懸鈴散對(duì)金壇區(qū)懸鈴木果球生理指標(biāo)的影響

周煒倫,朱元陽(yáng),朱恒利

(1．常州市金壇區(qū)園林管理中心，江蘇 常州 213200；2．南京登博生態(tài)科技股份有限公司，江蘇 南京 210042)

1 引言

行道樹(shù)作為城市綠化的重要組成部分，承擔(dān)著連接城市綠地的紐帶功能[1，2]。同時(shí)，其具有凈化空氣、美化環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候等多種生態(tài)效益，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。懸鈴木主產(chǎn)于美洲與歐洲，經(jīng)引種在我國(guó)開(kāi)始種植。懸鈴木包括一球懸鈴木(Platanusoccidentalis)、二球懸鈴木(Platanusacerifolia)、三球懸鈴木(Platanusorientalis)三種，其中二球懸鈴木(英桐)作為行道樹(shù)廣植于全國(guó)各地[3]。然而，每年4月起，懸鈴木球果開(kāi)裂，果毛飄飛，對(duì)城市整潔、個(gè)人健康都造成了極其嚴(yán)重的影響。

國(guó)內(nèi)治理懸鈴木主要集中在病蟲(chóng)害治理方面，如針對(duì)懸鈴木方尺網(wǎng)蝽的防治[4]、利用管式腫腿蜂對(duì)懸鈴木天牛進(jìn)行生物防治[5]、使用藥劑防治懸鈴木白粉病[6]等，關(guān)于懸鈴木飄絮的研究較少，傳統(tǒng)控制懸鈴木果球藥劑也未取得明顯成效。常州市金壇區(qū)園林管理中心查閱近年防治懸鈴木飄絮相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合周邊城市防治經(jīng)驗(yàn)，與南京登博生態(tài)科技公司合作，在區(qū)內(nèi)主要道路開(kāi)展懸鈴木飄絮防治試點(diǎn)工作，以期取得相關(guān)治理經(jīng)驗(yàn)。

2 研究區(qū)域概況

金壇區(qū)地處江蘇省南部，屬東亞季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，水資源條件豐富。區(qū)內(nèi)綠化率達(dá)29.62%，在蘇錫常都市圈內(nèi)屬較高水平[7]，行道樹(shù)主要以懸鈴木、欒樹(shù)、香樟為主。本次研究區(qū)域選定沿河西路城市主要干道，共有懸鈴木67棵，樹(shù)高在15～20 m，胸徑范圍在30～35 cm，懸鈴木長(zhǎng)勢(shì)良好，無(wú)病蟲(chóng)害影響。

3 材料與方法

3.1 實(shí)驗(yàn)材料

以沿河西路的懸鈴木作為研究對(duì)象，其中沿河西路(東段)未噴施懸鈴散的懸鈴木作為對(duì)照組(CK)。

3.2 實(shí)驗(yàn)方法

春季為懸鈴木的萌芽期，此時(shí)花序剛剛露出，幼葉尚未突破芽鱗，為懸鈴散最佳噴施期。同時(shí)，為保證防治效果，應(yīng)在7 d內(nèi)進(jìn)行第2次噴施。懸鈴散作為噴施型藥劑，雨水大風(fēng)天氣會(huì)影響其噴施效果，在2020年3月19日、3月24日，技術(shù)人員將稀釋至施用濃度的懸鈴散利用高炮噴霧機(jī)噴灑到沿河西路(西段)的懸鈴木枝葉上，對(duì)照組沿河西路(東段)不做藥劑噴施處理(表1)。2020年7月2日進(jìn)行果球采樣，在沿河西路(西段)及沿河西路(東段)各隨機(jī)抽取20個(gè)果球，并進(jìn)行3次重復(fù)。

表1 噴施懸鈴散時(shí)天氣情況

3.3 生理指標(biāo)測(cè)定

參考山東農(nóng)學(xué)院《植物生理學(xué)試驗(yàn)指導(dǎo)》的方法[8]測(cè)得含水率、電導(dǎo)率，參考Dhindsa改進(jìn)方法[9]測(cè)定超氧化物歧化酶(SOD)的含量，參照李合生等[10]的方法測(cè)定過(guò)氧化物酶(POD)含量，采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法[11]測(cè)定可溶性蛋白含量，參考薛應(yīng)龍[12]的方法測(cè)定可溶性糖含量。

3.4 數(shù)據(jù)處理

果球生理指標(biāo)由南京林業(yè)大學(xué)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。采用Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析，SPSS21.0軟件對(duì)3次試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)求得平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差進(jìn)行方差分析。

4 結(jié)果與分析

植物的生理指標(biāo)反應(yīng)植物的生命活動(dòng)規(guī)律，表2為測(cè)得的懸鈴木果球生理指標(biāo)。

表2 懸鈴木果球樣本生理指標(biāo)

4.1 噴施懸鈴散對(duì)懸鈴木果球大小、含水率及電導(dǎo)率的影響

果球直徑能直觀反應(yīng)治理前后的變化。由表2可知，噴施懸鈴散后的懸鈴木果球直徑遠(yuǎn)小于未噴施的果球(P<0.05)，與對(duì)照組相比，果球直徑下降了21.5%。

