木酢液對梨枝條萌芽的調(diào)控研究

王中華，李曉剛，楊青松，藺 經(jīng)，常有宏(江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，江蘇 南京210014)

木酢液對梨枝條萌芽的調(diào)控研究

王中華，李曉剛，楊青松，藺 經(jīng)，常有宏(江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，江蘇 南京210014)

以休眠初期豐水梨枝條為材料，研究了不同濃度的木酢液對枝條萌芽的影響。結(jié)果表明，木酢液具有調(diào)控梨芽萌發(fā)的作用，并在萌芽過程中顯著影響芽內(nèi)可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、游離氨基酸等的含量。

木酢液；梨枝條；萌芽；調(diào)控

木酢液是將木材及木材加工剩余物炭化或干餾過程中產(chǎn)生的煙氣，經(jīng)冷凝回收分離而獲得的有機混合物，含有酸、醇、酚、酯、羰基類及呋喃類等幾百種有機成分，其中以醋酸為主要成分，占有機成分的50%左右[1]。目前，關(guān)于木酢液在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究主要集中在植物生長調(diào)節(jié)、土壤改良、病蟲防控等方面[2-4]。梨樹在秋季的“二次開花”現(xiàn)象時有發(fā)生，由于仍無有效的解決方法，往往給生產(chǎn)上造成不小的損失。本研究以砂梨豐水梨為試材，探討木醋液對離體枝條萌發(fā)作用的影響，以期為解決梨樹“二次開花”問題研究提供基本數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試精制木酢液由江陰中林科技有限公司提供；豐水梨枝條取自江蘇省梨資源圃(江蘇南京)。

1.2 方法

試驗設(shè)3個處理，即木醋液原液分別用1∶200、1∶400、1∶800倍的水稀釋配制(分別用200×、400×、800×表示)。2010年11月份，在長勢基本一致樹齡10a的豐水梨樹體外圍選取長度、粗度相近的一年生枝條，枝條長50～70cm。每個處理濃度取10個枝條，3次重復(fù)。枝條剪取后立即置于裝有不同處理和清水(CK)的塑料箱中浸泡2h，然后斜剪枝條基部，再置于1000ml燒杯中，每個燒杯中加入100ml清水作為培養(yǎng)液，室溫25℃、相對空氣濕度80～90%、光照強度40μmol/(L·m2·s)條件下，光照/黑暗(14h/10h)進行培養(yǎng)，培養(yǎng)期間每2d剪除枝條基部(2～3mm)質(zhì)變組織以露出新茬口，并更換培養(yǎng)清水。

處理后每10d統(tǒng)計1次萌芽率。可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[5]；可溶性蛋白質(zhì)含量測定采用考馬斯亮蘭G250染色法，游離氨基酸含量測定采用茚三酮比色法[6]；超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率參照王愛國等[7]的方法，以光密度值的變化表示超氧陰離子自由基的產(chǎn)生速率，單位為ΔD530/(g FW·min)。采用Microsoft Excel數(shù)據(jù)分析工具進行方差分析與制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 木酢液對枝條萌芽率的影響

從圖1可以看出，800×的木酢液處理對萌芽沒有明顯影響，與對照基本一致，但400×、200×處理則明顯抑制芽的萌發(fā)。第40d時，對照、800×木酢液處理的萌芽率分別為25%和26.42%，而200×、400×木酢液處理的萌芽率僅分別為10.85%和20.33%。

2.2 木酢液對可溶性糖含量的影響

圖1 不同濃度木酢液處理后培養(yǎng)不同時間的枝條萌芽率

圖2 不同濃度木酢液處理后培養(yǎng)不同時間的枝條芽中可溶性糖含量

圖3 不同濃度木酢液處理后培養(yǎng)不同時間的枝條芽中可溶性蛋白含量

從圖2可以看出，枝條芽中可溶性糖的含量在萌芽過程中不斷升高，木酢液處理的含量明顯低于對照，而且表現(xiàn)出木酢液處理濃度越高含量越低趨勢。第40d時，對照的可溶性糖含量極顯著高于200×木酢液處理(P<0.01)，而與400×、800×木酢液處理差異不顯著。

2.3 木酢液對可溶性蛋白含量的影響

從圖3可以看出，無論是對照還是木酢液處理，芽中可溶性蛋白含量隨著培養(yǎng)時間不斷上升。第40d時，較高濃度木酢液(200×)處理后可溶性蛋白的含量要顯著低于對照(P<0.05)，而400×、800×木酢液處理與對照無顯著差異。

