陳屏昭，吳銀梅，袁曉春，何 嵋，代 勛，熊汝琴

(昭通學(xué)院，云南 昭通 657000)

低濃度亞硫酸氫鹽溶液可促進(jìn)植物的光合作用，提高凈光合速率，增加作物產(chǎn)量和改善作物品質(zhì)［1-9］。有學(xué)者報道，用不同濃度的 NaHSO3溶液噴施柑橘 (Citrus reticulata Blanco)、葡萄 (Vitis vinifera)、桃 (Prunus persica)、草莓 (Fragaria×ananassa Duch)、蘋果 (Malus domestica Borkh．)、枇杷 (EriobotryajaponicaLindl)和毛葉棗(Zizyphsu mauritiana Lam.)等，其光合作用增強，果實產(chǎn)量和品質(zhì)有所提高［10-17］。但亞硫酸氫鹽溶液作為作物或果樹的外源噴施劑，在實際應(yīng)用中還存在很多問題，其中作用時間和效果就因植物不同而存在明顯的種間差異，尤其是用KHSO3溶液處理農(nóng)作物或果樹等栽培植物的報道很少。本研究以紅富士為試材，觀察分別用NaHSO3和KHSO32種溶液噴施處理后，對比短期內(nèi)葉片光合色素含量和果實生長量的變化，以此對亞硫酸氫鹽對紅富士蘋果樹的作用時間和效果進(jìn)行初步探析。

1 材料與方法

1.1 材料培養(yǎng)與處理

試驗于2011年7月1-11日在昭通市舊圃鎮(zhèn)蘋果種植示范戶果園內(nèi)進(jìn)行。預(yù)選自然環(huán)境下長勢基本一致的10年生掛果紅富士 (Malus domestica Borkh.cv.Red Fuji)12株，分3組進(jìn)行處理。Ⅰ為對照組，于7月1日下午6:00用自來水霧狀液噴施果樹葉、果面;Ⅱ為 NaHSO3溶液處理組，5 mmol·L-1NaHSO3溶液替代自來水霧狀液噴施葉、果面;Ⅲ為 KHSO3溶液處理組，5 mmol·L-1KHSO3溶液替代自來水霧狀液噴施葉、果面。

1.2 分析測定

處理前分別選取每株果樹同一方向、同一高度的有代表性的個體差異不明顯的果實各1個，用稱量法測定各組果實的單果均重，并求算數(shù)平均值;同時按武衛(wèi)華等［18］的方法，選取樹冠中上部四周長勢、葉位和生長方向基本一致的成熟功能葉片測定葉綠素a(Chla)、葉綠素b(Chlb)和類胡蘿卜素 (Car)含量，實驗重復(fù)4次。處理后每隔2 d，按照上述方法分別測定果實平均增量和葉片光合色素含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 亞硫酸氫鹽處理對光合色素含量的影響

與對照相比，亞硫酸氫鹽處理后，紅富士蘋果樹葉片的Chla、Chlb和Car含量均呈現(xiàn)先增后降的趨勢，Chla和Car的峰值出現(xiàn)在7月3日，Chlb則出現(xiàn)在7月5日，7月7日 Chla、Chlb和 Car含量均降至接近對照水平 (圖1)。在峰值處同步比較，Ⅱ和Ⅲ的Chla分別比Ⅰ高出14.09和11.29個百分點，Chlb分別高出11.73和13.58個百分點，Car分別高出8.01和13.22個百分點，差異達(dá)顯著水平 (P＜0.05，下同);在7月7日至7月11日之間，Ⅱ和Ⅲ的Chla、Chlb和Car含量與Ⅰ的變化趨勢基本一致，組間差異不明顯。這一結(jié)果表明，處理后亞硫酸氫鹽的作用時間可持續(xù)1周左右。

圖1 亞硫酸氫鹽對葉片光合色素含量的影響

2.2 亞硫酸氫鹽處理對果實生長量的影響

亞硫酸氫鹽處理后，果實生長量明顯增加，因累積效應(yīng)，Ⅱ，Ⅲ與Ⅰ之間最大極差分別達(dá)到7.17%和7.60%，差異達(dá)顯著水平，而Ⅱ和Ⅲ之間則無明顯差異 (表1)。

隨著時間的變化，Ⅰ的果實增量基本呈線性增加，而Ⅱ和Ⅲ則在處理后的1周內(nèi)出現(xiàn)明顯的生長高峰期，7月9日以后增量的變化幅度變小，趨勢變緩，在處理后的10 d內(nèi)，Ⅱ和Ⅲ的果實日平均增量明顯高于Ⅰ，總增量分別為18.73和19.37 g，分別比Ⅰ高出5.64和6.28 g，差異均達(dá)到顯著水平，而且Ⅲ的總增量超過Ⅱ (表2)。

從圖2可以看出，果實的生長量同步相對質(zhì)量百分?jǐn)?shù)變化在7月7日以前呈直線上升，以后則略為變緩。與對照比較，Ⅱ和Ⅲ的果實生長量同步相對質(zhì)量百分?jǐn)?shù)一路攀升直至7月11日達(dá)到極大值。從時間上看，7月3日以后，雖然光合色素含量逐漸下降，到7月7日接近對照水平，但果實生長量同步相對質(zhì)量百分?jǐn)?shù)依然持續(xù)處于高位水平，其變化趨勢說明亞硫酸氫鹽的作用效果可持續(xù)1周以上?？梢?，亞硫酸氫鹽可同時顯著增加光合色素的含量和果實的生長量。

