蓮霧苗低溫危害等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)初探*

熊弦子,唐力生,王 華,杜堯東,胡 飛**

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣州 510642；2.廣東省氣候中心，廣州 510080）

蓮霧苗低溫危害等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)初探*

熊弦子1,唐力生2,王 華2,杜堯東1,胡 飛1**

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣州 510642；2.廣東省氣候中心，廣州 510080）

為了解低溫對(duì)蓮霧苗的影響，采用盆栽方法在人工氣候箱內(nèi)對(duì)1a生蓮霧嫁接苗(黑珍珠)進(jìn)行低溫處理，日最低溫度(Tmin)分別設(shè)定為2.0、1.0、0.0、?1.0、?2.0℃，氣溫日較差分別設(shè)為15℃和6℃，按照固定程序設(shè)置日內(nèi)溫度變化過(guò)程，每個(gè)處理持續(xù)1～3d。處理結(jié)束當(dāng)日分別對(duì)蓮霧苗形態(tài)和生理生化指標(biāo)進(jìn)行觀測(cè),常溫下放置10d后再觀測(cè)其恢復(fù)狀況，依此對(duì)造成蓮霧苗葉片和枝條受害的界限低溫進(jìn)行分析，初步構(gòu)建蓮霧苗冷害指標(biāo)等級(jí)。利用地理移置試驗(yàn)觀察蓮霧苗形態(tài)的變化，以對(duì)人工控制試驗(yàn)建立的指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)和訂正，得到蓮霧苗低溫危害等級(jí)指標(biāo)。結(jié)果表明，地理移置試驗(yàn)結(jié)果與人工控制試驗(yàn)結(jié)果相一致。蓮霧苗的冷害指標(biāo)等級(jí)分別為：（1）Tmin≤?2℃致死，（2）?2℃＜Tmin≤?1℃嚴(yán)重受凍，（3）?1℃＜Tmin≤2℃中度受凍，（4）2℃＜Tmin≤5℃輕度受凍，若Tmin在2~5℃間持續(xù)3d以上，且持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，溫度越低，蓮霧苗的部分葉片會(huì)因低溫而干枯脫落，并影響后期生長(zhǎng)；（5）Tmin＞5℃正常生長(zhǎng)。

蓮霧苗；低溫脅迫；生理生化；寒(凍)害等級(jí)指標(biāo)；熱帶水果

蓮霧（Syzygiums amarangense）系桃金娘科蒲桃屬植物，其果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富，且含有益健康的活性成分[1-3]，近年來(lái)被引種至中國(guó)南方地區(qū)，頗受市場(chǎng)喜愛(ài)，經(jīng)濟(jì)效益佳。然而溫度對(duì)蓮霧果樹(shù)的生長(zhǎng)、果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)均有重要的影響[4-6]。雖然福建、廣西、云南、貴州南部等地?zé)崃織l件較好，但這些地區(qū)冬春季寒（凍）害的風(fēng)險(xiǎn)也高。蓮霧引種剛剛興起，引種區(qū)在引種試種、品種改良、產(chǎn)期調(diào)節(jié)、栽培管理、病、蟲(chóng)害防治、種植資源、貯藏保鮮、營(yíng)養(yǎng)成分分析等方面做了不少工作。目前對(duì)蓮霧苗寒害低溫指標(biāo)也有零星研究報(bào)道，魏秀清等[7]對(duì)人工控制下蓮霧苗受低溫脅迫的生理響應(yīng)進(jìn)行了分析, 得出蓮霧（品種：農(nóng)科一號(hào)）的半致死溫度（LT50）為?1.2℃，指出其葉片在低溫脅迫過(guò)程中細(xì)胞膜質(zhì)過(guò)氧化加劇，而葉片中丙二醛（MDA）會(huì)不斷累積，電解質(zhì)外滲，束縛水、脯氨酸、可溶性糖等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)在脅迫的不同階段保護(hù)作用的程度不同。陳福梓等[8]初步確定了蓮霧（品種：黑珍珠）果樹(shù)的寒（凍）害低溫指標(biāo)：3～10℃為輕度，0～3℃為中度，?2～0℃為重度，小于?2℃為嚴(yán)重。

研究低溫寒害指標(biāo)的方法很多，近年來(lái)，陳福梓等[8-9]根據(jù)山區(qū)實(shí)際觀測(cè)氣溫資料和枇杷相應(yīng)低溫受害減產(chǎn)情況調(diào)查結(jié)果，確定福建枇杷低溫受害減產(chǎn)的臨界指標(biāo)溫度；陳惠等[10]進(jìn)一步根據(jù)福建省近5a枇杷幼果低溫箱試驗(yàn)和低溫過(guò)程山坡地枇杷凍害觀測(cè)試驗(yàn)結(jié)果，以及主產(chǎn)省福建、浙江歷史災(zāi)情資料，采用歸納分析和對(duì)比印證等方法，對(duì)枇杷幼果凍害的低溫等級(jí)指標(biāo)進(jìn)行研究；還有研究者通過(guò)人工控制試驗(yàn)結(jié)合生理指標(biāo)構(gòu)建了火龍果的寒害指標(biāo)[11]。這些研究所得到的指標(biāo)大多在控制條件下或通過(guò)對(duì)比分析法獲取?？刂圃囼?yàn)大多在恒溫或兩段溫度條件下進(jìn)行，得到的指標(biāo)與自然變溫有較大差異，而地理移置試驗(yàn)所遇到的低溫樣本往往有限。因此，自然條件下對(duì)所獲指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)和修訂，以便更接近生產(chǎn)實(shí)際，就十分必要。本文針對(duì)以往研究之不足，采用人工控制模擬自然降溫過(guò)程初步獲取蓮霧苗寒（凍）害等級(jí)指標(biāo)，通過(guò)在不同海拔高度和不同緯度的地理移置試驗(yàn)加以驗(yàn)證修訂，以期構(gòu)建更準(zhǔn)確精細(xì)的蓮霧寒（凍）害指標(biāo)。

