凍害對(duì)香蕉生理生化指標(biāo)的影響及防寒栽培技術(shù)

摘要：本文主要分析研究了香蕉凍害的致災(zāi)氣象因子及氣候風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域化、低溫脅迫對(duì)香蕉生理生化指標(biāo)的影響、香蕉防寒栽培技術(shù)。其中，針對(duì)香蕉凍害致災(zāi)氣象因子的部分，主要分析了氣象因子分析與產(chǎn)量的關(guān)系以及廣西的氣候風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域劃分；從香蕉和粉蕉幼苗外部形態(tài)、細(xì)胞膜穩(wěn)定性、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、抗氧化能力四個(gè)方面研究了低溫脅迫對(duì)香蕉生理生化指標(biāo)的影響

關(guān)鍵詞：寒凍害；氣象因子；生理生化指標(biāo)；防寒栽培技術(shù)

中圖分類號(hào)：S731.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-0432（2014）-05-79-2

0引言

作為世界著名的熱帶水果，香蕉的經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高，主要生長(zhǎng)在我國(guó)的華南地區(qū)。因?yàn)槿A南地區(qū)的氣候特征以及香蕉自身的生理特性，使香蕉容易遭遇到低溫凍害，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文通過試驗(yàn)對(duì)廣西近年來的氣象資料、香蕉幼苗系列低溫寒凍害的主要癥狀、香蕉寒凍害生理指標(biāo)的變化情況、香蕉凍害氣象因子造成的影響等進(jìn)行研究，總結(jié)出對(duì)應(yīng)的抗寒栽培技術(shù)，從而減少香蕉寒凍害帶來的損失。因?yàn)椴煌贩N的香蕉抗寒性存在差異，本文根據(jù)自身的研究目標(biāo)選擇冷敏感的巴西蕉為試驗(yàn)材料。

1香蕉凍害致災(zāi)氣象因子及氣候風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域化

1.1香蕉凍害影響因子的研究

0℃以上的低溫災(zāi)害是寒害，0℃以下的低溫災(zāi)害是凍害，在我國(guó)，熱帶和亞熱帶作物是“寒害”的主要危害對(duì)象，發(fā)生在熱帶或亞熱帶地區(qū)的低溫現(xiàn)象被特指為“寒害”。本試驗(yàn)以前人的研究為基礎(chǔ)，并結(jié)合廣西地區(qū)上世紀(jì)六十年代到九十年代的氣象資料，把極端最低溫度、最大降溫幅度、低于5℃的總?cè)諗?shù)等作為影響香蕉寒凍害的氣象因子來進(jìn)行研究。研究表明：香蕉遭受凍寒害影響的程度與過程最低氣溫、過程降溫幅度、天氣類型及其持續(xù)時(shí)間都有密切的關(guān)系。我國(guó)香蕉遭受的寒凍害類型主要有平流降溫型寒凍害、輻射降溫型寒凍害和混合降溫型寒凍害三種，其中混合降溫型寒凍害表現(xiàn)為連續(xù)陰天或時(shí)有降雨、氣溫日較差比較小、日平均氣溫較低、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)；輻射降溫型寒凍害表現(xiàn)為氣溫日較差大、日平均氣溫較低稍高、但會(huì)出現(xiàn)極端最低溫的現(xiàn)象；混合降溫型寒凍害主要表現(xiàn)為由平流型降溫轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)檩椛浣禍匦蚚1]。

1.2香蕉凍害影響因子的分析與產(chǎn)量的關(guān)系

研究表明，氣溫日較差、日最低氣溫、不大于5℃的總?cè)諗?shù)等香蕉寒凍害氣象因子及其相關(guān)性與香蕉的產(chǎn)量有密切的關(guān)系。本文主要以廣西香蕉產(chǎn)區(qū)進(jìn)行研究試驗(yàn)，研究結(jié)果表明，香蕉的寒凍害氣候因子中與其產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最大的是氣溫日較差，呈極顯著負(fù)相關(guān)；其次是每滑動(dòng)5日中日最低溫小于5℃的天數(shù)，與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，此結(jié)果與前人研究結(jié)果較為一致[1]。

