機(jī)油乳劑對(duì)朋娜臍橙光合特性的影響

摘要：以朋娜臍橙為材料，采用葉面噴施方式，比較了5種機(jī)油乳劑對(duì)葉片光合特性影響的差異。結(jié)果表明，所有機(jī)油乳劑都會(huì)在一定時(shí)段內(nèi)顯著降低朋娜臍橙葉的Pn、Gs和Tr，提高了Ci，但法夏樂(lè)從第4天起多數(shù)光合指標(biāo)高于對(duì)照，綠穎處理葉在第7天恢復(fù)正常，蚧敵在處理后第25天也可恢復(fù)正常，而蚧螨靈和太極機(jī)油到處理后第65天各項(xiàng)光合指標(biāo)仍顯著低于對(duì)照。所有機(jī)油乳劑導(dǎo)致臍橙葉Pn下降既有非氣孔因素也有氣孔因素，但主導(dǎo)因素為非氣孔因素，即機(jī)油乳劑降低了葉肉細(xì)胞的光合活性。

關(guān)鍵詞：朋娜臍橙；機(jī)油乳劑；光合特性

中圖分類號(hào)：S666.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-9980(2011)01-26-05

機(jī)油乳劑主要成分為礦物油，通過(guò)對(duì)害蟲進(jìn)行物理封閉而使其窒息死亡，可連續(xù)使用不產(chǎn)生抗藥性，對(duì)人畜無(wú)毒，對(duì)天敵殺傷力小，在自然狀態(tài)下分解快，對(duì)人畜安全，全世界作為農(nóng)藥使用已超過(guò)100a歷史，在果樹、蔬菜、花卉、棉花、糧食等作物上均有廣泛使用。在柑橘生產(chǎn)上，機(jī)油乳劑廣泛用于防治紅蜘蛛、蚧殼蟲、蚜蟲和潛葉蛾等危害。但是，由于原料和生產(chǎn)工藝不同，其藥效和對(duì)作物的影響存在較大差異。前人的研究表明，機(jī)油乳劑可引起藍(lán)藻凈光合速率、CO₂同化力下降㈣，噴施24h后明顯降低紅樹凈光合速率和氣孔導(dǎo)度，抑制柑橘凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率。柑橘的光合作用不僅影響樹體生長(zhǎng)，還直接關(guān)系到果品的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的機(jī)油乳劑種類繁多，質(zhì)量參差不齊，我們以國(guó)內(nèi)柑橘生產(chǎn)上使用較多的5種機(jī)油乳劑(均為單制劑)為材料，研究其對(duì)柑橘光合特性的影響，旨在為柑橘生產(chǎn)上機(jī)油乳劑的選擇和合理應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試柑橘品種為30a生枳砧(Poncirus trifoliata(L.)Raf.)朋娜臍橙(CLtrus sinensis Osbeck)。機(jī)油乳劑有：99.9％綠穎(EnSpray)為韓國(guó)SK商事株式會(huì)社產(chǎn)品；法夏樂(lè)(Citrole)為法國(guó)道達(dá)爾流體公司精制石蠟油：礦物油95％機(jī)油乳劑(又名蚧敵)為上海迪拜農(nóng)藥有限公司產(chǎn)品；蚧螨靈為江蘇海光石油制品有限公司產(chǎn)品；95％機(jī)油乳油(以下簡(jiǎn)稱“太極機(jī)油”)為湖北太極生化有限公司產(chǎn)品。

1.2 方法

試驗(yàn)于2009年在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院柑桔研究所試驗(yàn)果園進(jìn)行，選取24株長(zhǎng)勢(shì)基本一致的試驗(yàn)樹，栽培管理?xiàng)l件完全相同，隨機(jī)分成6組，每組4株樹，單株小區(qū)，4次重復(fù)。每組為1個(gè)處理或?qū)φ铡Ｔ诿恐暝囼?yàn)樹上選生長(zhǎng)方位和光照等自然條件基本相同的當(dāng)年春梢營(yíng)養(yǎng)枝，從上往下第3枚正常葉，每株選2枚葉，掛上標(biāo)簽標(biāo)記。每種機(jī)油乳劑1個(gè)處理，濃度均為100倍液，以噴清水為對(duì)照(CK)，8月25日對(duì)標(biāo)簽標(biāo)記的枝葉噴布機(jī)油乳劑，將葉片正反兩面噴至滴水狀。

