2种抗蒸腾剂对秋季大棚黄瓜长势、产量和品质的影响

郭芳 岳焕芳 王铁臣 祝宁 赵鹤 孟范玉 安顺伟 胡潇怡

摘要：为筛选设施黄瓜适用的抗蒸腾剂，提高抗旱能力，以‘北农佳秀’和‘津优35号’为材料，采用田间试验方法，选择腐植酸型国光抗蒸腾剂和成膜型神润抗蒸腾剂，分别设置国光抗蒸腾剂稀释1000倍（T1）、国光抗蒸腾剂稀释500倍（T2）、神润抗蒸腾剂稀释20倍（T3）、神润抗蒸腾剂稀释40倍（T4）4个处理，以喷施清水作为空白对照（CK），在坐瓜后进行叶面喷施，研究不同抗蒸腾剂对黄瓜长势、生物量和产量品质的影响。结果表明，‘津优35号’叶片喷施抗蒸腾剂后，9月11日T1、T2和T3处理的叶片SPAD值比CK分别提高了4.8%、7.4%和9.4%，T1、T2、T3、T4地下部含水率分别比CK提高6.4、17.2、7.1和3.7个百分点；T2处理黄瓜Vc含量比CK提高了25.76%，可溶性蛋白提高了11.54%。‘北农佳秀’叶片喷施抗蒸腾剂后，T4整个生育期叶片SPAD值平均比CK提高1.1%，地上部鲜重提高84.6%，单株产量提高27.2%，可溶性蛋白含量提高50%。研究表明，‘津优35号’黄瓜选择国光抗蒸腾剂稀释500倍、‘北农佳秀’黄瓜选择神润抗蒸腾剂稀释40倍叶面喷施效果较好。

关键词：抗蒸腾剂；黄瓜；长势；品质；产量

中图分类号：S642.2文献标志码：A论文编号：cjas2020-0046

Effects of Two Antitranspirants on Growth， Yield and Quality of Cucumber in Autumn Greenhouse

GUO Fang1， YUE Huanfang1， WANG Tiechen1， ZHU Ning2， ZHAO He1， MENG Fanyu1， AN Shunwei1， HU Xiaoyi1

（1Beijing Agriculture Technology Extension Station， Beijing 100029， China； 2Agricutural Technology Extension Station of Changping District， Beijing 102200， China）

Abstract： To select the suitable antitranspirant for facility cucumber，‘Beinongjiaxiu’and‘Jinyou 35’were used as materials， and a field experiment was conducted. Humic acid type Guoguang antitranspirant and filmforming Shenrun antitranspirant were selected， four treatments were set as Guoguang antitranspirant diluted 1000 times （T1）， Guoguang antitranspirant diluted 500 times （T2）， Shenrun antitranspirant diluted 20 times（T3）， Shenrun antitranspirant diluted 40 times （T4）， and water spray was taken as CK， to study the influence of different antitranspirants on the growth， biomass， yield and quality of cucumber. The results showed that compared with CK， for‘Jinyou 35’， the SPAD value of leaves under T1， T2 and T3 increased by 4.8%， 7.4% and 9.4%， respectively， and the water content of underground part under T1， T2， T3 and T4 increased by 6.4， 17.2， 7.1 and 3.7 percentage points， respectively； the Vc content under T2 increased by 25.76% and the soluble protein increased by 11.54%. For‘Beinongjiaxiu’， the SPAD value of leaves under T4 increased by 1.1% on average， the fresh weight of the aboveground part increased by 84.6%， the yield per plant increased by 27.2%， and the content of soluble protein increased by 50%. In general， 500 times dilution of Guoguang antitranspirant could be selected for‘Jinyou 35’cucumber， 40 times dilution of Shenrun antitranspirant could be selected for‘Beinongjiaxiu’cucumber.

