悬铃散对不同地区悬铃木果球生长及生理指标的影响

刘 进，高 峰，张 妍，谢晓峰，丁万文，袭 梅，徐秀倩

(1.淮安市城区绿化养护技术指导站，江苏 淮安 223000； 2.沂源县园林管理局，山东 沂源 256100；3.荥阳市园林中心绿化养护管理科，河南 荥阳 450100； 4.南京登博生态科技股份有限公司，江苏 南京 210042)

悬铃木[Platanusacerifolia(Ait.)Willd]，为悬铃木科悬铃木属落叶乔木，树冠开阔茂密，枝条开展刚劲，树叶呈掌状形，叶大遮荫，生长迅速，适应力强，繁殖容易，易成活，耐修剪，对烟尘及多种有毒气体抗性很强,是常用的行道树树种之一，目前已成为我国河南、江苏、湖北、安徽、陕西、山东等省部分城市绿化的主要树种[1-6]。但在每年的 4—6月，悬铃木果毛给环境造成严重污染，并会引发过敏性鼻炎、支气管哮喘，影响人们身体健康[7-8]。

针对悬铃木落果飞毛带来的问题，前人尝试了多种治理和改良方法，例如，利用人工整形修剪、高接换头控制悬铃木果毛，以及剪除花枝，抑制悬铃木生殖生长，减少结果数量，从而达到控制飞毛的目的[9-12]。通过选育或诱变育种途径，获得不育或少果悬铃木，减少悬铃木果球数量，从源头减少飘絮的来源[13-16]。除此之外，王长剑等在春季使用20%乙烯利产生了较好的效果，可减少悬铃木结果数量 50%以上，并且抑制悬铃木球果的生长，形成小球果，小球果未能形成果毛，从而降低飘絮的污染[17]。陈燕林等在镇江地区利用果球生长抑制剂使悬铃木果球生长受抑制，果球数量减少，减少了果毛飘絮的污染[18]。本研究在前人研究的基础上，选用悬铃木果球生长抑制剂——悬铃散为试验材料，在淮安、沂源、荥阳3个地区选取试验路段展开试验研究，旨在提高城市行道树的道路环境功能，降低悬铃木飘絮带来的不良影响，保证悬铃木发挥正常的生态绿化功能。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验所用抑制剂悬铃散由南京登博生态科技股份有限公司提供，试验时间历时2 a(2018—2019 年)，分别选取江苏淮安(淮海西路、河南路、承德南路、漕运西路4条道路)、山东沂源(胜利街、历山路、振兴路、健康路4条道路)、河南荥阳(植物园、惠民路、福民路、康泰路4条道路)的行道树悬铃木为试验对象，各地区样树基本情况见表1。

表1 各地区治理时道路样树情况统计

1.2 试验安排

悬铃散为外部喷洒型植物生长抑制剂，会受外界天气情况的影响，故喷洒作业选在各地区无雨天进行，一般选取22:00 以后进行，利用大型喷雾车喷洒悬铃散，在喷洒区域缓慢前行喷洒悬铃散，保证样树均匀喷洒，悬铃散质量分数为0.1%，使用量约为5.5 L/株。每个地区各喷洒2次。各地区喷洒作业时天气情况详情见表2。

表2 悬铃散喷洒作业时各地区天气情况

1.3 试验方法

1.3.1 悬铃木果球采集 喷洒工作结束后，于2019年2月到各地区试验道路进行果球取样，每条道路随机抽取25个果球，每个地区分别采集100个，进行3次重复。

1.3.2 果球直径、含水率及电导率的测定 悬铃木果球直径用数显游标卡尺测量，测量100个果球直径，重复3次。

含水率测定，选取果球100个，称其鲜质量并记录，重复3次，然后置105 ℃烘箱，8 h后称干质量，计算果球含水量。含水率=[(鲜质量-干质量)/鲜质量]×100%

参照山东农学院主编实验方法：取新鲜果球，10个为1组，3个重复，先用蒸馏水洗涤数次，滤纸吸干后加蒸馏水40 mL，30 ℃恒温浸提1 h，震荡摇匀。用电导仪测电导率C1，再将样品放在沸水浴上浸提10 min，冷却，测电导率C2。相对电导率=Cl/C2×100%。

1.3.3 果球SOD、POD活性、可溶性蛋白及可溶性糖含量的测定 果球SOD酶活性按照改进的Dhindsa等[19]方法测定；POD酶活性参照李合生等[20]的方法进行测定；可溶性蛋白含量参照南京林业大学《植物生理实验指导》，采用考马斯亮蓝染色法[21]进行测定；采用蒽酮比色法对果球可溶性糖含量[22]进行测定。

1.3.4 果球整体防治效果测定 喷洒作业前，于2018-03-15,2018-03-16和2018-03-19分别对荥阳、淮安、沂源试验道路样树进行2017年的果球数量统计，2019年2月到各地区试验道路进行样树2018年果球数量统计，每条道路随机选取样树10株，每样树随机选取样枝10个。

整体防治效果计算方法：防治效果(%)=[(药前球果数-药后球果数)/药前球果数]×100。

1.4 数据处理

对所有数据处理均用 Grappad prism7.0 进行方差分析并作图。

2 结果与分析

2.1 喷洒悬铃散对各地区悬铃木果球电导率、果球大小和含水率的影响

由表3可知，淮安、沂源和荥阳3个地区的悬铃木，2018年经过喷洒悬铃散后，果球电导率较2018年治理前显著升高，而含水率和果球大小较2018年治理前显著减小。治理后，对3个地区悬铃木果球样本电导率、大小及含水率的变化幅度比较分析，发现淮安、沂源和荥阳3地区各指标下降幅度略有不同，淮安、沂源和荥阳3个地区悬铃木果球电导率分别上升了44.09%，40.81%，54.69%，含水率分别下降了18.27%，12.25%，21.01%,果球大小分别下降了39.88%，34.83%，45.26%(见图1)，但3个地区各指标变化幅度间无明显差异，说明喷洒悬铃散，对3个地区悬铃木果球电导率、大小及含水率的作用效果无明显差异。

