多效唑對草莓耐寒性的影響
2022-03-29 15:24:05朱堅李進
安徽農(nóng)學通報 2022年5期
朱堅 李進
關鍵詞：草莓;多效唑;相對電導率;半致死溫度;耐寒性
中圖分類號 S668 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2022）05-0080-03
Abstract： In order to study the effects of different concentrations of multi-effect azole on the cold tolerance of strawberry，strawberry leaves were sprayed with 40， 80，120， 160， 200， 240mg/kg multi-effect azole with clear water as control（CK）. Strawberry plants were treated at low temperature of 3～-15℃. According to the relative conductance and Logistic equation，the semi-lethal temperature（LT50）was obtained. At the same time，the field freezing injury index and mortality were measured. The results showed that the semi-conductivity death temperature of 7 treated strawberry leaves was 120mg/L（-9.00℃）<80mg/L（-8.51℃）<40mg/L（-7.98℃）<160mg/L（-7.83℃）. In conclusion， 120mg/L multi-effect azole has the best effect on improving the cold tolerance of strawberry， which is simple，convenient and low cost.
Key words： Strawberry; Multi-effect azole; Relative conductivity; Half lethal temperature; Cold tolerance
草莓（Fragaria ananassa Duch.），薔薇科草莓屬，半耐寒，相對耐凍。草莓在塑料大棚冬春反季節(jié)栽培很有優(yōu)勢，是江蘇省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化、農(nóng)民增收致富的重要產(chǎn)業(yè)[1]。越冬過程中受到凍害是草莓減產(chǎn)、品質下降的主要因素，果農(nóng)經(jīng)濟損失嚴重。生產(chǎn)上主要采用多層覆蓋、人工加溫、增加光照等措施防止凍害，操作繁瑣、復雜，成本高，在一定程度上影響和制約了草莓的種植和發(fā)展。研究簡單高效的提高大棚草莓耐寒性的技術，對促進草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義[2]。
多效唑，又稱氯丁唑，是一種常見的植物生長調節(jié)劑，低毒，無致畸、致癌、致突變作用[3]。多效唑可以延緩植物伸長生長，促進分蘗，增強抗逆性和延緩植物衰老等，國內外已將多效唑大面積應用在楊梅、梨、芒果等多種作物生產(chǎn)上，取得了較好的經(jīng)濟和社會效益[4-6]。目前，在草莓栽培中，多在育苗期間使用多效唑抑制植株生長、矮化植株、促進生根、縮短節(jié)間，對草莓抗性影響的研究較少，對草莓耐寒性影響的研究尚無人涉及[7]。本試驗以江蘇大棚草莓主栽品種“紅顏”為對象，噴施7種不同劑量濃度的多效唑，比較不同濃度多效唑對草莓耐寒性的影響，以期為多效唑在草莓栽培中的應用提供科學依據(jù)[8]。
1 材料與方法
1.1 試驗材料 供試“紅顏”草莓苗由南通科技職業(yè)學院繁育。供試多效唑為15%可濕性粉劑，江蘇七洲綠色化工股份有限公司生產(chǎn)。使用上海一恒低溫培養(yǎng)箱（型號：LRH-250CB）對草莓苗進行低溫處理，采用上海雷磁（型號：DDSJ-308F）電導率儀測定電導率。
1.2 試驗方法
1.2.1 試驗地點 2020年9月2日，試驗在南通市崇川區(qū)秦灶街道綜合服務中心試驗基地進行。選擇健壯的“紅顏”草莓苗定植于鋼管大棚內，為觀測凍害，僅覆蓋1層大棚薄膜保溫，其余田間管理同一般大棚草莓栽培管理。同時，選擇健壯草莓苗定植于高20cm、直徑20cm的塑料花盆中，基質用泥炭土∶蛭石∶田園土=2∶2∶1的體積比混合而成，置于連棟大棚苗床架上統(tǒng)一進行肥水管理。
1.2.2 試驗設計 2020年10月20日，分別用40、80、120、160、200、240mg/kg等6種劑量濃度多效唑噴施草莓，以清水為對照（CK），噴施時以葉片均勻覆蓋不滴水為準，田間每處理120株，塑料花盆中每處理21株，3次重復。
1.3 測定項目
1.3.1 葉片電導率 2020年11月18日，用低溫培養(yǎng)箱對草莓苗進行低溫處理，每個溫度下處理3株。處理溫度分別為3、0、-3、-6、-9、-12、-15℃，以4.0℃/h的速度降溫，至設定溫度后處理12h，再以4.0℃/h的速度升溫至3℃，12h后取出，取相近位置的葉片，去離子水清洗5遍，用濾紙吸干葉片表面水分。葉片相似部位用打孔器取0.5cm2的小圓片，準確稱量1g。放入試管加入20mL去離子水，封口膜封口后移入搖床中震蕩3h，測定電導率值（C1），再放入沸水水浴15min，冷卻后測定電導值（C2），相對電導率=C1/C2×100%。每個品種試樣重復3次，取其平均值。配合Logistic方程，相對電導率擬合Logistic回歸方程為：Y=K/（1+ae-bX），Y為實測細胞傷害率，X代表溫度;K為細胞傷害率的飽和容量，在本試驗中為100;a、b為未知參數(shù)，將方程進行線性化處理，令二階導數(shù)等于零，求得a、b值及相關系數(shù)R，處理溫度對應的相對電導率曲線的拐點溫度即為半致死溫度，即LT50=lna/b[9-10]。
