外源性物質(zhì)對(duì)烏桕抗寒性的影響

吳仕超 翟秋紅 赫春長(zhǎng) 李洪光 奚茂興

摘要 烏桕是中國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種，具有極高的觀賞觀值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該文根據(jù)Ca2+與K+在植物抗性生理中的作用機(jī)理，并結(jié)合烏桕的生態(tài)習(xí)性進(jìn)行了整個(gè)生長(zhǎng)周期的抗性訓(xùn)練，探討了在烏桕幼苗期、撫育期、落葉期使用外源物質(zhì)提高其抗寒性的方法，從而打破樹(shù)種地域性種植的限制，提升綠化效果。

關(guān)鍵詞 烏桕；外源物質(zhì)；抗寒性

中圖分類號(hào) S792.99；S945.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）22-0132-02

Abstract Sapium sebiferum is a unique economic tree species in China，it has extremely high ornamental value and economic value.Based on the mechanism of Ca2+ and K+ in plant resistance physiology，and combined with the ecological habits of Sapium sebiferum to carry out resistance training during the entire growth cycle，the methods were discussed that using exogenous substances to improve its cold resistance during seedling stage，nursery stage and defoliation stage.Thereby，the restrictions of regional planting of tree species were broken and the greening effect was improved.

Key words Sapium sebiferum；exogenous substances；cold resistance

烏桕[Sapium sebiferum（L.）Roxb.]是大戟科烏桕屬落葉喬木，為中國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種，已有1 400多年的栽培歷史。烏桕具有經(jīng)濟(jì)和園藝價(jià)值，種子外被之蠟質(zhì)稱為桕蠟，可提制皮油；種仁榨取的油稱桕油或青油，供油漆、油墨等用，經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高[1]。此外，烏桕對(duì)有毒氟化氫氣體有較強(qiáng)的抗性[2]，其林木也是優(yōu)良木材，具有極高的觀賞價(jià)值，是城市綠化中常見(jiàn)的綠化樹(shù)種。

近年來(lái)，隨著城市綠化建設(shè)步伐的加快，南種北移、北種南移已經(jīng)成為綠化發(fā)展的一種趨勢(shì)，為了打破樹(shù)種地域性種植的限制，提高樹(shù)種的抗逆性，目前常用的方法是通過(guò)新品種選育或者設(shè)施栽培的方式實(shí)現(xiàn)引種栽培。但這些方法具有不確定性，一方面，選育周期長(zhǎng)，篩選出抗寒性的變異植株幾率小，成活率較低；另一方面，設(shè)施栽培所需成本高，影響其觀賞性，制約了品種的大面積種植。為了克服上述不足，本文探討了通過(guò)運(yùn)用外源物質(zhì)提高烏桕抗寒性的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

烏桕苗木取自于嘉漢城市生態(tài)苗木有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

在不同時(shí)期進(jìn)行不同處理。

1.2.1 幼苗期。使用CaCl2溶液噴施全株，CaCl2溶液的濃度為5、10、15、20、25 mmol/L；葉面噴施時(shí)，每隔3 d噴施1次，共噴施5次，探討不同濃度CaCl2溶液噴施處理對(duì)烏桕抗寒性的影響。

1.2.2 撫育期。用KH2PO4溶液噴施全株，KH2PO4的濃度為0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%。使用KH2PO4噴施時(shí)，先噴施1次，其后的第5天、第10天、第15天再各噴施1次，共噴施4次。同時(shí)，用CaCl2溶液灌根，CaCl2溶液濃度為30、35、40、45、50 mmol/L，每隔10 d灌根1次，共灌根2次。探討不同濃度組合KH2PO4與CaCl2處理對(duì)烏桕存活率的影響。