從生產(chǎn)實(shí)踐看，目前華南地區(qū)蓮霧種植區(qū)域正在擴(kuò)大，有向北擴(kuò)種的趨勢(shì)，因此氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，特別是冬季低溫冷害的風(fēng)險(xiǎn)上升。而蓮霧生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，從幼苗到掛果要3a左右，且需要一定的設(shè)施投入，前期投入大，一旦受害，特別是致死性的低溫冷害將會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因此，本研究以目前廣東高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的栽培品種黑珍珠蓮霧幼苗為材料，通過(guò)人工氣候控制試驗(yàn)以及地理移置試驗(yàn)方法，以形態(tài)和生理指標(biāo)為判據(jù)，構(gòu)建蓮霧苗低溫冷害指標(biāo)，以期為南方地區(qū)進(jìn)行蓮霧適宜種植區(qū)劃，為管理和種植提供決策參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2014年6月21日將嫁接1a的蓮霧幼苗（品種：黑珍珠）植入圓形黑色橡膠盆中（Φ：25.0cm，H：17.0cm），每盆裝5.0kg風(fēng)干土，土壤pH為6.8，有機(jī)質(zhì)含量21.53g?kg?1，堿解氮9.63mg?kg?1，速效磷67.51mg?kg?1，速效鉀101.43mg?kg?1，每盆1株，置于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)場(chǎng)自然光照培養(yǎng)，連續(xù)3d無(wú)降水即澆水，每15～20d施肥一次，根據(jù)病蟲(chóng)情況進(jìn)行化學(xué)控制，手工清除雜草。至2014年12月初，當(dāng)廣州氣溫降至 20℃以下時(shí)開(kāi)始進(jìn)行人工氣候箱試驗(yàn)。

1.2 人工氣候箱溫度控制試驗(yàn)

根據(jù)廣東2004?2014年近10a的氣象資料，研究區(qū)最冷月的日最低氣溫（Tmin）持續(xù)時(shí)間一般為1～3h，降溫過(guò)程一般持續(xù)2～4d，輻射性降溫的日較差在 10～17℃，濕冷性低溫日較差在 3～8℃，因此，試驗(yàn)設(shè)計(jì)每日的最低溫度持續(xù)時(shí)間為2h，處理持續(xù)時(shí)間分為1d、2d和3d。在人工氣候箱內(nèi)以日較差15℃模擬輻射性降溫，日較差6℃模擬濕冷性低溫。

人工氣候箱低溫處理試驗(yàn)于2014年11?12月在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)測(cè)試中心進(jìn)行。每個(gè)處理共 3株，為盆栽1a的正常生長(zhǎng)的嫁接苗，3株對(duì)照仍在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)氣象觀測(cè)場(chǎng)培養(yǎng)。試驗(yàn)在 2個(gè)人工氣候箱中同時(shí)進(jìn)行，每次進(jìn)行兩個(gè)預(yù)設(shè)的日最低溫度處理，每個(gè)氣候箱開(kāi)始時(shí)放入9盆蓮霧苗，處理1d后，取出3盆作為1d處理，處理2d后，又取出3盆作為持續(xù)2d處理，處理3d后，將余下的3盆取出作為持續(xù)3d處理。日最低溫度（Tmin）分別設(shè)置為2.0、1.0、0.0、?1.0、?2.0℃共 5個(gè)處理。人工氣候箱光照設(shè)置為400μmol·m?2·s?1(18：00-6：00)，相對(duì)濕度設(shè)置為 70%。模擬自然溫度變化特點(diǎn)設(shè)置氣候箱內(nèi)全天 24h的溫度變化過(guò)程。室外自然光照（光量子密度為300～500μmol·m?2·s?1）常溫下（日均溫在15～20℃）3株為對(duì)照（CK）。

人工氣候箱溫度設(shè)定程序日較差 15℃如圖 1a，日較差 6℃如圖 1b，光照期間光量子密度為400μmol·m?2·s?1。低溫處理結(jié)束后，觀測(cè)幼苗形態(tài)變化，將低溫處理后的試材置于戶外繼續(xù)培養(yǎng)（日最低溫度≥5℃），10d后觀測(cè)其形態(tài)變化。相應(yīng)的低溫處理結(jié)束后6h內(nèi)用剪刀取2個(gè)葉片（從頂部向下第2?5片間的健康葉片），同時(shí)取CK相同位置上的葉片，用于測(cè)定相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、游離脯氨酸、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量等抗寒性生理生化指標(biāo)。

圖1 氣溫日較差分別為15℃(a)和6℃(b)時(shí)人工氣候箱不同低溫處理的溫度設(shè)置Fig.1 Variation course of hourly temperature in climate chamber in different treatments when (a) daily temperature range is 15℃ and (b) daily temperature range is 6℃

