gre考试时间安排文章编号：1003-7853（2021）04-0093-02
基金项目：国家重点研发项目省级资助（GX17B008）；黑龙江省科学院院长基金项目（YZ2018ZR01）
不同防冻试验对蔓越橘
越冬能力的影响
于志民，吕品*，王立民，
张继舟，魏殿文
（黑龙江省科学院自然与生态研究所
湿地与生态保育国家地方联合工程实验室，哈尔滨150040）摘要：为解决我国蔓越橘种植中的冻害问题，通过不同防冻方式（陆地覆盖物+浇水和大田封水试验），探索蔓越橘的越冬效果。结果表明，只进行覆盖物而不浇水处理蔓越橘越冬效果较差，覆盖物+浇水处理效果较好，与不浇水处理均达到差异极显著水平。覆盖物+浇水措施能有效提高蔓越橘抗寒能力，直立茎枯死率、伞状花数、叶腋芽数及顶芽或基部变黑发生率显著降低。覆盖物+浇水15L/m2处理可使蔓越橘安全过冬。大田封水处理防冻效果优于陆地覆盖物+浇水处理，适合于大面积种植生产。当封冻水没过植株顶端10cm以上时蔓越橘可安全越冬。
关键词：蔓越橘；抗冻机制；越冬
中图分类号：S663文献标识码：A
Effects of Different Antifreeze Tests on
Overwintering Ability of Cranberry
YU Zhimin,LV Pin*,WANG Limin,
ZHANG Jizhou,WEI Dianwen
(Institute of Natural Resources and Ecology,HAS.National and
Provincial Joint Engineering Laboratory of Wetlands and
Ecological Conrvation,Harbin150040,China) Abstract:In order to solve the problem of freeze injury in the planting of cranberry in China,the overwintering effect of cranberry was studied by Land Mulching+watering and field aling.The results showed that overwintering effect of cranberry treated by Mulching and no watering were poor,and the effect of Mulching+ watering were good,mulc
hing+watering could improve effectively the cold resistance of cranberry,while the death rate of erect stems,the number of umbrella flowers,the number of axillary buds and the blackening rate of Terminal Buds or ba buds were reduced significantly.when mulching+watering at15L/m2,land cranberries could survive safely in winter.The effect of field freezing water was better than that of land Mulching+watering technology,and it is suitable for widely planted.When the frozen water reached more than10cm above the top of the plant, cranberries could survive safely in winter.
Key words:cranberry;antifreeze mechanism;overwintering 蔓越橘（Vacinium macrocarpon Ait），又称蔓越莓、小红莓、酸果蔓，是杜鹃花科越橘属一种小浆果，主要生长在北半球的凉爽地带酸性泥炭土壤中，分布于加拿大、美国等区域[1]。蔓越橘因其高含量的天然营养素
和植物化学物质而被称为“超级水果”，其具有高水分、低热量、高纤维、多维生素以及多矿物质的营养特性[2]。而且富含多酚类物质、有机酸、菇烯和复杂的碳水化合物，这些提取物具有的抗氧化性质使其具有抗肿瘤、预防心血管疾病、延缓衰老等功能[3]。蔓越橘是多年生植物，丰产期较长，但种植过程中冻害等问题一直困扰着种植者。如果不采用防冻措施可能会导致作物受损，造成风干枝、冻害症等，从生长缓慢甚至到死亡。
国外对冰冻胁迫存活的机制开展研究较早。抗冻性是指植物在低于冰点的温度下生存的能力。抗冻性
