CN105706822A - 一种提高苹果抗淹水胁迫能力的方法 - Google Patents

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杨洪强
孙玉刚
孙杨
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Abstract

本发明涉及一种提高苹果抗淹水胁迫能力的方法，包括对处于淹水条件下的苹果树在淹水当天或淹水前两天喷施含NaHS溶液，所述NaHS溶液的浓度优选为0.1mmol/L。本发明方法缓解了淹水对植物生长的抑制，并通过详细的实验设计和分析，明确了最佳喷施时期和喷施浓度，这对准确缓解涝害，减少损失具有巨大的实际应用意义。

Description

一种提高苹果抗淹水胁迫能力的方法
技术领域
本发明涉及一种提高苹果抗淹水胁迫能力的方法。
背景技术
大量降雨和大水漫灌加上排水不畅等常使土壤处于淹水状态，长期淹水会导致土壤缺氧而积累大量硫化氢等还原性气体，而硫化氢一直被认为是对植物有毒害的气体，但近年发现H2S同NO和CO一样，可作为气体信号分子调节植物生长发育和对环境的适应，减少植物体内Cu、Cd、Cr和Al等多种重金属的积累，抑制光诱导的气孔张开，延长草莓的货架期等。
土壤淹水会使植物根区陷入低氧或缺氧状态，但有关H2S对淹水条件下苹果的影响尚未见报道。
发明内容
本发明针对目前的问题，提供一种提高苹果抗淹水胁迫能力的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种提高苹果抗淹水胁迫能力的方法，对处于淹水条件下的苹果树喷施NaHS溶液。
优选地，喷施时期为淹水当天或淹水前两天。更为优选地，喷施时期为优选为淹水当天。
优选地，所述NaHS溶液的配制方法为先后称取1700mgKH2PO4、19000mgKNO3、200mg甘氨酸、50mg6-BA，分别置于4个500ml烧杯中，除6-BA需要先用少量0.1mol/L的HCL溶液溶解外，其他均加适量蒸馏水后玻璃棒搅拌促溶，最后分别用蒸馏水定溶至1000ml、1000ml、500ml、500ml容量瓶中，即为1700mg/LKH2PO4、19000mg/LKNO3、200mg/L甘氨酸、50mg/L6-BA母液，分别保存于小口瓶中，贴标签注明名称、浓度、日期。取500ml烧杯，加入二分之一蒸馏水，分别吸取100mlKH2PO4、100mlKNO3、10ml甘氨酸、10ml6-BA母液，依次加入烧杯中，搅拌混匀，最后定溶于1000ml容量瓶中，即为溶液M，称适量NaHS，用溶液M溶解并定溶至1L，混匀、密封，即为NaHS溶液。
优选地，所述NaHS溶液的浓度为0.025-0.2mmol/L。
优选地，所述NaHS溶液的浓度为0.1mmol/L。
本发明的有益效果是：本发明首次发现，淹水条件下一定浓度的H2S能起到缓解涝害的作用，H2S是一种气体，本发明在处理时采用H2S供体NaHS进行配制，并且采用特定的溶剂进行配置得到最合适的硫化氢溶液，淹水条件下H2S的产生量远低于海洋、盐碱和沼泽环境，加之淹水处理时间较短，H2S刚开始产生或产生量较少，外施采用特定溶剂配置的NaHS后，土壤中H2S总量未达到引起毒害的阈值，发挥H2S的低剂量效应，缓解了淹水对植物生长的抑制。另外，本发明通过详细的实验设计和分析，明确了最佳喷施时期和喷施浓度，以及最合适的溶剂，这对准确缓解涝害，减少损失具有巨大的实际应用意义，特别是将NaHS溶于特定溶剂后，取得了预料不到的技术效果。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
以平邑甜茶为例，取大小一致的平邑甜茶种子，经消毒层积40d后播种至塑料盆中(内径10cm，高10cm)。培养基质为草炭土∶蛭石∶珍珠岩＝3∶1∶1。当幼苗长至具有6片真叶时，选生长势一致的植株进行淹水胁迫试验。
先后称取1700mgKH2PO4、19000mgKNO3、200mg甘氨酸、50mg6-BA，分别置于4个500ml烧杯中，除6-BA需要先用少量0.1mol/L的HCL溶液溶解外，其他均加适量蒸馏水后玻璃棒搅拌促溶，最后分别用蒸馏水定溶至1000ml、1000ml、500ml、500ml容量瓶中，即为1700mg/LKH2PO4、19000mg/LKNO3、200mg/L甘氨酸、50mg/L6-BA母液，分别保存于小口瓶中，贴标签注明名称、浓度、日期。取500ml烧杯，加入二分之一蒸馏水，分别吸取100mlKH2PO4、100mlKNO3、10ml甘氨酸、10ml6-BA母液，依次加入烧杯中，搅拌混匀，最后定溶于1000ml容量瓶中，即为溶液M。NaHS为固体，称取适量NaHS，用溶液M溶解并定溶至1L，密封、混匀，得到0-0.2mmol/L的NaHS溶液，因为H2S易挥发，所以现配现用效果最好。喷施时，将液体倒入喷壶中，均匀喷洒至整株幼苗的表面即可。
