2種防凍液對‘胎里紅’棗枝條抗凍性的影響

劉麗　郭俊英　薛華柏　溫留洋　沈江燕

摘要：為了解2種防凍液的使用效果，測定不同濃度防凍液處理的‘胎里紅棗樹枝條分別在-16、-21、-26℃的低溫條件下處理12h的電解質滲出率變化情況。結果表明，鄭州標典化工有限公司生產的防凍液處理的枝條在-21℃、-26℃時電解質滲出率均小于50%，而對照則大于50%，說明該防凍液具有一定的防凍效果，能使處理過的‘胎里紅棗枝條比沒處理的枝條所耐受的臨界低溫降低4～5℃；而自制防凍液處理的枝條電解質滲出率和對照之間無明顯差別，說明其起不到防凍效果。

關鍵詞：防凍液；電解質滲出率；抗寒性

中圖分類號：S665.1

文獻標志碼：A

論文編號：2014-0733

0引言

棗屬鼠李科（Rhamnaceae）棗屬植物，是重要的經濟樹種，原產于中國，已有3000年以上的栽培歷史。棗樹由于具有抗逆性強、早果速豐、營養豐富、經濟效益和生態效益顯著等特點而在國內廣泛栽培。近年來，隨著中國棗產業的發展，棗樹栽培區域不斷擴大，分布范圍越來越廣，已遠遠超出了以前劃分的北界線。并且，北部寒冷地區棗樹凍害頻繁發生，就連傳統棗區凍害也時有發生，棗樹凍害已成為生產中的重要問題之一。

高梅秀等指出將電解質滲出率的40%-60%作為棗品種臨界致死的生理指標。劉平等通過電導率法計算的‘淶水鈴棗、‘毛卜彥鈴棗、‘月光棗、‘辣椒棗和‘冬棗抗寒性結果與大田調查統計數據相吻合。萬中武采用電導法配合Logistic曲線方程對系列低溫處理后不同棗樹品種枝條的電解質滲出率與溫度關系進行模擬，所求的拐點溫度值和其他方法求得的溫度基本一致。高京草等認為電導率法是簡便、快速、準確的鑒定棗樹枝條抗寒性的方法。這些抗寒性研究為抗寒性評價提供了一定的指導，以便服務于生產。目前，生產上棗樹的越冬防寒多是停留在農業措施上，如樹干刷石灰、包裹樹干、棗園熏煙、清雪、整枝等方法。但是這些方法消耗大量的人力和物力，過于浪費成本。筆者旨在利用電導率法尋找出一種能為棗樹提供有效防寒保護的防凍劑，并能在一定程度上節約勞動成本。

1材料與方法

1.1試驗時間、地點

研究田間試驗于2012年在中國農業科學院鄭州果樹研究所試驗園進行，室內試驗在農業部果樹育種技術重點實驗室進行。

1.2試驗材料

在中國農業科學院鄭州果樹研究所試驗園選取生長健壯、粗細一致的1-2年生‘胎里紅棗樹枝條。

防凍液分為成品防凍液和自制防凍液，成品防凍液為鄭州標典化工有限公司出產的植物防凍液，自制防凍液按照尿素：聚乙二醇2000：聚丙烯酰胺：水=1：3：2：94。配制時按需水量將水分成3份，分別依次將尿素、聚乙二醇2000、聚丙烯酰胺充分溶解，依次將3種溶液加在一起，邊到邊攪拌，將3種溶液混合均勻待用。

1.3試驗方法

將2種防凍液分別稀釋50、75、100倍備用。將棗樹枝條剪成10cm左右的小段，分成7組，每組9根。用自來水和去離子水沖洗干凈后用濾紙吸干水分，分別用清水和上述各種濃度的防凍液噴涂，在通風陰涼處于室溫下自然晾干待低溫處理。溫度處理為-16、-21、-26℃處理12h，每個處理3根，共計21個處理（表1）。將處理后的枝條剪成2mm左右的小段，每個處理稱取1.5g，加入10mL去離子水，用真空泵抽氣15min；振蕩1次，加塞后置25℃下放置3h，取出再振蕩1次；靜置后用DDS-307A型電導儀測定電導率；后置沸水浴中15min，冷卻后測煮沸電導率，每種處理3次重復。電解質滲出率計算如式（1）。對試驗結果采用鄧肯氏新復極差檢驗法進行分析。顯著水平，P=0.05。

