殼聚糖對桃樹生長的影響?

摘 要：殼聚糖是一種由幾丁質衍生而來的經濟適用的生物刺激素，試驗以早熟桃早蜜為材料，研究了葉面噴施0（CK）、1、2、4、6 g/L殼聚糖對桃樹新梢生長和葉片相關指標的影響，以期篩選出促進桃樹生長的最佳殼聚糖濃度。結果表明：試驗所用各濃度殼聚糖均能促進桃樹新梢的生長，增加新梢的長度和基部、中部、頂部粗度，其中以4 g/L處理的效果最佳；各濃度殼聚糖均能增加桃樹葉片的葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素含量，但對葉綠素a/b的比值無顯著影響，以4 g/L處理的效果最佳；各濃度殼聚糖均顯著提高了桃樹葉片過氧化物酶（POD）活性，以4 g/L處理的活性最強，超氧化物歧化酶（SOD）活性在殼聚糖濃度為1和2 g/L時顯著提高，在濃度為6 g/L時顯著降低，過氧化氫酶（CAT）活性隨著殼聚糖濃度的升高而增加。綜上所述，殼聚糖能促進桃樹生長，濃度為4 g/L時效果最佳。

關鍵詞：桃；葉面噴施；殼聚糖；生長

中圖分類號：S482.8 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2023）05-0078-04

Abstract：Chitosan is a non-polluting， residue-free and cost-effective biostimulant derived from chitin. In this study， we examined the effects of foliar spraying chitosan at concentrations of 0 （CK）， 1， 2， 4 and 6 g/L on the shoot growth and leaf relative indicators of early-mature peach \"Early Honey\" （Zaomi）， with the goal of identifying the optimal concentration of chitosan to encourage peach tree growth. The results showed that： all concentrations of chitosan promoted the growth of shoots of the peach trees， increasing the shoot length and the thickness of its base， middle and top， with the best effect at 4 g/L; all concentrations of chitosan increased the contents of chlorophyll a， chlorophyll b and total chlorophyll of the peach leaves， but had no significant effect on chlorophyll a/b， with the best effect at 4 g/L; all chitosan treatments significantly increased leaf POD activity， with the strongest activity at 4 g/L; SOD activity significantly increased at 1 and 2 g/L of chitosan， and markedly decreased at 6 g/L; CAT activity increased with increasing chitosan concentration. In brief， chitosan can promote the growth of peach trees with the best effect at the concentration of 4 g/L.

Key words：peach; foliar spraying; chitosan; growth

桃（Amygdalus persica L.）是薔薇科桃屬的核果類果樹，其果實味甜多汁、含多種營養物質，具有很高的食用價值和經濟價值，在世界各地廣泛種植[1]。桃起源于我國，至今有超過4000 a的栽培歷史。據統計，我國是世界上桃栽培面積最大、產量最多的國家[2]。2020年，我國桃的栽培面積約8.9×109 hm2，產量約1.6×1014 kg。在桃栽培管理中常存在為提高產量而過度使用或濫用農藥化肥的現象，造成了土壤環境破壞、樹體抗逆性減弱和果實產量、品質降低、食品安全等一系列問題[3]。因此，使用無污染無殘留的物質來促進桃樹生長、提高桃樹抗逆性與光合作用能力對提高桃果實產量與品質具有重要意義。

植物生物刺激素是一種包含某些成分和微生物的物質，這些物質施用于植物本身或者其根圍時，對植物的自然進程起到積極的刺激作用，包括加強或有益于植物的生理機能、營養吸收、非生物脅迫抵抗力及作物品質改善，但與營養成分無關[4]。葉面噴施或根施植物生物刺激素可調節植物體內的生理過程，促進植物生長，提高植物免疫力，而且植物生物刺激素具有環境相容性好、經濟適用、功能多樣等優點，目前在農業領域應用越來越廣泛[5]。

殼聚糖是一種由幾丁質衍生而來的植物生物刺激素，是碳、氮元素含量豐富的堿性多糖。而幾丁質在自然界中含量豐富，是地球上第二大可再生資源[6]。因此，來源廣泛的殼聚糖是一種經濟適用的物質，具有廣闊的應用前景。研究表明，殼聚糖有促進種子萌發、促進植物生長、提高果實品質、改善土壤環境、促進養分吸收、提高植物抗逆性等作用，此外在果蔬保鮮方面也有一定功效[7-10]。有報道表示，葉面噴施殼聚糖能提高茶葉[11]和馬鈴薯[12]的產量；鎘脅迫下，葉面施用殼聚糖能促進食用油菜植株生長，提高葉片葉綠素含量、非酶促抗氧化劑含量和酶活性[13]；正常和干旱脅迫下，殼聚糖增加了羅勒的植株高度、葉片面積，同時還促進了根和梢的生長，提高了產量和抗氧化活性[14]。基于此，筆者以早熟桃品種早蜜為材料，葉面噴施不同濃度的殼聚糖，探究殼聚糖對桃樹生長的影響，以期篩選出能促進桃樹生長的最佳殼聚糖濃度，為殼聚糖在桃樹上的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試材料