表3 不同地区悬铃木果球的电导率、果球大小和含水量

注：同指标相同小写字母表示结果无显著性差异(P>0.05)。图1 治理后不同地区悬铃木果球样本电导率、大小及含水率的变化幅度

2.2 喷洒悬铃散对各地区悬铃木果球SOD酶、POD酶活性，可溶性糖及可溶性蛋白含量的影响

由表4可知，沂源和荥阳地区的悬铃木，经过2018年喷洒悬铃散后，果球SOD酶活性较2018年治理前显著升高。淮安、沂源和荥阳3个地区的果球POD酶活性较2018年治理前显著升高。3个地区的果球可溶性糖含量和可溶性蛋白含量显著下降。从3个地区悬铃木果球样本SOD酶活性、POD酶活性、可溶性糖及可溶性蛋白含量的变化幅度来看，荥阳地区悬铃木果球SOD酶活性上升幅度最明显，为90.51%；可溶性糖和可溶性蛋白含量下降幅度最为明显，分别为38.96%，42.71%。淮安地区悬铃木果球POD酶活性上升幅度最为明显，为69.83%。通过比较分析可得，喷洒悬铃散对3个地区悬铃木果球SOD酶活性、POD酶活性及可溶性蛋白含量的影响存在差异，对3个地区悬铃木果球可溶性糖的影响无明显差异(见图2)。

2.3 喷洒悬铃散后各地区悬铃木果球飘絮整体治理效果

由图3可以看出，淮安、沂源和荥阳地区的悬铃木，经过2018年悬铃散喷洒后其果球数量明显下降，其中淮安悬铃木果球数量下降幅度为67.85%，3个地区中抑制作用最为突出，沂源和荥阳的抑制效果也均高于50%，沂源果球数量下降幅度为57.20%，荥阳果球数量下降幅度为54.63%。悬铃散在3个地区喷洒使用后,其对悬铃木飘絮的治理效果均有较为明显的作用。

表4 不同地区悬铃木果球的SOD酶活性、POD酶活性、可溶性糖含量及可溶性蛋白含量

注：同指标不同小写字母表示结果存在显著性差异(P<0.05)。图2 治理后不同地区悬铃木果球样本SOD酶、POD酶、可溶性糖及可溶性蛋白含量的变化幅度

注：不同小写字母表示显著性差异(P<0.05)。图3 不同地区悬铃木果球飘絮治理整体防治效果

3 讨论

本试验所用的悬铃散,其本质为植物生长抑制剂，可影响植物繁殖器官的生长，最终会表现为植物外部生长的减弱。研究发现，淮安、沂源和荥阳地区喷洒悬铃散后，悬铃木果球大小显著降低，悬铃散对悬铃木的果球生长产生了抑制作用，果球数量减少和果球变小。当植物受到逆境影响时，细胞膜遭到破坏，膜透性增大，细胞内的电解质外渗，植物电导率增大，植物体内含水率会发生变化[23-25]。本试验发现，在淮安、沂源和荥阳地区喷洒悬铃散后，悬铃木果球的电导率明显增加，果球含水率明显降低。喷洒悬铃散药剂后，悬铃木果球生长受到抑制，细胞膜透性增加，细胞稳定性降低。且因地区地理环境的差异，其作用效果略有不同。

目前的研究表明，植物面对逆境胁迫时会通过提高植物抗氧化酶活性，来诱导 ROS 清除系统相关基因的表达，降低ROS 积累引起的植物伤害[26-27]，SOD 酶和POD 酶的活性会产生相应的变化[28-29]，胁迫严重时会导致植物细胞代谢紊乱，从而破坏植物细胞结构，降低植物细胞基本功能[30]。本研究发现，喷洒悬铃散后，淮安、沂源和荥阳地区悬铃木果球POD 酶和SOD 酶活性较2018年治理前明显升高，说明喷施悬铃散对悬铃木果球的生长起到胁迫作用，激发了悬铃木果球体内保护酶系统的活性以做出保护性反应，消除果球内多余的ROS。悬铃散在淮安、沂源和荥阳3个地区的作用效果基本相同。

逆境条件下可溶性糖、可溶性蛋白含量可为植物提供能源物质，维持一定的渗透压[31-32]，保证植物的正常生长。在喷施悬铃散后发现，淮安、沂源和荥阳地区试验路段的悬铃木果球可溶性糖、可溶性蛋白含量显著下降。喷施悬铃散显著降低悬铃木果球的营养积累，导致果球能源物质储备量减少，从而抑制悬铃木果球的生长，降低了果球飘絮带来的环境污染。

从整体防治效果来看，喷施悬铃散，使淮安、沂源和荥阳地区的悬铃木果球含水率下降，电导率增加，导致果球生长受到抑制，同时果球本身营养物质积累减少，导致果球数量显著减少，从而减少悬铃木果毛数量，达到减弱悬铃木果毛飘絮的污染目的，由于地理位置及气候特点的差异，悬铃散在这些地区的使用效果略微不同，其中综合效果最为明显的为荥阳，沂源次之。