1.2.3 落葉期。苗木根部追施Ca（H2PO4）2·H2O和KCl，其中Ca（H2PO4）2·H2O施用量分別為300、375、450、525 kg/hm2，KCl施用量分別為75、150、225、300 kg/hm2，秋季落葉期施用1次。探討不同濃度組合Ca（H2PO4）2·H2O與KCl處理對(duì)烏桕存活率的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度CaCl2溶液處理對(duì)烏桕抗寒性的影響

從表1可以看出，不同濃度CaCl2溶液噴施處理下，15 d時(shí)均100%存活；30 d后，5 mmol/L和10 mmol/L CaCl2溶液處理的存活率開(kāi)始下降，其中5 mmol/L處理中未枯死的植株出現(xiàn)凍害現(xiàn)象，之后15、20、25 mmol/L CaCl2溶液處理也逐漸發(fā)生凍害，出現(xiàn)死亡現(xiàn)象；90 d時(shí)，15、20 mmol/L CaCl2溶液處理存活率最高，達(dá)到了70%，明顯優(yōu)于CK。這可能是由于噴施CaCl2溶液可有效提高過(guò)氧化氫酶（CAT）及過(guò)氧化物酶（POD）活性，增加可溶性糖和游離脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，減少丙二醛（MDA）質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而提高烏桕耐低溫脅迫的能力[3-6]。CaCl2溶液濃度在15 mmol/L以下的處理，在一定的時(shí)間內(nèi)，CaCl2溶液濃度越大，烏桕的存活率越高，而隨著CaCl2溶液濃度的繼續(xù)增高，存活率未明顯上升，其中25 mmol/L處理還出現(xiàn)了下降?？紤]綜合成本，在烏桕幼苗期使用CaCl2溶液噴施法提高抗寒性時(shí)，CaCl2溶液濃度控制在15 mmol/L左右較為適宜。

2.2 不同濃度組合KH2PO4與CaCl2處理對(duì)烏桕存活率的影響

從表2可以看出，不同濃度組合KH2PO4與CaCl2處理下，30 d時(shí)均100%存活，45 d時(shí)略有下降，60 d時(shí)0.20% KH2PO4與30 mmol/L CaCl2溶液的組合處理出現(xiàn)明顯凍害。75 d時(shí)0.2% KH2PO4與30 mmol/L CaCl2溶液的組合處理死亡株數(shù)較多，0.25% KH2PO4與35 mmol/L CaCl2溶液的組合處理凍害現(xiàn)象明顯。隨后90 d時(shí)，0.30%、0.35% KH2PO4分別與40、45 mmol/L CaCl2溶液的組合處理烏桕存活率都達(dá)到了80%，但從長(zhǎng)勢(shì)看，0.30% KH2PO4與40 mmol/L CaCl2溶液的組合處理生長(zhǎng)健壯，優(yōu)于其他處理，這也進(jìn)一步證明了Ca2+具有防止膜損傷和滲漏作用，在維護(hù)細(xì)胞壁、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能中發(fā)揮作用[6-7]。綜合長(zhǎng)勢(shì)、存活率等多方面考慮，0.30% HK2PO4與40 mmol/L CaCl2的組合處理更有利于烏桕抗寒。

2.3 不同濃度組合Ca（H2PO4）2·H2O與KCl處理對(duì)烏桕存活率的影響

從表3可以看出，20 d時(shí)，各處理的存活率均為100%。35 d后，所有處理都出現(xiàn)了死亡，但死亡株數(shù)較少，一直到50 d，基本變化不大。65 d時(shí)，大部分處理存活率明顯下降，其中追施Ca（H2PO4）2·H2O 300 kg/hm2和KCl 75 kg/hm2的處理存活率下降明顯，僅為65%，但是追施Ca（H2PO4）2·H2O 450 kg/hm2和KCl 225 kg/hm2的處理及追施Ca（H2PO4）2·H2O 525 kg/hm2和KCl 300 kg/hm2的處理依舊保持較高的存活率，生長(zhǎng)健壯，這可能是K+可增強(qiáng)植物的抗逆性，也可促使苗木生長(zhǎng)，達(dá)到葉綠樹(shù)壯的效果。80 d時(shí)，除CK外，其他處理存活率略為下降。95 d時(shí)，追施Ca（H2PO4）2·H2O 450 kg/hm2和KCl 225 kg/hm2的處理及追施Ca（H2PO4）2·H2O 525 kg/hm2和KCl 300 kg/hm2的處理的存活率最高，達(dá)到了75%。綜合考慮存活率、成本等因素，追施Ca（H2PO4）2·H2O 450 kg/hm2和KCl 225 kg/hm2有利于烏桕抗寒。