試驗在四川省成都市溫江區（103°41′E，30°36′N）進行，當地氣候為亞熱帶濕潤氣候，年平均氣溫16.0℃，年平均降水量865.9 mm；供試土壤為潮土，其基本理化性質如下：有機質12.38 g/kg，全氮0.75 g/kg，全磷11.88 g/kg，全鉀15.38 g/kg，堿解氮57.29 mg/kg，速效磷35.28 mg/kg，速效鉀21.96 mg/kg，水溶性鉀2.06 mg/kg，水溶性鈉3.22 mg/kg，水溶性鎂3.13 mg/kg，水溶性鈣15.36 mg/kg，pH值7.62。

供試材料為5 a齡早熟桃早蜜，屬于水蜜桃類，砧木為毛桃。桃樹的種植方式為高壟栽培，株行距為3.5 m×3.5 m，每行種植桃樹20株，每5株進行開溝處理，桃樹株高大約2 m，冠幅大約3 m，樹形為開心形。

1.2 試驗方法

2020年5月8日，挑選20株樹勢與健壯程度基本一致且無病蟲害的桃樹，分別噴施0（CK）、1、2、4和6 g/L的殼聚糖溶液（每株用液量2 L/次），整株葉面噴施，每個處理噴4株桃樹。第一次噴施后每7 d噴施1次，連續噴施4次，噴施當天均晴朗無風或微風。試驗植株按常規栽培管理。2020年6月中旬，在每株樹的東南西北方向上從基部取當年生新梢作為樣本，每株取8～10枝。

1.3 測定指標與方法

以8～10片葉長度為標準將新梢分為基部、中部和頂部3部分，用數顯游標卡尺量取新梢長度和基部、中部、頂部的粗度。取功能葉測定葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素總量含量、過氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、過氧化氫酶（CAT）活性[15-16]。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2019軟件進行數據整理，采用SPSS 20.0軟件進行單因素方差分析和多重比較，在95%的置信水平下進行最小顯著性差異檢驗。

2 結果與分析

2.1 殼聚糖對桃樹新梢生長的影響

由表1可知，殼聚糖可促進桃樹新梢的生長，且隨著殼聚糖濃度的增加，其對桃樹新梢的促生作用呈現出先增后降的趨勢；當殼聚糖濃度為4 g/L時，桃樹新梢生長表現最好，其長度較對照提高了22.70%，基部、中部和頂部枝梢的粗度分別較對照提高了27.49%、18.87%和13.13%，且差異均達顯著水平。

2.2 殼聚糖對桃樹葉片葉綠素含量的影響

從表2可以看出，殼聚糖提高了桃樹葉片的葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素含量，且隨著殼聚糖濃度的增加，桃樹葉片的葉綠素含量也表現出先增后減的趨勢；其中，僅4和6 g/L處理的葉綠素含量較對照顯著提高；當殼聚糖濃度為4 g/L時，桃樹葉片的葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素含量分別比對照提高了18.10%、23.67%、19.10%。殼聚糖的施用降低了桃樹葉片葉綠素a/b的比值，但其差異與對照不顯著。

2.3 殼聚糖對桃樹葉片抗氧化酶活性的影響

由表3可知，所有殼聚糖處理均顯著提高了桃樹葉片的POD活性，以4 g/L處理的活性最強，比對照提高了27.02%；1和2 g/L殼聚糖處理的桃樹葉片SOD活性較強，分別較對照提高了10.47%和5.31%，但繼續增加殼聚糖的濃度，桃樹葉片的SOD活性反而降低了，4和6 g/L殼聚糖處理的桃樹葉片SOD活性分別比對照降低了1.38%和3.84%，其中6 g/L的處理與對照差異顯著；所有殼聚糖處理均提高了桃樹葉片的CAT活性，且隨著殼聚糖濃度的升高，桃樹葉片的CAT活性越強，其中殼聚糖濃度為2、4和6 g/L時，桃樹葉片的CAT活性分別較對照提高了245.97%、281.67%、333.29%，差異顯著。

