壳聚糖对苦瓜植株生长发育的影响

胡繁荣，刘 健，罗 军，方 勇，何美仙

（金华职业技术学院农业与生物工程学院，浙江 金华 321007）

壳聚糖（chitosna）是甲壳素脱乙酰基后形成的一种高分子阳离子多聚糖，可制成植物生长调节剂、土壤改良剂、种子包衣剂、叶面喷洒剂，也可用作杀虫剂、杀菌剂等。壳聚糖在黄瓜、芥兰、不结球白菜等蔬菜作物上的应用效果及其对作物的生理生化影响已有试验研究，但壳聚糖对苦瓜的作用研究很少。试验研究不同浓度壳聚糖对苦瓜生长发育的影响，以期为壳聚糖作为植物生长调节剂在农业生产中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

苦瓜品种为“碧绿”，农友种苗有限公司（中国）产品。

壳聚糖为白色粉末，脱乙酰度大于95%，分子量1 700，浙江仙居县滕旺壳聚糖厂生产。准确称取壳聚糖2 g，用1%冰醋酸200 mL溶解，蒸馏水定容至1 000 mL，制成2 000 mg/L母液，备用。

1.2 试验方法

试验在金华职业技术学院蔬菜基地中进行，选择温光条件较好的区域作为试验小区。采用穴盘（50穴）育苗，基质为草炭∶有机复合肥=3∶1（体积比）。播种时间为2008年3月10日，播后及苗期管理采用常规方法。苦瓜幼苗第3片真叶展开时高畦定植（2008年4月15日），行距3 m，株距2 m，定植密度110株/667m2，采用地膜覆盖，铺设滴灌设备，抽蔓后引蔓上架，定植后的田间管理采用常规方法。

壳聚糖设100、150、200 mg/L处理，以清水为对照（CK），随机区组设计，3次重复，小区面积120 m2。苦瓜幼苗定植成活后第1次处理，用喷雾器喷叶，叶面、叶背喷洒均匀，之后每隔7 d喷1次，共计喷洒6次。

1.3 测定方法

1.3.1 雌雄花着生状况 苦瓜定植后，调查前15节的雌雄花着生状况，每天记录雌花数、雌花节位、雌花开花时间、化瓜数、雄花开花数，按公式（1）（2）计算化瓜率、雌雄比。

1.3.2 品质指标的测定 最后一次喷叶后3 d，选择大小、长势基本一致，当天开花的雌花进行标记，标记后15 d采收，每处理3条瓜，用清水冲洗干净，吸去果面水分，切取果实中段约3 cm，切碎，混匀，待测。以下均重复测定3次。

可溶性糖含量的测定：参照蒽酮法，按公式（3）计算可溶性糖含量。

式中：C表示由标准曲线求得的标准糖量（μg）；VT表示提取液的总体积（mL）；Vs表示用于测定的待测液体积（mL）；M表示样品鲜质量（g）。

可溶性蛋白质含量的测定：参照考马斯亮蓝G-250法。按公式（4）计算可溶性蛋白质含量。

式中：C表示由标准曲线求得的标准蛋白量（μg）；VT表示提取液的总体积（mL）；Vs表示用于测定时的加样体积（mL）；M表示样品鲜质量（g）。

维生素C含量的测定：称取样品1.0000 g左右，用 10 mL 草酸（0.05 mol/L）—EDTA（0.2 mmol/L）溶液研磨匀浆，充分振动，静置1 h，4 000 r/min离心15 min，上清液为待测液。吸取上清液1 mL，加上述草酸—EDTA溶液2 mL，偏磷酸—乙酸溶液（将3 g偏磷酸溶于40 mL 1∶5的冰醋酸中，定容至50 mL）0.2 mL，1（浓硫酸）∶19（蒸馏水）硫酸溶液 0.4 mL，充分混匀，再加5%钼酸铵溶液0.8 mL，蒸馏水5.6 mL，充分混匀，30℃水浴15 min，用紫外可见分光光度计测定OD760。以标准Vc制作标准曲线。用每百克鲜样含维生素C的毫克数表示维生素C的含量，按公式（5）计算。

式中：C表示由标准曲线求得的维生素C量（mg）；VT表示提取液的总体积（mL）；Vs表示用于测定时的加样体积（mL）；M表示样品鲜质量（g）。

1.3.3 前期产量和总产量的测定 2008年5月20日之前采收的果实为前期产量，11月10日拉秧，最后一次采收。采收的所有果实为总产量。采收按市场标准，称取每小区、每次采收的所有苦瓜果实的总质量，再除以每小区的株数，即为平均单株产量。

1.4 统计分析

结果采用DPS软件Duncan′s新复极差多重比较进行显著性分析，表数据为各次重复的平均值。

表1 壳聚糖对苦瓜雌雄花着生的影响

2 结果与分析

2.1 对雌雄花着生状况的影响

由表1可见，不同浓度壳聚糖处理苦瓜单株雌花数均极显著高于对照。随着壳聚糖浓度的增加，单株雌花数增加；当壳聚糖浓度增加到200 mg/L时，单株雌花数随着壳聚糖浓度的继续增加而逐渐减少，以150 mg/L处理的单株雌花数最多，显著高于其他处理，比对照提高了75%。

不同浓度壳聚糖处理苦瓜第一雌花着生节位极显著低于对照。在较低浓度范围内，随着壳聚糖浓度的增加，第一雌花着生节位降低；当壳聚糖浓度增加到200 mg/L时，第一雌花着生节位随着壳聚糖浓度的继续增加而逐渐升高；以150 mg/L处理的第一雌花着生节位最低，与200 mg/L处理差异显著，但极显著低于其他处理，比对照降低了3.8节。

