噴施不同藥劑對蘋果花抗霜凍能力的影響

中圖分類號：S661.1 文獻標識碼：A 文章編號：1002-2910（2025）02-0022-05

Effects of spraying different chemicals on frost resistance of apple flowers

LU Chao1， JIANG Caina2， XUE Xiaomin1* （1.Shandong InstituteofPomology/State Key Laboratory ofNutrient Useand Management，Tai'an，Shandong 271000， China; 2.College of Horticulture， China Agricultural University， Beijing l0o193， China）

Abstract： Using the flowers of Fuji apple in full bloom as experimental materials， the effects of spraying organic calcium， frost-proof agent and brassinolide on the freezing situation and cold-resistance physiological indexes of flowers were studied by artificial simulation of frost conditions. The results showed that spraying organic calcium， frost-proof agent and brassinolide could reduce the freezing rate of flowers， and spraying organic calcium was the most effective. Compared with the control， the relative conductivity of spraying organic calcium at different low temperature duration decreased and the soluble protein content increased. The proline content of spraying frost-proof agent at different low temperature duration decreased. The SOD activity of spraying brassinolide at different low temperature duration increased; The POD activity of spraying organic calcium at different low temperature duration increased. The malondialdehyde content decreased after spraying brassinolide for different duration of low temperature.

Key words： apple; florescence; frost; relative conductivity; osmoregulatory substances; protective enzyme activity

霜凍是影響中國蘋果生產最主要的氣象災害之一，近年來呈現出多發頻發的特點，導致部分蘋果產區霜凍災害呈加重趨勢，對蘋果生產危害最重的是花期霜凍。花器官抗寒性差，花期發生霜凍時輕者表現為花瓣變成灰褐色并逐漸干枯脫落；稍重者花絲、花藥和雌蕊變成褐色或黑色并逐漸干縮；重者子房變成淡褐色并逐漸皺縮（圖1），花梗基部產生離層而脫落。為降低花期霜凍產生的危害，提高花器官的抗寒性是有效途徑之一。目前生產上提高花器官抗寒性的措施多為噴施天達2116、蕓苔素481、自制營養液等，這些措施雖可以一定程度上減輕霜凍危害，但抗霜凍效果不甚理想[1-3]，與蘋果產業高質量發展的要求仍有很大差距。因此，篩選出更為有效的抗霜凍藥劑，提高蘋果產業防御霜凍災害的能力，成為實現蘋果產業高質量發展所亟需解決的技術問題。本試驗以蘋果盛花期花朵為試材，采用人工模擬霜凍條件的方法，研究噴施不同藥劑對花朵受凍情況及抗寒性生理指標的影響，以期為篩選高效抗霜凍藥劑提供參考。

1材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用花朵采自山東省果樹研究所天平湖試驗示范基地，品種為煙富3號，砧木為M26，2010年栽植，株行距 1 . 5 m× 4 m ，平地果園。于2024年4月7日蘋果盛花期采樣。采樣時，選擇生長發育正常、樹相一致的20株樹作為采樣樹，從樹冠東西南北方向選取處于完全開放狀態的正常花朵共計1080朵，采后迅速帶回試驗室。

1.2 試驗處理

根據生產經驗，-2℃低溫持續 時，花朵會出現明顯受凍現象。因此，試驗設3種藥劑、3種低溫持續時間，以噴清水為對照，共12個處理，每處理重復3次，每處理每重復用花朵30朵。試驗用藥劑為有機鈣、防霜靈、蕓苔素，其中有機鈣為本課題組研制，粉劑，噴施濃度為 1 5 0 m g / k g ；防霜靈為中國農業大學研制，液體制劑，噴施濃度為防霜靈：水 . = 1 ： 5 ；蕓苔素為湖北優世康生物科技有限公司生產，液體制劑，2，4-表蕓苔素內酯含量為0 . 0 0 1 % ，S-誘抗素含量為 0 . 2 4 9 % ，噴施濃度為2000倍液。各處理噴施至花朵均勻附著液滴為止。低溫持續時間為 2 h 、 、 6 h 。

1.3 人工模擬霜凍

采用寧波賽福實驗儀器有限公司生產的ZGX-260型植物生長箱。噴施了藥液的花朵常溫下放置6h后放入生長箱，然后將生長箱內溫度降至 持續 ，再將溫度迅速降至-2℃，持續 2 h 時取出部分處理、 時取出部分處理、6h時取出部分處理。

