化學(xué)調(diào)控：乙烯利與甲基環(huán)丙烯重塑甘蔗苗期抗旱格局一、引言1.1研究背景與意義甘蔗（Saccharumofficinarum）作為全球最重要的糖料作物，承擔(dān)著提供約80%食糖來(lái)源的重任，同時(shí)也是潛力巨大的能源作物，在生物能源領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。在我國(guó)，甘蔗產(chǎn)業(yè)是眾多蔗區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和農(nóng)民增收意義重大。然而，甘蔗生產(chǎn)面臨著諸多非生物脅迫挑戰(zhàn)，其中干旱脅迫是影響甘蔗生長(zhǎng)、發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的主要環(huán)境限制因素之一。全球氣候的變化使得極端氣候事件愈發(fā)頻繁，干旱發(fā)生的頻率和強(qiáng)度呈上升趨勢(shì)，這對(duì)甘蔗產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因干旱造成的甘蔗產(chǎn)量損失可達(dá)20%-50%，部分嚴(yán)重干旱地區(qū)甚至可能導(dǎo)致絕收。我國(guó)蔗區(qū)分布廣泛，約有2/3的甘蔗種植在丘陵旱坡地，這些地區(qū)干濕季節(jié)分明，降雨分布不均，且灌溉條件有限，旱災(zāi)已成為影響甘蔗生產(chǎn)的首要災(zāi)害，出現(xiàn)頻率高，影響范圍廣，造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大。以我國(guó)甘蔗主產(chǎn)區(qū)廣西為例，其約90%的甘蔗種植在干旱坡地，由于年降水分布不均，甘蔗單產(chǎn)常受旱害嚴(yán)重影響。在2024/2025榨季，廣西部分甘蔗主產(chǎn)區(qū)因干旱天氣持續(xù)，甘蔗生長(zhǎng)指標(biāo)下降，單產(chǎn)和總產(chǎn)量預(yù)估下滑。在全球范圍內(nèi)，泰國(guó)等甘蔗產(chǎn)區(qū)也因干旱導(dǎo)致甘蔗產(chǎn)量銳減。干旱條件下，甘蔗吸水困難，體內(nèi)水分平衡被打破，有效水分虧缺引發(fā)一系列生理生化代謝活動(dòng)紊亂。光合作用作為植物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)過(guò)程，在干旱脅迫下受到顯著抑制。氣孔關(guān)閉以減少水分散失，但同時(shí)限制了二氧化碳的進(jìn)入，導(dǎo)致光合速率下降，光合產(chǎn)物積累減少。干旱還會(huì)破壞葉綠體結(jié)構(gòu)，影響光合色素的合成與穩(wěn)定性，降低光能捕獲和轉(zhuǎn)化效率。此外，干旱脅迫會(huì)使甘蔗體內(nèi)活性氧積累，引發(fā)氧化應(yīng)激，損傷細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子，影響細(xì)胞的正常功能和代謝。同時(shí)，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累和質(zhì)膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性也會(huì)受到影響，進(jìn)而影響甘蔗的生長(zhǎng)和發(fā)育。為應(yīng)對(duì)干旱脅迫對(duì)甘蔗產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)，眾多科研工作者從栽培管理、遺傳育種及生理生化等多個(gè)方面展開(kāi)研究并取得一定成果，但在廣度和深度上仍存在不足?；瘜W(xué)調(diào)控作為一種操作簡(jiǎn)便、成本較低且見(jiàn)效較快的手段，為提高甘蔗抗旱性提供了新的途徑。通過(guò)施加特定的化學(xué)物質(zhì)，能夠調(diào)節(jié)甘蔗的生理生化過(guò)程，增強(qiáng)其對(duì)干旱脅迫的適應(yīng)能力，從而減輕干旱對(duì)甘蔗生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響。研究?jī)煞N化學(xué)物質(zhì)在干旱脅迫下對(duì)甘蔗苗期生長(zhǎng)的影響，對(duì)于揭示甘蔗抗旱的化學(xué)調(diào)控機(jī)制具有重要的理論意義。深入探究化學(xué)物質(zhì)如何調(diào)節(jié)甘蔗的生理生化過(guò)程，如影響光合作用、抗氧化系統(tǒng)、滲透調(diào)節(jié)等，有助于進(jìn)一步豐富植物抗旱生理學(xué)的理論知識(shí)，為后續(xù)相關(guān)研究提供更深入的理論基礎(chǔ)。在實(shí)踐應(yīng)用方面，明確化學(xué)物質(zhì)對(duì)甘蔗苗期生長(zhǎng)的影響，能夠篩選出有效的化學(xué)調(diào)控劑及適宜的使用濃度和方法，為甘蔗生產(chǎn)提供科學(xué)的技術(shù)指導(dǎo)。在干旱頻發(fā)的地區(qū)，通過(guò)合理使用化學(xué)調(diào)控手段，可以提高甘蔗的抗旱能力，保障甘蔗的產(chǎn)量和品質(zhì)，減少因干旱造成的經(jīng)濟(jì)損失，促進(jìn)甘蔗產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)于保障我國(guó)食糖安全和蔗區(qū)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在全球氣候變化背景下，干旱脅迫對(duì)農(nóng)作物的負(fù)面影響愈發(fā)凸顯，甘蔗作為重要的經(jīng)濟(jì)作物，其在干旱脅迫下的生長(zhǎng)及應(yīng)對(duì)策略成為國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。在化學(xué)物質(zhì)調(diào)控甘蔗抗旱性的研究方面，國(guó)內(nèi)外已取得了一定的成果。國(guó)外對(duì)植物抗旱性的研究起步較早，在化學(xué)調(diào)控領(lǐng)域，諸多學(xué)者對(duì)不同化學(xué)物質(zhì)在提高植物抗旱性方面展開(kāi)了深入研究。如對(duì)脫落酸（ABA）的研究發(fā)現(xiàn)，它能調(diào)節(jié)植物氣孔運(yùn)動(dòng)，降低蒸騰作用，減少水分散失，同時(shí)還能誘導(dǎo)植物體內(nèi)一系列抗旱相關(guān)基因的表達(dá)，增強(qiáng)植物對(duì)干旱脅迫的適應(yīng)能力。在甘蔗研究中，部分學(xué)者探究了一些植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)甘蔗抗旱性的影響，但研究范圍和深度相對(duì)有限。國(guó)內(nèi)在化學(xué)物質(zhì)對(duì)干旱脅迫下甘蔗苗期生長(zhǎng)影響的研究上成果較為豐富。在植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑方面，乙烯利是研究較多的一種。李永健研究發(fā)現(xiàn)乙烯利可以提高甘蔗的抗旱性，噴施乙烯利能使甘蔗葉片的細(xì)胞電解質(zhì)相對(duì)外滲率降低，提高葉綠素含量和超歧氧離子產(chǎn)生速率，增強(qiáng)過(guò)氧化物酶活性。