1.3廣西冬季氣候特征及香蕉產(chǎn)區(qū)劃分

以廣西主要香蕉產(chǎn)區(qū)為分析重點(diǎn)，對(duì)各個(gè)產(chǎn)區(qū)的氣候差異進(jìn)行比較，研究這些主要香蕉產(chǎn)區(qū)的相關(guān)氣象因子變化規(guī)律。針對(duì)廣西香蕉產(chǎn)區(qū)，對(duì)氣象因子的相關(guān)性進(jìn)行分析，研究表明：在1961年～1995年以及1999年～2008年的統(tǒng)計(jì)年份中，廣西香蕉產(chǎn)區(qū)發(fā)生寒凍害的天數(shù)較多、頻率較高、降溫幅度較大、波動(dòng)變化較強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)（最長(zhǎng)天數(shù)達(dá)23天）；廣西香蕉低溫寒凍害主要發(fā)生在1月、其次是12月，占總發(fā)生次數(shù)的84.1%；從地域方面來講，北海冬季遭受寒凍害的概率最小，田陽(yáng)等地區(qū)發(fā)生寒凍害的概率比北海較大，南寧和浦北及其周邊地區(qū)是廣西冬季天氣較冷的地區(qū)，遭受冬季寒凍害的幾率很大[2]。

廣西香蕉產(chǎn)區(qū)以氣候因子為區(qū)劃指標(biāo)，根據(jù)本地區(qū)氣象資料，以四個(gè)區(qū)劃指標(biāo)寒凍害級(jí)別的平均數(shù)為綜合寒凍害等級(jí)，對(duì)廣西香蕉主產(chǎn)區(qū)的寒凍害進(jìn)行了如下風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；北海<田陽(yáng)、龍州、崇左<田東、武鳴、玉林<隆安<南寧<浦北[2]。

2.低溫脅迫對(duì)香蕉生理生化指標(biāo)的影響

2.1低溫脅迫對(duì)香蕉和粉蕉幼苗外部形態(tài)的影響

由于香蕉在受到低溫寒害后，會(huì)在外觀上明顯體現(xiàn)出來，因此香蕉的外部形態(tài)常被用作判斷香蕉是否受到凍害及其凍害程度的直觀指標(biāo)。本試驗(yàn)使香蕉在不同溫度下處理24小時(shí)后觀察其外部形態(tài)，幼苗經(jīng)過12℃低溫處理后，外部形態(tài)并無無寒凍害癥狀；11℃低溫處理后，葉片開始出現(xiàn)失水干桔癥狀，癥狀表現(xiàn)隨著溫度下降表現(xiàn)的更為明顯；溫度降到4℃時(shí)，香蕉葉片變黑褐軟化；溫度降到0℃時(shí)，幼苗死亡。粉蕉幼苗在11℃處理后，葉片出現(xiàn)輕微失水干桔癥狀，溫度越低癥狀越明顯；當(dāng)溫度下降到0℃時(shí)，粉蕉假莖開始出現(xiàn)受害癥狀；-2℃時(shí)，粉蕉死亡。綜上，粉蕉抵御寒凍害的能力比香蕉強(qiáng)[3]。

2.2低溫脅迫對(duì)細(xì)胞膜穩(wěn)定性的影響

植物低溫傷害的重要標(biāo)志之一是其膜透性的增大，香蕉膜系中脂肪酸的膜流動(dòng)性或不飽和度與香蕉的抗寒性密切相關(guān)。香蕉細(xì)胞的相對(duì)電導(dǎo)率（REC）以及丙二醛（MDA）含量，能夠在一定程度上反映不同香蕉品種耐寒力的強(qiáng)弱，REC能夠衡量衡量細(xì)胞離子的外滲情況，MDA含量增加會(huì)對(duì)香蕉的細(xì)胞膜造成傷害，REC和MDA降低表明香蕉的耐寒力增強(qiáng)。前人對(duì)低溫脅迫下香蕉細(xì)胞膜穩(wěn)定性的研究，主要著重于特定低溫條件下噴施外源物質(zhì)后，香蕉幼苗REC和MDA的變化。本試驗(yàn)注重于研究在較大低溫范圍內(nèi)，REC和MDA含量的動(dòng)態(tài)變化過程。研究結(jié)果表明，在12℃～-3℃連續(xù)低溫脅迫條件下香蕉和粉蕉幼苗REC和MDA含量會(huì)發(fā)生明顯變化，各處理的REC在溫度逐漸降低的情況下逐漸升高，MDA含量在整體上表現(xiàn)出由低到高再到低的波動(dòng)趨勢(shì)[4]。