1.3 光合特性測(cè)定

光合特性用Li-6400型便攜式光合作用測(cè)定系統(tǒng)(美國(guó)Li-cor公司)測(cè)定。噴布前1d測(cè)定試驗(yàn)樹和對(duì)照樹的光合特性初始值，噴布24h后測(cè)定第1次，此后每間隔2-30d測(cè)定1次，最后1次測(cè)定為處理后65d。每次測(cè)定時(shí)分早上和中午2個(gè)時(shí)段，分別為8:30-10:30和12:00-14:00。環(huán)境條件為：空氣流速為500 mL·min^-1；光量子通量控制為800μmol·m^-2·s^-1(紅藍(lán)光源)；COs濃度控制為(380±15)μmol·mol^-1，環(huán)境溫度(30±10)℃。每株測(cè)2枚葉，每枚葉讀取5個(gè)瞬時(shí)凈光合速率(Pn)值，蒸騰速率(Tr)、胞間C0₂濃度(Ci)及氣孔導(dǎo)度(Gs)等參數(shù)。期間記錄環(huán)境溫度、光照和降雨等變化。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)處理采用Excel軟件；方差分析采用SPSS軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種類機(jī)油乳劑對(duì)朋娜臍橙葉片凈光合速率(Pn)的影響

由圖1-A可見，5種機(jī)油乳劑均降低臍橙葉片在早上的Pn，噴布后4d內(nèi)影響最明顯，尤以噴布后第1天的Pn下降幅度最大，與各自葉片在噴布前1d的Pn初始值相比顯著下降，下降幅度由大到小依次為：法夏樂(lè)(76.1％)、綠穎(47.0％)、蚧敵(36.8％)、蚧螨靈(26.7％)和太極機(jī)油(26.2％)，而對(duì)照幾乎沒(méi)有變化(下降3.0％)。但法夏樂(lè)處理葉Pn在第4天即可恢復(fù)正常，綠穎處理的葉Pn到第7天也可恢復(fù)正常：其余3種機(jī)油乳劑處理的葉Pn從處理4d后開始緩慢恢復(fù)，蚧敵處理葉Pn在處理后25d恢復(fù)至正常水平(不顯著低于對(duì)照)，而蚧螨靈和太極機(jī)油處理的葉Pn在處理后第65天仍顯著低于對(duì)照。

圖1-B結(jié)果顯示，各機(jī)油乳劑處理的臍橙葉片在中午的Pn隨處理后時(shí)間的變化趨勢(shì)基本一致，但在同一天，各處理中午的Pn變化與早上有所不同。處理后第1天，蚧敵和綠穎處理葉Pn略高于對(duì)照，但均與對(duì)照無(wú)顯著差異，其余3種機(jī)油乳劑處理葉Pn顯著低于對(duì)照。從處理后第4天開始，法夏樂(lè)處理葉Pn一直高于對(duì)照，但在多數(shù)測(cè)定日與對(duì)照無(wú)顯著差異；蚧螨靈和太極機(jī)油處理葉Pn一直顯著低于對(duì)照：其余機(jī)油乳劑處理葉Pn在多數(shù)測(cè)定日與對(duì)照接近，無(wú)顯著差異。高溫期過(guò)后(處理25d后)，各處理與對(duì)照葉在早上和中午的Pn上升幅度都較大。這主要與溫度下降有關(guān)，與機(jī)油乳劑沒(méi)有直接關(guān)系。