王威豪等通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，水分脅迫下用100mg/L、200mg/L乙烯利浸種處理能提高甘蔗品種GT17的類胡蘿卜素含量，緩解葉綠素總量的下降，明顯促進(jìn)GT17和ROC10的凈光合速率，還對(duì)三個(gè)品種分蘗芽的形成有明顯的促進(jìn)效應(yīng)。王小樂(lè)等研究了不同水分脅迫條件下乙烯利和甲基環(huán)丙烯對(duì)甘蔗苗期葉片抗氧化酶活性的影響，發(fā)現(xiàn)噴施200mg/L乙烯利+1mg/L1-MCP能增加苗期甘蔗的過(guò)氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）活性，有利于提高苗期甘蔗的抗旱性。在另一項(xiàng)研究中，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)乙烯利和甲基環(huán)丙烯處理組的甘蔗幼苗葉片相對(duì)水分含量顯著高于對(duì)照組，葉綠素含量較對(duì)照組明顯增加，抗氧化系統(tǒng)活性也顯著提高，可溶性蛋白質(zhì)含量顯著高于對(duì)照組，說(shuō)明乙烯利和甲基環(huán)丙烯處理能夠減輕干旱對(duì)甘蔗幼苗的水分脅迫，促進(jìn)葉綠素合成，增強(qiáng)抗氧化能力和蛋白質(zhì)合成。除乙烯利外，其他化學(xué)物質(zhì)如黃腐酸也受到關(guān)注。有研究選用ROC22和園林6為供試材料，噴施黃腐酸、乙烯利兩種化學(xué)物質(zhì)，結(jié)果表明200mg/LFA處理比其它濃度處理更有利于改善兩個(gè)品種在干旱脅迫下的葉綠素?zé)晒鈪?shù)，緩解干旱脅迫對(duì)葉綠素和質(zhì)膜的損害，促進(jìn)了干旱脅迫下分蘗的發(fā)生。在不同處理的對(duì)比中，200mg/LFA，200mg/LFA+200mg/LET，200mg/LET處理均能夠有效延緩干旱脅迫下兩個(gè)甘蔗品種葉片水勢(shì)、葉綠素含量的下降和丙二醛（MDA）含量的增加。在促進(jìn)干旱脅迫條件下過(guò)氧化物酶（POD）活性方面，200mg/LET處理增效明顯好于200mg/LFA，200mg/LFA+200mg/LET處理。在與光合相關(guān)的Ca2?-ATP酶、Mg2?-ATP酶方面，200mg/LFA處理在脅迫階段的增效較好，而復(fù)水之后，200mg/LET處理的增效作用超過(guò)了200mg/LFA處理，200mg/LFA+200mg/LET處理介于兩者之間。殼聚糖也被用于甘蔗抗旱研究。葉燕萍等研究了干旱脅迫下不同濃度殼聚糖對(duì)甘蔗抗旱性的影響，發(fā)現(xiàn)適宜濃度的殼聚糖處理可提高甘蔗葉片的相對(duì)含水量、葉綠素含量和脯氨酸含量，降低丙二醛含量和細(xì)胞膜透性，從而增強(qiáng)甘蔗的抗旱性。盡管國(guó)內(nèi)外在化學(xué)物質(zhì)對(duì)干旱脅迫下甘蔗苗期生長(zhǎng)影響的研究取得了一定進(jìn)展，但仍存在不足。一方面，研究主要集中在少數(shù)幾種化學(xué)物質(zhì)，對(duì)于其他潛在的化學(xué)調(diào)控劑研究較少，化學(xué)物質(zhì)的篩選范圍有待進(jìn)一步擴(kuò)大。另一方面，在作用機(jī)制的研究上，雖然對(duì)一些生理生化指標(biāo)的變化有了一定認(rèn)識(shí)，但對(duì)于化學(xué)物質(zhì)如何在分子水平上調(diào)控甘蔗的抗旱基因表達(dá)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑等方面還缺乏深入系統(tǒng)的研究。此外，不同化學(xué)物質(zhì)之間的協(xié)同作用以及化學(xué)物質(zhì)在不同甘蔗品種、不同環(huán)境條件下的適用性研究也相對(duì)薄弱，這些問(wèn)題都有待后續(xù)研究進(jìn)一步探索和解決。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容本研究旨在深入探究乙烯利和甲基環(huán)丙烯這兩種化學(xué)物質(zhì)在干旱脅迫條件下對(duì)甘蔗苗期生長(zhǎng)的影響，具體研究目標(biāo)如下：明確乙烯利和甲基環(huán)丙烯對(duì)干旱脅迫下甘蔗苗期生長(zhǎng)指標(biāo)（如株高、莖徑、葉片數(shù)、生物量等）、生理生化指標(biāo)（包括光合作用參數(shù)、抗氧化酶活性、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量等）的影響規(guī)律；揭示乙烯利和甲基環(huán)丙烯影響甘蔗苗期抗旱性的作用機(jī)制，從生理生化和分子生物學(xué)層面解析其調(diào)控途徑；篩選出乙烯利和甲基環(huán)丙烯在提高甘蔗苗期抗旱性方面的最佳使用濃度和處理方式，為甘蔗生產(chǎn)中的化學(xué)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)?；谏鲜鲅芯磕繕?biāo)，本研究將開(kāi)展以下幾方面的內(nèi)容：選用適宜的甘蔗品種進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，設(shè)置對(duì)照組（不施加化學(xué)物質(zhì)且正常供水）、干旱脅迫對(duì)照組（不施加化學(xué)物質(zhì)但進(jìn)行干旱處理）、乙烯利處理組（施加不同濃度乙烯利并進(jìn)行干旱處理）、甲基環(huán)丙烯處理組（施加不同濃度甲基環(huán)丙烯并進(jìn)行干旱處理）以及乙烯利和甲基環(huán)丙烯組合處理組（施加不同濃度組合并進(jìn)行干旱處理），模擬干旱脅迫環(huán)境，研究不同處理下甘蔗苗期的生長(zhǎng)狀況。在試驗(yàn)過(guò)程中，定期測(cè)定甘蔗苗期的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)，包括株高、莖徑、葉片數(shù)、葉面積、分蘗數(shù)、地上部和地下部鮮重與干重等，分析不同處理對(duì)甘蔗生長(zhǎng)的影響。同時(shí)，測(cè)定甘蔗苗期葉片的光合作用參數(shù)，如凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、胞間二氧化碳濃度等，探究化學(xué)物質(zhì)對(duì)甘蔗光合作用的調(diào)控作用；檢測(cè)抗氧化酶活性，包括超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）等，了解化學(xué)物質(zhì)對(duì)甘蔗抗氧化系統(tǒng)的影響；測(cè)定滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量，如脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)等，分析化學(xué)物質(zhì)對(duì)甘蔗滲透調(diào)節(jié)能力的作用。利用分子生物學(xué)技術(shù)，如實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qRT-PCR）等，檢測(cè)與甘蔗抗旱相關(guān)基因的表達(dá)水平，探究乙烯利和甲基環(huán)丙烯在分子層面上對(duì)甘蔗抗旱機(jī)制的調(diào)控作用，分析化學(xué)物質(zhì)處理后基因表達(dá)的變化規(guī)律，明確其調(diào)控的關(guān)鍵基因和信號(hào)通路。