Keywords： antitranspirants； cucumber； growth vigor； quality； yield

0引言

黃瓜是中国大宗蔬菜之一，在设施蔬菜中占有重要地位，约占日光温室总栽培面积的1/3[1]。黄瓜对水分比较敏感，供水量不足时，畸形果率上升，产量和商品率均会受到影响[2]。由于基质保水性较差，基质栽培水分亏缺时黄瓜生长更加敏感。秋季大棚环境温度高，尤其中午能到35℃以上，植株蒸腾量大，容易产生干旱胁迫，严重时会导致叶片及植物萎蔫，干旱条件下如何分配植株内水分显得尤为重要[3]。

抗蒸腾剂是一种有效抑制植物蒸腾、减少水分损失、提高抗旱能力的化学制剂，根据作用特点，可以分为成膜型抗蒸腾剂、代谢型抗蒸腾剂、反射型抗蒸腾剂3类[4]。近年来有关抗蒸腾剂的研究主要集中在前2类。成膜型抗蒸腾剂在叶面形成一层薄膜，降低由于蒸腾作用造成的水分损失，延缓作物萎蔫并提高水分利用效率[5]。代谢性抗蒸腾剂能使气孔关闭或减小气孔开度从而抑制蒸腾，并通过影响保护酶系统活性从而提高植物抗旱性[6]。抗蒸腾剂在干旱条件下的应用效果因植物种类和品种不同差异较大。有研究表明，施用抗蒸腾剂后可以减少水分散失，增加叶片光合作用，提高水分利用效率[7]，提高作物产量[8]，提高产品品质[9]。

本研究在基质栽培条件下，通过喷施不同种类和浓度的抗蒸腾剂，对比其对黄瓜生长、产量和品质的影响，探究抗蒸腾剂在秋大棚黄瓜栽培中的应用效果，旨在提高黄瓜栽培水分利用率、减少干旱对产量和品质的影响。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验于2019年7—10月在北京市昌平区金六环农业园塑料大棚（40°11′8.00″N，116°15′59.87″E）进行。北京属于温带季风性气候，2019年平均气温12.3℃，比常年同期偏高0.8℃；年降水为504.9 mm，比常年同期偏少6.6%；年日照时数为2503.4 h，接近常年（2491.4 h）。大棚占地面积390 m2，棚体为镀锌管组装式结构，跨度7.8 m、长度50 m、肩高1.5 m。采用混合基质椰糠栽培，容重0.15 g/cm3，通气空隙为9.15%，总空隙115%，持水能力744%，pH 6.8，EC 0.3 mS/cm，有机质含量为66.3%。

1.2试验设计

试验品种为黄瓜‘北农佳秀’和‘津优35号’，7月 30日定植，行距为1.5 m，株距25 cm，栽种1060株，密度为27195株/hm2。通过营养液EC值调控水肥管理，8月5—22日为初花期，使用圣诞树水溶肥（20-20-20+ TE），配制营养液EC值为1.5～2 mS/cm，正常水肥管理；8月23日—10月20日为结瓜期（9月4日始收），配制营养液EC值为2～2.5 mS/cm。亏缺灌溉：初瓜期（8月23日—9月10日）平均600 mL/（d·株），盛瓜期（9月11日—10月2日）平均800 mL/（d·株），末瓜期（10月3—20日）平均720 mL/（d·株），定植到拉秧累计灌溉量为3004 m3/hm2，总用肥量为4500 kg/hm2。

从初花期（8月13日）开始，选用国光抗蒸腾剂（腐植酸型）和神润抗蒸腾剂（成膜型）2种抗蒸腾剂产品进行喷施，根据产品说明中推荐浓度范围，共设置4个处理，具体见表1，以喷施清水作为空白对照（CK）。每个处理重复3次，每个小区6.5 m2。将不同量的抗蒸腾剂兑入清水中搅拌均匀，由上至下均匀喷洒在黄瓜叶片上，每间隔15天喷施一次，共喷施3次（8月13日、8月27日、9月11日），第一次喷施溶液约11 mL/株，第2、3次喷施量为第1次的2倍。

1.3调查指标及方法

每处理每个重复选定生长一致的黄瓜3株挂牌调查。

1.3.1植株生长指标

（1）株高。第一次处理后开始测量，采用直尺由植株基部到顶端生长点的高度，每隔15天测量一次。

（2）叶片数。第一次处理后开始测量，每隔15天测量一次。

（3）植株产量、生物量。从黄瓜的开花坐果期至末瓜期，对各处理采收的黄瓜进行累计测产，统计挂牌3株黄瓜的瓜条数、畸形瓜数和单株产量。。拉秧后取植株地上部和地下部鲜样，包括茎、叶、果和根，分别称量鲜重，鲜样放入烘箱105℃杀青，80℃烘干至恒重，称量干重，分别计算地上部、地下部含水率，如式（1）～（2）。

