杨树抗冻防病促生剂配方研制

杨树抗冻防病促生剂配方研制

李春明，李正华，李 静，白 卉*

(黑龙江省林业科学研究所速生林木培育重点实验室，黑龙江哈尔滨 150081)

摘要[目的]筛选高效、低毒、施用方便的杨树抗冻防病促生剂新配方及其施用方式。[方法]选择对氨基苯甲酸与6-BA为主要试剂，氢氧化钠、甘露醇、硝酸钙为辅料，组成9种抗冻防病促生剂配方，以银中杨(Populus alba×P.berolinensis)为试验材料进行喷施叶面试验，通过叶绿素荧光参数与顶芽越冬存活率评价其抗冻效果。[结果]将配方4(对氨基苯甲酸1.25 g、6-BA 0.20 g、氢氧化钠0.20 g、甘露醇0.05 g、硝酸钙0.15 g)稀释500倍后进行叶面喷施，施用时期为连续在8月中旬8月末2次喷施叶面，在提高杨树抗冻性方面表现最佳。[结论]配方4可望作为杨树抗冻防病促生剂新配方进一步研究。

关键词杨树；抗寒能力；生长调节物质；叶绿素荧光参数

中图分类号S794.9

基金项目黑龙江省科研机构创新能力提升专项(YC2014D005)。

作者简介李春明(1978-)，男，黑龙江牡丹江人，副研究员，博士，从事植物生理生态学与林木遗传育种研究。*通讯作者，副研究员，从事林木遗传育种研究。

收稿日期2015-06-19

Preparation of New Prescription of Poplar Antifreeze Agent

Li Chun-ming, LI Zheng-hua, LI Jing, BAI Hui*(Key Lab of Fast-growing Forestry Cultivation, Forestry Science Research Institute of Heilongjiang Province, Harbin, Heilongjiang 150081)

Abstract[Objective] The aim was to screen out a new efficient, low-toxicity and simple prescription poplar antifreeze agent and its application method. [Method] Nine kinds of prescription of poplar antifreeze agent were made up. The main ingredient was para-aminobenzoic acid and 6-BA, and sodium hydroxide, mannitol, calcium nitrate were accessories. The Chlorophyll fluorescence parameters and survival rate of overwintering buds of Populus alba×P.berolinensis were studied under different stages and different times by various antifreeze agent. The variation of cold hardiness was evaluated indirectly. [Result] When the prescription 4 (para-aminobenzoic acid 1.25 g, 6-BA 0.20 g, sodium hydroxide 0.20 g, mannitol 0.05 g, calcium nitrate 0.15 g) was diluted 500 times, and sprayed in mid-August and the end of August in succession, the poplar frost resisting effect was remarkable. [Conclusion] The prescription 4 could be as new poplar antifreeze agent prescription to study.

Key wordsPopulus; Frost resisting; Antifreeze agent; Chlorophyll fluorescence parameters

杨树(Populus)具有适应性强、速生丰产、材质良好、用途广等特性，是世界人工林发展的重要三大速生树种之一，广泛用于生态防护林、农林防护林和工业用材林[1]。北方地区频繁发生的低温冻害是限制杨树发展的重要环境因子。

电导率法、组织褐变法和TTC还原法是目前多种作物抗逆性鉴定中常用的方法[2]，但以上方法均需破坏性取样和实验室分析测定。而叶绿素荧光参数分析法不仅解决了上述不足，还可以反映作物的光合生理特性，近年来已在油菜[3]、菠菜[4]、不结球白菜[5]、水蜜桃[6]等作物的抗寒性鉴定上得到应用。为此，笔者以对氨基苯甲酸与6-BA为主剂，辅以常用的抗寒保护物质(甘露醇、硝酸钙)，加入促进对氨基苯甲酸溶解的氢氧化钠，组成了9种复合配方，于8月中旬至9月中旬连续施用抗冻防病促生剂后，在9月末低温胁迫来临时测定银中杨叶片叶绿素荧光参数变化，并于次年调查经不同配方处理后杨树顶芽存活率变化，评价各配方在提高杨树抗冻性方面的作用，以期筛选出高效、低毒、施用简便的杨树抗冻防病促生剂新配方及其施用方式。

1材料与方法

1.1研究地概况哈尔滨市位于125°42′～130°10′ E、44°04′～46°40′ N，地处我国东北北部地区，黑龙江省南部。该地区属于大陆性季风气候，有典型的四季交替。该地区秋季(9～10月)因受北方冷空气影响，气候由暖变寒。气旋活动仅次于春季，天气冷暖多变，每当冷锋过后，气温急剧下降。气温月际变化幅度达8.0～9.0 ℃。全市历年季平均气温为9.4 ℃，年际变化范围为7.9～11.1 ℃。初霜年平均在9月23日，最早出现在9月7日。