通過(guò)對(duì)不同處理下甘蔗苗期生長(zhǎng)指標(biāo)、生理生化指標(biāo)和基因表達(dá)的綜合分析，篩選出乙烯利和甲基環(huán)丙烯提高甘蔗苗期抗旱性的最佳濃度和處理組合，評(píng)估不同處理對(duì)甘蔗苗期抗旱性的提升效果，為實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用提供科學(xué)指導(dǎo)。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)在于，在研究?jī)?nèi)容上，綜合從生長(zhǎng)指標(biāo)、生理生化和分子生物學(xué)多個(gè)層面深入探究乙烯利和甲基環(huán)丙烯對(duì)甘蔗苗期抗旱性的影響，相較于以往研究，更全面系統(tǒng)地揭示其作用機(jī)制；在研究方法上，采用多種先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和手段，如利用光合儀精確測(cè)定光合作用參數(shù)，運(yùn)用qRT-PCR技術(shù)精準(zhǔn)檢測(cè)基因表達(dá)水平，使研究結(jié)果更具準(zhǔn)確性和可靠性；在應(yīng)用層面，通過(guò)篩選最佳的化學(xué)物質(zhì)濃度和處理組合，為甘蔗生產(chǎn)提供直接、有效的化學(xué)調(diào)控技術(shù)方案，具有較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。二、干旱脅迫對(duì)甘蔗苗期生長(zhǎng)的影響機(jī)制2.1干旱脅迫對(duì)甘蔗生長(zhǎng)發(fā)育的總體影響甘蔗的生長(zhǎng)發(fā)育是一個(gè)復(fù)雜而有序的過(guò)程，不同生長(zhǎng)階段對(duì)水分的需求和響應(yīng)各異，干旱脅迫在甘蔗生長(zhǎng)的各個(gè)關(guān)鍵時(shí)期均會(huì)產(chǎn)生顯著影響，嚴(yán)重威脅甘蔗的產(chǎn)量與品質(zhì)。在萌芽期，甘蔗對(duì)水分的需求雖相對(duì)較少，但水分卻是啟動(dòng)蔗芽萌發(fā)的關(guān)鍵因素之一。適宜的土壤含水量是蔗芽正常萌發(fā)的重要保障，一般要求土壤含水量保持在20%-25%。當(dāng)土壤含水量低于15%時(shí)，甘蔗種莖的水分會(huì)逐漸散失，種莖含水量下降到50%以下時(shí)，蔗芽的發(fā)芽能力就會(huì)大大降低；當(dāng)種莖含水量下降到40%以下時(shí)，蔗芽可能失去發(fā)芽力。在廣西的一些干旱蔗區(qū)，由于春季降雨稀少，土壤干旱，甘蔗播種后，蔗芽因缺水無(wú)法正常萌發(fā)，導(dǎo)致出苗率低，部分蔗田出苗率甚至不足50%，嚴(yán)重影響了甘蔗的群體結(jié)構(gòu)和后續(xù)生長(zhǎng)。進(jìn)入分蘗期，甘蔗的生長(zhǎng)速度加快，對(duì)水分的需求也相應(yīng)增加，此時(shí)土壤含水量以70%左右為宜。干旱脅迫會(huì)使甘蔗生長(zhǎng)和分蘗受阻，根系生長(zhǎng)不良，吸收水分和養(yǎng)分的能力下降，導(dǎo)致植株生長(zhǎng)緩慢，分蘗數(shù)量減少。據(jù)研究，在分蘗期遭受干旱脅迫的甘蔗，分蘗數(shù)可比正常供水條件下減少30%-50%。在云南的部分蔗區(qū)，由于分蘗期遭遇干旱，甘蔗分蘗受到抑制，單位面積有效莖數(shù)不足，嚴(yán)重影響了甘蔗的產(chǎn)量形成。伸長(zhǎng)期是甘蔗生長(zhǎng)最為旺盛的時(shí)期，也是對(duì)水分最為敏感的時(shí)期，此階段甘蔗生長(zhǎng)迅速，需水量大，占全生育期需水量的54.3%-57.8%。干旱脅迫會(huì)顯著抑制甘蔗的生長(zhǎng)，導(dǎo)致株高增長(zhǎng)緩慢，莖徑變細(xì)，葉面積減小，生物量積累減少。在干旱條件下，甘蔗的凈光合速率可下降50%-80%，光合產(chǎn)物積累不足，無(wú)法滿足甘蔗生長(zhǎng)的需求。廣西某蔗區(qū)在甘蔗伸長(zhǎng)期遭遇持續(xù)干旱，甘蔗生長(zhǎng)停滯，株高比正常年份降低了30%-40%，莖徑變細(xì)，單莖重減輕，最終導(dǎo)致甘蔗單產(chǎn)大幅下降，減產(chǎn)幅度可達(dá)30%-50%。在工藝成熟期，甘蔗生長(zhǎng)已基本停滯，對(duì)水分的需求相對(duì)減少，此時(shí)適度干旱利于糖分積累。但如果干旱環(huán)境遇到極度低溫天氣，容易引發(fā)霜凍災(zāi)害，導(dǎo)致甘蔗細(xì)胞內(nèi)水分結(jié)冰，冰晶破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使甘蔗的糖分含量降低，品質(zhì)變差。在一些北方蔗區(qū)，冬季干旱且低溫，甘蔗易遭受凍害，甘蔗糖分損失可達(dá)10%-20%。2.2干旱脅迫對(duì)甘蔗苗期生理特性的影響2.2.1水分代謝紊亂甘蔗苗期，水分是維持其正常生理活動(dòng)和生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵物質(zhì)。在正常生理狀態(tài)下，甘蔗通過(guò)根系從土壤中吸收水分，經(jīng)木質(zhì)部向上運(yùn)輸至各個(gè)器官，以滿足其生長(zhǎng)和代謝需求。同時(shí)，葉片通過(guò)蒸騰作用散失水分，形成蒸騰拉力，促進(jìn)水分和養(yǎng)分的吸收與運(yùn)輸，維持水分平衡。當(dāng)遭受干旱脅迫時(shí)，土壤中有效水分含量降低，甘蔗根系與土壤間的水勢(shì)差減小，根系吸水阻力增大，導(dǎo)致根系對(duì)水分的吸收能力顯著下降。隨著干旱程度的加劇，根系吸收的水分無(wú)法滿足葉片蒸騰散失的水分，甘蔗體內(nèi)水分虧缺逐漸加重，相對(duì)含水量降低，水分平衡被打破。研究表明，在中度干旱脅迫下，甘蔗苗期葉片相對(duì)含水量可下降10%-20%，而在重度干旱脅迫下，下降幅度可達(dá)20%-30%。甘蔗體內(nèi)水分虧缺會(huì)引發(fā)一系列生理變化，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，以減少水分散失。氣孔關(guān)閉雖然在一定程度上降低了蒸騰速率，但同時(shí)也限制了二氧化碳的進(jìn)入，使甘蔗的光合作用受到抑制，光合產(chǎn)物積累減少。水分虧缺還會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膨壓降低，影響細(xì)胞的伸長(zhǎng)和分裂，使甘蔗的生長(zhǎng)受到抑制，表現(xiàn)為株高增長(zhǎng)緩慢、葉片生長(zhǎng)受阻、葉面積減小等。2.2.2光合作用抑制光合作用是甘蔗生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，為其提供能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。在正常條件下，甘蔗通過(guò)葉片中的葉綠體進(jìn)行光合作用，利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物和氧氣。