噴施不同藥劑對(duì)蘋果花抗霜凍能力的影響

中圖分類號(hào)：S661.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-2910（2025）02-0022-05

Effects of spraying different chemicals on frost resistance of apple flowers

LU Chao1， JIANG Caina2， XUE Xiaomin1* （1.Shandong InstituteofPomology/State Key Laboratory ofNutrient Useand Management，Tai'an，Shandong 271000， China; 2.College of Horticulture， China Agricultural University， Beijing l0o193， China）

Abstract： Using the flowers of Fuji apple in full bloom as experimental materials， the effects of spraying organic calcium， frost-proof agent and brassinolide on the freezing situation and cold-resistance physiological indexes of flowers were studied by artificial simulation of frost conditions. The results showed that spraying organic calcium， frost-proof agent and brassinolide could reduce the freezing rate of flowers， and spraying organic calcium was the most effective. Compared with the control， the relative conductivity of spraying organic calcium at different low temperature duration decreased and the soluble protein content increased. The proline content of spraying frost-proof agent at different low temperature duration decreased. The SOD activity of spraying brassinolide at different low temperature duration increased; The POD activity of spraying organic calcium at different low temperature duration increased. The malondialdehyde content decreased after spraying brassinolide for different duration of low temperature.

Key words： apple; florescence; frost; relative conductivity; osmoregulatory substances; protective enzyme activity

霜凍是影響中國蘋果生產(chǎn)最主要的氣象災(zāi)害之一，近年來呈現(xiàn)出多發(fā)頻發(fā)的特點(diǎn)，導(dǎo)致部分蘋果產(chǎn)區(qū)霜凍災(zāi)害呈加重趨勢，對(duì)蘋果生產(chǎn)危害最重的是花期霜凍?；ㄆ鞴倏购圆?，花期發(fā)生霜凍時(shí)輕者表現(xiàn)為花瓣變成灰褐色并逐漸干枯脫落；稍重者花絲、花藥和雌蕊變成褐色或黑色并逐漸干縮；重者子房變成淡褐色并逐漸皺縮（圖1），花?；慨a(chǎn)生離層而脫落。為降低花期霜凍產(chǎn)生的危害，提高花器官的抗寒性是有效途徑之一。目前生產(chǎn)上提高花器官抗寒性的措施多為噴施天達(dá)2116、蕓苔素481、自制營養(yǎng)液等，這些措施雖可以一定程度上減輕霜凍危害，但抗霜凍效果不甚理想[1-3]，與蘋果產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的要求仍有很大差距。因此，篩選出更為有效的抗霜凍藥劑，提高蘋果產(chǎn)業(yè)防御霜凍災(zāi)害的能力，成為實(shí)現(xiàn)蘋果產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展所亟需解決的技術(shù)問題。本試驗(yàn)以蘋果盛花期花朵為試材，采用人工模擬霜凍條件的方法，研究噴施不同藥劑對(duì)花朵受凍情況及抗寒性生理指標(biāo)的影響，以期為篩選高效抗霜凍藥劑提供參考。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用花朵采自山東省果樹研究所天平湖試驗(yàn)示范基地，品種為煙富3號(hào)，砧木為M26，2010年栽植，株行距 1 . 5 m× 4 m ，平地果園。于2024年4月7日蘋果盛花期采樣。采樣時(shí)，選擇生長發(fā)育正常、樹相一致的20株樹作為采樣樹，從樹冠東西南北方向選取處于完全開放狀態(tài)的正常花朵共計(jì)1080朵，采后迅速帶回試驗(yàn)室。

