殼聚糖對(duì)桃樹(shù)生長(zhǎng)的影響?

摘 要：殼聚糖是一種由幾丁質(zhì)衍生而來(lái)的經(jīng)濟(jì)適用的生物刺激素，試驗(yàn)以早熟桃早蜜為材料，研究了葉面噴施0（CK）、1、2、4、6 g/L殼聚糖對(duì)桃樹(shù)新梢生長(zhǎng)和葉片相關(guān)指標(biāo)的影響，以期篩選出促進(jìn)桃樹(shù)生長(zhǎng)的最佳殼聚糖濃度。結(jié)果表明：試驗(yàn)所用各濃度殼聚糖均能促進(jìn)桃樹(shù)新梢的生長(zhǎng)，增加新梢的長(zhǎng)度和基部、中部、頂部粗度，其中以4 g/L處理的效果最佳；各濃度殼聚糖均能增加桃樹(shù)葉片的葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量，但對(duì)葉綠素a/b的比值無(wú)顯著影響，以4 g/L處理的效果最佳；各濃度殼聚糖均顯著提高了桃樹(shù)葉片過(guò)氧化物酶（POD）活性，以4 g/L處理的活性最強(qiáng)，超氧化物歧化酶（SOD）活性在殼聚糖濃度為1和2 g/L時(shí)顯著提高，在濃度為6 g/L時(shí)顯著降低，過(guò)氧化氫酶（CAT）活性隨著殼聚糖濃度的升高而增加。綜上所述，殼聚糖能促進(jìn)桃樹(shù)生長(zhǎng)，濃度為4 g/L時(shí)效果最佳。

關(guān)鍵詞：桃；葉面噴施；殼聚糖；生長(zhǎng)

中圖分類號(hào)：S482.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2023）05-0078-04

Abstract：Chitosan is a non-polluting， residue-free and cost-effective biostimulant derived from chitin. In this study， we examined the effects of foliar spraying chitosan at concentrations of 0 （CK）， 1， 2， 4 and 6 g/L on the shoot growth and leaf relative indicators of early-mature peach \"Early Honey\" （Zaomi）， with the goal of identifying the optimal concentration of chitosan to encourage peach tree growth. The results showed that： all concentrations of chitosan promoted the growth of shoots of the peach trees， increasing the shoot length and the thickness of its base， middle and top， with the best effect at 4 g/L; all concentrations of chitosan increased the contents of chlorophyll a， chlorophyll b and total chlorophyll of the peach leaves， but had no significant effect on chlorophyll a/b， with the best effect at 4 g/L; all chitosan treatments significantly increased leaf POD activity， with the strongest activity at 4 g/L; SOD activity significantly increased at 1 and 2 g/L of chitosan， and markedly decreased at 6 g/L; CAT activity increased with increasing chitosan concentration. In brief， chitosan can promote the growth of peach trees with the best effect at the concentration of 4 g/L.

Key words：peach; foliar spraying; chitosan; growth

桃（Amygdalus persica L.）是薔薇科桃屬的核果類果樹(shù)，其果實(shí)味甜多汁、含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有很高的食用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在世界各地廣泛種植[1]。桃起源于我國(guó)，至今有超過(guò)4000 a的栽培歷史。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)是世界上桃栽培面積最大、產(chǎn)量最多的國(guó)家[2]。2020年，我國(guó)桃的栽培面積約8.9×109 hm2，產(chǎn)量約1.6×1014 kg。在桃栽培管理中常存在為提高產(chǎn)量而過(guò)度使用或?yàn)E用農(nóng)藥化肥的現(xiàn)象，造成了土壤環(huán)境破壞、樹(shù)體抗逆性減弱和果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)降低、食品安全等一系列問(wèn)題[3]。因此，使用無(wú)污染無(wú)殘留的物質(zhì)來(lái)促進(jìn)桃樹(shù)生長(zhǎng)、提高桃樹(shù)抗逆性與光合作用能力對(duì)提高桃果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)具有重要意義。