淹水处理时将塑料盆分组置于贮水箱(长×宽×高＝40cm×30cm×13cm)中，保持塑料盆水位处于土表以上2cm。
1、不同NaHS浓度对平邑甜茶幼苗淹水缓解的效果
(1)不同NaHS浓度对淹水条件下平邑甜茶幼苗生长的影响
研究淹水后立即喷施0-0.2mmol/L的NaHS对平邑甜茶幼苗淹水缓解的效果，CK为正常管理的幼苗。
表1为不同NaHS浓度对淹水条件下平邑甜茶幼苗生长的影响，结果表明在0-0.1mmol/L范围内，随着NaHS浓度的增加，NaHS促进淹水条件下幼苗生长的效果逐渐增强，当NaHS浓度为0.1mmol/L时效果显著，各项生长指标几乎恢复至正常水平。当NaHS的浓度超过0.1mmol/L，其效果逐渐降低，当NaHS的浓度超过0.2mmol/L时，甚至起到抑制幼苗生长的负面效应。
表1不同NaHS浓度对淹水条件下平邑甜茶幼苗生长的影响
(2)不同NaHS浓度对淹水条件下平邑甜茶幼苗根系构型的影响
根系构型是描述根系生长情况状况最直观的指标。表2为不同NaHS浓度对淹水条件下平邑甜茶幼苗根系构型的影响，结果表明在0-0.1mmol/L范围内，随着NaHS浓度的增加，幼苗根系总长度、根系表面积、根系体积、根系直径、根尖数、分形维数、一级侧根数量逐渐增加，且NaHS浓度为0.1mmok/L时各项指标达到最大值，随着NaHS浓度进一步增加，各项指标逐渐下降，当NaHS浓度为0.2mmol/L时，NaHS开始抑制幼苗根系生长。
表2不同NaHS浓度对淹水条件下平邑甜茶幼苗根系构型的影响
(3)不同NaHS浓度对淹水条件下平邑甜茶幼苗叶绿素含量和净光合速率的影响
不同NaHS浓度对淹水条件下平邑甜茶幼苗叶绿素含量和净光合速率的影响见表3，结果看出，在0-0.1mmol/L范围内，随着浓度的增加NaHS能明显增加淹水条件下幼苗叶绿素含量和净光合速率，且0.1mmol/LNaHS效果最显著，当NaHS浓度超过0.1mmol/L时，随着浓度的增加NaHS的效果明显降低，此外，0.2mmol/LNaHS反而对淹水条件下幼苗的叶绿素含量和净光合速率起到抑制作用。
表3不同NaHS浓度对淹水条件下平邑甜茶幼苗叶绿素含量和净光合速率的影响
2、最佳喷施时期的确定
在淹水不同时期喷施0.1mmol/L的H2S供体NaHS，淹水后10d后测定植株生长量、根系构型参数和光合速率，确定最佳喷施时期。
(1)喷施时期对淹水条件下平邑甜茶幼苗生长的影响
淹水不同时期喷施0.1mmol/LNaHS对平邑甜茶幼苗生长有明显影响(表4)，从表4可知，与CK1相比，淹水处理后，幼苗生长量明显受到抑制。CK1幼苗株高、根长、地上部鲜重、地下部鲜重、叶片鲜重、地上部干重、地下部干重、叶片干重分别比CK2降低了18.38％、39.11％、29.17％、14.95％、11.11％、22.00％、19.18％、15.77％。从不同喷施时期对幼苗生长量的影响看出，淹水当天喷施0.1mmol/LNaHS对抑制淹水对幼苗生长的效果最好，幼苗株高、根长、地上部鲜重、地下部鲜重、叶片鲜重、地上部干重、地下部干重、叶片干重分别比CK1提高了22.34％、38.97％、29.41％、16.56％、11.76％、16.18％、23.69％、18.54％，各项生长基本指标基本恢复至CK2状态。其次是淹水前2d喷施0.1mmol/LNaHS也有较好效果。淹水前超过4d和淹水2d以后再喷施0.1mmol/LNaHS，对抑制幼苗生长效果不大。
表4喷施时期对淹水条件下平邑甜茶幼苗生长的影响
(2)喷施时期对淹水条件下平邑甜茶幼苗根系构型的影响
由表5可以看出，与CK2相比，淹水处理显著抑制了平邑甜茶幼苗根系总长度、根系表面积、根系体积、根系直径的增加；不同时期喷施0.1mmol/LNaHS对根系总长度、根系表面积、根系体积、根系直径的影响存在显著差异。淹水当天喷施0.1mmol/LNaHS效果最好，能明显缓解淹水对根系总长度、根系表面积、根系体积、根系直径的抑制作用，其次是淹水前2d喷施0.1mmol/LNaHS效果较好，其他时期喷施对淹水的缓解效果不显著。
与CK2相比，淹水处理后平邑甜茶幼苗根尖数、分形维数和一级侧根数量明显降低；不同时期喷施0.1mmol/LNaHS对幼苗根尖数、分形维数和一级侧根数量的影响存在显著差异。淹水当天喷施0.1mmol/LNaHS效果最好，能明显增加淹水条件下的根尖数、分形维数和一级侧根数量，其次是淹水前2d喷施0.1mmol/LNaHS效果较好，其他时期喷施对淹水的缓解效果不显著。
