尼龙网在防治温州蜜柑高温热害中的作用研究初探

吴韶辉 王鹏 温明霞 石学根

（浙江省柑橘研究所 台州 318026）

尼龙网在防治温州蜜柑高温热害中的作用研究初探

吴韶辉 王鹏 温明霞 石学根

（浙江省柑橘研究所 台州 318026）

春夏之交，正值柑橘处于花期和生理落果期，在我国柑橘各主栽区尤其长江中下游柑橘产区，地处亚热带气候，常遇突发性高温天气，导致柑橘严重的落花落果、日灼果、不可逆的树体损伤甚至死亡等灾害，称为柑橘热害。柑橘热害在国内外柑橘产区都发生频繁，导致多地柑橘大幅减产甚至失收。如1917年，美国加州发生的37、38℃热害使脐橙几乎绝收。我国曾在1982、1985、1988、2013年曾出现 4次热害，严重影响柑橘的产量，进而引起了各有关部门的高度重视[1]。

从生理上，为了抵抗高温胁迫引起活性氧增加所带来的伤害，激起或提高了体内清除活性氧、保护膜系统的抗氧化防御系统的活性。该系统主要由抗氧化酶类和小分子抗氧化剂类组成，前者包括POD（过氧化物酶）、CAT（过氧化氢酶）、SOD（超氧化物歧化酶）、AsA-POD（抗坏血酸过氧化物酶）和谷胱甘肽还原酶等，统称为细胞的保护酶系统。本文通过近年在柑橘生产中采用的尼龙渔网大棚进行遮阳试验，研究其对高温下温州蜜柑的抗氧化酶活性和果实品质的影响，以期为柑橘生产中的耐高温栽培技术提供技术理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验地位于浙江省柑橘研究所山站温州蜜柑果园，该处为日灼病高发果园。遮阳网采用浅墨绿色尼龙网，规格为网眼 1cm× 1cm， 6股绳（产地江苏）。

1.2 试验方法

1.2.1 高温天气调查。据研究将气温分为正常（＜28℃，适合生长）、高温（严重抑制生长）37℃以上，果实基本停止膨大[2,3]，调查月份为7～10月，调查数据以日最高温度为准。气象数据由浙江省台州市黄岩区气象局提供。

1.2.2 遮阳网大棚。遮阳网搭建方法与常规的大棚相同。棚顶距树冠顶部80～100cm，两侧留空间50cm；以露天栽培的温州蜜柑为对照（棚外）。

1.2.3 抗氧化酶活性。两个处理分别于适温（预报日最高温低于28℃，采样时日最高温26℃）与高温（预报日最高温高于37℃，实际测定温度38℃）天采集叶片进行抗氧化酶活性测定，每处理随机选取叶片20片，分别采取结果枝叶和非结果枝叶进行测定。SOD活性测定采用NBT法，POD采用愈创木酚法，CAT采用高锰酸钾滴定法进行测定。

1.2.4 果实品质。分别于采摘期前后采样两次，随机采取棚内与棚外树冠中上部外围果实各20个，测定可食率、可溶性固形物（TSS）、总酸、固酸比、蔗糖、还原糖、维生素 C含量。

2 结果与分析

2.1 橘园气温调查

图1 高温天气发生趋势

高温天气是夏季抑制柑橘光合作用和果实膨大的重要因素，为了了解橘园在夏季的气候环境，对2013年的气温进行了调查分析。图1数据表明，2013年夏季37℃以上极端高温天气主要发生于 7月上旬、 7月下旬及 8月上旬，共计21 d，其中日最高温度达到41.2℃。

由于气温数据是在植有草皮的观测场中离地面 1.5 m高的百叶箱中的温度表上测得，而实际受到太阳直射的近地表温度则远高于此数据，因此在自然条件中，柑橘生长受到的热害程度通常远高于数值。

2.2 抗氧化酶活性变化

高温天气引起了温州蜜柑叶片抗氧化酶活性的提升（表 1），高温下叶片的抗氧化酶活性显著高于适温，SOD、POD和CAT均表现出升高的状态。其中POD活性变化最为敏感，高温下POD的活性比适温下最高增加了412.5%（棚外，结果叶）。相比之下，高温下的SOD和CAT活性最高仅比适温增加114.3%和50.2%，增加幅度低于POD。而相比之下，遮阳棚内的叶片抗氧化酶活性均低于棚外，如高温下棚内叶片的SOD活性比棚外降低了39.9%（结果枝叶）、11.6%（非结果枝叶），CAT活性变化较少。

