喷施不同药剂对苹果花抗霜冻能力的影响

中图分类号：S661.1 文献标识码：A 文章编号：1002-2910（2025）02-0022-05

Effects of spraying different chemicals on frost resistance of apple flowers

LU Chao1， JIANG Caina²， XUE Xiaomin1* （1.Shandong InstituteofPomology/State Key Laboratory ofNutrient Useand Management，Taian，Shandong 271000， China; 2.College of Horticulture， China Agricultural University， Beijing l0o193， China）

Abstract： Using the flowers of Fuji apple in full bloom as experimental materials， the effects of spraying organic calcium， frost-proof agent and brassinolide on the freezing situation and cold-resistance physiological indexes of flowers were studied by artificial simulation of frost conditions. The results showed that spraying organic calcium， frost-proof agent and brassinolide could reduce the freezing rate of flowers， and spraying organic calcium was the most effective. Compared with the control， the relative conductivity of spraying organic calcium at different low temperature duration decreased and the soluble protein content increased. The proline content of spraying frost-proof agent at different low temperature duration decreased. The SOD activity of spraying brassinolide at different low temperature duration increased; The POD activity of spraying organic calcium at different low temperature duration increased. The malondialdehyde content decreased after spraying brassinolide for different duration of low temperature.

Key words： apple; florescence; frost; relative conductivity; osmoregulatory substances; protective enzyme activity

霜冻是影响中国苹果生产最主要的气象灾害之一，近年来呈现出多发频发的特点，导致部分苹果产区霜冻灾害呈加重趋势，对苹果生产危害最重的是花期霜冻。花器官抗寒性差，花期发生霜冻时轻者表现为花瓣变成灰褐色并逐渐干枯脱落；稍重者花丝、花药和雌蕊变成褐色或黑色并逐渐干缩；重者子房变成淡褐色并逐渐皱缩（图1），花梗基部产生离层而脱落。为降低花期霜冻产生的危害，提高花器官的抗寒性是有效途径之一。目前生产上提高花器官抗寒性的措施多为喷施天达2116、芸苔素481、自制营养液等，这些措施虽可以一定程度上减轻霜冻危害，但抗霜冻效果不甚理想[1-3]，与苹果产业高质量发展的要求仍有很大差距。因此，筛选出更为有效的抗霜冻药剂，提高苹果产业防御霜冻灾害的能力，成为实现苹果产业高质量发展所亟需解决的技术问题。本试验以苹果盛花期花朵为试材，采用人工模拟霜冻条件的方法，研究喷施不同药剂对花朵受冻情况及抗寒性生理指标的影响，以期为筛选高效抗霜冻药剂提供参考。

图1苹果花子房受冻害状

1材料与方法

1.1 试验材料

试验用花朵采自山东省果树研究所天平湖试验示范基地，品种为烟富3号，砧木为M26，2010年栽植，株行距 1 . 5 m× 4 m ，平地果园。于2024年4月7日苹果盛花期采样。采样时，选择生长发育正常、树相一致的20株树作为采样树，从树冠东西南北方向选取处于完全开放状态的正常花朵共计1080朵，采后迅速带回试验室。

1.2 试验处理

根据生产经验，-2℃低温持续时，花朵会出现明显受冻现象。因此，试验设3种药剂、3种低温持续时间，以喷清水为对照，共12个处理，每处理重复3次，每处理每重复用花朵30朵。试验用药剂为有机钙、防霜灵、芸苔素，其中有机钙为本课题组研制，粉剂，喷施浓度为 1 5 0 m g / k g ；防霜灵为中国农业大学研制，液体制剂，喷施浓度为防霜灵：水 . = 1 ： 5 ；芸苔素为湖北优世康生物科技有限公司生产，液体制剂，2，4-表芸苔素内酯含量为0 . 0 0 1 % ，S-诱抗素含量为 0 . 2 4 9 % ，喷施浓度为2000倍液。各处理喷施至花朵均匀附着液滴为止。低温持续时间为 2 h 、、 6 h 。

1.3 人工模拟霜冻

采用宁波赛福实验仪器有限公司生产的ZGX-260型植物生长箱。喷施了药液的花朵常温下放置6h后放入生长箱，然后将生长箱内温度降至持续，再将温度迅速降至-2℃，持续 2 h 时取出部分处理、时取出部分处理、6h时取出部分处理。

