王莉婷 吴海东 杨攀

摘要：为了研究施肥对月季（Rosa chinensis）抗寒能力的影响，以曼海姆、仙境、荣光和黑魔术4个月季品种为材料，研究施氮肥后不同低温胁迫下月季植株叶片电解质外渗率的变化，配合Logistic方程测定其半致死温度（LT50）。结果表明，随着温度的降低，4个月季品种的施肥处理与不施肥处理的叶片电解质外渗率均呈S形曲线;曼海姆、荣光和黑魔术施氮肥处理的LT50均低于不施氮肥处理。

关键词：月季（Rosa chinensis）;施肥;半致死温度;抗寒性

中图分类号：S685.12         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）10-0101-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.10.023           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： Using 4 Chinese rose（Rosa chinensis） varieties Schloss Mannheim， Carefree Wonder Shrub， Eiko and Black magic as materials，the changes of electrolyte extravasation rate of leaves under different low temperature stresses after nitrogen fertilization were studied，in order to determine the influence of fertilization on the cold resistance of Chinese rose. Logistic equation was used to determine their semi-lethal temperature（LT50）. The results showed that with the temperature decreased， the electrolyte extravasation rate of the four varieties showed a S-shaped cure， the LT50 of Schloss Mannheim， Eiko and Black magic treated with nitrogen fertilizer were lower than that without nitrogen fertilizer.

Key words：Chinese rose（Rosa chinensis）; fertilization; semi-lethal temperature; cold resistance

月季（Rosa chinensis）属蔷薇科（Rosacea）蔷薇属（Rosa）植物，是世界上重要的花卉作物之一[1]。全世界有月季品种3万多个，广泛用于切花、盆花、园林绿化和香料生产等方面。温度是影响切花月季生长最重要的因子之一，白天24～26 ℃，夜間16～18 ℃为最适生长发育温度，低于5 ℃则进入休眠[2，3]。低温是限制植物生长发育、花芽形成以及影响园林布景、观赏价值的关键因素[1]。植物遇到外界低温胁迫，体内会发生一系列适应低温的生理生化反应以增强抗寒能力。Lyons[4]研究发现，当植株受到低温伤害后，细胞膜透性发生变化，电解质外渗，导致细胞间浓度增大，最终电导值变大。一般认为，电解质渗出率达到50%时的温度为组织的半致死温度（LT50）[5]，朱根海等[6]认为可以用Logistic方程中的拐点温度来估计植物的低温半致死温度，结果表明其可作为植物抗寒性评价指标，且在蔷薇属及其他园林植物上得到了应用[7-11]。月季作为郑州市市花在城市园林绿化中应用普遍，近5年郑州市从每年11月至次年1月的极端低温可达到-10 ℃，导致月季品种的观赏效果较差。因此，根据郑州市气候特点，本试验采用人工模拟低温胁迫，测定月季叶片在短暂低温胁迫下电导率变化，结合Logistic方程计算低温半致死温度，旨在探索郑州市低气温条件下能提高月季抗寒能力的最佳施肥养护方式，为园林生产和观赏提供服务。

1  材料与方法

1.1  试验材料

试验于2018年6月在郑州市城市园林科学研究所内进行，选取曼海姆、仙境、荣光和黑魔术生长势一致的4个月季品种（表1）， 采用蛭石∶ 珍珠岩=1∶1（V：V）为基质，分别栽植于直径30 cm、 深度50 cm的花盆中，进行不施氮肥（CK）和施氮肥（T，180 mg/L）2种施肥处理，肥料配比参照霍格兰德营养液配方稍微改良后以营养液的形式施入。每周浇200 mL，其他管理措施均保持一致，每个处理3次重复。

1.2  试验方法

冬季剪取植株成熟叶片分别置于4（对照）、-8、-12、-16、-20、-24 ℃的冰箱内，低温处理24 h后，测定相对电导率。相对电导率测定采用电导法[12]，按照每0.2 g叶片需 20 mL去离子水取叶片于锥形瓶中，保鲜膜封口，放入200 r/min的摇床中振荡2 h，充分静置后测定EC1，之后沸水中煮沸40 min，自然冷却后摇床振荡2 h，充分静止后测定EC2，3次重复。相对电导率=EC1/EC2×100%。