2.3低溫脅迫對(duì)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

細(xì)胞中主要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)是脯氨酸和可溶性蛋白質(zhì)，主要功能是使細(xì)胞持水力和細(xì)胞液濃度保持在較高水平上，從而增強(qiáng)植物的抗低溫能力。本試驗(yàn)表明：在一定溫度范圍之內(nèi)，低溫脅迫處理會(huì)使香蕉和粉蕉脯氨酸和可溶性蛋白質(zhì)含量增高，但0℃低溫脅迫可能致使香蕉和粉蕉幼苗的死亡[3]。

2.4低溫脅迫對(duì)抗氧化能力的影響

活性氧（H2O2）和自由基會(huì)引起細(xì)胞膜脂過氧化，細(xì)胞體內(nèi)的非酶促（GSH等）和酶促（SOD等）能夠清除H2O2和自由基，從而保護(hù)植物細(xì)酶活性，植物細(xì)酶活性的高低和植物抗寒性的強(qiáng)弱有密切關(guān)系。本試驗(yàn)表明：在12℃～6℃期間，隨著溫度降低，SOD的活性逐漸升高，在5℃之后，SOD的活性卻隨著隨著溫度降低而減少；在12℃～5℃期間，隨著溫度的降低，活性氧含量逐漸升高，4℃之后，活性氧含量隨著溫度降低含量逐漸減少?；钚匝鹾蚐OD活性的變化有一定的相似性，整個(gè)過程都表現(xiàn)出先升高再降低的趨勢(shì)。endprint

3香蕉防寒栽培技術(shù)

目前，香蕉防寒栽培技術(shù)的研究水平只是處于防寒避寒階段，真正有效的防寒栽培技術(shù)很少。香蕉防寒栽培技術(shù)可以分為物理方法和化學(xué)方法，在長(zhǎng)期栽培實(shí)踐中的物理防寒經(jīng)驗(yàn)中，熏煙和灌水是較為常用的方法，煙幕防護(hù)對(duì)輻射型低溫有較好的防寒作用，使用地下水（10℃～20℃）對(duì)香蕉園區(qū)進(jìn)行灌水或噴水，可以提高土溫、保護(hù)香蕉根系，達(dá)到防霜的效果。近年來，使用外源H2O2、CaCL2、外源甜菜堿、多效唑、多胺、磷酸二氫鉀、殼聚糖、水楊酸、水楊酸甲酯、冠菌素等外源物質(zhì)增強(qiáng)香蕉抗寒力的研究在不斷拓展，但都在實(shí)驗(yàn)?zāi)M階段，并未得到廣泛應(yīng)用及推廣。通過前人研究結(jié)果，總結(jié)出幾種主要防寒栽培措施，主要有：大苗截莖、加上覆蓋薄膜栽培技術(shù)（此技術(shù)適用于片數(shù)在15張以下、株高在1.5～1.7米之間的吸芽苗）；盡量避開寒凍害高峰期，對(duì)香蕉進(jìn)行適時(shí)栽培；根據(jù)氣候劃分區(qū)域因地制宜選擇適宜種植區(qū)；覆膜和套袋結(jié)合增強(qiáng)香蕉抗寒能力；保持香蕉營(yíng)養(yǎng)均衡全面，提高抗寒凍害能力；對(duì)香蕉田加強(qiáng)管理，為其提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境。

4.結(jié)語(yǔ)

本文通過對(duì)廣西香蕉產(chǎn)區(qū)進(jìn)行的一系列試驗(yàn)，并結(jié)合廣西的氣象資料進(jìn)行分析，研究出影響香蕉寒凍害的主要?dú)夂蛞蜃印夂蛞蜃优c產(chǎn)量的關(guān)系及香蕉抗寒栽培技術(shù)等結(jié)論，為以后的相關(guān)研究提供了實(shí)踐基礎(chǔ)和理論依據(jù)。本領(lǐng)域的研究人員和工作人員還要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，加強(qiáng)在香蕉寒凍害氣象學(xué)以及抗寒栽培技術(shù)方面的研究，使香蕉抗寒技術(shù)更加標(biāo)準(zhǔn)化、明細(xì)化，為今后更好地解決香蕉冬季寒凍害問題提供更全面的實(shí)踐和理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：黃偉斌，廣西農(nóng)墾國(guó)有北耀農(nóng)場(chǎng)，副場(chǎng)長(zhǎng)，研究方向：農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與應(yīng)用。endprint