植物生物刺激素是一種包含某些成分和微生物的物質(zhì)，這些物質(zhì)施用于植物本身或者其根圍時(shí)，對(duì)植物的自然進(jìn)程起到積極的刺激作用，包括加強(qiáng)或有益于植物的生理機(jī)能、營(yíng)養(yǎng)吸收、非生物脅迫抵抗力及作物品質(zhì)改善，但與營(yíng)養(yǎng)成分無(wú)關(guān)[4]。葉面噴施或根施植物生物刺激素可調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的生理過(guò)程，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高植物免疫力，而且植物生物刺激素具有環(huán)境相容性好、經(jīng)濟(jì)適用、功能多樣等優(yōu)點(diǎn)，目前在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛[5]。

殼聚糖是一種由幾丁質(zhì)衍生而來(lái)的植物生物刺激素，是碳、氮元素含量豐富的堿性多糖。而幾丁質(zhì)在自然界中含量豐富，是地球上第二大可再生資源[6]。因此，來(lái)源廣泛的殼聚糖是一種經(jīng)濟(jì)適用的物質(zhì)，具有廣闊的應(yīng)用前景。研究表明，殼聚糖有促進(jìn)種子萌發(fā)、促進(jìn)植物生長(zhǎng)、提高果實(shí)品質(zhì)、改善土壤環(huán)境、促進(jìn)養(yǎng)分吸收、提高植物抗逆性等作用，此外在果蔬保鮮方面也有一定功效[7-10]。有報(bào)道表示，葉面噴施殼聚糖能提高茶葉[11]和馬鈴薯[12]的產(chǎn)量；鎘脅迫下，葉面施用殼聚糖能促進(jìn)食用油菜植株生長(zhǎng)，提高葉片葉綠素含量、非酶促抗氧化劑含量和酶活性[13]；正常和干旱脅迫下，殼聚糖增加了羅勒的植株高度、葉片面積，同時(shí)還促進(jìn)了根和梢的生長(zhǎng)，提高了產(chǎn)量和抗氧化活性[14]?；诖耍P者以早熟桃品種早蜜為材料，葉面噴施不同濃度的殼聚糖，探究殼聚糖對(duì)桃樹(shù)生長(zhǎng)的影響，以期篩選出能促進(jìn)桃樹(shù)生長(zhǎng)的最佳殼聚糖濃度，為殼聚糖在桃樹(shù)上的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及供試材料

試驗(yàn)在四川省成都市溫江區(qū)（103°41′E，30°36′N）進(jìn)行，當(dāng)?shù)貧夂驗(yàn)閬啛釒駶?rùn)氣候，年平均氣溫16.0℃，年平均降水量865.9 mm；供試土壤為潮土，其基本理化性質(zhì)如下：有機(jī)質(zhì)12.38 g/kg，全氮0.75 g/kg，全磷11.88 g/kg，全鉀15.38 g/kg，堿解氮57.29 mg/kg，速效磷35.28 mg/kg，速效鉀21.96 mg/kg，水溶性鉀2.06 mg/kg，水溶性鈉3.22 mg/kg，水溶性鎂3.13 mg/kg，水溶性鈣15.36 mg/kg，pH值7.62。

供試材料為5 a齡早熟桃早蜜，屬于水蜜桃類，砧木為毛桃。桃樹(shù)的種植方式為高壟栽培，株行距為3.5 m×3.5 m，每行種植桃樹(shù)20株，每5株進(jìn)行開(kāi)溝處理，桃樹(shù)株高大約2 m，冠幅大約3 m，樹(shù)形為開(kāi)心形。

1.2 試驗(yàn)方法

2020年5月8日，挑選20株樹(shù)勢(shì)與健壯程度基本一致且無(wú)病蟲(chóng)害的桃樹(shù)，分別噴施0（CK）、1、2、4和6 g/L的殼聚糖溶液（每株用液量2 L/次），整株葉面噴施，每個(gè)處理噴4株桃樹(shù)。第一次噴施后每7 d噴施1次，連續(xù)噴施4次，噴施當(dāng)天均晴朗無(wú)風(fēng)或微風(fēng)。試驗(yàn)植株按常規(guī)栽培管理。2020年6月中旬，在每株樹(shù)的東南西北方向上從基部取當(dāng)年生新梢作為樣本，每株取8～10枝。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

