瓜果类蔬菜果实膨大剂及其应用
阅读说明：本技术 瓜果类蔬菜果实膨大剂及其应用 (Melon and fruit vegetable fruit expanding agent and application thereof ) 是由 高文瑞 王显生 孙艳军 徐刚 韩冰 冯伟民 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了瓜果类蔬菜果实膨大剂及其应用。蛋氨酸在促进瓜果类蔬菜果实膨大、品质提升中的应用。一种瓜果类蔬菜果实膨大剂,以2-200mg/L的蛋氨酸为有效组分；优选以2-200mg/L的蛋氨酸为有效组分。本发明使用单一生化试剂蛋氨酸能促进弱光下瓜果类蔬菜植株生长和发育,同时能促进果实在弱光下的膨大。而且经蛋氨酸处理的果实,可溶性固形物含量明显上升,可滴定酸含量明显下降,果实品质显著提升。由于蛋氨酸本身为植株体内氨基酸,无污染,对人体无毒无害,可以运用于早春及秋延后设施瓜果类蔬菜绿色生产。该方法操作简单,促进果实膨大效果稳定且显著,增效明显。(The invention discloses a fruit swelling agent for melons, fruits, vegetables and fruits and application thereof. The application of methionine in promoting fruit enlargement and quality improvement of fruits and vegetables. A fruit swelling agent for melon and fruit vegetables comprises methionine 2-200mg/L as effective component; preferably, 2-200mg/L methionine is used as the effective component. The invention uses single biochemical reagent methionine to promote the growth and development of melon, fruit and vegetable plants under weak light, and simultaneously can promote the expansion of fruits under weak light. Moreover, the content of soluble solid matters in the fruits treated by methionine is obviously increased, the content of titratable acid is obviously reduced, and the quality of the fruits is obviously improved. Because methionine is amino acid in plants, the method is pollution-free and non-toxic and harmless to human bodies, and can be applied to green production of facility melon and fruit vegetables in early spring and late autumn. The method is simple to operate, the effect of promoting fruit enlargement is stable and remarkable, and the synergy is obvious.)
技术领域
本发明属于生化试剂应用技术领域，尤其涉及瓜果类蔬菜果实膨大剂及其应用。
背景技术
瓜果类蔬菜为喜光作物，早春和秋季设施栽培中经常遭遇弱光胁迫，导致果实生长发育遭受严重影响，尤其是弱光下瓜果类蔬菜果实难以膨大，严重影响瓜果类蔬菜果实产量和品质，进而影响了农民的收入。弱光已经成为早春和秋季瓜果类蔬菜设施栽培能否成功的重要环境因素之一。
目前生产中针对弱光下瓜果类蔬菜无法正常膨大的现象，经常会应用果实膨大剂的方法解决。“膨大剂”就是属于植物生长调节剂的一种。氯吡脲(俗称“膨大剂”、“大果灵”)属于苯基脲类衍生物，是一种具有促进细胞分裂作用的植物生长调节剂，其作用机理与细胞分裂素(6-BA)相同，但活性要高10-100倍，被广泛运用于农业生产中。其主要作用就是促进细胞的分裂和扩大，对器官形成和蛋白质的合成也有很大的促进作用，因此被广泛应用于多种作物上。研究表明，当西瓜开花时将0.1％氯吡脲可溶性液剂涂抹在瓜柄上，可刺激生长并显著提高西瓜座果率，提高产量，同时还能增加西瓜糖分及维生素C的含量[1]。近年来关于膨大剂使用的负面报道层出不穷，过量使用膨大剂影响瓜果类蔬菜食品安全，同时还容易导致瓜果类蔬菜裂果。虽然它不能调控人体生长发育，但是它也是人工合成的化合物，具备一定毒性，长期过量接触氯吡脲会引起体内蛋白质代谢的紊乱、轻度的肺气肿和体形消瘦。因此，消费者禁用膨大剂的呼声愈来愈强烈。
氨基酸是众所周知的纯天然生物促进剂，其对植物生长、产量具有积极作用，并可显著减轻由非生物胁迫引起的损伤。氨基酸叶面肥的应用是土壤施肥的补充和延伸，它促进了施肥的立体化进程，强化了植株的营养调节能力，是一项低成本高效益的措施，能迅速补充植物营养，提高肥料利用率，而且还能促进植物体内养分代谢平稳，增强作物抗逆性，提高产量，改善品质，并且减少土壤对养分的固定损失，是增收节支的有效途径。但生产上应用的大多为复合型的氨基酸肥料。生产上对单一氨基酸的应用的报道鲜见，而且关于外源氨基酸在弱光下对果实膨大的应用更是没有报道。
研究表明，蛋氨酸可为植物提供硫和氮。蛋氨酸代谢始于其活化为S-腺苷甲硫氨酸，S-腺苷甲硫氨酸是一个非常多功能的辅助因子，它在甲基转移、5'-脱氧腺苷转移、多胺合成和植物乙烯合成等许多其他方面发挥作用[2]。其次，它还在维持细胞分裂、细胞生长分化所需的蛋白质结构方面发挥了重要作用。另外，L-蛋氨酸能通过进入激素结构扩大其转化成多胺的能力[3]，从而允许氮在细胞和器官之间运动[4]。
L-蛋氨酸作为碳和能量的来源，可以改善植物的光合作用[5]，同时参与了细胞分裂素、油菜素类固醇和生长素的生物合成，促进了根的生长；使植物吸收更多的养分[6-7]，并促进根毛的生长发育在最适水平[8]，同时，也是亚精胺和赤霉素[6,9]及植物生长调节剂和许多次级代谢产物[9]的前体。
然而，蛋氨酸是否可以促进弱光下瓜果类蔬菜果实膨大却未被报道。
参考文献：
[1].张志恒，汤涛，徐洁，等.果蔬中氯吡脲残留的膳食摄入风险评估[J].中国农业科学，2012，45(10)：1982-1991.