3 結(jié)論與討論

該研究結(jié)果表明，抗寒效果最好的是在撫育期噴施0.3% KH2PO4，并且用 40 mmol/L CaCl2溶液灌根；其次是在幼苗期用15 mmol/L CaCl2溶液噴施全株；再次是在秋季落葉期，追施Ca（H2PO4）2·H2O 450 kg/hm2和KCl 225 kg/hm2。在不同時(shí)期配合運(yùn)用這幾種抗寒措施，可以大大提高烏桕的存活率，從而打破推廣種植的地域限制，提高苗木的抗性，降低生產(chǎn)成本。

本文根據(jù)Ca2+與K+在植物抗性生理中的作用機(jī)理，并結(jié)合綠化苗木的生態(tài)習(xí)性，進(jìn)行從播種到育苗再到成苗整個(gè)生長(zhǎng)周期的抗性訓(xùn)練，以此降低電解率，提高細(xì)胞膜的穩(wěn)定性和完整性，同時(shí)提高幼苗結(jié)合態(tài)鈣和膜保護(hù)酶活性，降低膜透性和MDA含量，增加可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸的含量，增強(qiáng)苗木對(duì)低溫的抵抗能力，緩解逆境對(duì)植物組織的傷害[8]。另外，Ca2+與K+作為植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的大量元素之一，又能促進(jìn)苗木的生長(zhǎng)發(fā)育[9]，此方法操作簡(jiǎn)單，易于掌握，打破了推廣種植的地域限制，提高了苗木的抗性，降低了生產(chǎn)成本，省時(shí)省力，且效率高。

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是提高抗寒能力的有效途徑，而植物激素可能是抗寒基因表達(dá)的啟動(dòng)因素[10]。在以后的生產(chǎn)應(yīng)用中可以選擇合適的外源物質(zhì)，不僅可以提高苗木的抗寒性，還可以提高苗木的觀賞性，從而打破樹(shù)種地域性種植的限制，提升綠化效果。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 劉祖棋，張石城.植物抗性生理學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1994.

[2] 姚硯武，李淑英，周連第，等.常綠闊葉林木在北方地區(qū)抗旱適應(yīng)類型分析[J].北京農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（4）：24-28.

[3] 蘇敬.自然降溫過(guò)程中五個(gè)常綠闊葉樹(shù)種的抗寒性研究[D].南京：南京林業(yè)大學(xué)，2007

[4] 田如男，薛建輝.6 個(gè)常綠闊葉喬木樹(shù)種抗寒性研究[J].西南林學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，25（3）：110-117.

[5] 鄒琦.植物生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1997.

[6] 矯靜琳，趙選紅.幾種適宜向北方引種的青島地區(qū)耐寒常綠闊葉樹(shù)種[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2007（15）：45-48.

[7] 王豁然，江澤平.格局在變：樹(shù)木引種與植物地理[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2005.

[8] GROSSNIEKLE S C.Shoot phenology and water relations of Piceaglauca[J].Can J For Res，1989，19（19）：1287-1290.

[9] 梁慧敏，夏陽(yáng)，杜峰，等.低溫脅迫對(duì)草地旱熟禾抗性生理生化指標(biāo)的影響[J].草地學(xué)報(bào)，2001，9（4）：283-286.

[10] LEVITT J.Response of plant to environmental stress[M].NewYork：Aea-demiepress，1980：23-64.