光合色素（葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素）能夠吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，光反應(yīng)階段在類囊體膜上進(jìn)行，通過(guò)光合電子傳遞鏈產(chǎn)生ATP和NADPH，為暗反應(yīng)提供能量和還原力；暗反應(yīng)階段在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，利用ATP和NADPH將二氧化碳固定并還原為碳水化合物。干旱脅迫會(huì)對(duì)甘蔗的光合作用產(chǎn)生多方面的抑制作用。干旱脅迫下，甘蔗為減少水分散失，氣孔會(huì)部分或完全關(guān)閉，導(dǎo)致氣孔導(dǎo)度下降。氣孔導(dǎo)度的降低限制了二氧化碳向葉肉細(xì)胞內(nèi)的擴(kuò)散，使胞間二氧化碳濃度降低，從而影響卡爾文循環(huán)中二氧化碳的固定，導(dǎo)致凈光合速率下降。有研究發(fā)現(xiàn)，在輕度干旱脅迫下，甘蔗葉片氣孔導(dǎo)度可下降20%-30%，凈光合速率下降10%-20%；在重度干旱脅迫下，氣孔導(dǎo)度下降50%以上，凈光合速率下降30%-50%。干旱還會(huì)對(duì)甘蔗的光合機(jī)構(gòu)造成損傷，影響光合色素的合成和穩(wěn)定性。干旱脅迫會(huì)導(dǎo)致葉綠素合成相關(guān)酶活性降低，葉綠素分解加速，使葉綠素含量下降。葉綠素含量的減少降低了甘蔗對(duì)光能的捕獲和轉(zhuǎn)化能力，進(jìn)而影響光合作用。干旱還會(huì)破壞葉綠體的結(jié)構(gòu)，使類囊體膜受損，光合電子傳遞鏈?zhǔn)茏瑁绊懝夥磻?yīng)的正常進(jìn)行。在干旱脅迫下，甘蔗葉片的葉綠素a和葉綠素b含量均會(huì)顯著下降，類囊體膜的完整性受到破壞，導(dǎo)致光合效率降低。除了氣孔限制和光合機(jī)構(gòu)損傷外，干旱脅迫還會(huì)影響光合作用相關(guān)酶的活性。例如，羧化酶（如RuBP羧化酶）是卡爾文循環(huán)中的關(guān)鍵酶，其活性在干旱脅迫下會(huì)降低，影響二氧化碳的固定和同化。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）的活性也會(huì)受到干旱的影響，進(jìn)而影響甘蔗對(duì)二氧化碳的利用效率。研究表明，在干旱脅迫下，RuBP羧化酶和PEPC的活性可分別下降30%-50%和20%-40%，導(dǎo)致甘蔗的光合作用受到嚴(yán)重抑制。2.2.3抗氧化系統(tǒng)變化在正常生理狀態(tài)下，甘蔗體內(nèi)的活性氧（ROS）產(chǎn)生和清除處于動(dòng)態(tài)平衡。細(xì)胞內(nèi)存在多種抗氧化酶和抗氧化物質(zhì)，共同構(gòu)成抗氧化系統(tǒng)，維持細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡，保護(hù)細(xì)胞免受ROS的損傷。超氧化物歧化酶（SOD）能夠催化超氧陰離子自由基（O??）歧化為過(guò)氧化氫（H?O?）和氧氣；過(guò)氧化氫酶（CAT）和過(guò)氧化物酶（POD）則可將H?O?分解為水和氧氣；抗壞血酸（AsA）、谷胱甘肽（GSH）等抗氧化物質(zhì)也參與ROS的清除過(guò)程，它們通過(guò)自身的氧化還原反應(yīng)，將ROS還原為無(wú)害物質(zhì)。當(dāng)甘蔗遭受干旱脅迫時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡被打破，ROS產(chǎn)生速率增加，積累量上升。干旱脅迫會(huì)導(dǎo)致甘蔗體內(nèi)的電子傳遞鏈?zhǔn)茏瑁共糠蛛娮有孤┙o氧氣，形成O??；同時(shí)，干旱還會(huì)激活一些氧化酶（如NADPH氧化酶）的活性，促進(jìn)ROS的產(chǎn)生。ROS的積累會(huì)對(duì)甘蔗細(xì)胞造成氧化損傷，攻擊細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子，導(dǎo)致細(xì)胞膜透性增加、蛋白質(zhì)變性、核酸斷裂等，影響細(xì)胞的正常功能和代謝。為了應(yīng)對(duì)干旱脅迫下ROS的積累，甘蔗會(huì)啟動(dòng)自身的抗氧化系統(tǒng)，提高抗氧化酶的活性和抗氧化物質(zhì)的含量。在干旱脅迫初期，甘蔗葉片中的SOD活性會(huì)迅速升高，將O??轉(zhuǎn)化為H?O?，以減少O??的積累。隨著干旱脅迫的持續(xù)，CAT和POD的活性也會(huì)逐漸增強(qiáng)，將H?O?分解為水和氧氣，避免H?O?對(duì)細(xì)胞造成傷害。研究表明，在輕度干旱脅迫下，甘蔗葉片SOD活性可升高20%-50%，CAT和POD活性升高10%-30%；在重度干旱脅迫下，SOD活性升高50%-100%，CAT和POD活性升高30%-50%。除了抗氧化酶活性的變化外，甘蔗體內(nèi)的抗氧化物質(zhì)含量也會(huì)發(fā)生改變。干旱脅迫下，AsA和GSH的含量會(huì)增加，它們通過(guò)與ROS反應(yīng)，將其還原為無(wú)害物質(zhì)，從而減輕ROS對(duì)細(xì)胞的損傷。脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)也具有一定的抗氧化能力，在干旱脅迫下，脯氨酸含量的增加不僅有助于調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透勢(shì)，還能參與ROS的清除，保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。然而，當(dāng)干旱脅迫超過(guò)甘蔗的耐受限度時(shí)，抗氧化系統(tǒng)的防御能力會(huì)逐漸下降，ROS積累過(guò)多，導(dǎo)致細(xì)胞膜脂過(guò)氧化加劇，丙二醛（MDA）含量升高，細(xì)胞損傷加重。MDA是細(xì)胞膜脂過(guò)氧化的產(chǎn)物，其含量的增加可作為衡量細(xì)胞氧化損傷程度的指標(biāo)。在重度干旱脅迫下，甘蔗葉片MDA含量可升高50%-100%，表明細(xì)胞膜受到了嚴(yán)重的氧化損傷。2.3干旱脅迫對(duì)甘蔗苗期形態(tài)指標(biāo)的影響2.3.1株高和莖粗生長(zhǎng)受阻株高和莖粗是衡量甘蔗苗期生長(zhǎng)狀況的重要形態(tài)指標(biāo)，直接反映了甘蔗的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)和生物量積累潛力。在正常水分條件下，甘蔗植株能夠充分吸收水分和養(yǎng)分，細(xì)胞分裂和伸長(zhǎng)活動(dòng)正常進(jìn)行，株高和莖粗呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)的趨勢(shì)。當(dāng)甘蔗苗期遭遇干旱脅迫時(shí)，株高和莖粗的生長(zhǎng)會(huì)受到顯著抑制。干旱導(dǎo)致土壤水分虧缺，甘蔗根系吸水困難，體內(nèi)水分平衡被打破，細(xì)胞膨壓降低。細(xì)胞膨壓是細(xì)胞伸長(zhǎng)的動(dòng)力來(lái)源，膨壓降低使得細(xì)胞伸長(zhǎng)受到阻礙，進(jìn)而影響甘蔗的株高增長(zhǎng)。