1.3 生理指標(biāo)的測(cè)定

電導(dǎo)率的測(cè)定參照文獻(xiàn)[12]。參照文獻(xiàn)[13]采用氮藍(lán)四唑（NBT）法測(cè)定SOD活性，茚三酮比色法測(cè)定游離脯氨酸（Pro）含量，硫代巴比妥酸法（TBA）測(cè)定 MDA含量，考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定可溶性蛋白含量，蒽銅比色法測(cè)定可溶性糖含量。

1.4 地理移置試驗(yàn)

1.4.1 山地梯度站試驗(yàn)

根據(jù)廣東省氣象臺(tái)預(yù)報(bào)，2014年12月末?2015年1月初將有一次低溫天氣過(guò)程。于2014年12月25日將正常生長(zhǎng)一致的9盆蓮霧苗從廣州華南農(nóng)業(yè)大學(xué)氣象觀測(cè)場(chǎng)運(yùn)至廣東省清遠(yuǎn)市陽(yáng)山縣氣象站放置3d以適應(yīng)環(huán)境，28?31日再將其分成3份，每份3盆，依次運(yùn)送至位于陽(yáng)山縣南嶺南坡3個(gè)不同海拔高度的梯度氣象站，每站3盆。3個(gè)梯度氣象站分別為二級(jí)電站站（112.90°E，24.80°N，153.0m）、引太電站站（112.90°E，24.90°N，839.0m）、太平洞站（113.00°E，24.90°N，948.0m），至低溫過(guò)程結(jié)束共放置 4d。放置期間采用數(shù)碼相機(jī)自動(dòng)拍照，連續(xù)拍照記錄蓮霧苗的形態(tài)變化。于2015年1月1日，將在 3個(gè)梯度站經(jīng)受低溫過(guò)程的蓮霧苗運(yùn)回廣州華南農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)氣象觀測(cè)場(chǎng)，至2015年4月5日觀測(cè)蓮霧苗的存活情況，期間保持水分，每隔 15～20d施肥一次。

1.4.2 不同地點(diǎn)移置試驗(yàn)

將在自然條件下生長(zhǎng)正常且形態(tài)大小基本一致的 3盆蓮霧苗，從華南農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)氣象觀測(cè)場(chǎng)分別運(yùn)至試驗(yàn)站點(diǎn)，2014年11月17日?2015年3月6日運(yùn)至廣東省臺(tái)山市氣象站（112.78°E，22.25°N，32.7m），2014年12月23日?2015年3月3日運(yùn)至廣東省韶關(guān)市曲江氣象站（113.60°E，24.68°N，60.7m）。期間進(jìn)行連續(xù)拍照觀測(cè)，并保持水分，每15～20d施復(fù)合肥一次，觀測(cè)蓮霧苗形態(tài)變化。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

各地理移置點(diǎn)氣象資料采用氣象觀測(cè)站2014年11月?2015年3月資料，與試驗(yàn)區(qū)相距不超過(guò)5m。所有數(shù)據(jù)用Excel2010進(jìn)行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 人工控制低溫處理對(duì)蓮霧苗的影響

2.1.1 形態(tài)變化

由表1可見(jiàn)，在人工氣候室控制試驗(yàn)中，Tmin越低、低溫持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，蓮霧苗的寒害癥狀越嚴(yán)重。根據(jù)處理結(jié)束后次日和常溫下恢復(fù) 10d后觀察的蓮霧苗葉片及植株形態(tài)的變化特點(diǎn)，可將其受害程度進(jìn)行初步劃分：（1）按日較差15℃的調(diào)控程序、日最低溫度Tmin=?1℃持續(xù)3d后，或日較差為6℃、Tmin=?1℃持續(xù)2d后蓮霧苗葉片受到輕微的傷害，即 Tmin=?1℃可使蓮霧苗開(kāi)始受到傷害。（2）當(dāng)Tmin=?2℃持續(xù) 1d，無(wú)論日較差是15℃還是6℃，均有蓮霧苗死亡現(xiàn)象，持續(xù)2d蓮霧苗全部死亡，即?2℃低溫可致蓮霧苗植株死亡。（3）其它低溫水平處理結(jié)束后觀察的蓮霧苗植株均未受到傷害，在常溫下恢復(fù)10d生長(zhǎng)均正常。

2.1.2 葉片SOD活性變化

圖 2顯示，常溫下(CK)蓮霧幼苗生長(zhǎng)正常，SOD活性均較低；當(dāng)日最低氣溫在 0～2℃時(shí)，日較差無(wú)論是15℃還是6℃，葉片SOD活性均比對(duì)照顯著增加，且在相同日最低溫度下，低溫持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng) SOD活性越強(qiáng)，且當(dāng)日最低溫度在?2～?1℃時(shí) SOD活性仍顯著高于 CK，但隨著低溫持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)，SOD活性開(kāi)始下降。表明日最低溫度在 0～2℃時(shí)，蓮霧葉片受到了低溫脅迫，但可通過(guò)提高SOD活性清除部分自由基。當(dāng)日最低氣溫低于0℃時(shí)，SOD酶活性隨著低溫持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，蓮霧葉片通過(guò)SOD活性提高清除自由基的機(jī)制出現(xiàn)下降。