2.2 不同種類機(jī)油乳劑對(duì)朋娜臍橙葉氣孔導(dǎo)度(Gs)和胞間CO₂濃度(Ci)的影響

葉片氣孔導(dǎo)度(Gs)和胞間CO₂濃度(Ci)是影響光合速率的主要因子，氣孔通過(guò)其開閉調(diào)節(jié)蒸騰和光合作用，且氣孔阻力的大小可以直接影響ci，從而影響光合作用。通常單純的氣孔變化會(huì)帶來(lái)Pn、Gs和Ci3者趨于一致變化，但如果CO₂進(jìn)人葉肉細(xì)胞后，葉肉同化CO₂能力下降，CO₂就會(huì)在細(xì)胞間積累，從而導(dǎo)致Ci與Pn和Gs變化趨勢(shì)不一致。圖2一A結(jié)果顯示，從早上葉片Gs變化看，處理后第1天，所有機(jī)油乳劑處理均顯著降低，對(duì)照、綠穎、蚧螨靈、蚧敵、太極機(jī)油、法夏樂(lè)Gs具體表現(xiàn)為0，047 6、0.0340、0.0325、0.0321、0.0295、0.0191mol·m^-2·s^-1，其中尤以法夏樂(lè)為甚，但法夏樂(lè)從第4天開始即與對(duì)照無(wú)顯著差異；蚧螨靈和太極機(jī)油處理葉Gs在大部分測(cè)定日顯著低于對(duì)照，表明其對(duì)氣孔的堵塞作用明顯并且持久；其余機(jī)油乳劑處理葉Gs從第9天開始與對(duì)照相比無(wú)明顯變化規(guī)律。而從葉片Ci變化看，總體變化趨勢(shì)與Pn和Gs相反。在處理后1-9d，幾乎所有機(jī)油乳劑處理葉Ci均顯著高于對(duì)照：處理后11～15d，多數(shù)機(jī)油乳劑處理葉Ci高于對(duì)照：而從處理后25d開始，僅有太極機(jī)油處理葉Ci顯著高于對(duì)照(圖2-B)。說(shuō)明不同機(jī)油乳劑影響葉肉細(xì)胞C0₂同化的持續(xù)時(shí)間存在明顯差異，法夏樂(lè)僅在處理后第1天有明顯影響，而太極機(jī)油則從處理后第4天開始一直存在明顯的影響，因此這幾種機(jī)油乳劑在這幾個(gè)時(shí)間段內(nèi)不僅降低Gs，而且顯著提高Ci。

與早上一樣，機(jī)油乳劑處理葉中午的Pn與Gs的變化也具有很高的一致性(圖1-B、圖3-A)，而Ci與Pn和Gs的變化總體上呈相反趨勢(shì)(圖3-B)。總體而言，各種機(jī)油乳劑處理葉在中午的Cj也明顯高于對(duì)照。例如，在處理后第1天，法夏樂(lè)、蚧螨靈、綠穎、太極機(jī)油、蚧敵Ci從大到小為255.2、239.8、238.8、227，8、227.4μl·L^-1，而對(duì)照僅為204.0μl·L^-1。不同種類的機(jī)油乳劑影響Ci的持續(xù)時(shí)間存在較大差異，總體上與各自在早上對(duì)葉片Ci影響的持續(xù)時(shí)間基本相同，只是從處理后35天開始，各處理測(cè)定葉Ci與對(duì)照均十分接近，無(wú)明顯差異。

2.3 不同種類機(jī)油乳劑對(duì)朋娜臍橙葉蒸騰速率(Tr)的影響

植物的蒸騰作用受氣孔結(jié)構(gòu)和氣孔開度的影響，與氣孔導(dǎo)度息息相關(guān)，又能反映光合速率的高低。臍橙葉Tr隨噴施的機(jī)油乳劑不同而呈現(xiàn)不同的，變化趨勢(shì)(圖4)，Tr的總體變化趨勢(shì)與Pn和Gs接近，特別是與Gs變化趨勢(shì)最接近。各種機(jī)油乳劑對(duì)Tr抑制強(qiáng)度和抑制持續(xù)時(shí)間有明顯差異。總體而言，蚧螨靈和太極機(jī)油對(duì)葉n的抑制作用顯著并且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，綠穎和法夏樂(lè)則有明顯提高葉Tr的作用，蚧敵對(duì)葉Tr無(wú)顯著影響。另外，機(jī)油乳劑對(duì)葉片Tr的影響在早上和中午也有所不同。例如，在早上，法夏樂(lè)(0.49mmol·m^-2·s^-1)處理葉Tr在處理后第1天顯著低于對(duì)照(1.09mmol·m^-2·s^-1)，此后與對(duì)照無(wú)顯著差異；但在中午則明顯不同，葉片Tr在處理后第1天與第65天與對(duì)照很接近，在其余測(cè)定日則顯著高于對(duì)照。

