。

1.4 调查项目及方法

试验采用5点取样法，各小区每点调查黄瓜5株。第1次施用植物免疫诱抗剂5 d后（9月12日）调查黄瓜苗期株高、茎粗和叶片数。定植后58 d（10月20日）即施用植物免疫诱抗剂2次后，调查黄瓜生育期株高、茎粗、地上部鲜质量和地上部干质量。连续施用植物免疫诱抗剂4次后（11月15日），调查黄瓜单果质量、瓜长和瓜粗，并统计各小区黄瓜总产量，再折算667 m2产量。

1.5 数据处理

各药剂处理间的显著性分析采用SPSS软件做DMRT分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对黄瓜生长的影响

2.1.1 苗期

由表2可知，2个植物免疫诱抗剂处理组黄瓜株高、茎粗和叶片数均高于对照组。5%氨基寡糖素水剂处理黄瓜株高最高，为7.87 cm，其次为0.5%几丁聚糖水剂处理，为7.65 cm，这2个处理较对照组分别提高了7.4%和4.4%，但3个处理间不存在显著性差异。5%氨基寡糖素水剂处理黄瓜茎粗为2.01 mm，显著高于对照（1.88 cm），但与0.5%几丁聚糖水剂处理（1.93 mm）差异不显著。0.5%几丁聚糖水剂处理黄瓜展开叶片数量最多，为7.16片，其次为5%氨基寡糖素水剂处理（7.15片），两者均与对照（7.12片）不存在显著性差异。

表2 不同处理对黄瓜苗期生长的影响

2.1.2 生育期

由表3可知，2个药剂处理组黄瓜株高、茎粗、地上部鲜质量和地上部干质量均显著高于对照组。5%氨基寡糖素水剂处理组黄瓜株高最高，为141.26 cm，较对照组（124.38 cm）提高了13.57%，其次为0.5%几丁聚糖水剂处理组，株高为137.53 cm，显著高于对照组10.57%，且2个药剂处理组间不存在显著性差异。5%氨基寡糖素水剂处理组黄瓜茎粗为4.62 mm，显著高于0.5%几丁聚糖水剂处理组（4.39 mm）和对照组（4.06 mm）。5%氨基寡糖素水剂处理组黄瓜地上部鲜质量和干质量分别为425.88 g和57.51 g，0.5%几丁聚糖水剂处理组鲜质量和干质量分别为433.29 g和51.07 g，两者间不存在显著性差异，均分别显著高于对照组鲜质量（365.47 g）和干质量（45.8 g）。

表3 不同处理对黄瓜生育期生长的影响

2.2 不同处理对黄瓜产量的影响

由表4可知，2个植物免疫诱抗剂处理组黄瓜单瓜质量、瓜长、瓜粗、产量均高于对照组。5%氨基寡糖素水剂处理组黄瓜单瓜质量最高，为152.13 g，显著高出对照组10.12%；其次为0.5%几丁聚糖水剂处理的149.22 g，较对照组（138.15 g）增重8.01%，两者间存在显著性差异。施用2种植物免疫诱抗剂的黄瓜瓜长和瓜粗较对照组均有所增长，但均不存在显著性差异。田间各小区黄瓜测产数据可知，5%氨基寡糖素水剂处理组小区产量为154.18 kg，较对照组增产10.37%，0.5%几丁聚糖水剂处理组小区产量为150.85 kg，较对照组增产7.98%；由折合667 m2产量可知，5%氨基寡糖素水剂处理组黄瓜667 m2产量较对照组增加6.7%，0.5%几丁聚糖水剂处理组667 m2产量较对照组增加4.9%。

表4 不同处理对黄瓜产量的影响

3 结论与讨论

试验结果说明，植物免疫诱抗剂5%氨基寡糖素水剂和0.5%几丁聚糖水剂对黄瓜具有较好的促生和增产效果。黄瓜定植后，在苗期、拉蔓期、开花期和坐果期连续4次采用叶面喷雾的方式施用植物免疫诱抗剂，黄瓜苗期株高增高4.4%～7.4%，茎粗增粗2.7%～6.9%，生育期内黄瓜株高增高10.57%～13.57%，茎粗增粗8.1%～13.8%，地上部鲜质量增加17.5%、干质量增加18.5%。黄瓜单瓜质量增加8.01%～10.12%，每667 m2增产300 kg左右。

植物免疫诱抗剂属于新型生物源药剂[14]，在植物叶面喷施，通过信号传导的方式激发作物生长、诱导抗病抗逆、增加产量[15]。不同的植物免疫诱抗剂作用效果不同[16-18]，如李花利等[19]和高萍[20]针对番茄黄化曲叶病毒病和西瓜枯萎病开展的6%寡糖链蛋白田间药效试验表明，其对病害具有较好的诱导抗性。此次试验重点针对氨基寡糖素和几丁聚糖对黄瓜促生、增产效果开展试验研究，试验结果与贾云鹤[21]开展的0.5%氨基寡糖素水剂对北方设施西瓜幼苗生长发育的试验效果一致，与罗文芳等[22]开展的5种植物免疫诱导剂在黄瓜上的应用结果稍有差异，本次试验2次测量黄瓜生长指标数据均高于罗文芳等的试验结果，但黄瓜单果质量和产量数据略低，可能与试验地土壤肥力、田间管理和黄瓜品种等有关。此次试验供试黄瓜品种为中农20号，是中国农业科学院蔬菜花卉研究所最新推出的特优、抗病、丰产、耐热品种，对霜霉病、白粉病、病毒病等病害具有抗性，遂未对植物免疫诱抗剂诱导黄瓜抗病开展调查。此次试验仅为单一地点的单次试验，下一步还应对植物免疫诱抗剂诱导抗病性和黄瓜根部长势（根长、根鲜质量和根干质量）开展系统研究[23-25]。