1.4 指标测定

各处理达到相应低温持续时间后，从生长箱中迅速取出花朵，常温下放置 2 h 后，观察其受冻情况，以子房呈水浸状并变褐色为花朵受冻的判定标准，统计花朵受冻率，并测定花朵抗寒性生理指标，包括相对电导率、渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸）含量、保护酶（SOD、POD、CAT）活性、丙二醛（MDA）含量。

相对电导率参照李合生④的方法，采用DDS-11A型电导率仪测定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝染色法测定；脯氨酸含量采用磺基水杨酸浸提一酸性节三酮显色法测定；SOD活性采用硝基四氮唑蓝还原法测定；POD活性采用愈创木酚比色法测定；CAT活性采用过氧化氢法测定；MDA含量采用硫代巴比妥酸显色法测定。

花朵受冻率（ % ） = 受冻花朵数 / 3 0 × 1 0 0

2 结果与分析

2.1对花朵受冻率的影响

从表1看出，喷施有机钙、防霜灵、芸苔素均能降低花朵受冻率，其中以喷施有机钙效果最明显，低温不同持续时间均未出现花朵受冻情况；喷施防霜灵与对照相比，低温持续 4 h 的花朵受冻率降低了12.2个百分点，降幅为 8 4 . 7 % ，低温持续6h的花朵受冻率降低了12.3个百分点，降幅为 78 . 8 % ；喷施芸苔素与对照相比，低温持续的花朵受冻率降低了6.6个百分点，降幅为 4 5 . 8 % ，低温持续6h的花朵受冻率降低了4.5个百分点，降幅为 2 8 . 8 % 。

表1不同药剂对苹果花朵受冻率的影响

2.2对相对电导率的影响

从表2看出，喷施有机钙、防霜灵、芸苔素对相对电导率的影响不尽相同，其中喷施有机钙与对照相比，低温持续 2 h 、、 6 n 的相对电导率均有所降低，分别降低了1.4个百分点、2.5个百分点、5.9个百分点，降幅分别为 2 . 1 % 、 4 . 0 % 、8 . 4 % ；喷施防霜灵与对照相比，低温持续的相对电导率分别降低了2.1个百分点、1.8个百分点，降幅分别为 3 . 1 % 、 2 . 9 % ，低温持续 6 n 的相对电导率增加了0.2个百分点，增幅为0 . 3 % ；喷施芸苔素与对照相比，低温持续2 h 的相对电导率降低了2.0个百分点，降幅为 3 . 0 % 低温持续的相对电导率分别增加了4.7个百分点、1.8个百分点，增幅分别为 7 . 6 % . 2 . 6 % 。

表2不同药剂对苹果花朵相对电导率的影响%

表3 不同药剂对苹果花朵可溶性糖含量的影响mg/g

2.3对渗透调节物质含量的影响

2.3.1对可溶性糖含量的影响从表3看出，喷施有机钙、防霜灵、芸苔素对可溶性糖含量的影响有所差异，其中喷施有机钙与对照相比，低温持续 2 h 、的可溶性糖含量分别增加了 6 . 1 m g / g 、7 . 8 m g / g ，增幅分别为 7 . 4 % 、 9 . 6 % ，低温持续 6 h 的可溶性糖含量降低了 0 . 4 m g / g ，降幅为0 . 5 % ；喷施防霜灵与对照相比，低温持续2 h 的可溶性糖含量增加了 6 . 4 m g / g ，增幅为 7 . 8 % ，低温持续的可溶性糖含量分别降低了 1 . 2 m g / g 、3 . 3 m g / g ，降幅分别为 1 . 5 % 、3 . 8 % ：喷施芸苔素与对照相比，低温持续 2 h 、 6 n 的可溶性糖含量分别降低了 0 . 8 m g / g 、 7 . 7 m g / g ，降幅分别为 1 . 0 % 、 8 . 9 % ，低温持续的可溶性糖含量增加了 1 . 0 m g / g ，增幅为 1 . 2 % 。