1.3.2植株生理指标喷施处理后采用SPAD便携式叶绿素仪测定第4片叶的叶绿素含量。

1.3.3果实品质盛瓜期采收商品瓜，采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定黄瓜Vc含量[10]，手持折射仪测定可溶性固形物含量[11]，蒽酮比色法测定可溶性糖含量[12]，考馬斯亮蓝G-250染色法测定可溶性蛋白质含量[13]，紫外分光光度法测定亚硝酸盐含量[14]，每个处理测定3个果。

1.4数据分析方法

采用Excel 2010和SPSS 26软件对各项指标数据进行单因素方差分析，选用LSD法进行多重比较（P< 0.05）。

2结果与分析

2.1不同抗蒸腾剂处理对黄瓜生长指标的影响

从图1可以看出，‘津优35号’黄瓜株高和叶片数均呈现逐渐增加的趋势，前期增长速度较为缓慢，后期生长速度逐渐加快，8月27日—9月11日株高T1处理的单日增长量达到6.4 cm，9月11日株高达到279.7 cm，为所有处理中最大值，T1、T2分别比CK提高了6.3%、1.6%，T3、T4处理的株高低于CK处理。9月11日T1、T2、T3、T4和CK处理的黄瓜叶片数分别为28.7、28.3、26.7、24.3和28.3片。T1和T2处理整个生育期平均比CK提高了3%和6.7%。8月15日T3处理的叶片SPAD值为40，8月27日T3处理为56.5，为所有处理中最高，9月11日所有处理的SPAD值均有所下降，T1、T2和T3处理的叶片SPAD值比CK分别提高了4.8%、7.4%和9.4%。

从图2可以看出，‘北农佳秀’黄瓜前期生长速度较快，8月27日T4处理的黄瓜株高为194.3 cm，为所有处理中最高值，9月11日T1、T2、T3、T4和CK株高分别为284.0、278.3、251.0、291.7、271.3 cm，T1和T4分别比CK提高了4.7%和7.5%。8月27日T2和T4处理的黄瓜叶片数分别为19.7、19.7片，9月11日T2和T4处理的黄瓜叶片数分别为26.3、26.0片，T2和T4分别比CK提高了4%和2.6%。黄瓜叶片SPAD值呈现先增加后下降的趋势，8月27日T1、T2、T3、T4和CK的SPAD值分别为59.1、53.4、53.4、53.3和53.4。T1和T4整个生育期平均比CK提高了5.2%和1.1%。

2.2不同抗蒸腾剂处理对黄瓜生物量的影响

从图3可以看出‘，津优35号’黄瓜地上部单株鲜重T1、T2、T3、T4和CK分别为253.7、278.4、237.6、201.6、221.0 g/株，地下部单株鲜重分别为64.4、91.3、61.4、52.1、57.7 g/株，T2处理的鲜重为所有处理中最高值，地上部和地下部分别比CK提高了26%和58.2%。T2处理的地上部含水率为84.8%，比CK提高了3个百分点；T2处理的地下部含水率为64.4%，比CK提高了17.2个百分点；T1、T3、T4处理的地下部含水率分别比CK提高6.4、7.1和3.7个百分点。

从图4可以看出，‘北农佳秀’黄瓜地上部单株鲜重T1、T2、T3、T4和CK分别为357.5、418.3、357.3、555.4、300.9 g/株，地下部单株鲜重分别为51.7、105、74.1、89.7、49.9 g/株，其中T4处理的地上部鲜重为所有处理中最高，显著高于CK处理，比CK提高了84.6%，T2处理的地下部鲜重为所有处理中最高，比CK提高了110%。T1、T2、T3和T4处理的地上部含水率分别比CK提高了0.2、1.9、2.5和4.0个百分点，T4处理的地上部和地下部含水率分别为87.5%和63.3%，分别比CK提高了4.0和12.0个百分点。