1.4 指標測定

各處理達到相應低溫持續時間后，從生長箱中迅速取出花朵，常溫下放置 2 h 后，觀察其受凍情況，以子房呈水浸狀并變褐色為花朵受凍的判定標準，統計花朵受凍率，并測定花朵抗寒性生理指標，包括相對電導率、滲透調節物質（可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸）含量、保護酶（SOD、POD、CAT）活性、丙二醛（MDA）含量。

相對電導率參照李合生④的方法，采用DDS-11A型電導率儀測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍染色法測定；脯氨酸含量采用磺基水楊酸浸提一酸性節三酮顯色法測定；SOD活性采用硝基四氮唑藍還原法測定；POD活性采用愈創木酚比色法測定；CAT活性采用過氧化氫法測定；MDA含量采用硫代巴比妥酸顯色法測定。

花朵受凍率 （ % ） = 受凍花朵數 / 3 0 × 1 0 0

2 結果與分析

2.1對花朵受凍率的影響

從表1看出，噴施有機鈣、防霜靈、蕓苔素均能降低花朵受凍率，其中以噴施有機鈣效果最明顯， 低溫不同持續時間均未出現花朵受凍情況；噴施防霜靈與對照相比， 低溫持續 4 h 的花朵受凍率降低了12.2個百分點，降幅為 8 4 . 7 % ， 低溫持續6h的花朵受凍率降低了12.3個百分點，降幅為 78 . 8 % ；噴施蕓苔素與對照相比， 低溫持續 的花朵受凍率降低了6.6個百分點，降幅為 4 5 . 8 % ， 低溫持續6h的花朵受凍率降低了4.5個百分點，降幅為 2 8 . 8 % 。

2.2對相對電導率的影響

從表2看出，噴施有機鈣、防霜靈、蕓苔素對相對電導率的影響不盡相同，其中噴施有機鈣與對照相比， 低溫持續 2 h 、 、 6 n 的相對電導率均有所降低，分別降低了1.4個百分點、2.5個百分點、5.9個百分點，降幅分別為 2 . 1 % 、 4 . 0 % 、8 . 4 % ；噴施防霜靈與對照相比， 低溫持續 的相對電導率分別降低了2.1個百分點、1.8個百分點，降幅分別為 3 . 1 % 、 2 . 9 % ， 低溫持續 6 n 的相對電導率增加了0.2個百分點，增幅為0 . 3 % ；噴施蕓苔素與對照相比， 低溫持續2 h 的相對電導率降低了2.0個百分點，降幅為 3 . 0 % 低溫持續 的相對電導率分別增加了4.7個百分點、1.8個百分點，增幅分別為 7 . 6 % . 2 . 6 % 。

2.3對滲透調節物質含量的影響

2.3.1對可溶性糖含量的影響從表3看出，噴施有機鈣、防霜靈、蕓苔素對可溶性糖含量的影響有所差異，其中噴施有機鈣與對照相比， 低溫持續 2 h 、 的可溶性糖含量分別增加了 6 . 1 m g / g 、7 . 8 m g / g ，增幅分別為 7 . 4 % 、 9 . 6 % ， 低溫持續 6 h 的可溶性糖含量降低了 0 . 4 m g / g ，降幅為0 . 5 % ；噴施防霜靈與對照相比， 低溫持續2 h 的可溶性糖含量增加了 6 . 4 m g / g ，增幅為 7 . 8 % ， 低溫持續 的可溶性糖含量分別降低了 1 . 2 m g / g 、3 . 3 m g / g ，降幅分別為 1 . 5 % 、3 . 8 % ：噴施蕓苔素與對照相比， 低溫持續 2 h 、 6 n 的可溶性糖含量分別降低了 0 . 8 m g / g 、 7 . 7 m g / g ，降幅分別為 1 . 0 % 、 8 . 9 % ， 低溫持續 的可溶性糖含量增加了 1 . 0 m g / g ，增幅為 1 . 2 % 。

2.3.2對可溶性蛋白含量的影響從表4看出，噴施有機鈣、防霜靈、蕓苔素對可溶性蛋白含量的影響不盡相同，其中噴施有機鈣與對照相比， 低溫持續 的可溶性蛋白含量均有所增加，分別增加了 1 . 2 m g / g、 0 . 5 m g / g 、 1 . 5 m g / g ，增幅分別為 1 0 . 5 % 、 4 . 1 % 、1 4 . 3 % ；噴施防霜靈與對照相比， 低溫持續 的可溶性蛋白含量分別降低了 1 . 2 m g/g、0 . 1 m g / g ，降幅分別為 1 0 . 5 % 、 0 . 8 % ，-2.0℃低溫持續 6 h 的可溶性蛋白含量增加了 ，增幅為 1 6 . 2 % ；噴施蕓苔素與對照相比， 低溫持續 的可溶性蛋白含量分別增加了 0 . 1 m g / g 、 0 . 2 m g / g ，增幅分別為 0 . 9 % 、1 . 9 % ， 低溫持續 的可溶性蛋白含量降低了1 . 7 m g / g ，降幅為 1 4 . 0 % 。