2.3.2对可溶性蛋白含量的影响从表4看出，喷施有机钙、防霜灵、芸苔素对可溶性蛋白含量的影响不尽相同，其中喷施有机钙与对照相比，低温持续的可溶性蛋白含量均有所增加，分别增加了 1 . 2 m g / g、 0 . 5 m g / g 、 1 . 5 m g / g ，增幅分别为 1 0 . 5 % 、 4 . 1 % 、1 4 . 3 % ；喷施防霜灵与对照相比，低温持续的可溶性蛋白含量分别降低了 1 . 2 m g/g、0 . 1 m g / g ，降幅分别为 1 0 . 5 % 、 0 . 8 % ，-2.0℃低温持续 6 h 的可溶性蛋白含量增加了，增幅为 1 6 . 2 % ；喷施芸苔素与对照相比，低温持续的可溶性蛋白含量分别增加了 0 . 1 m g / g 、 0 . 2 m g / g ，增幅分别为 0 . 9 % 、1 . 9 % ，低温持续的可溶性蛋白含量降低了1 . 7 m g / g ，降幅为 1 4 . 0 % 。

2.3.3对脯氨酸含量的影响从表5看出，喷施有机钙、防霜灵、芸苔素对脯氨酸含量的影响有所差异，其中喷施有机钙与对照相比，低温持续 2 h 、6h的脯氨酸含量分别增加了 2 2 . 5 μ g/ g 、 1 9 . 4 μ g / g 增幅分别为 9 . 3 % 、 9 . 1 % ，低温持续的脯氨酸含量降低了 1 5 . 9 μ g / g ，降幅为 6 . 6 % ；喷施防霜灵与对照相比，低温持续 2 h 、、的脯氨酸含量均有所降低，分别降低了 9 . 0 μ g / g 、8 . 8 μ g/ g ， 2 . 4 μ g/ g ，降幅分别为 3 . 7 % 、 3 . 6 % 、 1 . 1 % 喷施芸苔素与对照相比，低温持续 2 h、" 的脯氨酸含量分别降低了 3 3 . 9 μ g / g 、 4 8 . 8 μ g / g ，降幅分别为 1 4 . 1 % 、 2 0 . 1 % ，低温持续 6 n 的脯氨酸含量增加了 6 . 8 μ g / g ，增幅为 3 . 2 % 。

表4不同药剂对苹果花朵可溶性蛋白含量的影响

表5不同药剂对苹果花朵脯氨酸含量的影响 ug/g

2.4对保护酶活性的影响

2.4.1对SOD活性的影响从表6看出，喷施有机钙、防霜灵、芸苔素对SOD活性的影响不尽相同，其中喷施有机钙与对照相比，低温持续 2 h 的SOD 活性降低了 1 5 2 . 5 U / m g prot，降幅为 1 5 . 2 % ，低温持续、 6 n 的SOD活性分别增加了1 1 . 1 U / m g prot、 2 3 6 . 7 U / m g prot，增幅分别为 1 . 1 % 、2 2 . 1 % ；喷施防霜灵与对照相比，低温持续2 h 、 6 n 的 SOD 活性分别降低了 1 5 8 . 8 U / m g prot、3 5 1 . 6 U / m g prot，降幅分别为 1 5 . 8 % . 3 2 . 9 % ，低温持续的 SOD 活性增加了 4 4 6 . 0 U / m g prot，增幅为 4 4 . 5 % ；喷施芸苔素与对照相比，低温持续 2 h h， 4 h， 6 h 的SOD活性均有所增加，分别增加了、166.4 U/mg prot、29.7 U/mg prot，增幅分别为 3 . 3 %、1 6 . 6 % 、 2 . 8 % 。

2.4.2对POD活性的影响从表7看出，喷施有机钙、防霜灵、芸苔素对POD活性的影响有所差异，其中喷施有机钙与对照相比，低温持续、6h的 P O D 活性均有所增加，分别增加了4 4 . 6 U / m g prot、 1 4 . 9 U / m g prot、 6 2 . 6 U / m g prot，增幅分别为 1 9 . 0 % 二 5 . 4 % 、 34 . 8 % ；喷施防霜灵与对照相比，低温持续 2 h 、 6 n 的POD活性分别增加了 4 9 . 6 U / m g prot、 9 6 . 5 U / m g prot，增幅分别为2 1 . 1 % 、 5 3 . 7 % ，低温持续的POD活性降低了 9 . 8 U / m g prot，降幅为 3 . 5 % ；喷施芸苔素与对照相比，低温持续 2 h 、 6 n 的POD活性分别增加了 5 3 . 0 U / m g prot、 4 7 . 4 U / m g prot，增幅分别为 2 2 . 5 % 2 6 . 4 % ，低温持续 4 h 的POD活性降低了 1 0 7 . 4 U / m g prot，降幅为 3 8 . 6 % 。