2.3不同抗蒸腾剂处理对黄瓜品质的影响

表2为不同浓度抗蒸腾剂对‘津优35号’黄瓜果实品质的影响，可以看出，喷施国光抗蒸腾剂显著提高了黄瓜Vc、可溶性固形物、可溶性糖和可溶性蛋白含量，其中T1和T2的Vc含量分别为8.15、8.74 mg/100 g，较CK分别明显提高了17.26%、25.76%；T1可溶性固形物含量为3.33 g/100 g、可溶性糖含量2.48 g/100 g，分别较对照显著提高了6.39%和14.81%；T2的可溶性蛋白含量为0.29 mg/g，较CK显著提高了11.54%，T1稍低，为0.28 mg/g。喷施神润抗蒸腾剂T3、T4处理的Vc含量、可溶性固形物和可溶性糖含量与CK差异均不显著，而可溶性蛋白含量显著低于CK，分别为0.19、0.20 mg/g。亚硝酸盐含量表现为T2>T4>T1>T3>CK，最高的T2为0.34 mg/kg，较CK提高了209.1%；T1和T3处理稍低，较CK分别提高了54.5%和45.5%。综合分析，T1和T3对‘津优35号’果实品质影响表现较好。

表3为不同浓度抗蒸腾剂对‘北农佳秀’黄瓜果实品质的影响，可以看出，Vc含量方面，T1处理最低，为7.26 mg/100 g，较CK显著降低13.36%，T4处理最高为8.40 mg/100 g，但与CK差异不显著。可溶性固形物含量方面，最高值T1的3.37 g/100 g显著高于最低值T3处理的3.13 g/100 g，但各处理与CK相比差异均不显著。不同浓度抗蒸腾剂对可溶性糖含量影响不大，各处理间均无显著差异，提高了可溶性蛋白含量，其中T3>T1>T2/T4>CK，T3、T1分别较CK提高了91.7%、83.3%，T2、T4均提高了50%，亚硝酸盐含量T4>T3> T2>T1>CK，T4处理较CK提高了209.1%，T1和T2较CK分别提高了100%、72.72%。综合分析，T2和T3对‘北农佳秀’果实品质影响表现较好。

2.4不同抗蒸腾剂处理对黄瓜产量的影响

对‘津优35号’结果期各处理3个挂牌植株的瓜条数、畸形瓜数和产量進行统计，结果（表4）表明，结瓜条数T2/CK>T4>T1>T3，T2结瓜条数最多，为5.6个，单株产量与CK持平，均为1.16 kg；畸形瓜率T1>T4> T2>T3>CK，其中CK的畸形瓜率最低为25%，T1处理的畸形瓜率高达48%。综合分析，T2处理在畸形瓜率、黄瓜产量方面表现更优。

对‘北农佳秀’结果期各处理3个挂牌植株的瓜条数、畸形瓜数和产量进行统计，结果（表5）表明，结瓜条数T4/T1>T2>T3>CK，T4、T1结瓜条数最多，为5.7个，单株产量分别为1.17、1.06 kg；畸形瓜率T3>T1/ T2>CK>T4，其中T3畸形瓜率高达42%，T4、CK畸形瓜率分别为18%、20%。综合分析，T4处理在畸形瓜率、黄瓜产量方面表现更优。

3结论

本研究对不同黄瓜品种喷施不同浓度代谢型和成膜型抗蒸腾剂，结果表明，抗蒸腾剂可以影响黄瓜的生长、产量和品质，促进生长，提高叶片SPAD值，影响作物植株生物量，增加产量，提高品质和抗逆性。综合分析，‘津优35号’黄瓜选择国光抗蒸腾剂稀释500倍、‘北农佳秀’黄瓜选择神润抗蒸腾剂稀释40倍叶面喷施效果较好。

