植物生長抑制劑對懸鈴木果球生理生化特性的影響

陳燕林，曹玉婷，湯德明，丁萬文，魏子涵

（1.鎮(zhèn)江市城市綠化工程養(yǎng)護(hù)處，江蘇 鎮(zhèn)江 212003；2.南京登博生態(tài)科技股份有限公司，南京 210014）

鎮(zhèn)江市位于長江三角洲的西部，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快，但地理環(huán)境比較復(fù)雜，境內(nèi)有丘陵、山區(qū)、湖泊等，是氣候變化的敏感地區(qū)。鎮(zhèn)江市年平均氣溫為15.4℃，春季、秋季降水量較少，夏季、冬季較多；全年光照時(shí)間約為2 051.7 h；屬于季風(fēng)性氣候，冬季空氣含水量較低，相對濕度只有70%左右[1]。因受地形、氣候、成土母質(zhì)和人為耕作影響，全市土壤類型的質(zhì)量差異明顯。丘陵地區(qū)土壤質(zhì)地比較黏重，通透性差，酸性至微酸性，肥力較低。

城市行道樹樹種必須具有遮陰能力強(qiáng)、喜光、耐寒、耐熱、耐土壤瘠薄等特點(diǎn)，由于土壤、氣候及歷史文化等原因，鎮(zhèn)江市多選擇懸鈴木作為行道樹。懸鈴木，是懸鈴木科懸鈴木屬高大喬木，我國引種3種，即一球懸鈴木（又稱美國梧桐）、三球懸鈴木（又稱法國梧桐）和二球懸鈴木（又稱英國梧桐）[2]。鎮(zhèn)江市的懸鈴木為二球懸鈴木，其具有易成活、生長快，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但懸鈴木在4～6月份果毛飄絮，嚴(yán)重影響環(huán)境質(zhì)量，影響人的身體健康，成為一大城市公害。

現(xiàn)在，治理懸鈴木果球的果毛問題已有不少報(bào)道，有選育無果品系[3]、樹冠嫁接[4]、修剪控果[5]及化學(xué)藥劑處理[6]等等。本文采用一種新的懸鈴木果球生長抑制劑進(jìn)行研究，旨在提高城市行道樹的道路環(huán)境功能，提升行道樹綠化對人體健康的質(zhì)量，不僅對鎮(zhèn)江市而且對其他城市也具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

研究所用的懸鈴木果球生長抑制劑采購于南京登博生態(tài)科技股份有限公司，其產(chǎn)品名為“懸鈴散”。研究歷時(shí)兩年（2016年和2017年），分別選取東吳路、和平路、夢溪路和解放路（以下簡稱“4條道路”）上的二球懸鈴木為研究材料。

1.2 試驗(yàn)安排

由于“懸鈴散”是噴灑型藥劑，考慮到雨水天氣影響，因此選擇無雨天進(jìn)行噴灑。2016年3月16日、3月20日，2017年3月16日、3月25日，利用大型噴霧車噴灑“懸鈴散”藥劑。

表1 噴灑天氣情況

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 果毛產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)

在果毛飄落初期，將開口面積為0.125 m2的網(wǎng)袋容器懸掛于懸鈴木枝條上（收集袋懸掛前進(jìn)行編號并稱重），每條試驗(yàn)道路與對照道路懸掛收集容器48個(gè)，總計(jì)面積6 m2。果毛飄落期結(jié)束后，將收集袋內(nèi)果毛進(jìn)行稱重。

1.3.2 生理指標(biāo)測定

電導(dǎo)率和含水率的測定方法參考文獻(xiàn)[7-8]；超氧化物歧化酶（SOD）活性測定，采用抑制NBT光化還原方法；過氧化物酶（POD）活性測定，采用愈創(chuàng)木酚法。上述指標(biāo)測定均參照趙世杰法[9]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)3次重復(fù)，所得數(shù)據(jù)計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤，采用SPSS17.0軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴灑生長抑制劑對懸鈴木果球數(shù)量和大小影響

4條道路的懸鈴木，經(jīng)過2016年和2017年“懸鈴散”藥劑噴灑后，其果球的數(shù)量減少，果球的直徑有減小的趨勢，且果球數(shù)量及直徑均隨著噴灑藥劑的次數(shù)的增加而減小。果球數(shù)量在藥劑噴灑后，較2016年治理前呈現(xiàn)顯著的減少（見圖1）。

由圖1可知，4條道路的懸鈴木在2017年治理后的果球數(shù)量，分別較2016年治理前顯著減少67.86%、56.87%、58.99%和 64.21%（P＜0.05）。果球直徑同樣在藥劑噴灑后，隨著噴灑次數(shù)的增加，較2016年治理前顯著減?。≒＜0.05）；2017年噴灑后的4條道路，果球的直徑分別較2016年治理前減小51.79%、58.62%、63.24%和60.71%。

圖1 噴灑生長抑制劑對懸鈴木果球數(shù)量和大小的影響

2.2 噴灑生長抑制劑對懸鈴木果毛產(chǎn)量的影響

由圖2可知，4條道路的懸鈴木，經(jīng)過2016年和2017年“懸鈴散”藥劑噴灑后，呈現(xiàn)果毛產(chǎn)量減小的趨勢，且果毛產(chǎn)量隨著噴灑藥劑的次數(shù)的增加而顯著減少。2016年治理前4條道路的果毛產(chǎn)量分別為50.0、75.5、71.5 和 82.5 g，2016 年治理后，果毛產(chǎn)量分別顯著減少45.00%、47.68%、42.66%和42.27%；2017年治理后，相較于2016年治理前，果毛產(chǎn)量分別顯著減少62.00%、68.87%、55.94%和66.67%（P＜0.05）。