電解質滲出率=處理電導率/煮沸電導率×100%………（1）

2結果與分析

從表2可以看出，不同處理電解質外滲率是有差異的。在同一低溫處理下，-16℃低溫處理下的枝條電解質滲出率均未達到50%，但未經過防凍液處理的枝條滲出率要明顯高于經過防凍液處理過的枝條滲出率；在-21℃低溫處理下，對照的電解質滲出率達到51.26%，而經過不同濃度防凍液處理的枝條在此溫度下均未達到50%；同樣在-26℃低溫處理下，對照的電解質滲出率達到56.24%，經過不同濃度防凍液處理的枝條在此溫度下也均未達到50%。說明該防凍液對‘胎里紅棗樹枝條的防凍能力有一定效果，能使處理過的‘胎里紅棗枝條所耐受的臨界低溫降低4-5℃。不同濃度的處理間也是有差異的，總的來說75倍的防凍液處理后的電解質外滲率相對比較低，為最佳的處理倍數。

從表3可以看出，不同處理組合的電解質外滲率雖有差異，但同一溫度不同處理與對照相比并無明顯規律：同一溫度處理下，經過防凍液處理的電解質外滲率反倒大于對照；而不同溫度處理下，在-21℃經過不同濃度自制防凍液處理的枝條電解質滲出率大于50%，而在-26℃經過不同濃度自制防凍液處理的枝條電解質滲出率又小于50%。說明所制作的防凍液不穩定。該配方有待繼續摸索。

3結論

在不同溫度處理下的枝條電解質滲出率存在著極顯著的差異。在同一處理溫度條件下，經過鄭州標典化工有限公司生產的防凍液處理的枝條電解質滲出率明顯低于對照，其中在-21℃低溫處理下，對照的電解質滲出率達到51.26%，而經過不同濃度防凍液處理的枝條在此溫度下均未達到50%；說明成品防凍液還是有一定的防凍效果，而且在同一低溫處理下，75倍處理的電解質滲出率相對較小為最佳處理倍數。但是經自制防凍液處理的枝條電解質滲出率和對照枝條電解質滲出率之間卻無法判斷處理和對照之間是否存在明顯差別，試驗結果沒有規律性，說明自制的防凍液本身可能不夠穩定。

4討論

韓玉虎認為細胞膜是植物凍害的原始部位之一，低溫對膜的傷害會使電解質滲出率增高。當植物組織遇到低溫影響時，其透性增大，細胞內各種可溶性物質包括電解質將有不同程度的外滲，外滲愈多，電解質滲出比率就越高，電導率值就越大，表明質膜受凍損傷的程度越大。用電導法測定膜透性變化來判斷植物的抗寒性是較可靠的方法，該方法已應用于葡萄、梨、蘋果等果樹抗寒性的評價。

張梟等通過合成醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸四元共聚合乳液，并添加陶瓷粉，制成高分子保護膜，將該膜均勻涂于寒富蘋果1年生枝條及頂花芽進行抗寒性試驗，結果發現在-45～-33℃低溫脅迫下，涂膜1年生枝條相對電導率均明顯低于對照；田間觀察涂膜項花芽越冬期間80%以上無凍害，并推遲其10天萌芽。萬超瑛等用一定比例的醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、復配乳化劑、聚乙烯醇、氧化還原引發劑、緩沖劑等利用氧化-還原體系合成共聚合乳液，該乳液對果樹等植物耐寒性的提高具有十分明顯的效果。筆者也試圖合成這樣一種保護膜，可能因為工藝問題最終聚合的都只是懸濁液，久置后沉淀，無法形成乳液。筆者自制的防凍液是分析市面上的防凍劑成分含量自制而成，但是防凍效果不顯著，有待進一步研究。

本研究采用人工控制的低溫，雖然和自然條件有所區別，但只要選擇的溫度能夠反映自然條件下棗樹所能耐受的臨界低溫，還是能很好地反映植株的實際抗凍能力。未經過防凍液處理的棗枝條致死溫度在-21～-16℃，在-21～-16℃增加溫度梯度能更好地反映供試防凍劑的防凍效果。