1.3  Logistic方程拟合和半致死温度计算

1.4  数据处理

数据结果分析采用SPSS 22.0和Excel软件。

2  结果与分析

2.1  不同施肥处理下相同月季品种叶片电导率对低温的响应

植物细胞电解质的外渗程度可用相对电导率来表示，以反映植物细胞膜系统的低温伤害程度[15]。从图1至图4中可以看出，经过一系列低温处理后，月季叶片细胞膜伤害率与处理温度呈明显的S形曲线，随着温度的降低，叶片电解质渗出率逐渐增加，相同月季品种的施氮肥处理的叶片电解质渗出率变化小于不施肥处理。如图1所示，4～-8 ℃，2种处理的曼海姆叶片电解质渗出率均表现为上升趋势，但施氮肥处理的曼海姆叶片电解质渗出率变化明显小于不施氮肥处理。-8～-16 ℃，对照处理叶片的电解质渗出率先平缓上升后加速上升，施氮肥处理叶片电解质渗出率先加速上升后缓慢上升。-16～-24 ℃，曼海姆叶片电解质渗出率变化较之前有所减缓，施肥处理的变化明显施小于不施肥处理。

2.2  不同品种月季叶片电导率对低温的响应

不同月季品种低温处理后叶片电解质渗出率增加的速率因品种而异。从图5可以看出，在不施肥处理中，随着温度的下降，4个月季品种叶片的电解质渗出率均增大，但速率不同。在4～-12 ℃，4个月季品种的电解质渗出率均呈直线上升趋势，但曼海姆和黑魔术的增长速率明显大于荣光和仙境;在-12～-16 ℃，各品种的電解质渗出率仍在增加，其中曼海姆和仙境的增长速率明显大于荣光和黑魔术;在-16～-24 ℃，4个月季品种的电解质渗出率的增长速率较之前有所减弱，表明膜透性被低温破坏导致细胞膜主动运输功能受损，仙境和黑魔术的增长速率明显大于荣光和曼海姆。

如图6所示，在施肥处理中，4个月季品种的电解质渗出率均随温度的降低而增大，但速率不同。4个月季品种的电解质渗出率在4～-12 ℃均呈直线上升趋势，曼海姆的速率变化最大;在-12～-16 ℃，总体保持持续上升趋势，仙境速率变化最大，其次是曼海姆、黑魔术、荣光;在-16～-24 ℃，变化趋于平缓，曼海姆叶片的电解质渗出率的增长速率最小。根据植物细胞的电解质外渗率与抗寒性呈负相关的观点[16]，再结合整个电导率的变化趋势，不施肥处理和施肥处理的4个月季品种叶片受低温伤害较大的是曼海姆、仙境，较小的是荣光和黑魔术。

2.3  4个月季品种不同施肥处理的回归方程及半致死温度

以相对电导率拟合Logistic方程求得的LT50可反映植物在低温下保持膜系统稳定性和完整性的能力，表征植物的抗寒能力[7]。从表2中可看出，供试材料的Logistic方程拟合度R2除仙境T和黑魔术CK处理外均大于0.900，达到显著水平。抗寒能力最强的是施用氮肥后的荣光和黑魔术，其LT50分别为-20.0和-9.5 ℃;其次是仙境的施肥处理和不施肥处理，其LT50分别为-8.2和-8.7 ℃; 再次是曼海姆的施肥处理和不施肥处理，其LT50分别为-7.6和-7.1 ℃;抗寒性最差的是不施肥处理的荣光和黑魔术，其LT50分别为-6.7和-4.8 ℃。施氮肥后除仙境品种的LT50没有降低，其余3品种均有所降低，这说明施肥对提高月季的抗寒能力有一定效果。

3  结论与讨论

试验对4个月季品种进行不同施肥处理后，采用Logistic曲线方程对系列低温处理后不同处理月季叶片的电解质渗出率与温度关系曲线进行模拟，所有处理的R2值均达到显著水平，半致死温度为-4.8～-20.0 ℃。研究表明，细胞的抗寒能力与电解质外渗率呈负相关[15，16]。在相同时间低温下，施用氮肥比不施氮肥处理相同月季品种的电解质渗出率和LT50有所降低，说明此时脂膜损伤程度最轻，品种抗寒性最强。抗寒强弱顺序为荣光T、黑魔术T、仙境CK、仙境T、曼海姆T、曼海姆CK、荣光CK、黑魔术CK，说明本试验采用的施肥方式对提高月季抗寒性有一定效果。植物的抗寒性涉及到一系列复杂生理生化反应，受多种因素影响，因此，提高此次试验的效果显著性与施肥量的确定、施用肥料的种类也有一定关系，需要后期试验进行验证。

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