研究表明，在干旱脅迫下，甘蔗株高的日增長(zhǎng)量可比正常供水條件下減少30%-50%。廣西某蔗區(qū)在甘蔗苗期遭遇干旱，持續(xù)的干旱天氣使土壤含水量降至10%以下，甘蔗株高增長(zhǎng)停滯，與正常年份同期相比，株高降低了20-30厘米。干旱脅迫還會(huì)影響甘蔗莖粗的生長(zhǎng)。莖粗的增加主要依賴于形成層細(xì)胞的分裂和分化，干旱會(huì)抑制形成層細(xì)胞的活性，減少細(xì)胞分裂和木質(zhì)部、韌皮部的形成，導(dǎo)致莖粗生長(zhǎng)緩慢。在干旱條件下，甘蔗莖粗的增長(zhǎng)率可下降40%-60%。在云南的一些蔗區(qū)，由于苗期干旱，甘蔗莖粗明顯變細(xì)，莖徑比正常供水的甘蔗減小了0.2-0.4厘米，這不僅影響了甘蔗的機(jī)械支撐能力，還對(duì)后期甘蔗的糖分積累和產(chǎn)量形成產(chǎn)生不利影響。2.3.2根系發(fā)育不良根系是甘蔗吸收水分和養(yǎng)分的重要器官，其發(fā)育狀況對(duì)甘蔗的生長(zhǎng)和抗逆性起著關(guān)鍵作用。在適宜的水分條件下，甘蔗根系生長(zhǎng)迅速，根系分布廣泛，根冠比合理，能夠有效地從土壤中吸收水分和養(yǎng)分，為地上部分的生長(zhǎng)提供充足的物質(zhì)保障。干旱脅迫會(huì)對(duì)甘蔗根系的發(fā)育產(chǎn)生多方面的負(fù)面影響。干旱導(dǎo)致土壤水分含量降低，土壤中氧氣含量相對(duì)增加，根系生長(zhǎng)環(huán)境惡化，影響根系細(xì)胞的分裂和伸長(zhǎng)。干旱還會(huì)使根系生長(zhǎng)激素（如生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等）的合成和運(yùn)輸受到影響，抑制根系的生長(zhǎng)和發(fā)育。在干旱脅迫下，甘蔗根系的生長(zhǎng)速度明顯減緩，根系長(zhǎng)度、根系表面積和根體積均顯著減小。研究發(fā)現(xiàn)，在中度干旱脅迫下，甘蔗根系長(zhǎng)度可比正常供水條件下縮短20%-30%，根系表面積減小30%-40%。干旱脅迫還會(huì)導(dǎo)致甘蔗根系分布發(fā)生改變。為了獲取更多的水分，根系會(huì)向土壤深層生長(zhǎng)，但由于干旱條件下土壤深層水分也相對(duì)匱乏，根系在深層土壤中的生長(zhǎng)也受到限制。根系在淺層土壤中的分布比例增加，這使得甘蔗根系更容易受到表層土壤水分變化的影響，降低了甘蔗對(duì)干旱脅迫的適應(yīng)能力。在干旱蔗區(qū)，甘蔗根系主要集中在0-20厘米的淺層土壤中，而在正常供水條件下，根系在0-40厘米的土層中均有較為均勻的分布。根系發(fā)育不良會(huì)進(jìn)一步加劇甘蔗的干旱脅迫傷害。根系吸收水分和養(yǎng)分的能力下降，無(wú)法滿足地上部分生長(zhǎng)的需求，導(dǎo)致地上部分生長(zhǎng)受阻，葉片發(fā)黃、枯萎，光合作用減弱，生物量積累減少。根系發(fā)育不良還會(huì)降低甘蔗的抗倒伏能力，在遭遇大風(fēng)等惡劣天氣時(shí)，甘蔗更容易倒伏，影響產(chǎn)量和品質(zhì)。三、乙烯利對(duì)干旱脅迫下甘蔗苗期生長(zhǎng)的影響3.1乙烯利的作用機(jī)制及在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用概述乙烯利（Ethephon），化學(xué)名稱為2-氯乙基膦酸，是一種有機(jī)磷類廣譜性植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，分子式為C_{2}H_{6}ClO_{3}P，分子量為144.5，純品呈無(wú)色針狀晶體，熔點(diǎn)在74-75℃，易溶于水、乙醇、乙醚，微溶于苯和二氯乙烷，不溶于石油醚。其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，發(fā)揮著重要作用。乙烯利的作用機(jī)制主要基于其在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化及對(duì)植物生理過(guò)程的調(diào)控。由于植物細(xì)胞內(nèi)的pH值通常大于5，乙烯利進(jìn)入植物組織后，會(huì)在這種弱堿性環(huán)境下發(fā)生水解反應(yīng)，緩慢釋放出乙烯。乙烯作為一種重要的植物內(nèi)源激素，參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的多個(gè)階段，對(duì)植物的發(fā)芽、開(kāi)花、結(jié)果、成熟以及器官脫落等生理過(guò)程起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。從分子層面來(lái)看，乙烯利能夠增強(qiáng)細(xì)胞中核糖核酸（RNA）合成的能力，進(jìn)而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。在植物離層區(qū)，如葉柄、果柄、花瓣基部等部位，乙烯利促使蛋白質(zhì)合成增加，誘導(dǎo)離層區(qū)纖維素酶重新合成，加速離層形成，最終導(dǎo)致器官脫落。在果實(shí)成熟過(guò)程中，乙烯利能活化磷酸酯酶及其它與果實(shí)成熟相關(guān)的酶，增強(qiáng)酶的活性，促進(jìn)果實(shí)成熟。在衰老或感病植物中，乙烯利通過(guò)促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，引起過(guò)氧化物酶的變化，從而調(diào)節(jié)植物的生理狀態(tài)。此外，乙烯還能抑制內(nèi)源生長(zhǎng)素的合成，延緩植物生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)節(jié)奏。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，乙烯利有著多方面的應(yīng)用。在果實(shí)催熟方面，對(duì)于外運(yùn)的水果或蔬菜，為便于運(yùn)輸，通常在成熟前就進(jìn)行收獲。在售前1周左右，用500-5000μ?L?1（濃度因果實(shí)種類而異）的乙烯利浸沾，可達(dá)到催熟和著色的目的，該方法已廣泛應(yīng)用于柑橘、葡萄、梨、桃、香蕉、柿子、番茄、辣椒、西瓜和甜瓜等作物。以香蕉為例，當(dāng)香蕉果實(shí)成熟度達(dá)到70%-80%時(shí)，使用乙烯利處理，能加速其成熟進(jìn)程，使其更快達(dá)到可食用狀態(tài)，提前上市，滿足市場(chǎng)需求。在棉花種植中，乙烯利可促進(jìn)棉鈴早熟、吐絮，提高霜前花產(chǎn)量。一般在棉鈴期45天以上、距枯霜期15-20天左右（不同地區(qū)和產(chǎn)品要求存在差異，北方棉區(qū)常在枯霜前20天左右，棉花70%-80%吐絮期使用），用乙烯利水劑稀釋后進(jìn)行莖葉噴霧，可有效促進(jìn)棉鈴?fù)滦?，減少因天氣等因素導(dǎo)致的棉花損失。在橡膠樹(shù)種植中，乙烯利可促進(jìn)橡膠樹(shù)流膠和增加產(chǎn)量。對(duì)于樹(shù)齡超過(guò)12年或中年割齡以上的橡膠樹(shù)，在割線上涂抹乙烯利，能刺激橡膠樹(shù)排出更多膠乳。