以8～10片葉長(zhǎng)度為標(biāo)準(zhǔn)將新梢分為基部、中部和頂部3部分，用數(shù)顯游標(biāo)卡尺量取新梢長(zhǎng)度和基部、中部、頂部的粗度。取功能葉測(cè)定葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素總量含量、過(guò)氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、過(guò)氧化氫酶（CAT）活性[15-16]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和多重比較，在95%的置信水平下進(jìn)行最小顯著性差異檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 殼聚糖對(duì)桃樹(shù)新梢生長(zhǎng)的影響

由表1可知，殼聚糖可促進(jìn)桃樹(shù)新梢的生長(zhǎng)，且隨著殼聚糖濃度的增加，其對(duì)桃樹(shù)新梢的促生作用呈現(xiàn)出先增后降的趨勢(shì)；當(dāng)殼聚糖濃度為4 g/L時(shí)，桃樹(shù)新梢生長(zhǎng)表現(xiàn)最好，其長(zhǎng)度較對(duì)照提高了22.70%，基部、中部和頂部枝梢的粗度分別較對(duì)照提高了27.49%、18.87%和13.13%，且差異均達(dá)顯著水平。

2.2 殼聚糖對(duì)桃樹(shù)葉片葉綠素含量的影響

從表2可以看出，殼聚糖提高了桃樹(shù)葉片的葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量，且隨著殼聚糖濃度的增加，桃樹(shù)葉片的葉綠素含量也表現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)；其中，僅4和6 g/L處理的葉綠素含量較對(duì)照顯著提高；當(dāng)殼聚糖濃度為4 g/L時(shí)，桃樹(shù)葉片的葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量分別比對(duì)照提高了18.10%、23.67%、19.10%。殼聚糖的施用降低了桃樹(shù)葉片葉綠素a/b的比值，但其差異與對(duì)照不顯著。

2.3 殼聚糖對(duì)桃樹(shù)葉片抗氧化酶活性的影響

由表3可知，所有殼聚糖處理均顯著提高了桃樹(shù)葉片的POD活性，以4 g/L處理的活性最強(qiáng)，比對(duì)照提高了27.02%；1和2 g/L殼聚糖處理的桃樹(shù)葉片SOD活性較強(qiáng)，分別較對(duì)照提高了10.47%和5.31%，但繼續(xù)增加殼聚糖的濃度，桃樹(shù)葉片的SOD活性反而降低了，4和6 g/L殼聚糖處理的桃樹(shù)葉片SOD活性分別比對(duì)照降低了1.38%和3.84%，其中6 g/L的處理與對(duì)照差異顯著；所有殼聚糖處理均提高了桃樹(shù)葉片的CAT活性，且隨著殼聚糖濃度的升高，桃樹(shù)葉片的CAT活性越強(qiáng)，其中殼聚糖濃度為2、4和6 g/L時(shí)，桃樹(shù)葉片的CAT活性分別較對(duì)照提高了245.97%、281.67%、333.29%，差異顯著。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)以早熟桃為材料，研究了葉面噴施0、1、2、4、6 g/L殼聚糖對(duì)桃樹(shù)新梢生長(zhǎng)和葉片相關(guān)指標(biāo)的影響，以期篩選出促進(jìn)桃樹(shù)生長(zhǎng)的最佳殼聚糖濃度。在試驗(yàn)中，各濃度殼聚糖處理均不同程度地促進(jìn)了桃樹(shù)新梢的生長(zhǎng)，增加了新梢長(zhǎng)度和基部、中部、頂部的粗度，提高了桃樹(shù)葉片的葉綠素含量，增強(qiáng)了葉片POD活性和CAT活性，且均以4 g/L的濃度處理表現(xiàn)最佳，雖然桃樹(shù)葉片SOD活性僅在殼聚糖濃度為1和2 g/L時(shí)提高了，但綜合來(lái)看，殼聚糖可以促進(jìn)桃樹(shù)生長(zhǎng)，以4 g/L的噴施濃度效果最佳。