和防冻性是植物减轻冰冻温度压力的主要机制[4]。在霜冻期间，气温通常以每小时10.6℃的速度下降[5]。在这些速率下，冰通常在植物细胞外的水中（细胞外空间）开始形成（成核）。细胞内的水不冻结有两个原因：（1）细胞内的水（细胞液）包含糖、盐和其他降低水冰点的溶质。（2）植物细胞内的水缺乏上述成核剂（例如灰尘等）。冰可以通过木质部导管扩散，冰也可以在植物表面形成。在相同的温度下（较低的蒸汽压），冰比周围的液态水“更干燥”。随着温度的下降，这些冰将水从细胞中析出，导致两者之间的冰进一步造成细胞和细胞内溶质浓度的增加[4-6]。这样，冰冻压力实际上就像干旱或脱水。耐受和（从而存活）这些由细胞外冰的存在引起的各种压力的能力被称为“抗冻能力”，木本植物组织，如树皮、芽鳞和叶子，不能避免冰核形成，因此，通过容忍其组织中细胞外冰的存在而经受住冷冻压力。在这些组织中，水在低于0℃的温度下保持液态，即“过冷”。过冷可以发生，至少是暂时的，在几乎所有的组织中，细胞外冰核通常发生在-2.2~-1.1℃[7]。通过过冷存活的组织能够在冷冻温度下长时间阻止冰成核。如果这种亚稳态因快速冰的成核而终止，造成细胞内冰的形成，损害通常是致命的[4，7，8]。
根据抗冻机制可以看出，防治作物内部冰核形成是关键，也就是要采取必要保温措施。本文针对蔓越橘不同防冻方式开展试验研究，通过陆地覆盖物+浇水以及田间封水梯度处理手段来探索越冬效果，以期解决蔓越橘实际种植生产中的瓶颈问题。
1材料与方法
1.1试验地点和供试材料
陆地试验地点：黑龙江省科学院自然与生态研究所试验基地；大田试验地点：抚远红海植业有限公司蔓越橘基地；供试品种：5年生史蒂文森。
1.2试验设置与方法
1.2.1试验设计。陆地越冬采用覆盖物+浇水防冻形式，大田封水越冬采用大水漫灌防冻形式。试验设置：陆地防冻试验是将1~1.5m2畦中蔓越橘，在气温5℃时用草袋片覆盖并定期浇水（2次/月），直至封冻覆雪，浇水量处理分别为0L/m2、5L/m2、10L/m2、15L/m2、20L/m2，3次重复；大田防冻试验采用封冻水越冬，灌水量分别为水深没过植株顶端5cm、10cm、15cm、20cm、
国土与自然资源研究
2021No.4TERRITORY&NATURAL RESOURCES STUDY·93·
30cm，3次重复（表1）。次年春天通过测定直立茎枯死率、伞状花数、叶腋芽数及顶芽或中轴基部颜色来判断越冬效果。
1.2.2试验方法。直立茎枯死率、伞状花、叶腋芽数量采用人工统计法；顶芽或中轴基部变黑采用观察法；数据处理和图表制作采用SPSS19.0和Excel2013处理。2结果与分析
蔓越橘遭遇冻害常见症状为直立茎枯死或生长异常、出现伞状花、出现叶腋芽及顶芽或中轴基部变黑等，通常以此来评价其防冻效果。
试验结果表明（表2），只进行覆盖物而不浇水处理1蔓越莓越冬效果较差，覆盖物+浇水处理3~5效果最好，其次是处理2，与处理1均达到差异极显著；蔓越莓在越冬过程中，入冬和开春两个时间节点对其枝芽影响较大，一是温度过低造成植物芽磷组织冻伤；二是风干蒸发造成枝条水分遗失。用覆盖物可以减轻低温对茎芽的伤害但不能有效解决风干失水问题。覆盖物+浇水措施能有效提高蔓越莓抗寒能力，
表1越冬试验设置
处理水平12345越冬技术
草袋片覆盖+浇水（L/m2）
封冻水（没过枝条顶端cm）
5
5
10
10
15
15
20
20
30
表2覆盖物+浇水防冻试验
年份处理水平12345
2019 2020 2021
直立茎枯死率（%）
伞状花数（个）
叶腋芽数量（个）
顶芽或中轴基部变黑（个）
直立茎枯死率（%）
伞状花数（个）
叶腋芽数量（个）
顶芽或中轴基部变黑（个）
直立茎枯死率（%）
伞状花数（个）
叶腋芽数量（个）
顶芽或中轴基部变黑（个）
50.62a
19a
35a
58a
53.13a
25a
36a
55a
51.51a
22a
31a
54a
4.98b
2b
8b
9b
4.71b
3b
11b
10b
4.43b
3b
12b
13b
0.23c
--b
1c
2c
0.33c
3b
clamping
2c
1c
0.31c
-
-b
1c
1c
--c
--b
--c
1c
0.12c
--b
1c
--c
-
-c
2b
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--c
--c
--b
1c
2c
--c
--b
--c
1c
0.11c
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1c
尤其是浇水量多少是一个重要参考指标；在覆盖物+
浇水处理中，处理3~5与处理2相比直立茎枯死率、叶
腋芽数及植株变黑方面差异显著，处理3~5之间各个
指标差异均不明显。因此，覆盖物+浇水15L/m2处理