具體操作時(shí)，在割后第二天膠樹(shù)割口已干水時(shí)，將乙烯利膏劑或配好的藥液搖勻，用毛刷蘸取藥液涂到割線上方約2厘米寬的新割面上，每株用量需嚴(yán)格按照規(guī)定，如某些產(chǎn)品要求每株2克，且要注意涂抹均勻。乙烯利還可用于調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)。在玉米種植中，于6-12片葉時(shí)使用乙烯利，可促進(jìn)玉米莖基部節(jié)間縮短、莖稈粗壯，降低穗位高度，增強(qiáng)玉米的抗倒伏能力，為玉米高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。在一些蔬菜種植中，用100-200μl?L?1的乙烯利噴灑1-4葉的南瓜和黃瓜等瓜類幼苗，可使雌花的著生節(jié)位降低，雌花數(shù)增多，提高結(jié)果率。3.2乙烯利對(duì)干旱脅迫下甘蔗苗期生理特性的影響3.2.1提高葉片相對(duì)水分含量在干旱脅迫條件下，甘蔗苗期葉片相對(duì)水分含量會(huì)顯著下降，而乙烯利處理能夠有效緩解這一現(xiàn)象，提高葉片相對(duì)水分含量。乙烯利進(jìn)入甘蔗體內(nèi)后，會(huì)分解釋放出乙烯，乙烯作為一種重要的信號(hào)分子，參與調(diào)節(jié)植物的氣孔運(yùn)動(dòng)。研究表明，乙烯能夠誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉，減少水分通過(guò)氣孔的散失。在干旱脅迫下，乙烯利處理后的甘蔗葉片氣孔導(dǎo)度明顯降低，蒸騰速率下降，從而減少了水分的損失。有研究發(fā)現(xiàn)，在干旱脅迫下，未處理的甘蔗葉片相對(duì)水分含量在10天內(nèi)從80%下降至60%，而經(jīng)乙烯利處理的甘蔗葉片相對(duì)水分含量在相同時(shí)間內(nèi)僅下降至70%。這表明乙烯利通過(guò)調(diào)節(jié)氣孔行為，有效減少了甘蔗葉片的水分散失，維持了葉片較高的相對(duì)水分含量。乙烯利還能夠促進(jìn)甘蔗根系的生長(zhǎng)和發(fā)育，增強(qiáng)根系對(duì)水分的吸收能力。根系是植物吸收水分的主要器官，根系的生長(zhǎng)狀況直接影響植物對(duì)水分的獲取。在干旱脅迫下，乙烯利處理能夠增加甘蔗根系的長(zhǎng)度、表面積和根體積，提高根系的活力。通過(guò)增強(qiáng)根系的生長(zhǎng)和活力，乙烯利處理使甘蔗能夠更好地從土壤中吸收水分，為葉片提供充足的水分供應(yīng)，從而維持葉片的相對(duì)水分含量。在干旱脅迫下，乙烯利處理的甘蔗根系長(zhǎng)度比未處理的甘蔗增加了20%-30%，根系表面積增大了30%-40%，根系對(duì)水分的吸收能力顯著增強(qiáng)。3.2.2促進(jìn)葉綠素合成葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的關(guān)鍵色素，其含量的高低直接影響光合作用的效率。在干旱脅迫下，甘蔗葉片的葉綠素合成受到抑制，葉綠素含量下降，導(dǎo)致光合作用減弱。而乙烯利處理能夠有效促進(jìn)甘蔗葉片葉綠素的合成，提高葉綠素含量。乙烯利處理后，甘蔗葉片中葉綠素a和葉綠素b的含量均顯著增加。研究表明，乙烯利能夠上調(diào)葉綠素合成相關(guān)基因的表達(dá)，增強(qiáng)葉綠素合成酶的活性，從而促進(jìn)葉綠素的合成。在干旱脅迫下，乙烯利處理使甘蔗葉片中葉綠素a合成酶基因的表達(dá)量上調(diào)了1.5-2倍，葉綠素b合成酶基因的表達(dá)量上調(diào)了1.2-1.5倍，葉綠素合成酶的活性提高了30%-50%。乙烯利還能夠穩(wěn)定葉綠素的結(jié)構(gòu)，減少葉綠素的降解。在干旱脅迫下，植物體內(nèi)的活性氧積累會(huì)加速葉綠素的分解，導(dǎo)致葉綠素含量降低。乙烯利處理能夠增強(qiáng)甘蔗的抗氧化能力，減少活性氧的積累，從而保護(hù)葉綠素免受氧化損傷，維持葉綠素的穩(wěn)定性。在干旱脅迫下，乙烯利處理的甘蔗葉片中丙二醛（MDA）含量明顯低于未處理的甘蔗，說(shuō)明乙烯利處理有效減輕了活性氧對(duì)細(xì)胞膜和葉綠素的損傷，穩(wěn)定了葉綠素的結(jié)構(gòu)。葉綠素含量的增加和穩(wěn)定性的提高，使得甘蔗葉片能夠更好地捕獲光能，為光合作用提供充足的能量，從而增強(qiáng)了甘蔗在干旱脅迫下的光合作用能力。3.2.3增強(qiáng)抗氧化系統(tǒng)活性干旱脅迫會(huì)導(dǎo)致甘蔗體內(nèi)活性氧（ROS）大量積累，如超氧陰離子自由基（O_2^-）、過(guò)氧化氫（H_2O_2）等。這些ROS具有很強(qiáng)的氧化活性，會(huì)攻擊細(xì)胞內(nèi)的生物大分子，如細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)和核酸等，導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能受損。為了應(yīng)對(duì)干旱脅迫下ROS的積累，甘蔗會(huì)啟動(dòng)自身的抗氧化系統(tǒng)，包括抗氧化酶和抗氧化物質(zhì)。乙烯利處理能夠顯著增強(qiáng)甘蔗抗氧化系統(tǒng)的活性，提高其清除ROS的能力。在干旱脅迫下，乙烯利處理的甘蔗葉片中，超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）等抗氧化酶的活性顯著提高。SOD能夠催化O_2^-歧化為H_2O_2和O_2，POD和CAT則可以將H_2O_2分解為H_2O和O_2，從而有效清除體內(nèi)的ROS。研究發(fā)現(xiàn)，在干旱脅迫下，乙烯利處理使甘蔗葉片中SOD活性提高了30%-50%，POD活性提高了40%-60%，CAT活性提高了20%-40%。乙烯利還能夠促進(jìn)抗氧化物質(zhì)的合成和積累，如抗壞血酸（AsA）、谷胱甘肽（GSH）和脯氨酸等。這些抗氧化物質(zhì)能夠直接與ROS反應(yīng)，將其還原為無(wú)害物質(zhì)，進(jìn)一步增強(qiáng)甘蔗的抗氧化能力。在干旱脅迫下，乙烯利處理的甘蔗葉片中AsA和GSH的含量分別增加了20%-30%和30%-40%，脯氨酸含量增加了50%-80%。通過(guò)增強(qiáng)抗氧化系統(tǒng)活性和促進(jìn)抗氧化物質(zhì)的積累，乙烯利處理有效減輕了干旱脅迫下ROS對(duì)甘蔗細(xì)胞的氧化損傷，保護(hù)了細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，提高了甘蔗的抗旱性。3.2.4調(diào)節(jié)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量滲透調(diào)節(jié)是植物應(yīng)對(duì)干旱脅迫的重要生理機(jī)制之一，通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量，降低細(xì)胞的滲透勢(shì)，從而維持細(xì)胞的膨壓和正常的生理功能。乙烯利處理能夠顯著調(diào)節(jié)甘蔗體內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量，增強(qiáng)其抗旱性。在干旱脅迫下，乙烯利處理的甘蔗葉片中，脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量顯著增加。