凍害對香蕉生理生化指標的影響及防寒栽培技術

摘要：本文主要分析研究了香蕉凍害的致災氣象因子及氣候風險區(qū)域化、低溫脅迫對香蕉生理生化指標的影響、香蕉防寒栽培技術。其中，針對香蕉凍害致災氣象因子的部分，主要分析了氣象因子分析與產量的關系以及廣西的氣候風險區(qū)域劃分；從香蕉和粉蕉幼苗外部形態(tài)、細胞膜穩(wěn)定性、滲透調節(jié)物質、抗氧化能力四個方面研究了低溫脅迫對香蕉生理生化指標的影響

關鍵詞：寒凍害；氣象因子；生理生化指標；防寒栽培技術

中圖分類號：S731.2文獻標識碼：A文章編號：1674-0432（2014）-05-79-2

0引言

作為世界著名的熱帶水果，香蕉的經濟價值很高，主要生長在我國的華南地區(qū)。因為華南地區(qū)的氣候特征以及香蕉自身的生理特性，使香蕉容易遭遇到低溫凍害，帶來巨大的經濟損失。本文通過試驗對廣西近年來的氣象資料、香蕉幼苗系列低溫寒凍害的主要癥狀、香蕉寒凍害生理指標的變化情況、香蕉凍害氣象因子造成的影響等進行研究，總結出對應的抗寒栽培技術，從而減少香蕉寒凍害帶來的損失。因為不同品種的香蕉抗寒性存在差異，本文根據自身的研究目標選擇冷敏感的巴西蕉為試驗材料。

1香蕉凍害致災氣象因子及氣候風險區(qū)域化

1.1香蕉凍害影響因子的研究

0℃以上的低溫災害是寒害，0℃以下的低溫災害是凍害，在我國，熱帶和亞熱帶作物是“寒害”的主要危害對象，發(fā)生在熱帶或亞熱帶地區(qū)的低溫現象被特指為“寒害”。本試驗以前人的研究為基礎，并結合廣西地區(qū)上世紀六十年代到九十年代的氣象資料，把極端最低溫度、最大降溫幅度、低于5℃的總日數等作為影響香蕉寒凍害的氣象因子來進行研究。研究表明：香蕉遭受凍寒害影響的程度與過程最低氣溫、過程降溫幅度、天氣類型及其持續(xù)時間都有密切的關系。我國香蕉遭受的寒凍害類型主要有平流降溫型寒凍害、輻射降溫型寒凍害和混合降溫型寒凍害三種，其中混合降溫型寒凍害表現為連續(xù)陰天或時有降雨、氣溫日較差比較小、日平均氣溫較低、持續(xù)時間較長；輻射降溫型寒凍害表現為氣溫日較差大、日平均氣溫較低稍高、但會出現極端最低溫的現象；混合降溫型寒凍害主要表現為由平流型降溫轉轉變?yōu)檩椛浣禍匦蚚1]。

1.2香蕉凍害影響因子的分析與產量的關系

研究表明，氣溫日較差、日最低氣溫、不大于5℃的總日數等香蕉寒凍害氣象因子及其相關性與香蕉的產量有密切的關系。本文主要以廣西香蕉產區(qū)進行研究試驗，研究結果表明，香蕉的寒凍害氣候因子中與其產量的相關系數最大的是氣溫日較差，呈極顯著負相關；其次是每滑動5日中日最低溫小于5℃的天數，與產量呈顯著正相關，此結果與前人研究結果較為一致[1]。

1.3廣西冬季氣候特征及香蕉產區(qū)劃分

以廣西主要香蕉產區(qū)為分析重點，對各個產區(qū)的氣候差異進行比較，研究這些主要香蕉產區(qū)的相關氣象因子變化規(guī)律。針對廣西香蕉產區(qū)，對氣象因子的相關性進行分析，研究表明：在1961年～1995年以及1999年～2008年的統計年份中，廣西香蕉產區(qū)發(fā)生寒凍害的天數較多、頻率較高、降溫幅度較大、波動變化較強、持續(xù)時間較長（最長天數達23天）；廣西香蕉低溫寒凍害主要發(fā)生在1月、其次是12月，占總發(fā)生次數的84.1%；從地域方面來講，北海冬季遭受寒凍害的概率最小，田陽等地區(qū)發(fā)生寒凍害的概率比北海較大，南寧和浦北及其周邊地區(qū)是廣西冬季天氣較冷的地區(qū)，遭受冬季寒凍害的幾率很大[2]。

廣西香蕉產區(qū)以氣候因子為區(qū)劃指標，根據本地區(qū)氣象資料，以四個區(qū)劃指標寒凍害級別的平均數為綜合寒凍害等級，對廣西香蕉主產區(qū)的寒凍害進行了如下風險評估；北海<田陽、龍州、崇左<田東、武鳴、玉林<隆安<南寧<浦北[2]。

2.低溫脅迫對香蕉生理生化指標的影響

2.1低溫脅迫對香蕉和粉蕉幼苗外部形態(tài)的影響

由于香蕉在受到低溫寒害后，會在外觀上明顯體現出來，因此香蕉的外部形態(tài)常被用作判斷香蕉是否受到凍害及其凍害程度的直觀指標。本試驗使香蕉在不同溫度下處理24小時后觀察其外部形態(tài)，幼苗經過12℃低溫處理后，外部形態(tài)并無無寒凍害癥狀；11℃低溫處理后，葉片開始出現失水干桔癥狀，癥狀表現隨著溫度下降表現的更為明顯；溫度降到4℃時，香蕉葉片變黑褐軟化；溫度降到0℃時，幼苗死亡。粉蕉幼苗在11℃處理后，葉片出現輕微失水干桔癥狀，溫度越低癥狀越明顯；當溫度下降到0℃時，粉蕉假莖開始出現受害癥狀；-2℃時，粉蕉死亡。綜上，粉蕉抵御寒凍害的能力比香蕉強[3]。