表1 人工氣候箱不同低溫處理結(jié)束1d后蓮霧苗葉片和枝條寒害癥狀及常溫下10d后的恢復(fù)情況Table 1 Symptom of leaves and branches after 1 day low temperature treatment end and after 10 days recovery under normal temperature

圖2 不同低溫處理下蓮霧苗葉片SOD活性的比較Fig.2 Comparison of SOD activity in leaves among low temperature treatments

2.1.3 葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的變化

可溶性糖是植物脅迫誘導(dǎo)的小分子溶質(zhì)之一，其種類(lèi)主要包括葡萄糖、海藻糖、蔗糖等。這些可溶性糖參與滲透調(diào)節(jié)，并可能在維持植物蛋白質(zhì)穩(wěn)定方面起到重要作用。圖3顯示，與CK相比，蓮霧葉片在低溫下可溶性糖含量上升，但上升幅度隨日最低溫度和持續(xù)時(shí)間的不同而有差異。15℃和6℃日較差下，均以日最低氣溫2℃時(shí)可溶性糖含量升幅最大，隨著日最低氣溫的下降可溶性糖升幅也在下降，在相同日最低溫度下，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，上升幅度越大。相同日最低氣溫和持續(xù)時(shí)間下，日較差為6℃下蓮霧葉片可溶性糖含量比日較差為 15℃時(shí)低。這可能與日較差為6℃時(shí)，日最高溫度較低，光合作用能力下降有關(guān)。

在日最低溫度2℃時(shí)，蓮霧葉片可溶性糖含量隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，在3d時(shí)達(dá)到最大。隨著日最低溫度的降低，可溶性糖含量逐漸下降。當(dāng)日較差為 15℃而最低溫度 0℃和?1℃時(shí)，低溫持續(xù)第 3天其可溶性糖含量較第2天低。

圖3 不同低溫下蓮霧苗葉片可溶性糖含量的比較Fig.3 Comparison of soluble sugar contents in leaves among low temperatures treatments

可溶性蛋白和脯氨酸對(duì)植物細(xì)胞滲透壓具有調(diào)節(jié)作用。圖4、圖5顯示，在本試驗(yàn)所設(shè)低溫條件下，蓮霧葉片中的可溶性蛋白和脯氨酸的變化趨勢(shì)基本一致，在日最低溫度2℃、1℃和0℃時(shí)，無(wú)論日較差為 15℃還是 6℃，均表現(xiàn)為，日最低氣溫越低，蓮霧葉片可溶性蛋白和脯氨酸的含量越大，在日最低溫度相同時(shí)，低溫持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，可溶性蛋白和脯氨酸的含量越大。而當(dāng)最低氣溫在?1℃和?2℃時(shí)，無(wú)論日較差為15℃或 6℃條件下，蓮霧葉片可溶性蛋白含量雖然比對(duì)照大，但隨著低溫持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)，特別是持續(xù)3d后，可溶性蛋白含量開(kāi)始下降。日較差為15℃，且日最低溫度為?1℃時(shí)，蓮霧葉片脯氨酸含量隨著低溫持續(xù)日數(shù)的增加而上升，但日較差為6℃，且日最低溫度?1℃，低溫持續(xù)日數(shù)為3d時(shí)，蓮霧葉片脯氨酸含量下降明顯，日最低溫度為?2℃低溫持續(xù) 1d時(shí)，蓮霧葉片中的可溶性蛋白和脯氨酸含量均高于對(duì)照。

圖4 不同低溫處理蓮霧苗葉片可溶性蛋白含量的比較Fig.4 Comparison of soluble protein contents in leaves among low temperature treatments

圖5 不同低溫處理蓮霧苗葉片游離脯氨酸含量的比較Fig.5 Comparison of proline contents in leaves among low temperature treatments

2.1.4 葉片細(xì)胞膜傷害程度變化

MDA是膜脂過(guò)氧化最重要的產(chǎn)物，通過(guò)測(cè)定MDA了解膜脂過(guò)氧化程度，可以間接測(cè)定膜系統(tǒng)受損害程度及植物的抗逆性。圖 6顯示，日最低氣溫越低，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，葉片MDA含量越大。日較差15℃，日最低氣溫為1℃時(shí)，持續(xù)1d低溫蓮霧葉片的MDA含量與對(duì)照無(wú)差異，但持續(xù)2d后MDA含量與對(duì)照差異顯著（P＜0.05），最低溫度為1℃、0℃時(shí)，蓮霧苗葉片的MDA含量在相同的低溫持續(xù)天數(shù)下，兩者差異不顯著，但在日最低溫度為?1℃時(shí)，MDA含量較日最低溫度為0℃下有顯著上升，表明在日最低溫度?1℃以下時(shí)，蓮霧幼苗葉片受害嚴(yán)重。而氣溫日較差為6℃，日最低溫度1℃時(shí)，MDA含量與對(duì)照相比顯著升高。說(shuō)明隨著日最低溫度降低和低溫持續(xù)天數(shù)的增加，葉片MDA含量上升。在日最低氣溫為1℃時(shí)，兩種日較差下的MDA含量均較對(duì)照有顯著升高，故可以將1℃作為蓮霧苗葉片膜系統(tǒng)受到傷害的起始溫度。