表6不同药剂对苹果花朵SOD 活性的影响 prot

表7不同药剂对苹果花朵POD 活性的影响 U/mg prot

2.4.3对CAT活性的影响从表8看出，喷施有机钙、防霜灵、芸苔素对CAT活性的影响不尽相同，其中喷施有机钙与对照相比，低温持续 2 h 、4h的CAT活性分别增加了 1 5 . 3 U / m g prot、3 5 . 1 U / m g prot，增幅分别为 2 2 . 4 % 、 78 . 7 % ，低温持续6h的CAT活性降低了 4 . 2 U / m g prot，降幅为 6 . 1 % ；喷施防霜灵与对照相比，低温持续 2 h 、4h的CAT活性分别增加了 1 8 . 8 U / m g prot、2 0 . 6 U / m g prot，增幅分别为 2 7 . 6 %、 4 6 . 2 % ，低温持续6h的CAT活性降低了 7 . 9 U / m g prot，降幅为 1 1 . 4 % ；喷施芸苔素与对照相比，低温持续 2 h 、6h的CAT活性分别降低了21.0U/mg prot、3 6 . 3 U / m g prot，降幅分别为 3 0 . 8 % 、 5 2 . 5 % ，低温持续的CAT活性增加了 3 0 . 1 U / m g prot，增幅为 67 . 5 % 。

表8不同药剂对苹果花朵CAT活性的影响U/mgprot

2.5 对MDA含量的影响

从表9看出，喷施有机钙、防霜灵、芸苔素对丙二醛含量的影响有所差异，其中喷施有机钙与对照相比，低温持续 2 h 、6h的丙二醛含量分别增加了 0 . 9 n m o l / g， 3 . 4 n m o l / g ，增幅分别为 2 . 3 % 、9 . 7 % ，低温持续的丙二醛含量降低了1 0 . 7 n m o l / g ，降幅为 23 . 3 % ；喷施防霜灵与对照相比，低温持续的丙二醛含量分别降低了，降幅分别为 1 8 . 2 %、 2 9 . 0 % ，低温持续 6 h 的丙二醛含量增加了3 . 2 n m o l / g ，增幅为 9 . 1 % ；喷施芸苔素与对照相比，低温持续 2 h 、、 6 n 的丙二醛含量均有所降低，分别降低了、、2 . 4 n m o l / g ，降幅分别为 3 . 9 % 、 2 8 . 5 % 、 6 . 9 % 。

表9不同药剂对苹果花朵MDA含量的影响

3小结

喷施有机钙、防霜灵、芸苔素均能降低花朵受冻率，其中以喷施有机钙效果最明显，低温持续 2 h 、" 、 6 n 均未出现花朵受冻情况。3种药剂提高花朵抗霜冻能力的作用由大至小依次为有机钙、防霜灵、芸苔素。

与对照相比，喷施有机钙低温持续 2 h 、、6h的相对电导率均有所降低，说明喷施有机钙能提高细胞壁和细胞膜的完整性和稳定性，提高细胞抵御低温冻害的能力；喷施防霜灵、芸苔素低温持续 2 h 、、 6 n 的相对电导率变化

与对照相比，喷施有机钙、防霜灵、芸苔素低温持续 2 h 、、 6 n 的可溶性糖含量变化没有明显规律；喷施有机钙低温持续 2 h 、、 6 n 的可溶性蛋白含量均有所增加。可溶性蛋白含量的增加可以增加花朵内束缚水的含量，有利于维持细胞膨压，同时提高细胞质浓度，防止结冰。喷施防霜灵低温持续 2 h 、、6h的脯氨酸含量均有所降低。说明防霜灵可能通过物理保护（膜稳定、冰晶抑制）和生化调控（抑制脯氨酸合成、激活替代途径）双重机制，降低了苹果花朵在低温胁迫下对脯氨酸的依赖。

与对照相比，喷施芸苔素低温持续 2 h 、、6h的SOD活性均有所增加；喷施有机钙低温持续 2 h、" 、6h的POD活性均有所增加；喷施有机钙、防霜灵、芸苔素低温持续 2 h 、、6h的CAT活性变化没有明显规律。该现象表明植物可通过差异化调控保护酶活性应对低温胁迫，后续研究可结合蛋白质组学和代谢组学，深入解析不同处理对活性氧（ROS）代谢网络的全局调控机制。