3 結論與討論

試驗以早熟桃為材料，研究了葉面噴施0、1、2、4、6 g/L殼聚糖對桃樹新梢生長和葉片相關指標的影響，以期篩選出促進桃樹生長的最佳殼聚糖濃度。在試驗中，各濃度殼聚糖處理均不同程度地促進了桃樹新梢的生長，增加了新梢長度和基部、中部、頂部的粗度，提高了桃樹葉片的葉綠素含量，增強了葉片POD活性和CAT活性，且均以4 g/L的濃度處理表現最佳，雖然桃樹葉片SOD活性僅在殼聚糖濃度為1和2 g/L時提高了，但綜合來看，殼聚糖可以促進桃樹生長，以4 g/L的噴施濃度效果最佳。

殼聚糖有促進植物生長的作用。Akter等[17]研究表明，在接種炭疽病條件下，對辣椒葉面噴施殼聚糖，可提高辣椒新枝長度，并增加辣椒植株的生物量。張萌等[18]的研究也表明，綠化帶植物金葉榆經殼聚糖處理后新梢生長速度顯著提高。筆者的試驗結果與前人研究一致，各濃度的殼聚糖不同程度地促進了桃樹新梢的生長，提高了新梢長度及新梢基部、中部、頂部粗度，其中以4 g/L的處理促進效果最顯著。

光合作用產生的同化物是植物生長發育的基礎，殼聚糖可通過增強光合作用來促進植物生長[19]。具體來講，殼聚糖能通過調節植物碳氮代謝中具有關鍵作用的酶活性來增強植物光合作用，如殼聚糖對植物氨同化的關鍵酶有明顯生理調節作用，可以提高植物同化NH4＋的能力[20-21]。此外，殼聚糖還能通過調節植物有關基因表達水平，特別是植物防御信號通路激活有關基因，促進有關激素轉導，提高植物抗逆抗病性來保證植物的正常生長[22]。

葉綠素是植物進行光合作用的主要色素，其含量對植物的光合作用強度有著重要影響。研究表明，殼聚糖能增加植物體內的葉綠素含量。秦曼麗等[23]研究表明，干旱脅迫下噴施殼聚糖促進了生姜幼苗生長，提高了葉片葉綠素含量；Sivaranjani等[24]研究也表明，在姜黃的根莖發育階段噴施殼聚糖，可顯著提高葉片的葉綠素含量和類胡蘿卜素含量；Nasrin等[25]研究也表明，在紅莧菜種植過程中噴施不同濃度殼聚糖（100、150、200、250和300 mg/L）均顯著增加了其葉片的葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素總含量。該試驗中，葉面噴施不同濃度的殼聚糖均增加了桃樹葉片的葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素含量，以4 g/L處理的效果最顯著，殼聚糖對葉綠素a/b比值的影響不顯著。植物體內葉綠素既有合成也有分解，處于不斷代謝的過程。谷氨酸是高等植物葉綠素生物合成的原料，氮元素、鎂元素是葉綠素的組成成分，鐵等元素是葉綠素合成過程中酶促反應的輔因子[26]。殼聚糖可能通過提高谷氨酸合酶的活性來提高谷氨酸含量[27]，促進植物對礦質元素的吸收，從而促進葉綠素合成，提高植物葉綠素含量。

SOD、POD、CAT是植物酶促抗氧化保護系統的主要酶，能清除活性氧，使活性氧的產生與清除保持動態平衡狀態，從而增強細胞膜的穩定性，保護植物正常生長代謝[28]。研究表明，殼聚糖能提高植物的抗氧化能力。例如：隨葉面噴施殼聚糖濃度的增加，葡萄幼苗葉片的POD、SOD、CAT活性隨之提高，在殼聚糖濃度為6 g/L時活性最強[29]；高溫脅迫下葉面噴施殼聚糖能提高黃瓜幼苗POD、SOD、CAT活性[30]。該試驗中，所有殼聚糖處理均提高了桃樹葉片的POD、CAT活性，而SOD活性在殼聚糖濃度為1和2 g/L時顯著提高，6 g/L時顯著降低。有研究表明，殼聚糖能提高POD、SOD、CAT等抗氧化酶相關基因的表達水平[31-32]，進而提高植物抗氧化能力。殼聚糖濃度4和6 g/L時降低了桃樹葉片SOD活性可能是因為濃度過高，反而抑制了相關基因的表達。

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（責任編輯：肖彥資）