圖6 不同低溫下蓮霧苗葉片丙二醛(MDA)含量的比較Fig.6 Comparison of MDA contents in leaves among low temperature treatments

相對(duì)電導(dǎo)率是反映植物膜系統(tǒng)狀況的一個(gè)重要的生理生化指標(biāo)，植物在受到逆境或損傷時(shí)細(xì)胞膜容易破裂,膜蛋白受傷害而使胞質(zhì)的胞液外滲，相對(duì)電導(dǎo)率增大。圖 7顯示，日最低氣溫越低，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，蓮霧葉片相對(duì)電導(dǎo)率越高。無(wú)論是15℃還

表2 蓮霧苗在廣東省陽(yáng)山不同海拔高度上的生長(zhǎng)情況Table 2 Growth information of F.sellowiana seedlings at different elevation sites of Yangshan county，Guangdong province

圖9 臺(tái)山和曲江觀測(cè)期間氣溫的變化Fig.9 The temperature changes in Taishan (a) and Qujiang (b) site during observation period

2.2.2 地理移置

圖 9為試驗(yàn)期間曲江站和臺(tái)山站觀測(cè)期間溫度的變化。由圖9a可見(jiàn)，曲江站最低Tmin為1.7℃。期間連續(xù)Tmin＜5℃的有2個(gè)時(shí)段，第1時(shí)段：2014年12月29日?2015年1月4日，持續(xù)7d，平均Tmin為2.9℃；第2時(shí)段：2015年1月15?23日，持續(xù)9d，平均Tmin為4.4℃。對(duì)連續(xù)拍攝的照片分析發(fā)現(xiàn)，3株蓮霧苗有2株分別于2015年1月9日落葉一片，1月26日此2株又分別落葉2片和3片，2月19日各落葉2片。另一株則生長(zhǎng)正常，未出現(xiàn)落葉現(xiàn)象。落葉往往出現(xiàn)在溫度日較差由大到?。?月24日為轉(zhuǎn)折日）或由小至大轉(zhuǎn)變（2月 15日）后的2～5d。由圖9b可見(jiàn)，臺(tái)山站觀測(cè)期間溫度變化，期間Tmin均大于5℃，3株蓮霧苗生長(zhǎng)正常，未出現(xiàn)受害癥狀。從運(yùn)回廣州至 2015年4月6日恢復(fù)的情況看，曲江站出現(xiàn)落葉的兩株蓮霧苗其中1株恢復(fù)正常生長(zhǎng)，一株恢復(fù)不良(圖10)。

圖10 低溫試驗(yàn)后蓮霧苗在常溫下的恢復(fù)情況Fig.10 Recovery information of F.sellowiana seedlings under normal temperature after treatment

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

3.1.1 關(guān)于蓮霧苗致死溫度

近年來(lái)，福建、貴州等地關(guān)于蓮霧致死溫度的研究取得了不少有價(jià)值的成果，陳福梓等[8]根據(jù)地理移置和自然降溫觀測(cè)認(rèn)為，蓮霧幼苗致死溫度為?2℃。而葉來(lái)敏等[14]則認(rèn)為蓮霧幼樹(shù)致死溫度為?3℃。張綠萍等[15]通過(guò)對(duì)蓮霧葉片相對(duì)電導(dǎo)率的分析認(rèn)為，功能葉、綠枝、老熟枝和2a生枝條的半致死溫度存在差異，分別為1.80、1.05、0.87和0.32℃，枝條半致死溫度在 0～1℃。前人將蓮霧幼苗致死溫度確定在?3～0℃，這種差異可能來(lái)源于品種的差異，也可能來(lái)自管理水平的差異。本試驗(yàn)通過(guò)人工氣候箱和地理移置試驗(yàn)進(jìn)一步認(rèn)為，因?yàn)槿蛰^差不同，以及低溫持續(xù)時(shí)間的不同，蓮霧苗致死的起始日最低氣溫在?2～?1℃，如果氣溫日較差較小，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，則蓮霧苗的致死起始溫度為?1℃。

3.1.2 蓮霧苗受低溫影響的界限溫度

一般研究根據(jù)低溫后葉片形態(tài)或葉色的變化作為低溫受害標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)的客觀性不強(qiáng)，導(dǎo)致不同研究者獲得的受害起始溫度也不一致。如陳福梓等[8]將蓮霧苗受低溫危害的溫度范圍確定在3～10℃；鄭小琴等[16-17]、裴開(kāi)程等[18]以及張綠萍等[15]分析認(rèn)為氣溫在8～15℃時(shí)，蓮霧生長(zhǎng)放慢；葉來(lái)敏等[14]則認(rèn)為，溫度在6℃以下時(shí)，蓮霧梢部受到凍害，溫度在1℃以下時(shí)主枝也會(huì)受凍。本研究通過(guò)人工氣候箱設(shè)定溫度，在蓮霧形態(tài)指標(biāo)變化不明顯的低溫下，對(duì)蓮霧葉片與受脅迫有關(guān)的生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，以初步確定蓮霧苗是否受到非致死的低溫危害。