可以保证陆地蔓越莓安全过冬。
表3的试验结果表明，大田封冻水越冬总体效果
好于陆地覆盖物+浇水处理，并且适用于大面积种植
生产。小区处理整体直立茎枯死率在11%以下、伞状
花数小于4~5个、叶腋芽数低于7~8、顶芽及中轴基部
变黑在11~13个以下。处理2~5效果优于处理1且差
异显著，处理2~5之间无显著差异。综上可得，当封冻
水没过植株顶端10cm以上时蔓越莓可以安全越冬。
注：同列数据中不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
表3田间封水防冻试验
年份处理水平12345 2019
2020
2021
直立茎枯死率（%/20m2）
伞状花数（个/20m2）
叶腋芽数量（个/20m2）
顶芽或轴基变黑（个/20m2）
直立茎枯死率（%/20m2）
伞状花数（个/20m2）
叶腋芽数量（个/20m2）
顶芽或轴基变黑（个/20m2）
直立茎枯死率（%/20m2）
伞状花数（个/20m2）
叶腋芽数量（个/20m2）
顶芽或轴基变黑（个/20m2）
8.91a
5a
7a
12a
10.10a
5a
8a
13a
9.42a
4a
7a
11a
0.22b
--b
1b
2b
0.11b
1b
2b
1b
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0.12b
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1b 注：同列数据中不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
3结论
蔓越橘是一种多年生浆果植物，其丰产期可达50年以上，种植过程中一旦发生冻害问题，将使其直立茎数量、花芽分化能力及生长都受到显著影响，进而对产量和品质构成威胁。因此，对蔓越橘越冬技术研究十分必要。通过陆地和大田封水两种越冬方式试验研究结果表明，覆盖物+浇水15L/m2处理就可以保证陆地蔓越橘安全过冬；当封冻水没过植株顶端10 cm以上时蔓越橘完全可以安全越冬。
参考文献：
bergmann
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[2]Pappas E,Schaich K M.Phytochemicals of cranberries and cranberry products:characterization,potential health effects,and processing stability[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition,2009,49(9):741-781.
[3]魏燕，詹子逸，章宇.蔓越橘生物活性物质及主要生理功能研究进展[J].食品研究与开发，2017，38（10）：219-224.[4]Levitt J.Respons of Plants to Environmental Stress,2nd Edition,Volume1:Chilling,Freezing,and High Temperature Stress.physiological ecology,1980.
[5]Steffen,K.L.,R.Arora,and J.P.Palta.Relative nsitivity of photosynthesis and respiration to freeze-thaw stress in herbaceous species:importance of realistic freeze-thaw protocols.Plant Physiol, 1989(89):1372-1379.
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Science:a publication of the American Society for Horticultural Science,1974,9(9):519-522.
[8]Palta J P,Weiss L S.Ice formation and freezing injury:an overview on the survival mechanisms and molecular aspects of injury and cold acclimation in herbaceous plants[J].Advances in Plant Cold Hardiness,1993:144-176.
作者简介：于志民（1974-），男，副研究员，主要从事植物营养与土壤环境安全研究工作。
通信作者：吕品，女，副研究员。
（2020-12-13收稿刘晓佳编辑）