在噴施懸鈴散后，懸鈴木果球含水率較對(duì)照組顯著下降(P<0.05)。相較未噴施抑制劑果球含水率72.61%，噴施懸鈴散后的果球鮮重減輕，果球含水率為70.31%。與果球含水率相對(duì)應(yīng)的，噴施懸鈴散后的懸鈴木果球電導(dǎo)率顯著上升(P<0.05)，為39.05%。

4.2 噴施懸鈴散對(duì)懸鈴木果球SOD活性、POD活性、可溶性蛋白及可溶性糖的影響

由表2可以看出噴施懸鈴散后懸鈴木果球SOD活性和POD活性的變化情況。噴施懸鈴散后沿河西路(西段)SOD活性明顯提升(P<0.05)。POD活性也都顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，上升了8.4%。

可溶性糖和可溶性蛋白是重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，對(duì)細(xì)胞膜和原生質(zhì)體有一定的保護(hù)作用，同時(shí)還起到保護(hù)酶類的作用[13，14]。在噴施懸鈴散后，懸鈴木果球可溶性糖含量下降明顯(P<0.05)，生長(zhǎng)受到抑制。相較于對(duì)照組，噴施懸鈴散道路的果球可溶性蛋白含量也顯著下降(P<0.05)。

5 討論

金壇區(qū)懸鈴木飄絮防治原理是通過(guò)化學(xué)藥劑調(diào)控懸鈴木果球的生長(zhǎng)，減少果球及果毛數(shù)量，降低飄絮污染程度。在噴施懸鈴散生長(zhǎng)抑制劑后，果球細(xì)胞內(nèi)的干物質(zhì)含量增加，線粒體結(jié)構(gòu)遭到破壞，果球含水率降低。由于懸鈴木果球不能獲得足夠的水分，導(dǎo)致其提前進(jìn)入衰老狀態(tài)，果球和果柄變黑，果實(shí)發(fā)生萎縮。

細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)有選擇透性的能力，其穩(wěn)定性是細(xì)胞保持正常生理功能的基礎(chǔ)，當(dāng)受到逆境影響時(shí)，細(xì)胞膜遭到破壞，細(xì)胞內(nèi)的電解質(zhì)外滲，導(dǎo)致果實(shí)正常生長(zhǎng)受到影響[15]。在此次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，噴施藥劑后果球膜透性逐漸增大，電導(dǎo)率升高，細(xì)胞的穩(wěn)定性降低，同時(shí)，由于果球的功能完整性逐漸喪失，果球開(kāi)始進(jìn)入衰老期。

超氧化物歧化酶 (SOD)和過(guò)氧化物酶(POD)是與植物抗逆性有關(guān)的物質(zhì)，在逆境脅迫下會(huì)發(fā)生很大的變化[16，17]。逆境脅迫影響了植物的膜穩(wěn)定性，使植物體內(nèi)的SOD、POD等保護(hù)酶系統(tǒng)與抗氧化劑類的清除作用失去動(dòng)態(tài)平衡，植物果實(shí)正常生長(zhǎng)發(fā)育受阻[18，19]。一些研究表明，POD可以氧化生長(zhǎng)素，POD含量的升高會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生不利的影響，其與植物生長(zhǎng)的負(fù)相關(guān)性也在多種植物上得到證實(shí)[20]。本研究發(fā)現(xiàn)，噴施懸鈴散后懸鈴木果球SOD、POD含量都有所升高，懸鈴木果球的生長(zhǎng)受到脅迫。懸鈴木果球中SOD與POD含量的升高破壞了植物細(xì)胞內(nèi)活性氧動(dòng)態(tài)平衡，懸鈴木果球不能消除活性氧對(duì)自身的傷害，從而影響生長(zhǎng)發(fā)育。

在正常生長(zhǎng)情況下，可溶性糖和可溶性蛋白能夠維持細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，促進(jìn)植物正常生長(zhǎng)。本研究結(jié)果顯示，噴施懸鈴散道路的懸鈴木果球可溶性糖和可溶性蛋白含量顯著降低。相關(guān)研究表明，可溶性糖含量與植物的抗逆性有關(guān)，可溶性糖含量下降導(dǎo)致細(xì)胞滲透壓升高，細(xì)胞失水，進(jìn)而導(dǎo)致植物體細(xì)胞或組織受到傷害。可溶性蛋白含量對(duì)細(xì)胞膜具有保護(hù)作用，同時(shí)也是植物體維持正常生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)[21]。張杰[22]對(duì)8個(gè)不同種源的蒙古櫟生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明蒙古櫟可溶性蛋白含量與生長(zhǎng)性狀呈極顯著的正相關(guān)。噴施懸鈴散降低了懸鈴木果球的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累，抑制了懸鈴木果球的生長(zhǎng)。同時(shí)，可溶性蛋白作為參與代謝的酶，其含量的降低也導(dǎo)致果球生理功能衰退，緩解了懸鈴木飄絮現(xiàn)象。

綜上所述，噴施懸鈴散對(duì)懸鈴木果球產(chǎn)生了不利影響，表現(xiàn)在細(xì)胞內(nèi)活性氧平衡紊亂，代謝功能受阻，細(xì)胞膜透性增加，穩(wěn)定性降低。近幾年，許多城市通過(guò)引進(jìn)懸鈴木果球生長(zhǎng)抑制劑控制飄絮，取得了一定的成效。結(jié)合本區(qū)試點(diǎn)結(jié)果來(lái)看，噴施懸鈴散區(qū)域懸鈴木果球大小減小、數(shù)量減少，飄絮期果毛數(shù)量較之前顯著下降。