新型生物刺激素在設(shè)施蔬菜冷害預(yù)防和緩解救治中的應(yīng)用技術(shù).pdf
近幾年我國設(shè)施農(nóng)業(yè)蓬勃發(fā)展,設(shè)施蔬菜面積大幅增加, 2016 年全國設(shè)施蔬菜生產(chǎn)面積達(dá)到 370萬 hm2(李天來 等, 2019),其中北方地區(qū)越冬茬和春茬設(shè)施蔬菜生產(chǎn)占比不斷增加,但是冬季連續(xù)霧霾、陰雨雪天氣較多,如 2013 年河北省唐山、保定等地整個冬季晴天不足 10 d(天),這樣的天氣極易對設(shè)施蔬菜造成低溫冷害,產(chǎn)量和品質(zhì)下降(張瑛 等, 2018)。因此,減少低溫冷害、保障設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展對農(nóng)業(yè)科研、技術(shù)人員提出了更高的要求。1 設(shè)施蔬菜冷害的癥狀冷害屬生理性病害,在多種蔬菜上都會發(fā)生(李明遠(yuǎn), 2017)。冷害按溫度變化快慢可分為長期低溫冷害(夜間溫度長期處于 3 10 的低溫狀態(tài))和急性降溫冷害,其癥狀有所不同。長期低溫冷害癥狀:作物長時間處于低溫環(huán)境而不能正常生長,初期少量葉片發(fā)黃(瓜類)或發(fā)紫(部分茄果類、葉菜類);中期葉片大量黃化或發(fā)紫,晴天中午出現(xiàn)葉片萎蔫現(xiàn)象,溫度下降后可恢復(fù),植株生長緩慢;后期葉片嚴(yán)重黃化甚至枯死,全天整株萎蔫,無法恢復(fù)。急性降溫冷害癥狀:伴隨細(xì)胞破裂死亡,葉片出現(xiàn)失水萎蔫,溫度恢復(fù)后受損葉片失綠、干枯,失去功能,但植株可繼續(xù)生長;如溫度驟降幅度過大或溫度超過作物耐受極限,會出現(xiàn)整株萎蔫,溫度恢復(fù)后葉片全部枯死,甚至整株死亡、整棚絕收。2 生物刺激素對蔬菜冷害預(yù)防和緩解救治的作用及其應(yīng)用現(xiàn)狀據(jù)報道,硫化氫、一氧化氮、氯化鈣、赤霉酸、 5-磺基水楊酸、尸胺、油菜素內(nèi)酯和生物刺激素等多種物質(zhì)均可不同程度地增加植物的耐冷性或緩解冷害癥狀。生物刺激素類產(chǎn)品主要包括功能性物質(zhì)、微生物及其次生代謝產(chǎn)物等(張強(qiáng) 等,2018),可促進(jìn)作物養(yǎng)分吸收、增強(qiáng)養(yǎng)分利用效率和作物抗逆性、提高產(chǎn)品質(zhì)量,如氨基酸、腐殖酸、海藻提取物和促生菌等,在歐美發(fā)達(dá)國家具有良好的應(yīng)用基礎(chǔ),近幾年在我國推廣面積不斷擴(kuò)大(謝尚強(qiáng) 等, 2019 年 )。 2014 年生物刺激素類產(chǎn)品全球銷售額 14 億美元, 2019 年將增至 25 億美元,張尚卿,男,助理農(nóng)藝師,主要從事農(nóng)藥施藥技術(shù)及有害生物綜合防治研究,電話: 0315-5935563, E-mail: zhangshangqing85163.com *通訊作者:潘陽,男,博士,講師,主要從事植物病理學(xué)方面的研究,電話: 0312-7528587, E-mail: pyasdsina.com收稿日期: 2019-06-14;接受日期: 2019-10-16基金項目 :河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目( HBCT2018030207),河北省重點(diǎn)研發(fā)計劃項目( 19226514D),河北省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金專項( 19826502D)新型生物刺激素在設(shè)施蔬菜冷害預(yù)防和 緩解救治中的應(yīng)用技術(shù)張尚卿1孫祥瑞2潘 陽3*楊 菲4邸墊平4孫 茜4(1唐山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,河北唐山 063001;2邢臺現(xiàn)代職業(yè)學(xué)校,河北邢臺 054000;3河北農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,河北保定 071000;4河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所,河北保定 071000)生物刺激素具有誘導(dǎo)作物防御反應(yīng)、提高植株耐低溫能力、緩解冷害癥狀等作用。