浅析短日照对金叶女贞茎抗寒性和电阻抗图谱参数的影响

池锐 赵金艳 李娟

摘要：利用金叶女贞茎的对比试验来研究短日照对植物电阻抗图谱参数和抗寒性的影响，其目的是通过人为的短日照处理来增强植物幼株的抗寒能力，从而达到提高女贞苗木期的扦插成活率。把金叶女贞茎试验测得的数据进行对比分析，发现经短日照处理的抗寒锻炼期间幼株抗寒性有所提高，充分证实了它的可行性。

关键词：短日照电阻抗参数抗寒性对比分析

中图分类号：TM54文献标识码：A 文章编号：

0引言 木金叶女贞由于金色的叶子和可塑度高的特性，被广泛应用于园林绿化。市场对金叶女贞大量的需求，使提高扦插成活率变得尤为重要。提高女贞抗寒性是北方进行幼株扦插应首要解决的问题。早停止生长的植物，早开始抗寒发育，因此抗寒锻炼的关键就是停止植物生长。短日照处理技术是我国应用的一种增强抗寒性的新方法。

1 金叶女贞 金叶女贞木犀科（Ligustrum vicaryi）女贞属的黄绿矮灌木；高2～3米；耐阴寒、好光。由于金黄叶子的缘故又被誉为“金玉满堂”。金叶女贞由欧洲女贞和加州金边女贞杂交而来，所以较母体更具综合抗病害能力和适应性。金叶女贞从上世纪80年代末引入我国以来，目前已经在除西部和黑龙江以外地区广泛栽培，但其幼苗在北方地区还需实施防寒。

2 对金叶女贞茎的试验该试验通过人工进行短日照分析它对抗寒性和电阻抗各项指标的影响，借此讨论其提高北方地区金叶女贞苗木扦插成活率的可行性。

2.1 试验原理 通过植物组织和器官可形成等效电路的特性来研究细胞在受冻害过程中结构的改变。而液泡膜和原生质可能是样本细胞对冻害感受度最高的部分，因而可用电阻抗来标记金叶女贞对冻害的应激性。

2.2 试验所需材料和设备待测样本：金叶女贞当年幼苗取自吉林省吉林市松花江苗圃场（43°41'N，126°20'E）2010年5月26移栽到吉林市农业科学院标本园（43°37'N，126°28'E）；设备：抗阻分析仪、计算机、电极凝胶、Ag/AgCl电极、铝盒、玻璃管等。

2.3 试验方法 以13小时为自然日照长度作基准参照组，用Ⅰ表示。用Ⅱ、Ⅲ分别定义10小时和8小时长度的短日照处理。2010年8末用遮阳布对金叶女贞采用两种时长的人工日照。随光周期的缩短，在处理21天后需对日照时做出相应调整。8月26日依Ⅰ的各指标进行初测并取数据记录。光照一周后开始测定三组处理的各种指标，测定周期随抗寒性变大间隔变短，间隔期为2~4周不等。

2.4 试验测定项目 主要是对电阻抗图谱参数的测定。确定计算机、阻抗分析设备与测定标本系统的有效连接。取一定数量一定长度中部茎作为样本进行测量。保持测定系统与待测样本的初态接触，以确证结果的稳定可靠。进行仪器精度的校正，测出电阻值和电抗值并绘出其变化的曲线即EIS，进而确定样本的等效电路分布模型。对参数的拟合选用LEVM8.06（T.Repo的升级版）。测定项目包括阻抗值、胞内外电阻率、电阻率参数、角频率、弛豫时间以及弛豫时间的分布系数等数据。除豫驰时间和其分布系数外，需对数据进行归一化处理。试验数据的处理和方差分析采用专业软件。

2.5 试验内容（1）测定金叶女贞的抗寒性。具体做法是：随机抽取定量幼苗。取中部茎段洗净，等株装袋后进行降温冷冻。选择几组温度差进行对比试验但须包括样本整体成活和死亡的温度。最高温设为4℃，其余温度可视样本抗寒力设定。设定平均降温速，每到一个温阶时缓置。取单位样本茎进行轻度解冻。从中茎切一定长度，中间纵刨，洗净后插入盛有10ML蒸馏水的试管中。每试管内放4段茎，重复步骤4次。样本释放电解质稳定后测初电导值，然后进行沸水杀菌测出终电导值。将全部温度下的电解质渗出率集合运用Logistic方程（下简称L方程）求其均值。

（2）测定样本的含水量。取定量苗木，蒸馏水洗净后，切取中部茎段2厘米等量入每个袋内，过程操作八次。分别称出鲜质量。将其烘干干燥后，分别称出干质量。计算含水量=（1-金叶女贞干质量/金叶女贞干质量鲜质量）%。