植物受低溫危害開(kāi)始時(shí)，可通過(guò)提高SOD酶的活性，以清除自由基而減少因低溫引起的傷害，溫度越低，危害程度越重，植物這種通過(guò)提高保護(hù)酶活性的機(jī)制，將受到限制，SOD活性將出現(xiàn)下降[19]。蓮霧苗葉片受低溫影響后SOD活性的變化，與一般植物類(lèi)似。本研究結(jié)果表明，在Tmin為0～2℃，蓮霧葉片受到低溫脅迫，但可通過(guò)提高SOD活性清除部分自由基；Tmin在?2～?1℃時(shí)，蓮霧葉片通過(guò)SOD活性提高清除自由基的功能出現(xiàn)減弱，葉片受害可能開(kāi)始不可逆。蓮霧幼苗葉片的游離脯氨酸和可溶性蛋白的變化和SOD酶活性的變化趨勢(shì)基本一致?？扇苄蕴呛康淖兓跉鉁厝蛰^差為6℃時(shí)，各低溫處理下可溶性糖含量普遍較低，這可能與日較差較小，最高溫度較低，光合效率較低有關(guān)，這一現(xiàn)象表明長(zhǎng)期低溫寡照的條件下，蓮霧苗通過(guò)增加可溶糖濃度提高抗寒能力的機(jī)制受限，雖然其形態(tài)上變化不明顯，但實(shí)質(zhì)傷害比相同Tmin下，白天光照充足，光合作用受限較少的輻射型低溫更嚴(yán)重。因此，從保護(hù)酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)濃度的變化趨勢(shì)看，Tmin在0～2℃蓮霧苗的葉片開(kāi)始受到傷害，日最低氣溫低于0℃蓮霧苗受害嚴(yán)重。

從蓮霧葉片中受低溫影響后 MDA和相對(duì)電導(dǎo)率的變化看，兩個(gè)指標(biāo)在Tmin為2℃時(shí)與對(duì)照相比，均略有上升，而Tmin在1℃時(shí)，兩個(gè)指標(biāo)與對(duì)照相比均顯著上升。這進(jìn)一步表明，Tmin為2℃作為蓮霧葉片受低溫危害的起始溫度是合適的。在Tmin為?1℃時(shí)，相對(duì)電導(dǎo)率和MDA均大幅上升，反映了低溫危害程度由輕轉(zhuǎn)重，有可能出現(xiàn)不可逆的危害，甚至死亡。

陽(yáng)山二級(jí)電站處理的Tmin為1℃，其生長(zhǎng)受到影響，但未致死，而引太電站和太平洞兩站點(diǎn)因Tmin均小于?1℃，蓮霧苗不僅葉片受到嚴(yán)重傷害，出現(xiàn)失水癥狀，后期回溫后也不能恢復(fù)生長(zhǎng)。陽(yáng)山的地理移置試驗(yàn)結(jié)果與室內(nèi)控制試驗(yàn)結(jié)果可以相互映證，二者相吻合。

3.1.3 持續(xù)低溫至蓮霧苗受害的界限溫度

可以種植蓮霧的地區(qū)除在冬季可能發(fā)生短暫的極端低溫外，也可能出現(xiàn)連續(xù)多日，甚至 1個(gè)月以上的低溫天氣，如2008年的南方大范圍低溫天氣，氣溫低、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。持續(xù)低溫對(duì)蓮霧苗影響的研究尚未見(jiàn)報(bào)道，本研究在曲江和臺(tái)山兩個(gè)不同緯度氣象站進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)，從2014年11月?2105年3月連續(xù)觀測(cè)結(jié)果看，蓮霧苗在Tmin＞5℃情況下能生長(zhǎng)正常（臺(tái)山）。曲江連續(xù)觀測(cè)表明，在 Tmin＜5℃，持續(xù)天數(shù) 7d左右，部分蓮霧苗會(huì)出現(xiàn)落葉現(xiàn)象，每出現(xiàn)一次Tmin＜5℃的情況，都有蓮霧苗出現(xiàn)落葉現(xiàn)象。在經(jīng)歷2段Tmin＜5℃的低溫后，3株蓮霧苗有 2株出現(xiàn)了嚴(yán)重的落葉現(xiàn)象。但當(dāng)氣溫回升后，嚴(yán)重落葉的2株苗，有1株恢復(fù)良好，有1株雖然恢復(fù)，但因部分嫩枝失水枯死而恢復(fù)較弱。因此，擬將Tmin為5℃持續(xù)天數(shù)大于5d定為蓮霧苗可能受到影響的指標(biāo)，但導(dǎo)致蓮霧苗出現(xiàn)死亡的低溫持續(xù)日數(shù)則需進(jìn)一步試驗(yàn)加以驗(yàn)證。

3.2 結(jié)論

綜合人工控制試驗(yàn)、梯度移置試驗(yàn)和地理移置試驗(yàn)，以及蓮霧苗葉片的形態(tài)和生理指標(biāo)在不同低溫下的變化，初步構(gòu)建蓮霧苗低溫危害的等級(jí)指標(biāo)，共分5個(gè)等級(jí)，由重到輕分別為致死、嚴(yán)重、中度、輕度和正常。（1）致死等級(jí)：Tmin≤?2℃，持續(xù)日數(shù)≥1d，或Tmin≤?1℃，持續(xù)日數(shù)≥3d，表現(xiàn)為植株葉片干枯，枝條死亡。（2）嚴(yán)重等級(jí)：?2℃＜Tmin≤?1℃，持續(xù)日數(shù)1～3d，表現(xiàn)為部分植株葉片干枯，枝條死亡，部分植株仍可恢復(fù)生長(zhǎng)。（3）中度：?1℃＜Tmin≤2℃，持續(xù)日數(shù)1～3d，或Tmin≤5℃，持續(xù)日數(shù)＞7d，表現(xiàn)為新葉可能出現(xiàn)失水，對(duì)后期生長(zhǎng)可能產(chǎn)生影響。（4）輕度：2℃＜Tmin＜5℃，此低溫持續(xù)日數(shù)≥3d，植株少量新葉出現(xiàn)輕度失水現(xiàn)象，對(duì)后期生長(zhǎng)影響很小。（5）正常：Tmin≥5℃，植株正常生長(zhǎng)。