脯氨酸是一種重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，具有很強(qiáng)的親水性，能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透勢(shì)，維持細(xì)胞的膨壓。同時(shí)，脯氨酸還具有抗氧化作用，能夠清除體內(nèi)的ROS，保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。乙烯利處理使甘蔗葉片中脯氨酸含量大幅增加，在干旱脅迫下，脯氨酸含量可比未處理的甘蔗增加50%-100%。可溶性糖也是重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透勢(shì)，為細(xì)胞提供能量，維持細(xì)胞的正常生理功能。乙烯利處理能夠促進(jìn)甘蔗葉片中淀粉的水解，增加可溶性糖的含量。在干旱脅迫下，乙烯利處理的甘蔗葉片中可溶性糖含量可比未處理的甘蔗增加30%-50%。可溶性蛋白質(zhì)在滲透調(diào)節(jié)中也發(fā)揮著重要作用，能夠維持細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝活動(dòng)。乙烯利處理能夠促進(jìn)甘蔗葉片中蛋白質(zhì)的合成，增加可溶性蛋白質(zhì)的含量。在干旱脅迫下，乙烯利處理的甘蔗葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量可比未處理的甘蔗增加20%-40%。通過(guò)調(diào)節(jié)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量，乙烯利處理降低了甘蔗細(xì)胞的滲透勢(shì)，增強(qiáng)了細(xì)胞的保水能力，維持了細(xì)胞的膨壓和正常的生理功能，從而提高了甘蔗在干旱脅迫下的適應(yīng)能力。3.3乙烯利對(duì)干旱脅迫下甘蔗苗期形態(tài)指標(biāo)的影響3.3.1促進(jìn)株高和莖粗生長(zhǎng)在干旱脅迫條件下，甘蔗苗期的株高和莖粗生長(zhǎng)通常會(huì)受到顯著抑制，而乙烯利處理能夠有效緩解這種抑制作用，促進(jìn)株高和莖粗的生長(zhǎng)。乙烯利進(jìn)入甘蔗體內(nèi)后分解釋放乙烯，乙烯作為植物激素，可通過(guò)多條途徑促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng)和分裂，從而影響株高和莖粗的生長(zhǎng)。從細(xì)胞水平來(lái)看，乙烯能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)質(zhì)子外排，導(dǎo)致細(xì)胞壁酸化，使細(xì)胞壁松弛，為細(xì)胞伸長(zhǎng)創(chuàng)造條件。研究表明，乙烯可以促進(jìn)生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸，增加細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)素的含量，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)。在甘蔗苗期，乙烯利處理能夠顯著提高甘蔗植株的株高增長(zhǎng)速率。有研究設(shè)置了正常供水對(duì)照組、干旱脅迫對(duì)照組以及不同濃度乙烯利處理的干旱脅迫實(shí)驗(yàn)組，結(jié)果顯示，在干旱脅迫下，未施加乙烯利的甘蔗株高在處理后的20天內(nèi)僅增長(zhǎng)了10厘米，而施加100mg/L乙烯利處理的甘蔗株高增長(zhǎng)了15厘米，施加200mg/L乙烯利處理的甘蔗株高增長(zhǎng)了18厘米。這表明乙烯利處理能夠顯著促進(jìn)干旱脅迫下甘蔗株高的生長(zhǎng)，且在一定濃度范圍內(nèi)，隨著乙烯利濃度的增加，促進(jìn)效果更為明顯。乙烯利對(duì)甘蔗莖粗的生長(zhǎng)也有積極影響。莖粗的增加主要依賴于形成層細(xì)胞的分裂和分化，乙烯能夠促進(jìn)形成層細(xì)胞的分裂活動(dòng)，增加細(xì)胞數(shù)量，從而使莖粗增加。在干旱脅迫下，乙烯利處理可使甘蔗莖粗增長(zhǎng)率提高。在干旱脅迫條件下，未處理的甘蔗莖粗增長(zhǎng)率在10天內(nèi)僅為5%，而經(jīng)乙烯利處理的甘蔗莖粗增長(zhǎng)率可達(dá)10%-15%。這表明乙烯利能夠有效促進(jìn)干旱脅迫下甘蔗莖粗的生長(zhǎng)，增強(qiáng)甘蔗的莖稈強(qiáng)度，提高其抗倒伏能力，為甘蔗的后期生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成奠定良好基礎(chǔ)。3.3.2改善根系形態(tài)和結(jié)構(gòu)根系是甘蔗吸收水分和養(yǎng)分的重要器官，其形態(tài)和結(jié)構(gòu)對(duì)甘蔗的生長(zhǎng)和抗逆性有著至關(guān)重要的影響。在干旱脅迫下，甘蔗根系的生長(zhǎng)和發(fā)育會(huì)受到抑制，根系形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，而乙烯利處理能夠有效改善這一狀況。乙烯利處理能夠促進(jìn)甘蔗根系的生長(zhǎng)，增加根系的長(zhǎng)度、表面積和根體積。乙烯利可以刺激根系細(xì)胞的分裂和伸長(zhǎng)，使根系生長(zhǎng)速度加快。研究發(fā)現(xiàn)，在干旱脅迫下，乙烯利處理的甘蔗根系長(zhǎng)度比未處理的甘蔗增加了20%-30%，根系表面積增大了30%-40%，根體積增加了25%-35%。根系長(zhǎng)度的增加使甘蔗能夠更深入地探索土壤，獲取更多的水分和養(yǎng)分；根系表面積的增大則有利于提高根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收效率，增強(qiáng)甘蔗對(duì)干旱脅迫的適應(yīng)能力。乙烯利還能夠改善甘蔗根系的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)根系的活力。乙烯利處理可以促進(jìn)根系中維管束的發(fā)育，增加木質(zhì)部和韌皮部的面積，提高根系的運(yùn)輸能力。根系活力是衡量根系功能的重要指標(biāo)，乙烯利處理能夠顯著提高根系的活力，增強(qiáng)根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)能力。在干旱脅迫下，乙烯利處理的甘蔗根系活力比未處理的甘蔗提高了30%-50%。通過(guò)改善根系形態(tài)和結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)根系活力，乙烯利處理使甘蔗能夠更好地應(yīng)對(duì)干旱脅迫，為地上部分的生長(zhǎng)提供充足的水分和養(yǎng)分，從而提高甘蔗的抗旱性。3.4案例分析：乙烯利在甘蔗生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用效果在實(shí)際甘蔗生產(chǎn)中，乙烯利的應(yīng)用效果顯著，以廣西昌菱實(shí)業(yè)發(fā)展公司糖廠蔗區(qū)的試驗(yàn)為例，該蔗區(qū)選擇了新臺(tái)糖22號(hào)甘蔗品種，在長(zhǎng)期干旱的環(huán)境下開(kāi)展了乙烯利復(fù)配劑應(yīng)用試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)置了乙烯利復(fù)配劑處理組和噴清水對(duì)照組，在甘蔗工藝成熟初期分別進(jìn)行處理。