圖2 噴灑生長抑制劑對懸鈴木果毛產(chǎn)量的影響

2.3 噴灑生長抑制劑對懸鈴木果球電導(dǎo)率和含水率的影響

由圖3可知，4條道路的懸鈴木，經(jīng)過2016年和2017年“懸鈴散”藥劑噴灑后，果球電導(dǎo)率呈現(xiàn)較2016年治理前顯著升高，而含水率較2016年治理前顯著減?。≒＜0.05）。電導(dǎo)率在2016年噴灑藥劑后分別較2016年治理前顯著上升33.14%、46.30%、63.07%和37.22%；2017年噴灑藥劑后分別較2016年治理前顯著上升 44.48%、43.58%、69.59%和34.71%（P＜0.05）。4條道路的懸鈴木果球含水率，隨著藥劑噴灑次數(shù)的增加而顯著減?。≒＜0.05）。4條道路在2017年噴灑藥劑后，懸鈴木果球的含水率較2016年治理前分別顯著減小37.58%、16.81%、33.20%和 25.59%（P＜0.05）。

圖3 噴灑生長抑制劑對懸鈴木果球電導(dǎo)率和含水率的影響

2.4 噴灑生長抑制劑對懸鈴木果球SOD和POD的影響

由圖4可知，4條道路的懸鈴木，經(jīng)過2016年和2017年“懸鈴散”藥劑噴灑后，果球SOD和POD活性呈現(xiàn)較2016年治理前顯著升高（P＜0.05）。4條道路SOD活性隨著噴灑次數(shù)的增加而增加。2017年4條道路懸鈴木果球的SOD活性是2016年治理前的1.43倍、1.18倍、2.13倍和1.26倍。4條道路的果球POD活性隨著噴灑次數(shù)的增加而增加。2016年治理后較2016年治理前，4條道路的懸鈴木果球POD活性分別顯著升高44.42%、71.68%、55.26%和35.98%（P＜0.05），2017年噴灑藥劑后較2016年治理前，果球POD活性分別增加42.75%、52.65%、61.20%和53.48%。

3 討論

圖4 噴灑生長抑制劑對懸鈴木果球SOD和POD的影響

植物生長受到抑制，最終都會(huì)表現(xiàn)為外部生長的減弱。本研究中，在噴灑過“懸鈴散”藥劑后，4條道路的懸鈴木果球數(shù)量和直徑較2016年治理前呈現(xiàn)減小的趨勢，且隨著噴灑次數(shù)的增加顯著減小。2016年初次噴灑后，果球數(shù)量均減少30.00%以上，2017年噴灑后減少了55.00%以上。同樣，果球直徑在2017年治理后，相較于2016年治理前顯著減小50.00%以上?？梢钥闯?，“懸鈴散”藥劑對懸鈴木果球生長產(chǎn)生了抑制作用，減少了果球數(shù)量和果球直徑。

懸鈴木生長需要抑制的最根本的目的是減少果球中果毛的含量，減少飛絮造成的污染。本研究中，4條道路的懸鈴木果球，在2016年和2017年噴灑過“懸鈴散”藥劑后，較2016年治理前的果毛量顯著減少，且2017年噴灑后，4條道路的果毛產(chǎn)量均下降了55.00%以上。因此，“懸鈴散”藥劑減少了果毛產(chǎn)量。

植物在受到生長抑制后，會(huì)觸發(fā)其內(nèi)部的生理生化反應(yīng)。本研究中，4條道路的懸鈴木經(jīng)過2016年和2017年“懸鈴散”藥劑噴灑后，果球電導(dǎo)率呈現(xiàn)較2016年治理前顯著升高，而含水率較2016年治理前顯著減小，且含水率隨著噴灑次數(shù)的增加而減少?？梢哉f明，“懸鈴散”藥劑處理后的果球含水率降低，電導(dǎo)率增加，果球細(xì)胞膜透性增加，細(xì)胞穩(wěn)定性降低。

植物在受到脅迫傷害或衰老時(shí)，SOD和POD的活性會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，但脅迫嚴(yán)重時(shí)，植物細(xì)胞內(nèi)部的活性氧（ROS）代謝平衡仍然會(huì)失調(diào)，導(dǎo)致代謝紊亂，從而使細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能受到傷害。SOD是生物體內(nèi)清除自由基的首要物質(zhì)[10]。POD與植物的呼吸作用、光合作用及生長素的氧化等都有密切的關(guān)系，廣泛存在于植物體中，是活性較高的一種酶。POD酶活性的提高常常是植物受到脅迫傷害的反映。POD活力與生長的負(fù)相關(guān)性已在多種植物上得到證實(shí)[11]。有研究表明，植物SOD和POD活性隨水分脅迫的加強(qiáng)或者時(shí)間的延長，呈現(xiàn)為連續(xù)上升或先上升后下降的變化趨勢[12]。本研究中，噴灑過“懸鈴散”后，4條道路的果球POD和SOD活性較2016年治理前顯著上升，說明“懸鈴散”激發(fā)了懸鈴木果球體內(nèi)保護(hù)酶系統(tǒng)的活性而做出保護(hù)性反應(yīng)，以消除體內(nèi)多余的ROS。

綜上所述，“懸鈴散”藥劑的噴灑，使得鎮(zhèn)江市4條道路的懸鈴木果球的生長受到抑制，果球中果毛的質(zhì)量減少，從而減少了果毛飄絮的污染。