2.3 果实品质

试验结果表明，采用遮阳网有效防止了日灼果的发生，图2所示，露天栽培的果实果面灼伤严重，表皮灼伤失水发黄，而棚内的果实外观未见灼伤。据笔者统计，遮阳棚内的果实未出现重度灼伤，仅在个别树冠上层果实中观察到少量轻微灼伤的果实。而露地的日灼果率，最高可达60%以上，其中树冠外部的果实基本全部灼伤。

表1 高温对温州蜜柑抗氧化酶活性的影响

图2 遮阳棚对温州蜜柑果实外观的影响（①、②为对照组，③为棚内处理组。）

果实品质测定结果表明，采用渔网遮阳对温州蜜柑果实内在品质没有明显的影响，可食率、TSS、总酸、固酸比及蔗糖含量都相近，棚内果实还原糖含量略高于棚外（见表2）。由于遮阳网遮挡了一小部分日照，因此遮阳网的果实熟期比对照晚10 d左右。

3 讨论

植物的抗氧化防御系统的活性关系到缓解逆境胁迫的能力，该系统主要由抗氧化酶类如POD、CAT、SOD等抗氧化酶构成，具有清除胁迫引起自由基的能力。本试验结果表明，高温天气下的叶片抗氧化酶SOD、POD和CAT活性均高于对照，说明高温引起抗氧化系统活性的提高，以抵御高温对叶片的损伤。又在调查中发现，采用遮阳网有效降低了日灼果率，棚内未观察到明显灼伤的果实，并且不会影响果实的内在品质，仅仅推迟了采摘期，说明采用尼龙渔网是比较有效的防止日灼果的生产手段。

表2 遮阳网对温州蜜柑果实品质变化的影响

同时，有研究表明，高温胁迫下柑橘产生热害可以观察到抗氧化防御系统被破坏的过程。以枳幼苗为材料的研究中表明，对高温最敏感的是叶绿体中的SOD，当处理温度由30℃上升到38℃时，它的活性直线下降，而在此段温度内，MDA的含量与电解质渗漏是缓慢增加的，与此相应，枳幼苗在形态上也没有任何伤害的症状出现，温度提高到40℃，叶绿体中的SOD失活，MDA的含量与电解质渗漏大幅度上升，相应的枳幼苗在形态上也出现热害症状[4]。显然，高温使SOD失活，自由基清除能力下降，防御体系被破坏，生物膜受伤害从而形成热害。高温胁迫使柑橘叶片中的 ФPSII/ ФCO2明显升高，超氧自由基产生速率增加，H2O2和MDA含量上升，SOD、CAT、AsA-POD、G-POD（愈创木酚过氧化物酶）和DHAR（脱氢抗坏血酸还原酶）等抗氧化酶活性升高。在柑橘高温处理恢复阶段喷施AsA（抗坏血酸）能促进植株叶片恢复，表明高温胁迫使柑橘叶片光氧化作用加强，活性氧产生增多，叶片的膜脂过氧化作用增加，可能是高温伤害光合作用机构的重要原因[5]。彭昌操等人的研究也表明，柑橘胚性愈伤组织的高温伤害似乎存在着一个阈值（40℃左右），在此阈值以下，温度对细胞膜脂过氧化的影响并不大，一旦温度超过这个界限，MDA含量剧增，标志着细胞膜脂过氧化程度的加快[6]。本研究过程中，日最高温度均低于40℃，酶活性测定结果也未表现出抗氧化酶失活的状况，说明试验过程中还未达到温州蜜柑叶片抗氧化酶活性失活的“阈值”。

[1]吴韶辉,朱美红.柑橘高温热害生理作用机理研究进展[J].浙江柑橘.2013.30( 2): 7～11

[2]何天富.柑橘学[M].北京:中国农业出版社.1999: 532

[3]Guo YP,Guo DP.Zhou HF,et al.Photoinhibition and xanthophylls Cycle activity in bayberry(Myrica rubra)leaves induced by high irradiance[J].Photosynthetica.2006.44:439～446

[4]胡安生,管彦良,蒋斌芳等.高温胁迫与枳幼苗超氧化物歧化酶活性和脂质过氧化作用的关系[J].浙江农业科学.1995.8( 2): 1～ 6

[5]周慧芬.高温胁迫对柑橘光合机构运转的影响.[D].杭州:浙江大学.2003

[6]彭昌操,孙中海,马湘涛.高温对柑橘超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的影响[J].湖北民族学院学报(自然科学版).1999.17( 1):27～30

10.139906/j.cnki.zjgj.10099-05884.2015.04.218

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