應(yīng)當(dāng)指出的是，本研究?jī)H以當(dāng)前廣東蓮霧主要生產(chǎn)品種‘黑珍珠’為試材，雖然可以基本反映當(dāng)前蓮霧生產(chǎn)實(shí)際，但品種間可能存在差異，因此，在引進(jìn)其它品種時(shí)，此指標(biāo)可能需作適當(dāng)調(diào)整。本指標(biāo)是根據(jù)蓮霧苗（1a嫁接苗）的葉片和枝條的形態(tài)與生理指標(biāo)構(gòu)建的，蓮霧開(kāi)花結(jié)果、花芽分化等對(duì)環(huán)境溫度應(yīng)有不同的要求，所以不同生殖生長(zhǎng)和產(chǎn)量品質(zhì)形成階段的低溫危害指標(biāo)，尚需進(jìn)一步研究。

References

[1]Nair A G R,Krishnan S,Ravikrisha C,et al.New and rare flavonol glycosides from leaves of Syzygium samarangense[J].Fitoterapia,1999,70:148-151.

[2]Kim Y J,Kim H C,Ko H,et al.Inhibitory effects of aurentiacin from Syzygium samarangense on lipopolysaccharide-induced inflammatory response in mouse macrophages[J].Food and Chemical Toxicology,2012,50:1027-1035.

[3]Simirgiotis M J,Adachi S,To S,et al.Cytotoxic chalcones and antioxidants from the fruits of Syzygium samarangense (Wax Jambu)[J].Food Chemistry,2008,107:813-819.

[4]Pan H H,Shu Z H.Temperature affects color and quality characteristics of ‘Pink’ wax apple fruit discs[J].Scientia Horticulturae,2007,112:290-296.

[5]Yamada M,Hidaka T,Fukamachi H.Heat tolerance in leaves of tropical fruit crops as measured by chlorophyll fluorescence[J].Scientia Horticultrae,1996,67:39-48.

[6]Khandaker M M,Boyce A N,Osman N.The influence of hydrogen peroxide on the growth, development and quality of wax apple(Syzygium samarangense,[Blume]Merrill & L.M.Perry var.jambu madu)fruits[J].Plant Physiology and Bioch emistry,2012,53:101-110.

[7]魏秀清,許玲,章希娟,等.蓮霧對(duì)低溫脅迫的生理響應(yīng)及抗寒性分析[J].果樹(shù)學(xué)報(bào),2016,(1):73-80.Wei X Q,Xu L,Zhang X J,et al.Physiological response of wax apple to low temperature and its cold resistance[J].Journal of Fruit Science,2016,(1):73-80.(in Chinese)

[8]陳福梓,李麗容,張琳,等.黑珍珠蓮霧寒(凍)害低溫指標(biāo)初探[J].福建熱作科技,2015,(1):5-8.Chen F Z,Li L R,Zhang L,et al.The primary exploration of cold (freeze) injury about black pearl wax-apple[J].Fujian Science & Technology of Tropical Crops,2015,(1):5-8.(in Chinese)

[9]楊凱,林晶,陳惠,等.福建枇杷低溫害臨界溫度和綜合氣候指標(biāo)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,2013,34(3):468-473.Yang K,Lin J,Chen H,et al.Critical temperature and integrated climatic index of low temperature injury for Loquat in Fujian Province[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2013,34(3): 468-473.(in Chinese)

[10]陳惠,楊凱,林晶,等.枇杷幼果凍害低溫等級(jí)指標(biāo)的確定[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,2016,37(1):91-97.Chen H,Yang K,Lin J,et al.Determination of frozen injury gradeindex for young fruit of Loquat[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2016,37(1):91-97.(in Chinese)

[11]谷曉平,袁小康,胡家敏.火龍果幼苗和成齡樹(shù)寒害指標(biāo)初探[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,2014,35(2):214- 220.Gu X P,Yuan X K,Hu J M.Indices of chilling injury for pitaya seedling and mature plant[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2014,35(2):214- 220.(in Chinese)

[12]楊華庚,林位夫.低溫脅迫下油棕幼苗的某些生理生化特性[J].熱帶作物學(xué)報(bào),2008,29(3):326-332.Yang H G,Lin W F.Effect of low temperature stress on some physiological characteristics of oil palm(Elaeis guineensis Jacq.)seedlings[J].Chinese Journal of Tropical Crops,2008, 29(3):326-332.(in Chinese)

[13]李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2000.Li H S.The principle and technical of plant physiological and biochemical experiment[M].Beijing:Higher Education Press, 2000.(in Chinese)

