2種防凍液對(duì)‘胎里紅’棗枝條抗凍性的影響

劉麗　郭俊英　薛華柏　溫留洋　沈江燕

摘要：為了解2種防凍液的使用效果，測(cè)定不同濃度防凍液處理的‘胎里紅棗樹枝條分別在-16、-21、-26℃的低溫條件下處理12h的電解質(zhì)滲出率變化情況。結(jié)果表明，鄭州標(biāo)典化工有限公司生產(chǎn)的防凍液處理的枝條在-21℃、-26℃時(shí)電解質(zhì)滲出率均小于50%，而對(duì)照則大于50%，說明該防凍液具有一定的防凍效果，能使處理過的‘胎里紅棗枝條比沒處理的枝條所耐受的臨界低溫降低4～5℃；而自制防凍液處理的枝條電解質(zhì)滲出率和對(duì)照之間無明顯差別，說明其起不到防凍效果。

關(guān)鍵詞：防凍液；電解質(zhì)滲出率；抗寒性

中圖分類號(hào)：S665.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

論文編號(hào)：2014-0733

0引言

棗屬鼠李科（Rhamnaceae）棗屬植物，是重要的經(jīng)濟(jì)樹種，原產(chǎn)于中國，已有3000年以上的栽培歷史。棗樹由于具有抗逆性強(qiáng)、早果速豐、營(yíng)養(yǎng)豐富、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益顯著等特點(diǎn)而在國內(nèi)廣泛栽培。近年來，隨著中國棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，棗樹栽培區(qū)域不斷擴(kuò)大，分布范圍越來越廣，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了以前劃分的北界線。并且，北部寒冷地區(qū)棗樹凍害頻繁發(fā)生，就連傳統(tǒng)棗區(qū)凍害也時(shí)有發(fā)生，棗樹凍害已成為生產(chǎn)中的重要問題之一。

高梅秀等指出將電解質(zhì)滲出率的40%-60%作為棗品種臨界致死的生理指標(biāo)。劉平等通過電導(dǎo)率法計(jì)算的‘淶水鈴棗、‘毛卜彥鈴棗、‘月光棗、‘辣椒棗和‘冬棗抗寒性結(jié)果與大田調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相吻合。萬中武采用電導(dǎo)法配合Logistic曲線方程對(duì)系列低溫處理后不同棗樹品種枝條的電解質(zhì)滲出率與溫度關(guān)系進(jìn)行模擬，所求的拐點(diǎn)溫度值和其他方法求得的溫度基本一致。高京草等認(rèn)為電導(dǎo)率法是簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確的鑒定棗樹枝條抗寒性的方法。這些抗寒性研究為抗寒性評(píng)價(jià)提供了一定的指導(dǎo)，以便服務(wù)于生產(chǎn)。目前，生產(chǎn)上棗樹的越冬防寒多是停留在農(nóng)業(yè)措施上，如樹干刷石灰、包裹樹干、棗園熏煙、清雪、整枝等方法。但是這些方法消耗大量的人力和物力，過于浪費(fèi)成本。筆者旨在利用電導(dǎo)率法尋找出一種能為棗樹提供有效防寒保護(hù)的防凍劑，并能在一定程度上節(jié)約勞動(dòng)成本。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

研究田間試驗(yàn)于2012年在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所試驗(yàn)園進(jìn)行，室內(nèi)試驗(yàn)在農(nóng)業(yè)部果樹育種技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)材料

在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所試驗(yàn)園選取生長(zhǎng)健壯、粗細(xì)一致的1-2年生‘胎里紅棗樹枝條。

防凍液分為成品防凍液和自制防凍液，成品防凍液為鄭州標(biāo)典化工有限公司出產(chǎn)的植物防凍液，自制防凍液按照尿素：聚乙二醇2000：聚丙烯酰胺：水=1：3：2：94。配制時(shí)按需水量將水分成3份，分別依次將尿素、聚乙二醇2000、聚丙烯酰胺充分溶解，依次將3種溶液加在一起，邊到邊攪拌，將3種溶液混合均勻待用。

1.3試驗(yàn)方法

將2種防凍液分別稀釋50、75、100倍備用。將棗樹枝條剪成10cm左右的小段，分成7組，每組9根。用自來水和去離子水沖洗干凈后用濾紙吸干水分，分別用清水和上述各種濃度的防凍液噴涂，在通風(fēng)陰涼處于室溫下自然晾干待低溫處理。溫度處理為-16、-21、-26℃處理12h，每個(gè)處理3根，共計(jì)21個(gè)處理（表1）。將處理后的枝條剪成2mm左右的小段，每個(gè)處理稱取1.5g，加入10mL去離子水，用真空泵抽氣15min；振蕩1次，加塞后置25℃下放置3h，取出再振蕩1次；靜置后用DDS-307A型電導(dǎo)儀測(cè)定電導(dǎo)率；后置沸水浴中15min，冷卻后測(cè)煮沸電導(dǎo)率，每種處理3次重復(fù)。電解質(zhì)滲出率計(jì)算如式（1）。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果采用鄧肯氏新復(fù)極差檢驗(yàn)法進(jìn)行分析。顯著水平，P=0.05。