3 对金叶女贞茎试验结果的分析

（1）EIS的变化。样本茎的EIS弧顶仅在10月25日偏右且只有一个弧。10月末到11月中旬的弧顶电抗值变化曲线是先下降后上升。12月中旬前Ⅱ、Ⅲ组与Ⅰ组弧有明显差异，而后趋于一致。在处理期，Ⅱ和Ⅲ的参数曲线降速明显快于Ⅰ。虽早期它们呈上升趋势，但Ⅲ下降趋势先于其他组两周。三组胞内、外电阻变率参数相同。9月到12月中旬，三组的弛豫时间变化先下降后缓升。Ⅱ和Ⅲ组的弛豫时间在初期下降速度较快，后Ⅰ速度最快，到11月初变速基本持平。9月初起三组弛豫时间分布系数呈现S型波动，到11月中旬时Ⅱ与其他组有相反的变化趋势。

（2）抗寒性的变化。同期使用双E法测定的抗寒性间无差别。样本抗寒值在锻炼期内不断加大。用EL法测得11月Ⅱ比Ⅰ分别提高4℃和3.2℃;而Ⅲ分别比Ⅰ提高3.7℃和1.6℃，抗寒差异显著。次年一月末达最大值。在锻炼期Ⅰ组11月前测得抗寒性无明显变化，而Ⅱ和Ⅲ组抗寒性变化相反。

（3）样本含水量的变化。金叶女贞含水量随抗寒锻炼时间变长而下降。12月末测得含水量最小值组，比9月初测得的最大值组平均降低二十个百分点。Ⅰ的含水量峰值分别在11月初和月中旬出现最大和最小值。三组的含水量在12月中旬以后趋于稳定时有上升现象可能是地区降雪导致。在10月末测得Ⅱ、Ⅲ组的含水量无明显差异，但与参照Ⅰ有显著差异。11月初测得三组处理含水量均有很大差异，其中Ⅲ和参照Ⅰ差异巨大。2011年1月中旬测得Ⅲ和Ⅰ有差异。三组处理其他时期的含水量均无差。

4 短日照对金叶女贞茎试验结果相关性的分析

（1）EIS未经冷冻处理的参数与抗寒性的关联。锻炼期的EIS各参数中仅有弛豫时间与抗寒性表现出较强关联性。12月中旬前，弛豫时间与抗寒性成负向相关性；之后三组的弛豫时间增度有别，而抗寒性稳定增强。这表明未经冷冻处理的弛豫时间在抗寒初期，可用来预估样本的抗寒性。

（2）冷冻后的电阻抗参数与抗寒性的关系。根据冷冻后的样本茎EIS各参数系列变化组图，发现处理后测定的金叶女贞胞外电阻率是确定抗寒性最佳参数。L方程与EL法测得的抗寒性呈线性相关，其系数接近1。当原生质膜受冻后离子发生外渗导致胞外电阻降低，所以胞外电阻与冻害呈反向作用。与EL法相比，在后期抗寒性较强时，EIS法测得的抗寒度总体低了2℃~5.9℃。

（3）抗寒参数和含水量正相关。抗寒参数、含水量和弛豫时间都存在线性相关。其中，冷冻的样本茎用双E法测定的抗寒比值为0.98；12月末前，含水量与抗寒性间表现出了系数达0.9的强相关性；锻炼期，弛豫时间和含水量呈正向关联性，表明可用含水量和弛豫时间来估测样本抗寒性。

（4）抗寒性与含水量的关系。抗寒锻炼初期，含水量与抗寒性成反比，两者存在负向相关性。此时估测样本的抗寒性可由含水量来表示。12月末以后，含水量缓慢上扬但已基本平稳，而抗寒性却持续增加，这表明后期的含水量与抗寒性不相关。因此含水量后期不能作为抗寒性的检测指标。

（5）短日照处理对样本抗寒性的影响。在抗寒初期，Ⅱ和Ⅲ组的抗寒性在11月上旬和中旬与Ⅰ组存在突出差异，抗寒性提高区间在[1.5℃，3.8℃]。抗寒锻炼后期，三组的抗寒性基本一致。短日处理Ⅱ和Ⅲ在10月末的抗寒性比Ⅰ均能使抗寒锻炼提前两周左右。

以上分析可以得出：样本在未冷冻处理时的抗寒性可由弛豫时间估测；胞外电阻率可作为冷冻处理后抗寒性的衡量指标；抗寒初期采用含水量测量较优。

5 结语 在我国北方地区发生霜冻时间较早，采用短日照进行金叶女贞幼苗的抗寒锻炼是提高扦插成活率的有效措施。通过定量对植物幼株进行短日照抗寒性的观察，从而确保了对木本植物幼苗进行扦插的可行性。

参考文献：

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