3 討論

植物的光合作用受外界環(huán)境條件和內(nèi)部因素的影響而發(fā)生變化，Pn是衡量植物葉片光合特性的最重要指標(biāo)。影響Pn的因素有2類，一是Pn下降Ci也下降時(shí)，稱氣孔因素，即Pn下降的主要原因是氣孔導(dǎo)度的降低；二是Pn下降Ci上升，這是因?yàn)槿~肉細(xì)胞的光合活性下降而導(dǎo)致Pn下降，稱非氣孔因素，有人認(rèn)為一般只根據(jù)Ci的變化方向便可以正確判斷屬于哪一類因素。從本試驗(yàn)結(jié)果看，所有機(jī)油乳劑處理后均導(dǎo)致朋娜臍橙葉片在一定時(shí)段內(nèi)的Pn下降，且Pn下降的同時(shí)大多伴隨Ci的升高，說(shuō)明所有機(jī)油乳劑對(duì)光合的抑制作用主要由非氣孔因素引起，即機(jī)油乳劑降低了葉肉細(xì)胞的光合活性：不過(guò)，不同種類的機(jī)油乳劑導(dǎo)致Pn下降所持續(xù)差異很大，法夏樂(lè)和綠穎一般只影響1～4d，蚧敵一般不超過(guò)9d，而蚧螨靈和太極機(jī)油的影響可持續(xù)2個(gè)多月，主要原因應(yīng)與機(jī)油乳劑化學(xué)成分中碳?xì)浞肿恿看笮∮嘘P(guān)。另外，機(jī)油乳劑處理后1-4d，在早上會(huì)明顯降低葉片Cs，說(shuō)明機(jī)油乳劑對(duì)光合的抑制作用還同時(shí)存在氣孔因素，即機(jī)油乳劑影響了臍橙葉片的氣孔導(dǎo)度，這種影響可能有2個(gè)方面，一是機(jī)油乳劑對(duì)氣孔的物理堵塞，另一方面是機(jī)油乳劑的化學(xué)作用，刺激氣孔保衛(wèi)細(xì)胞出現(xiàn)生理反應(yīng)，從而影響了氣孔的開度。

康建宏等噴施綠穎可以提高或保持聚居枸杞葉片的Pn、Gs、Ci和Tr，Zheng等實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明噴施礦物油不影響杜鵑花葉片的Pn，但顯著降低Tr，而Beattie和Wedding等研究則表明機(jī)油乳劑可抑制柑橘的Pn、Gs和Tr。從本研究結(jié)果看，這可能既有不同植物品種、不同種類機(jī)油乳劑的原因，也有測(cè)定時(shí)間的原因。在早上，幾乎所有機(jī)油乳劑都會(huì)在處理后一定時(shí)間內(nèi)明顯抑制臍橙葉的Pn、Gs和Tr；但在中午，部分機(jī)油乳劑不但對(duì)Pn、Gs和Tr無(wú)抑制作用，反而有提高作用，這可能與機(jī)油乳劑可降低葉片溫度有關(guān)，Beattie等也發(fā)現(xiàn)機(jī)油乳劑可改變夏末秋初的柑橘葉片溫度，而在中午高溫時(shí)段的降溫作用反而有利于Pn、Gs和n的升高。值得一提的是，綠穎和法夏樂(lè)對(duì)朋娜臍橙Pn、Gs和Tr的抑制僅持續(xù)1-7d，后期反而提高，其機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

所有機(jī)油乳劑處理后，都會(huì)在一定時(shí)段內(nèi)顯著降低朋娜臍橙葉的Pn、Gs和rrr，提高Ci。法夏樂(lè)從第4天起多數(shù)指標(biāo)高于對(duì)照，但多數(shù)無(wú)顯著差異：綠穎處理葉到第7天恢復(fù)正常，蚧敵在處理后第25天恢復(fù)正常，而蚧螨靈、太極機(jī)油到處理后第65天各項(xiàng)光合指標(biāo)仍顯著低于對(duì)照。