1.2 試驗(yàn)處理

根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，-2℃低溫持續(xù) 時(shí)，花朵會(huì)出現(xiàn)明顯受凍現(xiàn)象。因此，試驗(yàn)設(shè)3種藥劑、3種低溫持續(xù)時(shí)間，以噴清水為對(duì)照，共12個(gè)處理，每處理重復(fù)3次，每處理每重復(fù)用花朵30朵。試驗(yàn)用藥劑為有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素，其中有機(jī)鈣為本課題組研制，粉劑，噴施濃度為 1 5 0 m g / k g ；防霜靈為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制，液體制劑，噴施濃度為防霜靈：水 . = 1 ： 5 ；蕓苔素為湖北優(yōu)世康生物科技有限公司生產(chǎn)，液體制劑，2，4-表蕓苔素內(nèi)酯含量為0 . 0 0 1 % ，S-誘抗素含量為 0 . 2 4 9 % ，噴施濃度為2000倍液。各處理噴施至花朵均勻附著液滴為止。低溫持續(xù)時(shí)間為 2 h 、 、 6 h 。

1.3 人工模擬霜凍

采用寧波賽福實(shí)驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn)的ZGX-260型植物生長箱。噴施了藥液的花朵常溫下放置6h后放入生長箱，然后將生長箱內(nèi)溫度降至 持續(xù) ，再將溫度迅速降至-2℃，持續(xù) 2 h 時(shí)取出部分處理、 時(shí)取出部分處理、6h時(shí)取出部分處理。

1.4 指標(biāo)測定

各處理達(dá)到相應(yīng)低溫持續(xù)時(shí)間后，從生長箱中迅速取出花朵，常溫下放置 2 h 后，觀察其受凍情況，以子房呈水浸狀并變褐色為花朵受凍的判定標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)花朵受凍率，并測定花朵抗寒性生理指標(biāo)，包括相對(duì)電導(dǎo)率、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)（可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸）含量、保護(hù)酶（SOD、POD、CAT）活性、丙二醛（MDA）含量。

相對(duì)電導(dǎo)率參照李合生④的方法，采用DDS-11A型電導(dǎo)率儀測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)染色法測定；脯氨酸含量采用磺基水楊酸浸提一酸性節(jié)三酮顯色法測定；SOD活性采用硝基四氮唑藍(lán)還原法測定；POD活性采用愈創(chuàng)木酚比色法測定；CAT活性采用過氧化氫法測定；MDA含量采用硫代巴比妥酸顯色法測定。

花朵受凍率 （ % ） = 受凍花朵數(shù) / 3 0 × 1 0 0

2 結(jié)果與分析

2.1對(duì)花朵受凍率的影響

從表1看出，噴施有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素均能降低花朵受凍率，其中以噴施有機(jī)鈣效果最明顯， 低溫不同持續(xù)時(shí)間均未出現(xiàn)花朵受凍情況；噴施防霜靈與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 4 h 的花朵受凍率降低了12.2個(gè)百分點(diǎn)，降幅為 8 4 . 7 % ， 低溫持續(xù)6h的花朵受凍率降低了12.3個(gè)百分點(diǎn)，降幅為 78 . 8 % ；噴施蕓苔素與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 的花朵受凍率降低了6.6個(gè)百分點(diǎn)，降幅為 4 5 . 8 % ， 低溫持續(xù)6h的花朵受凍率降低了4.5個(gè)百分點(diǎn)，降幅為 2 8 . 8 % 。

2.2對(duì)相對(duì)電導(dǎo)率的影響

從表2看出，噴施有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素對(duì)相對(duì)電導(dǎo)率的影響不盡相同，其中噴施有機(jī)鈣與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h 、 、 6 n 的相對(duì)電導(dǎo)率均有所降低，分別降低了1.4個(gè)百分點(diǎn)、2.5個(gè)百分點(diǎn)、5.9個(gè)百分點(diǎn)，降幅分別為 2 . 1 % 、 4 . 0 % 、8 . 4 % ；噴施防霜靈與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 的相對(duì)電導(dǎo)率分別降低了2.1個(gè)百分點(diǎn)、1.8個(gè)百分點(diǎn)，降幅分別為 3 . 1 % 、 2 . 9 % ， 低溫持續(xù) 6 n 的相對(duì)電導(dǎo)率增加了0.2個(gè)百分點(diǎn)，增幅為0 . 3 % ；噴施蕓苔素與對(duì)照相比， 低溫持續(xù)2 h 的相對(duì)電導(dǎo)率降低了2.0個(gè)百分點(diǎn)，降幅為 3 . 0 % 低溫持續(xù) 的相對(duì)電導(dǎo)率分別增加了4.7個(gè)百分點(diǎn)、1.8個(gè)百分點(diǎn)，增幅分別為 7 . 6 % . 2 . 6 % 。