電解質(zhì)滲出率=處理電導(dǎo)率/煮沸電導(dǎo)率×100%………（1）

2結(jié)果與分析

從表2可以看出，不同處理電解質(zhì)外滲率是有差異的。在同一低溫處理下，-16℃低溫處理下的枝條電解質(zhì)滲出率均未達(dá)到50%，但未經(jīng)過防凍液處理的枝條滲出率要明顯高于經(jīng)過防凍液處理過的枝條滲出率；在-21℃低溫處理下，對(duì)照的電解質(zhì)滲出率達(dá)到51.26%，而經(jīng)過不同濃度防凍液處理的枝條在此溫度下均未達(dá)到50%；同樣在-26℃低溫處理下，對(duì)照的電解質(zhì)滲出率達(dá)到56.24%，經(jīng)過不同濃度防凍液處理的枝條在此溫度下也均未達(dá)到50%。說明該防凍液對(duì)‘胎里紅棗樹枝條的防凍能力有一定效果，能使處理過的‘胎里紅棗枝條所耐受的臨界低溫降低4-5℃。不同濃度的處理間也是有差異的，總的來說75倍的防凍液處理后的電解質(zhì)外滲率相對(duì)比較低，為最佳的處理倍數(shù)。

從表3可以看出，不同處理組合的電解質(zhì)外滲率雖有差異，但同一溫度不同處理與對(duì)照相比并無明顯規(guī)律：同一溫度處理下，經(jīng)過防凍液處理的電解質(zhì)外滲率反倒大于對(duì)照；而不同溫度處理下，在-21℃經(jīng)過不同濃度自制防凍液處理的枝條電解質(zhì)滲出率大于50%，而在-26℃經(jīng)過不同濃度自制防凍液處理的枝條電解質(zhì)滲出率又小于50%。說明所制作的防凍液不穩(wěn)定。該配方有待繼續(xù)摸索。

3結(jié)論

在不同溫度處理下的枝條電解質(zhì)滲出率存在著極顯著的差異。在同一處理溫度條件下，經(jīng)過鄭州標(biāo)典化工有限公司生產(chǎn)的防凍液處理的枝條電解質(zhì)滲出率明顯低于對(duì)照，其中在-21℃低溫處理下，對(duì)照的電解質(zhì)滲出率達(dá)到51.26%，而經(jīng)過不同濃度防凍液處理的枝條在此溫度下均未達(dá)到50%；說明成品防凍液還是有一定的防凍效果，而且在同一低溫處理下，75倍處理的電解質(zhì)滲出率相對(duì)較小為最佳處理倍數(shù)。但是經(jīng)自制防凍液處理的枝條電解質(zhì)滲出率和對(duì)照枝條電解質(zhì)滲出率之間卻無法判斷處理和對(duì)照之間是否存在明顯差別，試驗(yàn)結(jié)果沒有規(guī)律性，說明自制的防凍液本身可能不夠穩(wěn)定。

4討論

韓玉虎認(rèn)為細(xì)胞膜是植物凍害的原始部位之一，低溫對(duì)膜的傷害會(huì)使電解質(zhì)滲出率增高。當(dāng)植物組織遇到低溫影響時(shí)，其透性增大，細(xì)胞內(nèi)各種可溶性物質(zhì)包括電解質(zhì)將有不同程度的外滲，外滲愈多，電解質(zhì)滲出比率就越高，電導(dǎo)率值就越大，表明質(zhì)膜受凍損傷的程度越大。用電導(dǎo)法測(cè)定膜透性變化來判斷植物的抗寒性是較可靠的方法，該方法已應(yīng)用于葡萄、梨、蘋果等果樹抗寒性的評(píng)價(jià)。

張梟等通過合成醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸四元共聚合乳液，并添加陶瓷粉，制成高分子保護(hù)膜，將該膜均勻涂于寒富蘋果1年生枝條及頂花芽進(jìn)行抗寒性試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在-45～-33℃低溫脅迫下，涂膜1年生枝條相對(duì)電導(dǎo)率均明顯低于對(duì)照；田間觀察涂膜項(xiàng)花芽越冬期間80%以上無凍害，并推遲其10天萌芽。萬超瑛等用一定比例的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、復(fù)配乳化劑、聚乙烯醇、氧化還原引發(fā)劑、緩沖劑等利用氧化-還原體系合成共聚合乳液，該乳液對(duì)果樹等植物耐寒性的提高具有十分明顯的效果。筆者也試圖合成這樣一種保護(hù)膜，可能因?yàn)楣に噯栴}最終聚合的都只是懸濁液，久置后沉淀，無法形成乳液。筆者自制的防凍液是分析市面上的防凍劑成分含量自制而成，但是防凍效果不顯著，有待進(jìn)一步研究。

本研究采用人工控制的低溫，雖然和自然條件有所區(qū)別，但只要選擇的溫度能夠反映自然條件下棗樹所能耐受的臨界低溫，還是能很好地反映植株的實(shí)際抗凍能力。未經(jīng)過防凍液處理的棗枝條致死溫度在-21～-16℃，在-21～-16℃增加溫度梯度能更好地反映供試防凍劑的防凍效果。