不同浓度壳聚糖处理苦瓜第一雌花开花时间也极显著早于对照。在较低浓度范围内，随着壳聚糖浓度的增加，第一雌花开花时间提早；当壳聚糖浓度增加到一定大小时，第一雌花开花时间随着壳聚糖浓度的继续增加而逐渐延迟；以150 mg/L处理的第一雌花开花时间最早，极显著早于其他处理，比对照提早了12.2 d。

不同浓度壳聚糖处理苦瓜化瓜率极显著低于对照。以150 mg/L处理的化瓜率最低，但与200 mg/L处理差异不显著，但显著低于100 mg/L处理，比对照降低了35.2%。

不同浓度壳聚糖处理苦瓜单株雄花数以150 mg/L 处理的最少，与 200 mg/L、0 mg/L（CK）处理差异不显著，但显著低于100 mg/L处理，比对照减少了2.4%。

不同浓度壳聚糖处理苦瓜雌雄比极显著高于对照。以150 mg/L处理的雌雄比值最大，与200 mg/L处理差异不显著，但显著高于100 mg/L处理，比对照提高了79.4%。

2.2 对可溶性糖含量的影响

从表2中可知，在试验设定的浓度范围内，随着壳聚糖浓度的升高，可溶性糖含量亦逐渐升高，以200 mg/L处理的可溶性糖含量最高，达20.1 mg/g，比对照的可溶性糖含量（13.1 mg/g）提高了53.4%。

表2 壳聚糖对苦瓜果实可溶性糖、可溶性蛋白质及维生素C含量的影响

2.3 对可溶性蛋白质含量的影响

由表2可知，壳聚糖处理对苦瓜果实的可溶性蛋白质含量有显著的影响，各处理均显著高于对照。以150 mg/L处理的可溶性蛋白质含量最高，为156.6 mg/g，比对照的可溶性蛋白质含量（111.8 mg/g）提高了40.1%。

2.4 对维生素C含量的影响

从表2中可以看出，壳聚糖处理对苦瓜果实的维生素C含量有显著的影响，各处理均显著高于对照。在较低浓度范围内，随着壳聚糖浓度的升高，维生素C含量也升高；当壳聚糖浓度升高到一定大小时，维生素C含量随着壳聚糖浓度的继续升高而逐渐降低。以150 mg/L处理的维生素C含量最高，为90.1 mg/100g，比对照的维生素C含量（45.7 mg/100g）提高了97.2%。

2.5 对前期产量和总产量的影响

由表3可知，壳聚糖处理能够显著提高苦瓜单株前期产量和单株总产量。单株前期产量，在较低浓度范围内，随着壳聚糖浓度的升高，单株前期产量也升高；当壳聚糖浓度升高到一定大小时，单株前期产量随着壳聚糖浓度的继续升高而逐渐降低。以150 mg/L处理的单株前期产量最高，但与200 mg/L处理差异不显著，比对照增产46.7%。单株总产量，也与壳聚糖浓度存在密切关系，100 mg/L处理与对照差异不显著；以150 mg/L处理的单株前期产量最高，极显著高于对照，但与200 mg/L处理差异不显著，比对照增产13.5%。

表3 壳聚糖对苦瓜单株产量的影响

3 结论与讨论

本试验研究结果表明，壳聚糖能够促进苦瓜花芽分化，降低雌花节位，增加雌花数量，提早雌花开花时间，降低雄花分化的数量，雌雄比显著提高。壳聚糖对苦瓜的这种促雌作用，以150 mg/L处理最显著，其次是200 mg/L处理。另外，壳聚糖还有减少化瓜的作用，化瓜率降低35.2%。宋士清等曾以不同浓度的壳聚糖溶液处理黄瓜，发现能促进黄瓜花芽分化，降低雌花节位，可见壳聚糖对黄瓜、苦瓜的促雌作用有相似之处，但其促雌作用机理有待进一步探讨。

壳聚糖处理能够显著提高苦瓜果实的可溶性糖、可溶性蛋白质和维生素C的含量，分别提高53.4%、40.1%、97.2%，其中可溶性蛋白质含量和维生素C含量，在较低浓度时，随着壳聚糖处理浓度的升高而增加，当壳聚糖浓度增加到一定值时，又随着壳聚糖处理浓度的继续升高而降低，而可溶性糖含量，在本试验的浓度范围内，随着壳聚糖处理浓度的升高而呈增加趋势，这说明可溶性糖含量的提高可能对壳聚糖处理浓度的适应范围更广，需要进一步深入研究适宜的壳聚糖浓度。这与宋士清、罗兵等在黄瓜上的研究结果基本一致。

前人研究结果证明，壳聚糖能够提高黄瓜、番茄、小麦、水稻、玉米、不结球白菜、马铃薯等作物的产量。本文研究结果不仅证明了这一结论，还发现，壳聚糖处理对前期产量的促进作用显著高于对总产量的促进作用，对产量的促进作用以150 mg/L处理最显著，早期产量比对照增产46.7%，这也许由于苦瓜生长期较长（7个月）与后期没喷壳聚糖有关。

由于壳聚糖与多数生长调节剂相比具有天然、无毒、无味、环境相溶性好、活性高、易降解等优点，在农业生产上具有很大的发展前景，目前正成为研究热点。但壳聚糖作为植物生长调节剂在农业生产中的研究在我国还很薄弱，对壳聚糖的作用机制还不清楚，特别是对碳、氮代谢的影响还相当不了解，这些均有待于进一步研究。

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