1.3.2 田間凍害指數(shù) 田間進行受凍害程度觀察記錄，凍害癥狀分級標準：0級，表現(xiàn)為無傷害;1級，表現(xiàn)為全株有1/4葉出現(xiàn)凍傷害癥狀;2級，全株1/4～1/2的葉出現(xiàn)凍傷害癥狀;3級，1/2～3/4的葉表現(xiàn)為受凍害;4級，3/4以上葉表現(xiàn)為萎蔫、畸形、變色等凍害現(xiàn)象;5級，全株死亡。耐寒性越強的品種，凍害指數(shù)越低[11]。
凍害指數(shù)=∑（每個級別的株數(shù)×級別數(shù)）/（總調查株數(shù)×5）×100
1.4 數(shù)據(jù)處理 用Eexcel 2007統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用SPSS 7.05統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行方程回歸分析。
2 結果與分析
2.1 不同濃度多效唑處理溫度與種苗相對電導率之間的關系 由圖1可知，多效唑不同濃度處理的草莓葉片的相對電導率隨溫度的下降總體呈“慢—快—慢”的“S”型上升趨勢，但不同的品種相對電導上升速度不一樣。CK、40、80、120、200mg/L等5個處理，3～-9℃電導率均緩慢上升，-9～-12℃電導率分別大幅增加20.02%、15.32%、20.12%、21.28%、13.83%，-12～-15℃電導率增幅又趨緩。160、240mg/L 2個處理3～-6℃時電導率均上升較緩，-6～-9℃電導率大幅增加15.96%、15.95%，-9～-15℃電導率增幅也趨緩。7個處理溫度與草莓葉片相對電導率之間呈極顯著負相關，相關系數(shù)為0.919～0.959。
2.2 不同濃度多效唑處理草莓葉片的低溫半致死溫度 7個處理的草莓葉片相對電導率與溫度之間，能較好地用非線性回歸分析結合Logistic方程擬合溫度拐點，擬合度均達極顯著水平（R2=0.8568～0.9248），說明擬合方程能精確可靠預測草莓葉片半致死溫度，從而表現(xiàn)出7個處理對草莓耐寒性的影響。由表1可知，噴施適當濃度的多效唑，對半致死溫度變化有顯著的作用。40、80、120、160mg/L多效唑處理增強了草莓葉片耐寒性，半致死溫度為-7.98、-8.51、-9.00、-7.83℃，比清水CK分別降低0.54、1.07、1.56、0.39℃，最佳效果為多效唑120mg/L處理。200、240mg/L多效唑處理反而減弱草莓葉片的耐寒性，半致死溫度為-7.21、-6.27℃，比CK提高0.23℃和1.17℃。
2.3 不同濃度多效唑處理草莓田間低溫凍害指數(shù)和死亡率 2020年12月29—31日試驗基地連續(xù)出現(xiàn)了-7℃以下的低溫天氣，不同濃度多效唑處理的草莓均受到低溫的侵襲。1月6日田間統(tǒng)計凍害情況，隨著多效唑濃度的增加，凍害呈現(xiàn)先降后升趨勢。由表2可知，40、80、120、160mg/L等4個濃度多效唑處理，草莓田間凍害指數(shù)比CK低5.99%、16.52%、19.04%、10.30%，死亡率比CK減少了4.16%、8.33%、16.66%、5.00%。200mg/L多效唑處理抑制了草莓耐寒性，草莓田間凍害指數(shù)、死亡率比CK高2.59%、3.34%。240mg/L多效唑處理對草莓耐寒性有明顯的抑制作用，凍害指數(shù)、死亡率比CK高23.35%和27.50%。
3 結論與討論
外源激素對低溫脅迫下南美油藤幼苗葉片生理生化指標的影響研究表明，SOD、POD和CAT能夠清除細胞內自由基活性氧，外源激素可增強3種氧化酶的活性，提高南美油藤幼苗葉片的持水能力，增強細胞膜的功能，提高南美油藤幼苗的抗冷害能力[12]。植物在低溫逆境中會加劇膜脂過氧化作用產(chǎn)生MDA，MDA的積累會對膜和細胞造成一定傷害，溫度越低、脅迫時間越長，植物中 MDA含量越高[13]。本試驗中，葉片噴施40～160mg/L濃度的多效唑，不同程度地提高了SOD、POD、CAT酶活性，抑制MDA的產(chǎn)生，其中以噴施濃度120mg/L的效果最佳。噴施過高濃度的多效唑可能抑制SOD、POD、CAT酶活性，增加產(chǎn)生MDA。因此，葉片噴施200～240mg/L濃度的多效唑，草莓耐寒性反而下降[4]。多效唑對桃熏草莓生長與果實品質的影響研究表明，葉片噴施適當濃度多效唑，可以顯著增加桃熏草莓莖粗和葉綠素積累量，并促進株冠徑增大，同時可以顯著提高果實品質，這驗證了本試驗的可靠性[14]。
植物處于低溫條件下時，其體內細胞質膜的滲透性會增大，電解質大量外滲導致電導率增加。相對電導率擬合Logistic方程計算半致死溫度是研究植物抗寒性的一種常用方法，也是評價植物抗寒性強弱的一個可靠指標，已在多種植物的耐寒性研究中得到了證明，運用該方法研究不同草莓品種的耐寒性已有報道[10、15，16]。本試驗結果顯示用6個不同濃度的多效唑及清水（CK）噴施，草莓葉片半致死溫度為120mg/L（-9.00℃）<80mg/L（-8.51℃）<40mg/L（-7.98℃）<160mg/L（-7.83℃）參考文獻
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（責編：徐世紅）
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