設(shè)施蔬菜應(yīng)用生物刺激素冷害預(yù)防技術(shù),番茄畸形果率降低 40% 50%;甜瓜葉色濃綠,果實(shí)亮度好,耐貯運(yùn),可溶性固形物含量提高 1 2個百分點(diǎn);黃瓜根系發(fā)達(dá),幾乎沒有冷害癥狀。設(shè)施番茄應(yīng)用冷害緩解救治方案, 10 h(小時)后植株逐漸恢復(fù)直立狀態(tài), 3 d(天)后大部分植株恢復(fù)正常生長。 85 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES栽培管理2019( 12): 85 - 87網(wǎng)絡(luò)首發(fā)時間:2019-12-12 16:15:06網(wǎng)絡(luò)首發(fā)地址:http:/kns.cnki.net/kcms/detail/11.2326.s.20191211.1348.036.html我國銷量將增加 1 2 倍。目前我國市場上銷售的有阿速勃系列產(chǎn)品(波蘭柏富公司)、益施幫先正達(dá)(中國)投資有限公司、根羅(美國富美實(shí)公司)等,主要應(yīng)用于蔬菜、果樹等經(jīng)濟(jì)作物,起到刺激根系生長、增加植株長勢、提高抗逆能力、調(diào)質(zhì)增效的作用。3 設(shè)施蔬菜冷害預(yù)防技術(shù)設(shè)施蔬菜冷害主要發(fā)生在越冬茬和早春茬,采用生物刺激素預(yù)防可激發(fā)作物潛能,提高作物耐寒性,但要把握噴施的時間和用量。越冬茬可選用阿速勃葉 750 倍液,于 12 月中旬進(jìn)行第 1 次葉面噴施,早春茬于緩苗后 7 10 d(天)進(jìn)行第 1 次葉面噴施,兩個茬口均噴施 3 次,每次間隔 10 15 d(天)。預(yù)防冷害生產(chǎn)示范: 2018 年冬季分別在豐南區(qū)、灤南縣、任縣、樂亭縣、饒陽縣、昌黎縣、定興縣和固安縣進(jìn)行了番茄、甜瓜和黃瓜葉面噴施生物刺激素(阿速勃葉)對作物冷害預(yù)防的多點(diǎn)示范,調(diào)查參考徐小軍等( 2015)的冷害分級標(biāo)準(zhǔn)。由表1 可以看出,番茄、甜瓜、黃瓜在 8 個示范點(diǎn)阿速勃葉處理區(qū)的冷害指數(shù)均顯著低于對照區(qū)。番茄處理區(qū)植株健壯、葉片肥厚、開花整齊、極少出現(xiàn)紫葉和萎蔫等冷害癥狀,由于低溫導(dǎo)致的畸形果率較對照降低 40% 50%。甜瓜處理區(qū)植株莖稈粗壯、葉色濃綠、果實(shí)亮度好、耐貯運(yùn)、可溶性固形物含量較對照提高 1 2 個百分點(diǎn)。樂亭縣由于長期低溫,處理區(qū)個別根系發(fā)育不良的植株出現(xiàn)輕微冷害癥狀,冷害指數(shù) 0.05,顯著低于對照( 0.21)。 黃瓜處理區(qū)幾乎沒有冷害癥狀,且根系發(fā)達(dá)、開花多、坐瓜多、瓜條順直、亮度好。 3 種蔬菜作物的示范效果均受到各地示范戶的一致認(rèn)可。4 設(shè)施蔬菜冷害的緩解救治生物刺激素不僅能夠提高作物抗寒能力,而且在作物遭遇冷害后,能夠加速癥狀緩解,減少損失。2018 年 4 月 6 日,華北平原發(fā)生大面積倒春寒,一天內(nèi)溫度驟降 10 以上,多地出現(xiàn) 0 以下的極寒天氣。河北省設(shè)施蔬菜大面積發(fā)生冷害,此時正值春茬番茄( 2 3 月定植)開花坐果的關(guān)鍵時期,發(fā)生冷害的棚室散發(fā)著番茄組織受損后的特殊味道,幾乎所有棚室植株全部萎蔫(圖 1),出現(xiàn)了嚴(yán)重的急性降溫冷害癥狀。針對災(zāi)情,在冷害重災(zāi)區(qū)邢臺市內(nèi)丘縣開展了阿速勃葉冷害緩解救治工作: 晴朗無風(fēng)天氣條件下,上午及時放風(fēng),保持低溫管理,避免短時間溫度快速升高造成細(xì)胞損傷和植株代謝紊亂,加重冷害癥狀。 及時噴施生物刺激素類葉面肥:表 1 阿速勃葉對 3 種蔬菜冷害預(yù)防的示范效果蔬菜種類 地點(diǎn) 處理 末次藥后 14 d 冷害指數(shù)番茄 豐南區(qū) 阿速勃葉 0.01±0.01*清水( CK) 0.12±0.01灤南縣 阿速勃葉 0*清水( CK) 0.18±0.02任縣 阿速勃葉 0*清水( CK) 0.08±0.01甜瓜 樂亭縣 阿速勃葉 0.05±0.01*清水( CK) 0.21±0.01饒陽縣 阿速勃葉 0.02±0.01*清水( CK) 0.09±0.02黃瓜 昌黎縣 阿速勃葉 0.02±0.01*清水( CK) 0.12±0.01定興縣 阿速勃葉 0.01±0.01*清水( CK) 0.06±0.01固安縣 阿速勃葉 0*清水( CK) 0.08±0.01注:*表示處理與對照間差異達(dá)顯著水平( P 0.05);對照使用的清水不得低于 15 。