1.2材料银中杨是以银白杨为母本、中东杨为父本的人工杂交雄性无性系杨树。2013年5月初在20 cm×20 cm塑料盆中对银中杨进行扦插扩繁，8月初选择生长一致的银中杨盆栽苗用于试验。

1.3试验方法选择对氨基苯甲酸与6-BA为主要试剂，氢氧化钠、甘露醇、硝酸钙为辅料，组成9种配方(表1)。8月中旬，采用叶面喷施(喷至叶片流水为止)施用杨树抗冻剂。以后每隔15 d喷施一次，连续喷施3次，施用次数为1的，仅在8月中旬喷施1次，施用次数为2的，连续在8月中旬、8月末施用2次，施用次数为3的，连续在8月中旬、8月末、9月中旬施用3次(表2)。当第1次零下低温过后，测定其叶绿素荧光参数，每组测定5株，每株测定5张叶片，次年调查顶芽存活率，调查30株。

表1　杨树抗冻防病促生剂配方

2结果与分析

叶绿素荧光动力学技术是以光合作用理论为基础的一项技术，可为研究光系及其电子传递过程提供丰富信息，是研究植物光合生理状况及低温逆境胁迫关系的理想技术。叶绿素荧光动力学技术可以快速、无损伤地获得植物不同部位的抗寒能力，将为植物引种驯化以及新品种抗寒性的鉴定和推广提供一条新的捷径。当植物受到逆境胁迫时，其Fv/Fm会表现出下降趋势，下降幅度越大，表明植物受胁迫越严重，反之也可以认为下降幅度越小，则植物抗逆能力越强，因此，Fv/Fm下降幅度可作为评价杨树抗冻能力的一个可靠指标。

表2　 杨树抗冻防病促生剂施用

注：每个处理的杨树抗冻防病促生剂施用时均稀释500倍，施用量均为50 ml，均处理30株杨树。

试验结果表明，通过施用不同配方的杨树抗冻防病促生剂后，多数都能明显地提高其抗寒能力，效果最优的为处理13，即配方4：对氨基苯甲酸1.25 g、6-BA 0.20 g、氢氧化钠0.20 g、甘露醇0.05 g、硝酸钙0.15 g，稀释500倍后连续在8月中旬8月末2次喷施叶片，该试验组银中杨叶片叶绿素荧光参数明显高于对照7.17%，或者说其下降幅度最小(表3)。

木本植物越冬后，如遇到严重冻害，则其顶芽不能正常萌动，因此，顶芽存活率是反映植物抗冻能力的最直接最可靠的指标。由表3可见，处理13(配方4：对氨基苯甲酸1.25 g、6-BA 0.20 g、氢氧化钠0.20 g、甘露醇0.05 g、硝酸钙0.15 g，稀释500倍后连续在8月中旬8月末2次喷施叶片)的顶芽越冬存活率最高，达到81.48%，高出对照12.25%。由此可见，处理13不但提高了银中杨叶片的抗寒能力，也提高了其顶芽的抗寒能力，提高了其越冬存活率。

表3　施用不同配方抗冻促生剂后银中杨抗寒参数变化

3结论

试验使用了9种配方，通过叶绿素荧光参数与顶芽越冬率2种方式评价，发现配方4(对氨基苯甲酸1.25 g、6-BA 0.20 g、氢氧化钠0.20 g、甘露醇0.05 g、硝酸钙0.15 g )在提高杨树抗冻性方面表现最佳。

试验所采用施用方式为将配方4稀释500倍后进行叶面喷施，施用时期为连续在8月中旬8月末2次喷施叶面，效果最佳。

试验所用材料为银中杨扦插盆栽苗。生产实践中，银中杨都是大田扦插苗，盆栽苗与大田苗之间必然存在差异。通过盆栽试验获得的配方在田间试验能否适用，需要进一步试验验证。

参考文献

[1] 王世绩.杨树研究进展[M].北京：中国林业出版社，1995：1-2.

[2] 周蕴薇，刘艳萍，戴思兰.用叶绿素荧光分析技术鉴定植物抗寒性的剖析[J].植物生理学通讯，2006，42(5)：945-950.

[3] 胡胜武，于澄宇，王绥璋，等.甘蓝型油菜抗寒性的鉴定及相关性状的研究[J].中国油料作物学报，1999，21(2)：33-35.

[4] PETERSON R B，SIVAK M N，WALKER D A.Relationship between steady-state fluorescence yield and photosynthetic efficiency in spinach leaf tissue[J].Plant Physiol，1998，88：158-163.

[5] 胡春梅，侯喜林，王敏.低温胁迫对不结球白菜光合及叶绿素荧光特性的影响[J].西北植物学报，2008，28(12)：2478-2484.

[6] 杨虎清，周存山，霍艳荣，等.利用叶绿素荧光预测水蜜桃果实冷害的研究[J].园艺学报，2008，35(7)：945-950.