悬铃散对金坛区悬铃木果球生理指标的影响

周炜伦,朱元阳,朱恒利

(1．常州市金坛区园林管理中心，江苏 常州 213200；2．南京登博生态科技股份有限公司，江苏 南京 210042)

1 引言

行道树作为城市绿化的重要组成部分，承担着连接城市绿地的纽带功能[1，2]。同时，其具有净化空气、美化环境、调节气候等多种生态效益，越来越受到人们的关注。悬铃木主产于美洲与欧洲，经引种在我国开始种植。悬铃木包括一球悬铃木(Platanusoccidentalis)、二球悬铃木(Platanusacerifolia)、三球悬铃木(Platanusorientalis)三种，其中二球悬铃木(英桐)作为行道树广植于全国各地[3]。然而，每年4月起，悬铃木球果开裂，果毛飘飞，对城市整洁、个人健康都造成了极其严重的影响。

国内治理悬铃木主要集中在病虫害治理方面，如针对悬铃木方尺网蝽的防治[4]、利用管式肿腿蜂对悬铃木天牛进行生物防治[5]、使用药剂防治悬铃木白粉病[6]等，关于悬铃木飘絮的研究较少，传统控制悬铃木果球药剂也未取得明显成效。常州市金坛区园林管理中心查阅近年防治悬铃木飘絮相关文献，结合周边城市防治经验，与南京登博生态科技公司合作，在区内主要道路开展悬铃木飘絮防治试点工作，以期取得相关治理经验。

2 研究区域概况

金坛区地处江苏省南部，属东亚季风气候区，四季分明，水资源条件丰富。区内绿化率达29.62%，在苏锡常都市圈内属较高水平[7]，行道树主要以悬铃木、栾树、香樟为主。本次研究区域选定沿河西路城市主要干道，共有悬铃木67棵，树高在15～20 m，胸径范围在30～35 cm，悬铃木长势良好，无病虫害影响。

3 材料与方法

3.1 实验材料

以沿河西路的悬铃木作为研究对象，其中沿河西路(东段)未喷施悬铃散的悬铃木作为对照组(CK)。

3.2 实验方法

春季为悬铃木的萌芽期，此时花序刚刚露出，幼叶尚未突破芽鳞，为悬铃散最佳喷施期。同时，为保证防治效果，应在7 d内进行第2次喷施。悬铃散作为喷施型药剂，雨水大风天气会影响其喷施效果，在2020年3月19日、3月24日，技术人员将稀释至施用浓度的悬铃散利用高炮喷雾机喷洒到沿河西路(西段)的悬铃木枝叶上，对照组沿河西路(东段)不做药剂喷施处理(表1)。2020年7月2日进行果球采样，在沿河西路(西段)及沿河西路(东段)各随机抽取20个果球，并进行3次重复。

表1 喷施悬铃散时天气情况

3.3 生理指标测定

参考山东农学院《植物生理学试验指导》的方法[8]测得含水率、电导率，参考Dhindsa改进方法[9]测定超氧化物歧化酶(SOD)的含量，参照李合生等[10]的方法测定过氧化物酶(POD)含量，采用考马斯亮蓝G-250染色法[11]测定可溶性蛋白含量，参考薛应龙[12]的方法测定可溶性糖含量。

3.4 数据处理

果球生理指标由南京林业大学植物学实验室测定。采用Excel 2013软件进行数据整理与分析，SPSS21.0软件对3次试验所得数据求得平均值和标准误差进行方差分析。

4 结果与分析

植物的生理指标反应植物的生命活动规律，表2为测得的悬铃木果球生理指标。

表2 悬铃木果球样本生理指标

4.1 喷施悬铃散对悬铃木果球大小、含水率及电导率的影响

果球直径能直观反应治理前后的变化。由表2可知，喷施悬铃散后的悬铃木果球直径远小于未喷施的果球(P<0.05)，与对照组相比，果球直径下降了21.5%。

在喷施悬铃散后，悬铃木果球含水率较对照组显著下降(P<0.05)。相较未喷施抑制剂果球含水率72.61%，喷施悬铃散后的果球鲜重减轻，果球含水率为70.31%。与果球含水率相对应的，喷施悬铃散后的悬铃木果球电导率显著上升(P<0.05)，为39.05%。