殼聚糖有促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用。Akter等[17]研究表明，在接種炭疽病條件下，對(duì)辣椒葉面噴施殼聚糖，可提高辣椒新枝長(zhǎng)度，并增加辣椒植株的生物量。張萌等[18]的研究也表明，綠化帶植物金葉榆經(jīng)殼聚糖處理后新梢生長(zhǎng)速度顯著提高。筆者的試驗(yàn)結(jié)果與前人研究一致，各濃度的殼聚糖不同程度地促進(jìn)了桃樹(shù)新梢的生長(zhǎng)，提高了新梢長(zhǎng)度及新梢基部、中部、頂部粗度，其中以4 g/L的處理促進(jìn)效果最顯著。

光合作用產(chǎn)生的同化物是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，殼聚糖可通過(guò)增強(qiáng)光合作用來(lái)促進(jìn)植物生長(zhǎng)[19]。具體來(lái)講，殼聚糖能通過(guò)調(diào)節(jié)植物碳氮代謝中具有關(guān)鍵作用的酶活性來(lái)增強(qiáng)植物光合作用，如殼聚糖對(duì)植物氨同化的關(guān)鍵酶有明顯生理調(diào)節(jié)作用，可以提高植物同化NH4＋的能力[20-21]。此外，殼聚糖還能通過(guò)調(diào)節(jié)植物有關(guān)基因表達(dá)水平，特別是植物防御信號(hào)通路激活有關(guān)基因，促進(jìn)有關(guān)激素轉(zhuǎn)導(dǎo)，提高植物抗逆抗病性來(lái)保證植物的正常生長(zhǎng)[22]。

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素，其含量對(duì)植物的光合作用強(qiáng)度有著重要影響。研究表明，殼聚糖能增加植物體內(nèi)的葉綠素含量。秦曼麗等[23]研究表明，干旱脅迫下噴施殼聚糖促進(jìn)了生姜幼苗生長(zhǎng)，提高了葉片葉綠素含量；Sivaranjani等[24]研究也表明，在姜黃的根莖發(fā)育階段噴施殼聚糖，可顯著提高葉片的葉綠素含量和類胡蘿卜素含量；Nasrin等[25]研究也表明，在紅莧菜種植過(guò)程中噴施不同濃度殼聚糖（100、150、200、250和300 mg/L）均顯著增加了其葉片的葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素總含量。該試驗(yàn)中，葉面噴施不同濃度的殼聚糖均增加了桃樹(shù)葉片的葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量，以4 g/L處理的效果最顯著，殼聚糖對(duì)葉綠素a/b比值的影響不顯著。植物體內(nèi)葉綠素既有合成也有分解，處于不斷代謝的過(guò)程。谷氨酸是高等植物葉綠素生物合成的原料，氮元素、鎂元素是葉綠素的組成成分，鐵等元素是葉綠素合成過(guò)程中酶促反應(yīng)的輔因子[26]。殼聚糖可能通過(guò)提高谷氨酸合酶的活性來(lái)提高谷氨酸含量[27]，促進(jìn)植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收，從而促進(jìn)葉綠素合成，提高植物葉綠素含量。

SOD、POD、CAT是植物酶促抗氧化保護(hù)系統(tǒng)的主要酶，能清除活性氧，使活性氧的產(chǎn)生與清除保持動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，從而增強(qiáng)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，保護(hù)植物正常生長(zhǎng)代謝[28]。研究表明，殼聚糖能提高植物的抗氧化能力。例如：隨葉面噴施殼聚糖濃度的增加，葡萄幼苗葉片的POD、SOD、CAT活性隨之提高，在殼聚糖濃度為6 g/L時(shí)活性最強(qiáng)[29]；高溫脅迫下葉面噴施殼聚糖能提高黃瓜幼苗POD、SOD、CAT活性[30]。該試驗(yàn)中，所有殼聚糖處理均提高了桃樹(shù)葉片的POD、CAT活性，而SOD活性在殼聚糖濃度為1和2 g/L時(shí)顯著提高，6 g/L時(shí)顯著降低。有研究表明，殼聚糖能提高POD、SOD、CAT等抗氧化酶相關(guān)基因的表達(dá)水平[31-32]，進(jìn)而提高植物抗氧化能力。殼聚糖濃度4和6 g/L時(shí)降低了桃樹(shù)葉片SOD活性可能是因?yàn)闈舛冗^(guò)高，反而抑制了相關(guān)基因的表達(dá)。

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（責(zé)任編輯：肖彥資）