2.3對(duì)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響

2.3.1對(duì)可溶性糖含量的影響從表3看出，噴施有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素對(duì)可溶性糖含量的影響有所差異，其中噴施有機(jī)鈣與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h 、 的可溶性糖含量分別增加了 6 . 1 m g / g 、7 . 8 m g / g ，增幅分別為 7 . 4 % 、 9 . 6 % ， 低溫持續(xù) 6 h 的可溶性糖含量降低了 0 . 4 m g / g ，降幅為0 . 5 % ；噴施防霜靈與對(duì)照相比， 低溫持續(xù)2 h 的可溶性糖含量增加了 6 . 4 m g / g ，增幅為 7 . 8 % ， 低溫持續(xù) 的可溶性糖含量分別降低了 1 . 2 m g / g 、3 . 3 m g / g ，降幅分別為 1 . 5 % 、3 . 8 % ：噴施蕓苔素與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h 、 6 n 的可溶性糖含量分別降低了 0 . 8 m g / g 、 7 . 7 m g / g ，降幅分別為 1 . 0 % 、 8 . 9 % ， 低溫持續(xù) 的可溶性糖含量增加了 1 . 0 m g / g ，增幅為 1 . 2 % 。

2.3.2對(duì)可溶性蛋白含量的影響從表4看出，噴施有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素對(duì)可溶性蛋白含量的影響不盡相同，其中噴施有機(jī)鈣與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 的可溶性蛋白含量均有所增加，分別增加了 1 . 2 m g / g、 0 . 5 m g / g 、 1 . 5 m g / g ，增幅分別為 1 0 . 5 % 、 4 . 1 % 、1 4 . 3 % ；噴施防霜靈與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 的可溶性蛋白含量分別降低了 1 . 2 m g/g、0 . 1 m g / g ，降幅分別為 1 0 . 5 % 、 0 . 8 % ，-2.0℃低溫持續(xù) 6 h 的可溶性蛋白含量增加了 ，增幅為 1 6 . 2 % ；噴施蕓苔素與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 的可溶性蛋白含量分別增加了 0 . 1 m g / g 、 0 . 2 m g / g ，增幅分別為 0 . 9 % 、1 . 9 % ， 低溫持續(xù) 的可溶性蛋白含量降低了1 . 7 m g / g ，降幅為 1 4 . 0 % 。

2.3.3對(duì)脯氨酸含量的影響從表5看出，噴施有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素對(duì)脯氨酸含量的影響有所差異，其中噴施有機(jī)鈣與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h 、6h的脯氨酸含量分別增加了 2 2 . 5 μ g/ g 、 1 9 . 4 μ g / g 增幅分別為 9 . 3 % 、 9 . 1 % ， 低溫持續(xù) 的脯氨酸含量降低了 1 5 . 9 μ g / g ，降幅為 6 . 6 % ；噴施防霜靈與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h 、 、 的脯氨酸含量均有所降低，分別降低了 9 . 0 μ g / g 、8 . 8 μ g/ g ， 2 . 4 μ g/ g ，降幅分別為 3 . 7 % 、 3 . 6 % 、 1 . 1 % 噴施蕓苔素與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h、" 的脯氨酸含量分別降低了 3 3 . 9 μ g / g 、 4 8 . 8 μ g / g ，降幅分別為 1 4 . 1 % 、 2 0 . 1 % ， 低溫持續(xù) 6 n 的脯氨酸含量增加了 6 . 8 μ g / g ，增幅為 3 . 2 % 。