[2].Brosnan J.T.,Brosnan M.E.The sulfur-containing amino acids:anoverview.J.Nutr.,2006,136:1636S-1640S.6.
[3].Kakkar,R.,Nagar,P.,Ahuja,P.,Rai,V.Polyamines and plantmorphogenesis.Biologia Plantarum,2000,43:1-11.
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[5].Shafeek,M.,Helmy,Y.,Magda,A.et al.Response of onion plants tofoliar application of sources and levels of some amino acid under sandy soilconditions.Journal of Applied Sciences Research,2012,8:5521-5527.
[6].Davies,P.J.Plant Hormones:Biosynthesis,Signal Transduction,Action.Springer Science&Business Media 2004.
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[8].Romero,I.,Téllez,J.,Yamanaka,L.E.et al.Transsulfuration is anactive pathway for cysteine biosynthesis in Trypanosoma rangeli.Parasites&Vectors,2014,7:197.
[9].Shekari,G.,Javanmardi,J.Effects of Foliar Application Pure AminoAcid and Amino Acid Containing Fertilizer on Broccoli(Brassica oleraceaL.var.italica)Transplant.Adv.Crop Sci.Tech.,2017,5:280.
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中使用“膨果灵”等效果不稳定或降低品质的缺陷，提供蛋氨酸在果蔬果实膨大方面的应用。
本发明的另一目的是提供一种瓜果类蔬菜果实膨大剂。
本发明的又一目的是提供一种能促进瓜果蔬菜果实膨大的方法。
本发明的目的可通过以下技术方案实现：
蛋氨酸在促进瓜果类蔬菜果实膨大、品质提升中的应用。
作为本发明的一种优选，蛋氨酸在弱光下促进瓜果类蔬菜果实膨大、品质提升中的应用，所述的弱光指连续阴雨(雪)天气、雾霾等天气、人为用遮阳网等进行遮光40％-60％等情况下的光照。
一种瓜果类蔬菜果实膨大剂，以2-200mg/L的蛋氨酸为有效组分；优选以2-200mg/L的蛋氨酸为有效组分。
作为本发明的一种优选，还含有体积百分含量为0.1％-0.5％的土温20。
本发明所述的瓜果类蔬菜果实膨大剂在促进瓜果类蔬菜果实膨大中的应用。
一种瓜果类蔬菜果实膨大的方法，在瓜果类蔬菜授粉前一周开始喷施蛋氨酸溶液，直至果实成熟。
作为本发明的一种优选，在瓜果类蔬菜授粉前一周开始喷施所述的瓜果类蔬菜果实膨大剂。
作为本发明的一种优选，喷施的间隔时间为3-30天。
作为本发明的进一步优选，喷施的间隔时间为3-15天，更进一步优选7-10天。
作为本发明的一种优选，喷施的方法为植株叶面喷施，重点喷施坐果附近叶片。
作为本发明的一种优选，每株喷施10-20ml。
有益效果：
本发明使用单一生化试剂蛋氨酸能促进弱光下瓜果类蔬菜植株生长和发育，同时能促进果实在弱光下的膨大。而且经蛋氨酸处理的果实，可溶性固形物含量明显上升，可滴定酸含量明显下降，果实品质显著提升。由于蛋氨酸本身为植株体内氨基酸，无污染，对人体无毒无害，可以运用于早春及秋延后设施瓜果类蔬菜绿色生产。该方法操作简单，促进果实膨大效果稳定且显著，增效明显。