表5喷施时期对淹水条件下平邑甜茶幼苗根系构型的影响
(3)喷施时期对淹水条件下平邑甜茶幼苗叶绿素含量和净光合速率的影响
由表6可以看出，与CK2相比，淹水处理显著降低了平邑甜茶幼苗叶绿素含量和净光合速率；淹水不同时期喷施0.1mmol/LNaHS后都不同程度的提高了幼苗的叶绿素含量和净光合速率，但淹水当天喷施效果最好，叶绿素含量和净光合速率分别比CK1提高了32.73％和77.47％，效果十分显著，其次是淹水前2天喷施的效果较好，其他时间喷施效果不明显。
表6喷施时期对淹水条件下平邑甜茶幼苗叶绿素含量和净光合速率的影响
3、NaHS配置方法对平邑甜茶幼苗淹水缓解的效果
比较NaHS用蒸馏水配制和用添加KH2PO4、KNO3、甘氨酸、6-BA的M溶液配置的喷施效果
溶液M：(见实施例第1段)
溶液A：称5.6mgNaHS，溶于蒸馏水中，并定溶至1L，混匀、密封，得到0.1mmol/LNaHS。
溶液B：称5.6mgNaHS，用溶液M溶解并定溶至1L，混匀、密封，得到0.1mmol/LNaHS。
研究NaHS配置方法对平邑甜茶幼苗淹水缓解的效果，结果如下：
(1)NaHS配置方法对淹水条件下平邑甜茶幼苗生长的影响
表7为NaHS配制方法对淹水条件下幼苗生长的影响，结果表明喷施溶液B可以有效缓解淹水对幼苗生长的抑制作用，其次是溶液A的效果较好，不添加NaHS的溶液M和蒸馏水对促进淹水下幼苗生长无明显效果。
表7NaHS配置方法对淹水条件下平邑甜茶幼苗生长的影响
(2)NaHS配置方法对淹水条件下平邑甜茶幼苗根系构型的影响
根系构型是描述根系生长情况状况最直观的指标。表8为NaHS配置方法对淹水条件下平邑甜茶幼苗根系构型的影响，结果表明，淹水条件下喷施溶液B能促进幼苗根系总长度、根系表面积、根系体积、根系直径、根尖数、分形维数、一级侧根数量的增加，其效果明显优于单独使用NaHS和溶液M，喷施不含任何化学物质的清水效果最差。
表8NaHS配置方法对淹水条件下平邑甜茶幼苗根系构型的影响
(3)NaHS配置方法对淹水条件下平邑甜茶幼苗叶绿素含量和净光合速率的影响
表9为NaHS配置方法对淹水条件下平邑甜茶幼苗叶绿素含量和净光合速率的影响，结果表明，喷施溶液B后能明显增加淹水条件下幼苗叶绿素相对含量和净光合速率，其效果明显优于单独使用NaHS和溶液M，喷施不合任何化学物质的清水效果最差。
表9NaHS配置方法对淹水条件下平邑甜茶幼苗叶绿素含量和净光合速率的影响
综上，溶液M与蒸馏水的处理效果相差无几，但将其作为溶剂溶解NaHS后，出乎预料的取得了增效的效果，有上述可知，溶液B的效果比溶液M和溶液A的效果均要优异。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种提高苹果抗淹水胁迫能力的方法，其特征在于，
对处于淹水条件下的苹果树喷施NaHS溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，喷施时期为淹水当天或淹水前两天。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，喷施时期为优选为淹水当天。
4.如权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，所述NaHS溶液的配制方法为先后称取1700mgKH2PO4、19000mgKNO3、200mg甘氨酸、50mg6-BA，分别置于4个500ml烧杯中，除6-BA需要先用少量0.1mol/L的HCL溶液溶解外，其他均加适量蒸馏水后玻璃棒搅拌促溶，最后分别用蒸馏水定溶至1000ml、1000ml、500ml、500ml容量瓶中，即为1700mg/LKH2PO4、19000mg/LKNO3、200mg/L甘氨酸、50mg/L6-BA母液，分别保存于小口瓶中，贴标签注明名称、浓度、日期，取500ml烧杯，加入二分之一蒸馏水，分别吸取100mlKH2PO4、100mlKNO3、10ml甘氨酸、10ml6-BA母液，依次加入烧杯中，搅拌混匀，最后定溶于1000ml容量瓶中，即为溶液M，称适量NaHS，用溶液M溶解并定溶至1L，混匀、密封，即为NaHS溶液。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述NaHS溶液中NaHS的浓度为0.025-0.2mmol/L。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述NaHS溶液中NaHS的浓度为0.1mmol/L。
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