2.3.3對脯氨酸含量的影響從表5看出，噴施有機鈣、防霜靈、蕓苔素對脯氨酸含量的影響有所差異，其中噴施有機鈣與對照相比， 低溫持續 2 h 、6h的脯氨酸含量分別增加了 2 2 . 5 μ g/ g 、 1 9 . 4 μ g / g 增幅分別為 9 . 3 % 、 9 . 1 % ， 低溫持續 的脯氨酸含量降低了 1 5 . 9 μ g / g ，降幅為 6 . 6 % ；噴施防霜靈與對照相比， 低溫持續 2 h 、 、 的脯氨酸含量均有所降低，分別降低了 9 . 0 μ g / g 、8 . 8 μ g/ g ， 2 . 4 μ g/ g ，降幅分別為 3 . 7 % 、 3 . 6 % 、 1 . 1 % 噴施蕓苔素與對照相比， 低溫持續 2 h、" 的脯氨酸含量分別降低了 3 3 . 9 μ g / g 、 4 8 . 8 μ g / g ，降幅分別為 1 4 . 1 % 、 2 0 . 1 % ， 低溫持續 6 n 的脯氨酸含量增加了 6 . 8 μ g / g ，增幅為 3 . 2 % 。

2.4對保護酶活性的影響

2.4.1對SOD活性的影響從表6看出，噴施有機鈣、防霜靈、蕓苔素對SOD活性的影響不盡相同，其中噴施有機鈣與對照相比， 低溫持續 2 h 的SOD 活性降低了 1 5 2 . 5 U / m g prot，降幅為 1 5 . 2 % ， 低溫持續 、 6 n 的SOD活性分別增加了1 1 . 1 U / m g prot、 2 3 6 . 7 U / m g prot，增幅分別為 1 . 1 % 、2 2 . 1 % ；噴施防霜靈與對照相比， 低溫持續2 h 、 6 n 的 SOD 活性分別降低了 1 5 8 . 8 U / m g prot、3 5 1 . 6 U / m g prot，降幅分別為 1 5 . 8 % . 3 2 . 9 % ， 低溫持續 的 SOD 活性增加了 4 4 6 . 0 U / m g prot，增幅為 4 4 . 5 % ；噴施蕓苔素與對照相比， 低溫持續 2 h h， 4 h， 6 h 的SOD活性均有所增加，分別增加了 、166.4 U/mg prot、29.7 U/mg prot，增幅分別為 3 . 3 %、1 6 . 6 % 、 2 . 8 % 。

2.4.2對POD活性的影響從表7看出，噴施有機鈣、防霜靈、蕓苔素對POD活性的影響有所差異，其中噴施有機鈣與對照相比， 低溫持續 、6h的 P O D 活性均有所增加，分別增加了4 4 . 6 U / m g prot、 1 4 . 9 U / m g prot、 6 2 . 6 U / m g prot，增幅分別為 1 9 . 0 % 二 5 . 4 % 、 34 . 8 % ；噴施防霜靈與對照相比， 低溫持續 2 h 、 6 n 的POD活性分別增加了 4 9 . 6 U / m g prot、 9 6 . 5 U / m g prot，增幅分別為2 1 . 1 % 、 5 3 . 7 % ， 低溫持續 的POD活性降低了 9 . 8 U / m g prot，降幅為 3 . 5 % ；噴施蕓苔素與對照相比， 低溫持續 2 h 、 6 n 的POD活性分別增加了 5 3 . 0 U / m g prot、 4 7 . 4 U / m g prot，增幅分別為 2 2 . 5 % 2 6 . 4 % ， 低溫持續 4 h 的POD活性降低了 1 0 7 . 4 U / m g prot，降幅為 3 8 . 6 % 。