2.4 木酢液對游離氨基酸含量的影響

從圖4可以看出，芽中氨基酸含量的變化趨勢與可溶性蛋白含量變化趨勢正好相反，對照樣品游離氨基酸含量在第0～20d內(nèi)快速下降，之后趨于平穩(wěn)。而木酢液處理樣品游離氨基酸含量在第0～10d內(nèi)沒有明顯下降，在第10～20d內(nèi)快速下降，之后也趨于平穩(wěn)。木酢液處理游離氨基酸含量均顯著高于對照(P<0.05)，且200×木酢液處理與對照間的差異達到極顯著水平(P<0.01)。

2.5 木酢液對超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率的影響

從圖5可以看出，隨著培養(yǎng)時間的延長，超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率呈現(xiàn)上升趨勢。對照和較低濃度木酢液處理的枝條在第10～20d內(nèi)超氧陰離子自由基產(chǎn)生有快速上升區(qū)間，之后逐漸平穩(wěn)。而400×木酢液處理快速上升區(qū)間出現(xiàn)在第20～30d內(nèi)，之后逐漸平穩(wěn)。200×木酢液處理在第0～40d的培養(yǎng)過程中一直表現(xiàn)出緩慢上升。第40d時，對照、400×和800×木酢液處理超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率差異不再明顯，ΔD530值保持在0.80～0.85/(gFW·min)，三者之間差異不顯著，但均與200×木酢液處理(0.506/(gFW·min))差異極顯著(P<0.01)。

3 討論

有研究表明，木酢液對植物生長的影響具有高濃度抑制而低濃度促進的特征[2-4]。本研究通過對離體豐水梨枝條處理發(fā)現(xiàn)，較高濃度(200×、400×)的木酢液對枝條萌芽具有明顯的抑制作用，且表現(xiàn)出隨著濃度的升高抑制萌芽作用越強的趨勢。

糖含量變化與芽的發(fā)育密切相關(guān)[8]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著萌芽率的提高，芽內(nèi)可溶性糖的含量也不斷上升。但經(jīng)過200×、400×木酢液處理的枝條可溶性糖的含量顯著低于對照和800×處理。說明芽體自身進行著營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與利用，與其萌發(fā)活動的進程是相對應(yīng)的。

本研究發(fā)現(xiàn)，不同處理條件下芽體可溶性蛋白和游離氨基酸的含量變化呈現(xiàn)相反趨勢。隨著萌芽率的提高，可溶性蛋白的含量不斷上升，而游離氨基酸的含量逐步下降，可能細(xì)胞不斷增殖和分化，代謝活動逐漸旺盛。但是較高濃度(200×、400×)木酢液處理的芽體可溶性蛋白均低于對照和低濃度(800×)木酢液處理，而游離氨基酸含量則高于對照和低濃度(800×)木酢液處理。說明較高濃度的木酢液對可溶性蛋白的合成可能具有一定的抑制作用。

有研究認(rèn)為，超氧陰離子自由基有可能是休眠解除的一個信號傳遞物質(zhì)，與芽的萌發(fā)過程具有密切關(guān)系[9]。本研究發(fā)現(xiàn)，在隨著萌芽率的不斷提高，超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率也呈現(xiàn)上升趨勢。高濃度(200×)木酢液處理明顯抑制萌芽，其超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率也明顯偏低。說明超氧陰離子自由基可能與芽的發(fā)育過程有關(guān)，但是是否作為信號物質(zhì)參與了芽的萌發(fā)調(diào)控，尚待進一步深入研究。

[1]許英梅，張秋民.木醋液利用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[2]平 安，楊國亭，于學(xué)軍.木醋液在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用研究進展[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2009，25(19)：244-247.

[3]Jothitvangkoon D,Ruamtakhu C,Tipparak S,et al. Using wood vinegar in increasing rice productivity [R]. Washington:The Biotechnology Industry Organization,2007:28.

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[5]趙世杰，劉華山，董新純. 植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1998.

[6]李合生. 植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社，2000.

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10.3969/j.issn.1673-1409(S).2012.09.005

S661.2

A

1673-1409(2012)09-S015-03

2012-08-20

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項目(CX(12)3001)。

王中華(1979-)，男，山東聊城人，碩士，助理研究員，現(xiàn)從事果樹學(xué)研究。