4讨论

在干旱逆境胁迫下，叶面喷施抗蒸腾剂可以有效抑制植物叶片蒸腾作用，降低蒸腾速率，提高作物的抗旱能力。大量研究表明，喷施抗蒸腾剂会影响植株生长。陈怡昊等[7]研究表明，叶片喷施以高分子化合物为主要成分的成膜型抗蒸腾剂FA（filin- forming antitranspirant）能有效维持叶片内组织含水量，喷施浓度0.5%时能提高单株叶面积。潘宏兵等研究表明，叶面喷施成膜型抗蒸腾剂能提高芒果果树叶片叶绿素（SPAD）含量[15]。本试验结果表明，‘津优35号’黄瓜的叶片喷施抗蒸腾剂后，9月11日T1、T2处理的株高分别比CK提高了6.3%、1.6%，T1、T2和T3处理的叶片SPAD值比CK分别提高了4.8%、7.4%和9.4%。‘北农佳秀’黄瓜喷施抗蒸腾剂后，9月11日黄瓜叶片数T2和T4处理比CK提高了4%和2.6%，T1和T4整个生育期叶片SPAD值平均比CK提高了5.2%和1.1%。喷施抗蒸腾剂后，植株在干旱逆境环境下，可以维持正常生长，减少干旱胁迫的影响，缓解水分缺失导致的叶绿素分解，提高植株叶片叶绿素含量，从而提高作物的光合作用，有利于产量积累[16-17]，和前人研究结果一致。

前人研究结果表明，施用抗蒸腾剂后黄瓜根、茎、叶的相对含水量均有一定程度的增加[18]‘。津优35号’黄瓜经过抗蒸腾剂处理后，T1、T2、T3和T4地下部含水率分别比CK提高了6.4、17.2、7.1和3.7个百分点。‘北农佳秀’黄瓜T4处理的地上部鲜重比CK提高了84.6%，T2处理的地下部鲜重比CK提高了110%。抗蒸腾剂对于地下部鲜重和含水率影响较为显著，T1和T2属于代谢型抗蒸腾剂，低浓度处理对于黄瓜生物量有积极促进作用；T3和T4属于成膜型抗蒸腾剂，T4处理的‘北农佳秀’黄瓜地上部鲜重和含水率均显著高于CK。成膜型抗蒸腾剂的原理是在叶面形成一层薄膜，减少透过气孔散失的水分[19]；代谢型抗蒸腾剂主要是通过控制气孔关闭或减小气孔开度，以及影响保护酶系统活性，提高植物抗旱性[10]。本试验结果表明，高浓度成膜型抗蒸腾剂对于提高植物鲜重更有效果，而代谢型抗蒸腾剂则是低浓度效果更好，这可能是因为高浓度成膜型抗蒸腾剂形成的化学薄膜，可以更加有效地阻挡水分散失，而高浓度的代谢型抗蒸腾剂可能会影响植株正常光合作用，导致植株生物量降低，与前人研究结果基本一致[20]。抗蒸腾剂可以通过调节渗透物质，保持细胞内外渗透压，提高植株吸水能力，减少水分散失，降低干旱胁迫造成的产量损失，同时提高果实品质[21-23]，本试验结果表明，‘津优35号’黄瓜T2处理黄瓜单株产量最高为1.16 kg，与CK持平；黄瓜Vc含量为8.74 mg/100 g，比CK提高了25.76%；可溶性蛋白含量为0.29 mg/g，较CK显著提高了11.54%。‘北农佳秀’黄瓜T4处理单株产量最高为1.17 kg，T1、T2、T3和T4可溶性蛋白含量分别较CK提高了83.3%、50%、91.7%和50%。抗蒸腾剂对于黄瓜产量和品质的影响，会因为品种有所差异[24]，对于‘津优35号’T2处理可以显著提高黄瓜产量和品质，‘北农佳秀’则是T4处理效果最佳。

本研究将代谢型和成膜型抗蒸腾剂设置不同浓度在设施黄瓜上进行田间应用试验，通过综合分析生长指标、生物量、产量和品质数据，得出适宜的产品和浓度，为抗蒸腾剂在设施蔬菜上的合理应用，提高经济效益提供数据支撑。从国内外抗蒸腾剂的相关研究发展趋势来看[25]，未来抗蒸腾剂在高经济价值作物上应用逐渐增多，需要完善在不同作物上应用效果，加強与其他节水措施结合应用效果的研究，根据作物种类、生长阶段和生产环境，建立完善的应用体系，促进抗蒸腾剂在农业生产中的推广应用。

参考文献

[1]岳焕芳，孟范玉，安顺伟，等.基质栽培黄瓜耗水规律与气象因子相关性研究[J].蔬菜，2020（2）：50-53.