圖 1 2018 年 4 月 7 日早晨 8: 00 邢臺市內(nèi)丘縣災(zāi)情生長點(diǎn)嚴(yán)重受損全棚整株萎蔫 86 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES栽培管理圖 2 噴施阿速勃葉 10 h 后對冷害癥狀的緩解效果阿速勃葉 600 倍液+腐殖酸 1 000 倍液(使用溫水兌藥,避免井下涼水對植株造成二次傷害)葉面 噴霧。通過以上緩解救治方案的實(shí)施,藥后 10 h(小時)植株逐漸恢復(fù)直立狀態(tài),僅 1 2 片葉仍存在萎蔫失水癥狀(圖 2);沒有采取救治措施的棚室仍處于全株萎蔫狀態(tài)。施藥 3 d(天)后,實(shí)施救治方案的大部分植株已恢復(fù)正常生長,零星受害嚴(yán)重的植株仍有個別葉片存在失水現(xiàn)象,冷害指數(shù)僅為 0.11,明顯低于清水對照( 0.78);清水(不得低于 15 )對照處理較第一次調(diào)查稍有好轉(zhuǎn),部分植株莖稈直立,但大部分葉片已失綠枯死。說明使用生物刺激素可以有效緩解番茄冷害 癥狀。5 應(yīng)用生物刺激素需要注意的問題首先,建議整個生長期使用不超過 3 次。施用次數(shù)過多,會造成植株營養(yǎng)生長過剩,延緩茄果類和瓜類蔬菜的生殖生長,延后產(chǎn)品上市時間。其 次,在冷害發(fā)生前采取棚前增靠草簾、凌晨 4: 00 5: 00 棚內(nèi)點(diǎn)燃增溫塊(每隔 3 5 m 放置1 塊)等保溫、增溫措施可有效降低冷害程度。如果受害較重可在急性降溫冷害后 3 5 d(天)補(bǔ)噴1 次。再次,要注意生物刺激素提高作物耐冷性和緩解冷害的作用是有限度的,長期溫度過低或溫度急劇下降且降幅過大,超過作物的耐受極限,會造成植株的不可逆損傷,無法通過生物刺激素完全恢復(fù)。生產(chǎn)中建議選擇優(yōu)質(zhì)耐低溫品種和增配增溫保溫措施,同時配合生物刺激素的使用,以發(fā)揮最大效用。綜合本示范效果可以看出,阿速勃葉具有增強(qiáng)植物耐冷性,緩解長期低溫冷害癥狀的作用,同時可以加速緩解急性降溫冷害癥狀。這主要是由于生物刺激素可以通過提高抗氧化酶類活性、增加可溶性蛋白含量等方式誘導(dǎo)植物防御反應(yīng),提高抗逆性 (耐冷、耐熱、耐旱、鹽脅迫等不良生存環(huán)境)。同時,能夠刺激根系生長、增強(qiáng)作物長勢,增加葉面積和葉片厚度,提高光合效率,保障低溫條件下花芽正常分化、增加優(yōu)質(zhì)品率,實(shí)現(xiàn)抗逆增產(chǎn)、提質(zhì)增效。特別是 2018 年早春的連續(xù)多次強(qiáng)倒春寒,華北地區(qū)多地菜農(nóng)通過河北省菜農(nóng)俱樂部微信群、公眾號、河北科技報等媒體宣傳同步應(yīng)用示范了河北省二期現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蔬菜體系病蟲害綠色防控崗位科學(xué)家團(tuán)隊的冷害緩解救治方案,均取得了良好的效果,大大降低了“天災(zāi)”造成的經(jīng)濟(jì)損失。參考文獻(xiàn)李明遠(yuǎn) 2017蔬菜冷害及其應(yīng)對中國蔬菜,( 1): 77-78李天來,許勇,張金霞 2019我國設(shè)施蔬菜、西甜瓜和食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢中國蔬菜,( 11): 6-9謝尚強(qiáng),王文霞,張付云,尹恒 2019植物生物刺激素研究進(jìn) 展中國生物防治學(xué)報, 35( 3): 487-496徐小軍,張桂蘭,周亞峰,邢燕,胡建斌,王盼喬 2015甜瓜幼苗耐冷性相關(guān)生理指標(biāo)的綜合評價果樹學(xué)報, 32( 6):1187-1194張強(qiáng),常瑞雪,胡兆平,陳清 2018生物刺激素及其在功能水溶性肥料中的應(yīng)用前景分析農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報, 35( 2):111-118張瑛,張?zhí)?,王艷,張永吉,刁守雨,周如美,張永泰 2018設(shè)施瓜果類蔬菜耐低溫冷害研究進(jìn)展江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 46( 24):23-27 87 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES栽培管理