4.2 喷施悬铃散对悬铃木果球SOD活性、POD活性、可溶性蛋白及可溶性糖的影响

由表2可以看出喷施悬铃散后悬铃木果球SOD活性和POD活性的变化情况。喷施悬铃散后沿河西路(西段)SOD活性明显提升(P<0.05)。POD活性也都显著高于对照组(P<0.05)，上升了8.4%。

可溶性糖和可溶性蛋白是重要的渗透调节物质，对细胞膜和原生质体有一定的保护作用，同时还起到保护酶类的作用[13，14]。在喷施悬铃散后，悬铃木果球可溶性糖含量下降明显(P<0.05)，生长受到抑制。相较于对照组，喷施悬铃散道路的果球可溶性蛋白含量也显著下降(P<0.05)。

5 讨论

金坛区悬铃木飘絮防治原理是通过化学药剂调控悬铃木果球的生长，减少果球及果毛数量，降低飘絮污染程度。在喷施悬铃散生长抑制剂后，果球细胞内的干物质含量增加，线粒体结构遭到破坏，果球含水率降低。由于悬铃木果球不能获得足够的水分，导致其提前进入衰老状态，果球和果柄变黑，果实发生萎缩。

细胞膜对物质有选择透性的能力，其稳定性是细胞保持正常生理功能的基础，当受到逆境影响时，细胞膜遭到破坏，细胞内的电解质外渗，导致果实正常生长受到影响[15]。在此次实验过程中，喷施药剂后果球膜透性逐渐增大，电导率升高，细胞的稳定性降低，同时，由于果球的功能完整性逐渐丧失，果球开始进入衰老期。

超氧化物歧化酶 (SOD)和过氧化物酶(POD)是与植物抗逆性有关的物质，在逆境胁迫下会发生很大的变化[16，17]。逆境胁迫影响了植物的膜稳定性，使植物体内的SOD、POD等保护酶系统与抗氧化剂类的清除作用失去动态平衡，植物果实正常生长发育受阻[18，19]。一些研究表明，POD可以氧化生长素，POD含量的升高会对植物产生不利的影响，其与植物生长的负相关性也在多种植物上得到证实[20]。本研究发现，喷施悬铃散后悬铃木果球SOD、POD含量都有所升高，悬铃木果球的生长受到胁迫。悬铃木果球中SOD与POD含量的升高破坏了植物细胞内活性氧动态平衡，悬铃木果球不能消除活性氧对自身的伤害，从而影响生长发育。

在正常生长情况下，可溶性糖和可溶性蛋白能够维持细胞的结构和功能，促进植物正常生长。本研究结果显示，喷施悬铃散道路的悬铃木果球可溶性糖和可溶性蛋白含量显著降低。相关研究表明，可溶性糖含量与植物的抗逆性有关，可溶性糖含量下降导致细胞渗透压升高，细胞失水，进而导致植物体细胞或组织受到伤害。可溶性蛋白含量对细胞膜具有保护作用，同时也是植物体维持正常生命活动的物质基础[21]。张杰[22]对8个不同种源的蒙古栎生理指标进行测定，结果表明蒙古栎可溶性蛋白含量与生长性状呈极显著的正相关。喷施悬铃散降低了悬铃木果球的营养物质积累，抑制了悬铃木果球的生长。同时，可溶性蛋白作为参与代谢的酶，其含量的降低也导致果球生理功能衰退，缓解了悬铃木飘絮现象。

综上所述，喷施悬铃散对悬铃木果球产生了不利影响，表现在细胞内活性氧平衡紊乱，代谢功能受阻，细胞膜透性增加，稳定性降低。近几年，许多城市通过引进悬铃木果球生长抑制剂控制飘絮，取得了一定的成效。结合本区试点结果来看，喷施悬铃散区域悬铃木果球大小减小、数量减少，飘絮期果毛数量较之前显著下降。