表1 亞硫酸氫鹽處理對紅富士果實生長量的影響

表2 亞硫酸氫鹽處理后不同時間紅富士果實增量變化

圖2 各處理對果實生長量的影響

3 小結(jié)與討論

本試驗首次觀測到KHSO3與NaHSO3一樣，可顯著升高紅富士蘋果葉片中Chla、Chlb和Car等光合色素的含量，提高果實生長量。說明這2種亞硫酸氫鹽的作用機制相同，都是通過HSO3-清除細(xì)胞內(nèi)的自由氧原子、·OH、H2O2等氧化性活性物質(zhì)，降低光合色素的光降解、減輕光氧化、保護(hù)光合機構(gòu)，從而促進(jìn)光合作用［19］。同時觀測到，紅富士蘋果葉面分別噴施2種亞硫酸氫鹽溶液后，對光合色素含量的影響可持續(xù)1周左右，而對果實生長發(fā)育的影響時間則可持續(xù)1周以上。處理組與對照組之間的果實生長量和果實10日總增量存在明顯差異，Ⅱ和Ⅲ之間差異則不明顯，但Ⅲ的果實日均生長量比Ⅱ高，其10日總增量比Ⅱ高0.64 g，這表明KHSO3的作用效果比NaHSO3更好，推測這可能與2種鹽溶液的陽離子不同有關(guān)。K+離子作為植物所需的大量無機鹽離子，參與植物細(xì)胞內(nèi)各種復(fù)雜的光合生理活動，使果實的生長速度加快，被同化為果實的內(nèi)溶物增加，表現(xiàn)為生長量增加。這一推論是否準(zhǔn)確，還有待進(jìn)一步研究。

［1］ Black V J，Unsworth M H.Effects of low concentrations of sulphur dioxide on net photosynthesis and dark respiration of Vicia faba ［J］.J Exp Bot，1979b(30):473-483.

［2］ Takemoto B K，Noble R D.The effects of short-time SO2fumigation on photosynthesis and respiration in soybean Glycie max［J］.Environ Pollut(Series A)，1982(28):67-74.

［3］ WANG Hongwei，SHEN Yungang.How bisulfite enhances photosynthesis ［J］.Journal of Plant Physiology and Molecular Biology，2002(4):247-252.

［4］ 沈允綱，李德耀，魏家綿，等.改進(jìn)干重法測定光合作用的應(yīng)用研究 ［J］.植物生理學(xué)通訊，1980(2):37-41.

［5］ 張賢澤，龐士銓.亞硫酸氫鈉對大豆的增產(chǎn)作用 ［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1984(1):36-39.

［6］ 廖飛勇，葉海燕，何平.NaHSO3對光合作用的影響及其應(yīng)用 ［J］.吉首大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2005，26(3):49-52.

［7］ 王憲澤，張樹芹，田紀(jì)春，等.噴灑亞硫酸氫鈉對小麥籽粒產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量的影響 ［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002(3):277-281.

［8］ 王宏煒，魏家綿，沈允鋼.噴施低濃度亞硫酸氫鈉可促進(jìn)小麥葉片光合磷酸化和光合作用 ［J］.科學(xué)通報，2000(4):394-397.

［9］ 劉昌平，閔運江，汪馬成.亞硫酸氫鈉對蠶豆光合生產(chǎn)和蛋白含量的影響 ［J］.中國林副特產(chǎn)，2007(6):8-11.

［10］ 陳屏昭，羅家剛，王磊，等.亞硫酸氫鈉影響臍橙葉片光合作用的原因 ［J］.西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2004(1):69-75.

［11］ GUO Y P，HU M J，ZHOU H F，et al.Low concentrations of NaHSO3increase photosynthesis， biomass， and attenuate photoinhibition in Satsuma mandarin(Citrus unshiu Marc．)［J］.Plants，Photo-synthetica，2006(3):333-337.

［12］ 涂傳林，郭金華，張備戰(zhàn).亞硫酸氫鈉在葡萄上的應(yīng)用研究 ［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2004(3):30-32.

［13］ 周青，黃曉華，葉亞新.亞硫酸氫鈉影響桃樹產(chǎn)量和質(zhì)量的生理學(xué)分析 ［J］.應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報，2000(5):432-435.

［14］ Guo Y P，Peng Y，Lin M L，et al.Different pathways are involved in the enhancement of photo-synthetic rate by sodium bisulfite and benzyladenine，a case study with strawberry(Fragaria ananassa Duch)plants［J］， PlantGrowth Regulation，2006(48):65-72.

［15］ 周慧芬，郭延平，林建勛，等.NaHSO3對枇杷和毛葉棗葉片光合速率的促進(jìn)作用 ［J］.果樹學(xué)報，2003(3):239-241.

［16］ 劉忠榮，陳屏昭，蔣彬，等.噴施 NaHSO3溶液對紅富士蘋果果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 ［J］.山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012(8):43-45，48.

［17］ 陳屏昭，劉忠榮，蔣彬，等.套袋和噴施 NaHSO3溶液對紅富士蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 ［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012(8):46-48.

［18］ 武衛(wèi)華，劉忠榮，黃先敏，等.葉綠體色素的提取方法改進(jìn)及其應(yīng)用 ［J］.北方園藝，2010(24):67-69.

［19］ 陳屏昭，蔣彬，劉忠榮，等.亞硫酸氫鹽影響植物光合特性的生理學(xué)分析 ［J］.北方園藝，2010(5):206-210.