2.4對(duì)保護(hù)酶活性的影響

2.4.1對(duì)SOD活性的影響從表6看出，噴施有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素對(duì)SOD活性的影響不盡相同，其中噴施有機(jī)鈣與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h 的SOD 活性降低了 1 5 2 . 5 U / m g prot，降幅為 1 5 . 2 % ， 低溫持續(xù) 、 6 n 的SOD活性分別增加了1 1 . 1 U / m g prot、 2 3 6 . 7 U / m g prot，增幅分別為 1 . 1 % 、2 2 . 1 % ；噴施防霜靈與對(duì)照相比， 低溫持續(xù)2 h 、 6 n 的 SOD 活性分別降低了 1 5 8 . 8 U / m g prot、3 5 1 . 6 U / m g prot，降幅分別為 1 5 . 8 % . 3 2 . 9 % ， 低溫持續(xù) 的 SOD 活性增加了 4 4 6 . 0 U / m g prot，增幅為 4 4 . 5 % ；噴施蕓苔素與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h h， 4 h， 6 h 的SOD活性均有所增加，分別增加了 、166.4 U/mg prot、29.7 U/mg prot，增幅分別為 3 . 3 %、1 6 . 6 % 、 2 . 8 % 。

2.4.2對(duì)POD活性的影響從表7看出，噴施有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素對(duì)POD活性的影響有所差異，其中噴施有機(jī)鈣與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 、6h的 P O D 活性均有所增加，分別增加了4 4 . 6 U / m g prot、 1 4 . 9 U / m g prot、 6 2 . 6 U / m g prot，增幅分別為 1 9 . 0 % 二 5 . 4 % 、 34 . 8 % ；噴施防霜靈與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h 、 6 n 的POD活性分別增加了 4 9 . 6 U / m g prot、 9 6 . 5 U / m g prot，增幅分別為2 1 . 1 % 、 5 3 . 7 % ， 低溫持續(xù) 的POD活性降低了 9 . 8 U / m g prot，降幅為 3 . 5 % ；噴施蕓苔素與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h 、 6 n 的POD活性分別增加了 5 3 . 0 U / m g prot、 4 7 . 4 U / m g prot，增幅分別為 2 2 . 5 % 2 6 . 4 % ， 低溫持續(xù) 4 h 的POD活性降低了 1 0 7 . 4 U / m g prot，降幅為 3 8 . 6 % 。

2.4.3對(duì)CAT活性的影響從表8看出，噴施有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素對(duì)CAT活性的影響不盡相同，其中噴施有機(jī)鈣與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h 、4h的CAT活性分別增加了 1 5 . 3 U / m g prot、3 5 . 1 U / m g prot，增幅分別為 2 2 . 4 % 、 78 . 7 % ， 低溫持續(xù)6h的CAT活性降低了 4 . 2 U / m g prot，降幅為 6 . 1 % ；噴施防霜靈與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h 、4h的CAT活性分別增加了 1 8 . 8 U / m g prot、2 0 . 6 U / m g prot，增幅分別為 2 7 . 6 %、 4 6 . 2 % ， 低溫持續(xù)6h的CAT活性降低了 7 . 9 U / m g prot，降幅為 1 1 . 4 % ；噴施蕓苔素與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h 、6h的CAT活性分別降低了21.0U/mg prot、3 6 . 3 U / m g prot，降幅分別為 3 0 . 8 % 、 5 2 . 5 % ， 低溫持續(xù) 的CAT活性增加了 3 0 . 1 U / m g prot，增幅為 67 . 5 % 。