[14]葉來(lái)敏,王南玉,林中永,等.災(zāi)害天氣對(duì)長(zhǎng)泰縣蓮霧生產(chǎn)的影響及防御[J].時(shí)代農(nóng)機(jī),2015,(1):126-127.Ye L M,Wang N Y,Lin Z Y,et al.Effects of disastrous weather on wax-apple production in Changtai County and the defence measures[J].Times Agricultural Machinery,2015, (1):126-127.(in Chinese)

[15]張綠萍,蔡永強(qiáng),金吉林,等.蓮霧不同種的低溫半致死溫度及抗冷適應(yīng)性[J].果樹(shù)學(xué)報(bào),2012,29(2):291-295.Zhang L Q,Cai Y Q,Jin J L,et al.LT50 and cold tolerance adaptability of Syzygiums amarangense during a natural drop in temperature[J].Journal of Fruit Science, 2012,29 (2): 291-295.(in Chinese)

[16]鄭小琴,李麗容,莊文晶.長(zhǎng)泰縣蓮霧凍(寒)害指標(biāo)初探及氣候區(qū)劃[J].福建熱作科技,2014,10(1):61-63.Zheng X Q,Li L R,Zhuang W J.The primary exploration of freeze(cold) injury index and the climatic regionalization about wax-apple in Changtai county[J].Fujian Science & Technology of Tropical Crops,2014,10(1):61-63.(in Chinese)

[17]鄭小琴,李麗容,楊錫瓊,等.災(zāi)害天氣對(duì)長(zhǎng)泰縣蓮霧生產(chǎn)的影響及防御[J].亞熱帶農(nóng)業(yè)研究,2014,39(2): 48-50.Zheng X Q,Li L R,Yang X Q,et al.Effects of disastrous weather on wax-apple production in Changtai County and the defence measures[J].Subtropical Agriculture Research, 2014, 39(2):48-50.(in Chinese)

[18]裴開(kāi)程,游發(fā)毅,徐強(qiáng)君.臺(tái)灣蓮霧在防城區(qū)種植的氣象條件分析[J].氣象研究與應(yīng)用,2009,30(2):50-52.Pei K C,You F Y,Xu Q G.Weather conditions for Taiwan wax-apples planting in Fangcheng city[J].Journal of Meteorological Research and Application,2009,30(2): 50-52.(in Chinese)

[19]馬宗仁,劉榮堂.牧草抗旱生理的基本原理[M].蘭州:蘭州大學(xué)出版社,1993.Ma Z R,Liu R T.The basic principle of forage drought-resistant physiology[M].Lanzhou:Lanzhou University Press,1993.(in Chinese)

Effects of Low Temperature Stress on Syzygiums amarangense Seedlings and Its Cold（Frozen）Injury Grades Index

XIONG Xuan-zi1，TANG Li-sheng2，WANG Hua2，DU Yao-dong1,2，HU Fei1
（1.College of Agriculture，South China Agricultural University，Guangzhou 510642, China；2.Climate Center of Guangdong Province，Guangzhou 510080）

In order to establish the low temperature injury grades on Syzygiums amarangense, one year old Syzygiums amarangense graft seedlings (var.Black Pearl) were treated in the climate chamber for 1day, 2 days and 3 days respectively, where the daily minimum temperature (Tmin) were set at 2℃, 1℃, 0℃, ?1℃ and ?2℃, the diurnal temperature differences were set 15℃ (radiation temperature decrease) and 6℃ (temperature decrease with highly humidity).There were 10 treatments, and each treatment included 3 replicates.3 plants was as CK in nature light in fields (photo flux density was 300～500μmol·m?2·s?1）under normal atmospheric temperature（daily average temperature was 15～20℃).Morphological changes of S.amarangense graft seedling were observed and recorded both immediately and 10 days after treatment.Those physiological and chemical index related stress were detected, such as soluble sugars, proline, soluble proteins, and MDA concentrations, SOD activity, relative electrical conduction in its leaves.The critical temperatures that injured the leaves and branches of S.amarangense graft seedling were preliminary analyzed.The cold injury indexes of S.amarangense seedling were established depending on the morphological changing, the physiological index variation with the Tmin changing and its durations.In order to verify and test the injury index that established with controlling conditions.Morphological changes of S.amarangense graft seedling were observed in different elevations and latitudes.The results showed that the injury critical temperature index obtained from controlled conditions were consistent to geographical displacement test.The low temperature injury index were divided into 5 grades, that were, (1)death, Tmin≤?2℃; (2)serious injury, ?2℃＜Tmin≤?1℃; (3)moderate injury, ?1℃＜Tmin≤2℃; (4)light injury, 2℃＜Tmin≤5℃, lasting for more 3 days the leaves of S.amarangense seedlings maybe fall off, and the following growth should be affected.The grades of death; (5)normal, Tmin＞5℃.

S.amarangense seedling; Low temperature injury grades; Morphological and physiological index; Geographical displacement test; Artificial control test

2016?03?08**

公益性行業(yè)（氣象）科研專(zhuān)項(xiàng)（GYHY201406027）；2015年廣東省教育廳研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目（粵教研函[2016]1號(hào)）

熊弦子（1991-），女，碩士生，從事植物生理生態(tài)研究。E-mail：695588987@qq.com

10.3969/j.issn.1000-6362.2016.06.010

熊弦子,唐力生,王華,等.蓮霧苗低溫危害等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)初探[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,2016,37(6):700-710