多效唑?qū)Σ葺秃缘挠绊?/h1>
2022-03-29 15:24:05朱堅李進
安徽農(nóng)學(xué)通報 2022年5期
朱堅 李進
摘 要：為研究不同濃度多效唑?qū)Σ葺秃缘挠绊?，設(shè)置40、80、120、160、200、240mg/kg等6種劑量濃度的多效唑噴施草莓葉片，以清水為對照（CK）。用3～-15℃的低溫處理草莓植株，根據(jù)相對電導(dǎo)配合Logistic方程，求得半致死溫度（LT50），同時測定田間低溫凍害指數(shù)、死亡率。結(jié)果表明：7個處理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℃）關(guān)鍵詞：草莓;多效唑;相對電導(dǎo)率;半致死溫度;耐寒性
中圖分類號 S668 文獻(xiàn)標(biāo)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(jié)構(gòu)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(zhì)下降的主要因素，果農(nóng)經(jīng)濟損失嚴(yán)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(fù)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(shù)，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(diào)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(nèi)外已將多效唑大面積應(yīng)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?qū)Σ葺秃缘挠绊?，以期為多效唑在草莓栽培中的?yīng)用提供科學(xué)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(xué)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(dǎo)率儀測定電導(dǎo)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(wù)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(nèi)，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(zhì)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(shè)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(zhǔn)，田間每處理120株，塑料花盆中每處理21株，3次重復(fù)。
1.3 測定項目
1.3.1 葉片電導(dǎo)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(shè)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(zhǔn)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(dǎo)率值（C1），再放入沸水水浴15min，冷卻后測定電導(dǎo)值（C2），相對電導(dǎo)率=C1/C2×100%。每個品種試樣重復(fù)3次，取其平均值。配合Logistic方程，相對電導(dǎo)率擬合Logistic回歸方程為：Y=K/（1+ae-bX），Y為實測細(xì)胞傷害率，X代表溫度;K為細(xì)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(dǎo)數(shù)等于零，求得a、b值及相關(guān)系數(shù)R，處理溫度對應(yīng)的相對電導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)：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(diào)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(jié)果與分析
2.1 不同濃度多效唑處理溫度與種苗相對電導(dǎo)率之間的關(guān)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(dǎo)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(dǎo)上升速度不一樣。CK、40、80、120、200mg/L等5個處理，3～-9℃電導(dǎo)率均緩慢上升，-9～-12℃電導(dǎo)率分別大幅增加20.02%、15.32%、20.12%、21.28%、13.83%，-12～-15℃電導(dǎo)率增幅又趨緩。160、240mg/L 2個處理3～-6℃時電導(dǎo)率均上升較緩，-6～-9℃電導(dǎo)率大幅增加15.96%、15.95%，-9～-15℃電導(dǎo)率增幅也趨緩。7個處理溫度與草莓葉片相對電導(dǎo)率之間呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)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(dǎo)率與溫度之間，能較好地用非線性回歸分析結(jié)合Logistic方程擬合溫度拐點，擬合度均達(dá)極顯著水平（R2=0.8568～0.9248），說明擬合方程能精確可靠預(yù)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(dāng)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(jié)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(biāo)的影響研究表明，SOD、POD和CAT能夠清除細(xì)胞內(nèi)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(xì)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(xì)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?qū)μ已葺L與果實品質(zhì)的影響研究表明，葉片噴施適當(dāng)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(zhì)，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(nèi)細(xì)胞質(zhì)膜的滲透性會增大，電解質(zhì)大量外滲導(dǎo)致電導(dǎo)率增加。相對電導(dǎo)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(biāo)，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(jié)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(xiàn)
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（責(zé)編：徐世紅）
sdjzdx202203291529
朱堅 李進
關(guān)鍵詞：草莓;多效唑;相對電導(dǎo)率;半致死溫度;耐寒性
中圖分類號 S668 文獻(xiàn)標(biāo)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(jié)構(gòu)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(zhì)下降的主要因素，果農(nóng)經(jīng)濟損失嚴(yán)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(fù)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(shù)，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(diào)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(nèi)外已將多效唑大面積應(yīng)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?qū)Σ葺秃缘挠绊?，以期為多效唑在草莓栽培中的?yīng)用提供科學(xué)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(xué)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(dǎo)率儀測定電導(dǎo)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(wù)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(nèi)，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(zhì)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(shè)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(zhǔn)，田間每處理120株，塑料花盆中每處理21株，3次重復(fù)。
1.3 測定項目
1.3.1 葉片電導(dǎo)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(shè)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(zhǔn)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(dǎo)率值（C1），再放入沸水水浴15min，冷卻后測定電導(dǎo)值（C2），相對電導(dǎo)率=C1/C2×100%。每個品種試樣重復(fù)3次，取其平均值。配合Logistic方程，相對電導(dǎo)率擬合Logistic回歸方程為：Y=K/（1+ae-bX），Y為實測細(xì)胞傷害率，X代表溫度;K為細(xì)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(dǎo)數(shù)等于零，求得a、b值及相關(guān)系數(shù)R，處理溫度對應(yīng)的相對電導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)：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(diào)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(jié)果與分析
2.1 不同濃度多效唑處理溫度與種苗相對電導(dǎo)率之間的關(guān)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(dǎo)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(dǎo)上升速度不一樣。CK、40、80、120、200mg/L等5個處理，3～-9℃電導(dǎo)率均緩慢上升，-9～-12℃電導(dǎo)率分別大幅增加20.02%、15.32%、20.12%、21.28%、13.83%，-12～-15℃電導(dǎo)率增幅又趨緩。160、240mg/L 2個處理3～-6℃時電導(dǎo)率均上升較緩，-6～-9℃電導(dǎo)率大幅增加15.96%、15.95%，-9～-15℃電導(dǎo)率增幅也趨緩。7個處理溫度與草莓葉片相對電導(dǎo)率之間呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)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(dǎo)率與溫度之間，能較好地用非線性回歸分析結(jié)合Logistic方程擬合溫度拐點，擬合度均達(dá)極顯著水平（R2=0.8568～0.9248），說明擬合方程能精確可靠預(yù)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(dāng)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(jié)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(biāo)的影響研究表明，SOD、POD和CAT能夠清除細(xì)胞內(nèi)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(xì)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(xì)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?qū)μ已葺L與果實品質(zhì)的影響研究表明，葉片噴施適當(dāng)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(zhì)，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(nèi)細(xì)胞質(zhì)膜的滲透性會增大，電解質(zhì)大量外滲導(dǎo)致電導(dǎo)率增加。相對電導(dǎo)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(biāo)，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(jié)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(xiàn)
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（責(zé)編：徐世紅）
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