2.5 對(duì)MDA含量的影響

從表9看出，噴施有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素對(duì)丙二醛含量的影響有所差異，其中噴施有機(jī)鈣與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h 、6h的丙二醛含量分別增加了 0 . 9 n m o l / g， 3 . 4 n m o l / g ，增幅分別為 2 . 3 % 、9 . 7 % ， 低溫持續(xù) 的丙二醛含量降低了1 0 . 7 n m o l / g ，降幅為 23 . 3 % ；噴施防霜靈與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 的丙二醛含量分別降低了 ，降幅分別為 1 8 . 2 %、 2 9 . 0 % ， 低溫持續(xù) 6 h 的丙二醛含量增加了3 . 2 n m o l / g ，增幅為 9 . 1 % ；噴施蕓苔素與對(duì)照相比， 低溫持續(xù) 2 h 、 、 6 n 的丙二醛含量均有所降低，分別降低了 、 、2 . 4 n m o l / g ，降幅分別為 3 . 9 % 、 2 8 . 5 % 、 6 . 9 % 。

3小結(jié)

噴施有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素均能降低花朵受凍率，其中以噴施有機(jī)鈣效果最明顯， 低溫持續(xù) 2 h 、" 、 6 n 均未出現(xiàn)花朵受凍情況。3種藥劑提高花朵抗霜凍能力的作用由大至小依次為有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素。

與對(duì)照相比，噴施有機(jī)鈣 低溫持續(xù) 2 h 、 、6h的相對(duì)電導(dǎo)率均有所降低，說明噴施有機(jī)鈣能提高細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的完整性和穩(wěn)定性，提高細(xì)胞抵御低溫凍害的能力；噴施防霜靈、蕓苔素 低溫持續(xù) 2 h 、 、 6 n 的相對(duì)電導(dǎo)率變化

與對(duì)照相比，噴施有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素 低溫持續(xù) 2 h 、 、 6 n 的可溶性糖含量變化沒有明顯規(guī)律；噴施有機(jī)鈣 低溫持續(xù) 2 h 、 、 6 n 的可溶性蛋白含量均有所增加。可溶性蛋白含量的增加可以增加花朵內(nèi)束縛水的含量，有利于維持細(xì)胞膨壓，同時(shí)提高細(xì)胞質(zhì)濃度，防止結(jié)冰。噴施防霜靈 低溫持續(xù) 2 h 、 、6h的脯氨酸含量均有所降低。說明防霜靈可能通過物理保護(hù)（膜穩(wěn)定、冰晶抑制）和生化調(diào)控（抑制脯氨酸合成、激活替代途徑）雙重機(jī)制，降低了蘋果花朵在低溫脅迫下對(duì)脯氨酸的依賴。

與對(duì)照相比，噴施蕓苔素 低溫持續(xù) 2 h 、 、6h的SOD活性均有所增加；噴施有機(jī)鈣 低溫持續(xù) 2 h、" 、6h的POD活性均有所增加；噴施有機(jī)鈣、防霜靈、蕓苔素 低溫持續(xù) 2 h 、 、6h的CAT活性變化沒有明顯規(guī)律。該現(xiàn)象表明植物可通過差異化調(diào)控保護(hù)酶活性應(yīng)對(duì)低溫脅迫，后續(xù)研究可結(jié)合蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)，深入解析不同處理對(duì)活性氧（ROS）代謝網(wǎng)絡(luò)的全局調(diào)控機(jī)制。

與對(duì)照相比，噴施蕓苔素 低溫持續(xù) 2 h 、4 h 、6h的丙二醛含量均有所降低。說明蕓苔素有利于蘋果花朵在低溫脅迫下維持細(xì)胞膜完整性，從而降低丙二醛積累。噴施有機(jī)鈣、防霜靈 低溫持續(xù) 2 h 、 、 6 h 的丙二醛含量變化沒有明顯規(guī)律。

參考文獻(xiàn)：

［1］孫魯龍，樊娟，王翠翠，等．不同矮化中間砧對(duì)瑞雪蘋果花抗霜凍能力的影響［J].中國果樹，2023（8）：12-16.

［2］王景紅，劉璐，高峰，等．陜西富士系蘋果花期霜凍災(zāi)害氣象指標(biāo)的修訂[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2015，36（1）：50-56.

［3］劉紅，楊愛琴，孫智輝，等．陜西蘋果花期霜凍敏感性指標(biāo)研究[J].陜西氣象，2022（4）：67-69.

［4］李合生．植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.