2.4.3對CAT活性的影響從表8看出，噴施有機鈣、防霜靈、蕓苔素對CAT活性的影響不盡相同，其中噴施有機鈣與對照相比， 低溫持續 2 h 、4h的CAT活性分別增加了 1 5 . 3 U / m g prot、3 5 . 1 U / m g prot，增幅分別為 2 2 . 4 % 、 78 . 7 % ， 低溫持續6h的CAT活性降低了 4 . 2 U / m g prot，降幅為 6 . 1 % ；噴施防霜靈與對照相比， 低溫持續 2 h 、4h的CAT活性分別增加了 1 8 . 8 U / m g prot、2 0 . 6 U / m g prot，增幅分別為 2 7 . 6 %、 4 6 . 2 % ， 低溫持續6h的CAT活性降低了 7 . 9 U / m g prot，降幅為 1 1 . 4 % ；噴施蕓苔素與對照相比， 低溫持續 2 h 、6h的CAT活性分別降低了21.0U/mg prot、3 6 . 3 U / m g prot，降幅分別為 3 0 . 8 % 、 5 2 . 5 % ， 低溫持續 的CAT活性增加了 3 0 . 1 U / m g prot，增幅為 67 . 5 % 。

2.5 對MDA含量的影響

從表9看出，噴施有機鈣、防霜靈、蕓苔素對丙二醛含量的影響有所差異，其中噴施有機鈣與對照相比， 低溫持續 2 h 、6h的丙二醛含量分別增加了 0 . 9 n m o l / g， 3 . 4 n m o l / g ，增幅分別為 2 . 3 % 、9 . 7 % ， 低溫持續 的丙二醛含量降低了1 0 . 7 n m o l / g ，降幅為 23 . 3 % ；噴施防霜靈與對照相比， 低溫持續 的丙二醛含量分別降低了 ，降幅分別為 1 8 . 2 %、 2 9 . 0 % ， 低溫持續 6 h 的丙二醛含量增加了3 . 2 n m o l / g ，增幅為 9 . 1 % ；噴施蕓苔素與對照相比， 低溫持續 2 h 、 、 6 n 的丙二醛含量均有所降低，分別降低了 、 、2 . 4 n m o l / g ，降幅分別為 3 . 9 % 、 2 8 . 5 % 、 6 . 9 % 。

3小結

噴施有機鈣、防霜靈、蕓苔素均能降低花朵受凍率，其中以噴施有機鈣效果最明顯， 低溫持續 2 h 、" 、 6 n 均未出現花朵受凍情況。3種藥劑提高花朵抗霜凍能力的作用由大至小依次為有機鈣、防霜靈、蕓苔素。

與對照相比，噴施有機鈣 低溫持續 2 h 、 、6h的相對電導率均有所降低，說明噴施有機鈣能提高細胞壁和細胞膜的完整性和穩定性，提高細胞抵御低溫凍害的能力；噴施防霜靈、蕓苔素 低溫持續 2 h 、 、 6 n 的相對電導率變化

與對照相比，噴施有機鈣、防霜靈、蕓苔素 低溫持續 2 h 、 、 6 n 的可溶性糖含量變化沒有明顯規律；噴施有機鈣 低溫持續 2 h 、 、 6 n 的可溶性蛋白含量均有所增加。可溶性蛋白含量的增加可以增加花朵內束縛水的含量，有利于維持細胞膨壓，同時提高細胞質濃度，防止結冰。噴施防霜靈 低溫持續 2 h 、 、6h的脯氨酸含量均有所降低。說明防霜靈可能通過物理保護（膜穩定、冰晶抑制）和生化調控（抑制脯氨酸合成、激活替代途徑）雙重機制，降低了蘋果花朵在低溫脅迫下對脯氨酸的依賴。

與對照相比，噴施蕓苔素 低溫持續 2 h 、 、6h的SOD活性均有所增加；噴施有機鈣 低溫持續 2 h、" 、6h的POD活性均有所增加；噴施有機鈣、防霜靈、蕓苔素 低溫持續 2 h 、 、6h的CAT活性變化沒有明顯規律。該現象表明植物可通過差異化調控保護酶活性應對低溫脅迫，后續研究可結合蛋白質組學和代謝組學，深入解析不同處理對活性氧（ROS）代謝網絡的全局調控機制。

與對照相比，噴施蕓苔素 低溫持續 2 h 、4 h 、6h的丙二醛含量均有所降低。說明蕓苔素有利于蘋果花朵在低溫脅迫下維持細胞膜完整性，從而降低丙二醛積累。噴施有機鈣、防霜靈 低溫持續 2 h 、 、 6 h 的丙二醛含量變化沒有明顯規律。

參考文獻：

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