[2]牛勇，刘洪禄，吴文勇，等.基于大型称重式蒸渗仪的日光温室黄瓜蒸腾规律研究[J].农业工程学报，2011，27（1）：52-56.

[3]FAROOQ M， WAHID A， KOBAYASHI N， et al. Plant drought stress： Effects， mechanisms and management[J]. Agronomy for sustainable development，2009，29（1）：185-212.

[4]张小雨，张喜英.抗蒸腾剂研究及其在农业中的应用[J].中国生态农业学报，2014，22（8）：938-944.

[5]韩伟伟，韩宁，姜凯凯，等.成膜型抗蒸腾剂对‘赤霞珠’葡萄成熟进程的影响[J].园艺学报，2018，45（3）：447-456.

[6]ANJUM S A， WANG L， FAROOQ M， et al. Fulvic acid application improves the maize performance under well-watered and drought conditions[J]. Journal of agronomy and crop science，2011，197（6）： 409-417.

[7]陈怡昊，李波，王奇峰，等.FA型抗蒸腾剂对温室黄瓜生长和产量的影响[J].江苏农业科学，2018，46（4）：131-134.

[8]徐耘，辛杰，韩秀楠，等.玉米施用不同抗蒸腾剂比较试验初报[J].农业科技通讯，2015（12）：89-90.

[9]DELFINE S， TOGNETTI R， DESIDERIO E， et al. Effect of foliar application of N and humic acids on growth land yield of durum wheat[J]. Agronomy for sustainable development，2005，25（5）：183-191.

[10]蔡庆生.植物生理学实验[M].北京：中国农业大学出版社，2013： 166-168.

[11]孟宪敏，刘明池，季延海，等.种植密度对封闭式槽培黄瓜产量、品质及光合作用的影响[J].北方园艺，2019（9）：60-68.

[12]李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，1998：182-185.

[13]赵世杰，史国安，董新纯.植物生理学实验指导[M].北京：中国农业科学技术出版社，2002：84-85.

[14]张洋.不同施氮处理对温室黄瓜产量、品质及效益的影响[J].青海农林科技，2017（4）：5-8.

[15]潘宏兵，李贵利，杜邦，等.成膜型抗蒸腾剂在‘凯特芒果’上的应用研究[J].中国园艺文摘，2015，31（11）：17-19，60.

[16]苏文锋，苏振声，林玲玲，等.干旱胁迫下抗蒸腾剂对叶子花生理特性的影响[J].浙江农业学报，2015，27（12）：2122-2128

[17]师长海，孔少华，翟红梅，等.喷施抗蒸腾剂对冬小麦旗叶蒸腾效率的影响[J].中国生态农业学报，2011，19（5）：1091-1095.

[18]回振龙，李朝周，史文煊，等.黄腐酸改善连作马铃薯生长发育及抗性生理的研究[J].草业学报，2013，22（4）：130-136.

[19]GU S， FUCHIGAMI L H， CHENG L， et al. Effects of antitranspirant and leaching on medium solution osmotic potential， leaf stomatal status， transpiration， abscisic acid content and plant growth in‘Early Girl’tomato plants[J]. The journal of horticultural science & biotechnology，1998，73（4）：473-477.

[20]IRITI M， PICCHI V， ROSSONI M， et al. Chitosan antitranspirant activity is due to abscisic acid- dependent stomatal closure[J]. Environmental and experimental botany，2009，66（2）：493-500.

[21]吳艳艳.抗旱剂的研究进展[J].山东化工，2015，44（3）：69-70，76.

[22]刘广成，罗勇，李强，等.两种新型抗蒸腾剂对小麦抗旱增产效果的影响[J].腐植酸，2014（6）：13-19.

[23]李茂松，李森，张述义，等.灌浆期喷施新型FA抗蒸腾剂对冬小麦的生理调节作用研究[J].中国农业科学，2005，38（4）：703-708.

[24]Tambussi E， Bort J， Araus J. Water use efficiency in C3 cereals under Mediterranean conditions： a review of physiological aspects[J].Annals ofApplied Biology，2007，150（3）：307-321.

[25]张蕊.抗旱保水剂对河套灌区土壤水分和春小麦生长的影响[D].杨凌：西北农林科技大学，2013：10-12.