具体实施方式
下面结合具体实例，进一步阐述本发明。应理解，这些实例仅用于对本发明的说明，并不构成对权力要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明专利要求范围内。实施例中蛋氨酸溶液的成分为：蛋氨酸2-200mg/L，含0.1％(体积比)吐温20。
实施例1：
以‘苏蜜9号’西瓜为试材，在8米宽的塑料大棚内进行试验，设自然光照和遮阴50％两个光照水平，蛋氨酸的浓度设2、20和200mg/L三个水平。西瓜幼苗3片真叶时进行移栽，采用高26.5cm，直径31cm的塑料桶进行栽培，栽培基质为木薯渣：泥炭：蛭石＝2:1:1。西瓜授粉前一周进行遮光处理，并同时进行蛋氨酸的喷施，喷施间隔时间为7天，肥水等管理为常规管理。西瓜成熟后进行西瓜果实品质和植株生长的各项指标测定。
结果表明，遮阴处理严重影响了西瓜果实发育和膨大，50％遮阴下单瓜重、瓜纵横径、瓜周长都明显低于自然光照各处理。不同浓度水平的蛋氨酸对于两种光照水平下的果实形态指标的影响趋势相似，蛋氨酸施用能显著促进西瓜果实膨大和发育，且随着蛋氨酸浓度升高果实形态指标呈现先增加后降低的趋势。遮阴降低了西瓜可溶性固形物含量，而可滴定酸的含量与此相反。两种光照水平下，喷施不同浓度的蛋氨酸都能显著增加西瓜果实的可溶性固形物含量，但遮阴水平下增加的幅度高于自然光照下的。蛋氨酸浓度2-20mg/L时，在两种光照水平下对西瓜果实膨大和果实的形态指标和品质指标促进效果较好(表1)。
遮阴影响了西瓜植株的生长，植株的株高、茎粗、根长、叶数及地上地下鲜重都显著降低。2-200mg/L的蛋氨酸对植株的生长发育指标的影响在两种光照水平下的表现相似，基本呈现先增加后降低的趋势，但遮阴下植株的株高呈现随着蛋氨酸浓度增加不断增加的趋势。总体来看2-20mg/L的蛋氨酸对两种光照条件下植株的生长发育的促进效果较好(表2)。
表1.不同浓度蛋氨酸处理对不同光照下西瓜果实的影响
表2.不同浓度蛋氨酸处理对不同光照下西瓜植株生长的影响
实施例2：
以‘苏蜜9号’西瓜为试材，在8米宽的塑料大棚内进行试验，光照条件为遮阴50％，蛋氨酸的浓度为20mg/L，含0.1％(体积比)吐温20，喷施间隔时间设3天、7天、14天和30天四个水平。西瓜幼苗3片真叶时进行移栽，采用高26.5cm，直径31cm的塑料桶进行栽培，栽培基质为木薯渣：泥炭：蛭石＝2:1:1，西瓜授粉前一周进行遮光处理，并同时进行蛋氨酸的喷施，肥水等管理为常规管理。西瓜成熟后进行西瓜果实品质和植株生长的各项指标测定。
结果表明，不同蛋氨酸喷施间隔时间对弱光下西瓜果实的影响显著，随着喷施时间的增加单瓜重、瓜纵经和可溶性固形物含量呈现先增加后降低的趋势，而瓜纵径和瓜周长则呈现先增加后降低再增加的趋势。可滴定酸随着喷施时间的延长呈现先降低后增加的趋势。综合来看，蛋氨酸(20mg/L)喷施间隔时间在7-14天的效果较好(表3)。
表3.蛋氨酸(20mg/L)不同喷施间隔时间对弱光下西瓜果实的影响
实施例3：
以羊角蜜(卡其)、甜瓜(日本钻石甜宝)为试材，在8米宽塑料大棚内进行试验，光照条件为自然光照，蛋氨酸施用浓度为20mg/L，含0.1％(体积比)吐温20。幼苗3片真叶时进行移栽，采用下挖槽式栽培方式进行栽培，栽培基质为木薯渣：泥炭：蛭石＝2:1:1，西瓜授粉前一周进行蛋氨酸的喷施，肥水等管理为常规管理。每隔7天进行蛋氨酸的喷施，西瓜成熟后进行果实形态和品质指标的确定。
结果表明，间隔7天喷施蛋氨酸能显著促进羊角蜜和甜瓜的果实膨大及瓜长、瓜横径、瓜周长及单瓜重的增长。同时喷施蛋氨酸(20mg/L)能显著促进羊角蜜和甜瓜的可溶性固形物含量提升，并能显著降低可滴定酸含量，使果实的品质更佳(表4)。
表4.蛋氨酸(20mg/L)对其它瓜果蔬菜果实的影响
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