2.2低溫脅迫對細胞膜穩(wěn)定性的影響

植物低溫傷害的重要標志之一是其膜透性的增大，香蕉膜系中脂肪酸的膜流動性或不飽和度與香蕉的抗寒性密切相關。香蕉細胞的相對電導率（REC）以及丙二醛（MDA）含量，能夠在一定程度上反映不同香蕉品種耐寒力的強弱，REC能夠衡量衡量細胞離子的外滲情況，MDA含量增加會對香蕉的細胞膜造成傷害，REC和MDA降低表明香蕉的耐寒力增強。前人對低溫脅迫下香蕉細胞膜穩(wěn)定性的研究，主要著重于特定低溫條件下噴施外源物質后，香蕉幼苗REC和MDA的變化。本試驗注重于研究在較大低溫范圍內，REC和MDA含量的動態(tài)變化過程。研究結果表明，在12℃～-3℃連續(xù)低溫脅迫條件下香蕉和粉蕉幼苗REC和MDA含量會發(fā)生明顯變化，各處理的REC在溫度逐漸降低的情況下逐漸升高，MDA含量在整體上表現出由低到高再到低的波動趨勢[4]。

2.3低溫脅迫對滲透調節(jié)物質的影響

細胞中主要的滲透調節(jié)物質是脯氨酸和可溶性蛋白質，主要功能是使細胞持水力和細胞液濃度保持在較高水平上，從而增強植物的抗低溫能力。本試驗表明：在一定溫度范圍之內，低溫脅迫處理會使香蕉和粉蕉脯氨酸和可溶性蛋白質含量增高，但0℃低溫脅迫可能致使香蕉和粉蕉幼苗的死亡[3]。

2.4低溫脅迫對抗氧化能力的影響

活性氧（H2O2）和自由基會引起細胞膜脂過氧化，細胞體內的非酶促（GSH等）和酶促（SOD等）能夠清除H2O2和自由基，從而保護植物細酶活性，植物細酶活性的高低和植物抗寒性的強弱有密切關系。本試驗表明：在12℃～6℃期間，隨著溫度降低，SOD的活性逐漸升高，在5℃之后，SOD的活性卻隨著隨著溫度降低而減少；在12℃～5℃期間，隨著溫度的降低，活性氧含量逐漸升高，4℃之后，活性氧含量隨著溫度降低含量逐漸減少。活性氧和SOD活性的變化有一定的相似性，整個過程都表現出先升高再降低的趨勢。endprint

3香蕉防寒栽培技術

目前，香蕉防寒栽培技術的研究水平只是處于防寒避寒階段，真正有效的防寒栽培技術很少。香蕉防寒栽培技術可以分為物理方法和化學方法，在長期栽培實踐中的物理防寒經驗中，熏煙和灌水是較為常用的方法，煙幕防護對輻射型低溫有較好的防寒作用，使用地下水（10℃～20℃）對香蕉園區(qū)進行灌水或噴水，可以提高土溫、保護香蕉根系，達到防霜的效果。近年來，使用外源H2O2、CaCL2、外源甜菜堿、多效唑、多胺、磷酸二氫鉀、殼聚糖、水楊酸、水楊酸甲酯、冠菌素等外源物質增強香蕉抗寒力的研究在不斷拓展，但都在實驗模擬階段，并未得到廣泛應用及推廣。通過前人研究結果，總結出幾種主要防寒栽培措施，主要有：大苗截莖、加上覆蓋薄膜栽培技術（此技術適用于片數在15張以下、株高在1.5～1.7米之間的吸芽苗）；盡量避開寒凍害高峰期，對香蕉進行適時栽培；根據氣候劃分區(qū)域因地制宜選擇適宜種植區(qū)；覆膜和套袋結合增強香蕉抗寒能力；保持香蕉營養(yǎng)均衡全面，提高抗寒凍害能力；對香蕉田加強管理，為其提供良好的生長環(huán)境。

4.結語

本文通過對廣西香蕉產區(qū)進行的一系列試驗，并結合廣西的氣象資料進行分析，研究出影響香蕉寒凍害的主要氣候因子、氣候因子與產量的關系及香蕉抗寒栽培技術等結論，為以后的相關研究提供了實踐基礎和理論依據。本領域的研究人員和工作人員還要繼續(xù)努力學習，加強在香蕉寒凍害氣象學以及抗寒栽培技術方面的研究，使香蕉抗寒技術更加標準化、明細化，為今后更好地解決香蕉冬季寒凍害問題提供更全面的實踐和理論依據。

參考文獻

[1]李明富.香蕉寒凍害氣象因子和生理生化指標及防寒栽培技術研究[D].廣西大學，2012：18（06）：156-233.

[2]唐志鵬，陳塔委拉，王惠，等.豐亡果果實生理病害研究迸展[J].安徽農業(yè)科學，2011：39（18）：10939-10941.

[3]唐志鵬，王惠，李明富，等.紫花柁果實生理病害海綿組織發(fā)生規(guī)律研究[J].安徽農業(yè)科學，2012，40（14）：8107-8110.

[4]王長江，唐志鵬，李明富，等.多肽對青花梨品質和耐貯性的影響[J].安徽農業(yè)科學，2010：38（17）：9195-9196，9213.

作者簡介：黃偉斌，廣西農墾國有北耀農場，副場長，研究方向：農業(yè)技術推廣與應用。endprint