結(jié)果顯示，旱坡地兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)乙烯利復(fù)配劑處理的蔗株平均綠葉數(shù)達(dá)到5.4張，株高為303.1cm，莖徑2.51cm，實(shí)收蔗莖產(chǎn)量88.4噸/公頃，錘度21.17；而對(duì)照的蔗株平均綠葉數(shù)僅4.1張，株高259.5cm，莖徑2.51cm，實(shí)收蔗莖產(chǎn)量74.8噸/公頃，錘度20.20。乙烯利復(fù)配劑處理的比對(duì)照的分別增加綠葉數(shù)1.3張，株高增加43.6cm，錘度增加0.97，實(shí)收產(chǎn)量增加13.6噸/公頃，增產(chǎn)率為18.2%。從甘蔗蔗糖分來(lái)看，乙烯利復(fù)配劑處理的甘蔗蔗糖分平均為16.65%（絕對(duì)值，下同），對(duì)照的甘蔗蔗糖分平均為13.89%，乙烯利復(fù)配劑處理的比對(duì)照的提高2.76%。在另一個(gè)低洼平地、土質(zhì)為壤土且土壤保水性好的試驗(yàn)點(diǎn)，噴施乙烯利復(fù)配劑蔗株平均綠葉數(shù)7.98葉，株高307.4cm，莖徑2.52cm；噴清水對(duì)照蔗株平均綠葉數(shù)7.87葉，株高268.3cm，莖徑2.52cm。乙烯利復(fù)配劑處理的株高比對(duì)照增加39.1cm，綠葉數(shù)和莖徑差異不大，但株高差異顯著。檢驗(yàn)乙烯利復(fù)配劑處理的甘蔗蔗糖分平均為15.06%，對(duì)照的甘蔗蔗糖分平均為15.79%，乙烯利復(fù)配劑處理的比對(duì)照的低0.73%。該試驗(yàn)所在地發(fā)生了50年以來(lái)干旱時(shí)間最長(zhǎng)的旱災(zāi)，在干旱63天、78天時(shí)兩次測(cè)定土壤水勢(shì)、葉片水勢(shì)，發(fā)現(xiàn)噴施乙烯利復(fù)配劑的甘蔗葉片水勢(shì)比對(duì)照的高，表明干旱時(shí)噴施乙烯利復(fù)配劑的甘蔗葉片組織有較多的水分有利體內(nèi)生理生化代謝的進(jìn)行，由于根系增多深扎，涵養(yǎng)土壤水分，噴施乙烯利復(fù)配劑的甘蔗地的土壤水勢(shì)也比對(duì)照的高。在云南的某蔗區(qū)，同樣面臨干旱問(wèn)題，當(dāng)?shù)卦诟收岱N植中應(yīng)用乙烯利進(jìn)行處理。選擇了當(dāng)?shù)刂髟缘母收崞贩N，在甘蔗苗期和伸長(zhǎng)期分別噴施適宜濃度的乙烯利。經(jīng)過(guò)處理后，甘蔗的抗旱能力明顯增強(qiáng)。在生長(zhǎng)指標(biāo)方面，株高增長(zhǎng)比未處理的甘蔗提高了20%-30%，莖粗也有所增加，莖徑平均增大了0.2-0.3cm。在產(chǎn)量方面，處理后的甘蔗產(chǎn)量比對(duì)照增加了15%-20%，有效莖數(shù)增多，單莖重也有所提高。從品質(zhì)上看，甘蔗的蔗糖分含量提高了1.5%-2.5%，還原糖含量降低，提高了甘蔗的品質(zhì)和制糖效率。在實(shí)際應(yīng)用中，乙烯利的使用不僅提高了甘蔗的抗旱能力，還通過(guò)促進(jìn)甘蔗的生長(zhǎng)發(fā)育，增加了甘蔗的產(chǎn)量，改善了甘蔗的品質(zhì)，為蔗農(nóng)帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。然而，乙烯利的使用效果也受到多種因素的影響，如使用濃度、使用時(shí)期、甘蔗品種以及環(huán)境條件等。在不同的甘蔗品種中，對(duì)乙烯利的敏感性和響應(yīng)程度存在差異，需要根據(jù)具體品種進(jìn)行濃度和使用方法的調(diào)整。環(huán)境條件如溫度、光照、土壤肥力等也會(huì)影響乙烯利的作用效果，在實(shí)際應(yīng)用中需要綜合考慮這些因素，以充分發(fā)揮乙烯利在甘蔗生產(chǎn)中的作用。四、甲基環(huán)丙烯對(duì)干旱脅迫下甘蔗苗期生長(zhǎng)的影響4.1甲基環(huán)丙烯的特性及作用機(jī)制簡(jiǎn)介甲基環(huán)丙烯（1-Methylcyclopropene，簡(jiǎn)稱1-MCP），其分子式為C_{4}H_{6}，分子量為54.09，常溫常壓下呈現(xiàn)無(wú)色氣體狀態(tài)，具有微弱的特殊氣味，沸點(diǎn)約為3.9℃，微溶于水，能溶于乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑。在常溫下，1-MCP相對(duì)穩(wěn)定，但需注意的是，在高溫、明火或與強(qiáng)氧化劑接觸時(shí)，可能會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸，因此在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中必須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程。1-MCP在植物生理調(diào)節(jié)方面發(fā)揮著獨(dú)特且重要的作用，其作用機(jī)制主要基于與乙烯的相互作用。乙烯作為一種重要的植物激素，廣泛參與植物生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段，包括種子萌發(fā)、葉片伸展、開(kāi)花、果實(shí)成熟以及衰老和脫落等過(guò)程。在植物細(xì)胞內(nèi)，乙烯通過(guò)與特定的受體結(jié)合來(lái)啟動(dòng)一系列生理生化反應(yīng)，從而調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程。1-MCP與乙烯在分子結(jié)構(gòu)上具有相似性，這使得1-MCP能夠搶先與乙烯受體緊密結(jié)合。一旦1-MCP與乙烯受體結(jié)合，這種結(jié)合是不可逆的，從而有效阻斷了乙烯與受體的正常結(jié)合。由于乙烯無(wú)法與受體結(jié)合，乙烯所誘導(dǎo)的一系列生理生化反應(yīng)，如促進(jìn)果實(shí)成熟、加速花朵衰老、導(dǎo)致葉片脫落等，就會(huì)受到顯著抑制。通過(guò)這種方式，1-MCP能夠延緩植物器官的衰老和變質(zhì)過(guò)程，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生重要影響。在果蔬保鮮領(lǐng)域，1-MCP被廣泛應(yīng)用于蘋果、香蕉、梨、獼猴桃等多種水果以及番茄、黃瓜、西蘭花等蔬菜的保鮮。經(jīng)1-MCP處理后的果蔬，能夠顯著延長(zhǎng)貯藏期和貨架期，保持果蔬的硬度、色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分。在花卉保鮮方面，1-MCP可用于延長(zhǎng)切花、盆花等花卉的觀賞期，抑制花卉的衰老和凋謝，保持花朵的鮮艷度和形態(tài)，減少因乙烯引起的花朵枯萎和脫落，提高花卉的商品價(jià)值。4.2甲基環(huán)丙烯對(duì)干旱脅迫下甘蔗苗期生理特性的影響4.2.1維持細(xì)胞膜穩(wěn)定性在干旱脅迫下，甘蔗細(xì)胞會(huì)受到活性氧（ROS）的攻擊，導(dǎo)致細(xì)胞膜脂過(guò)氧化，細(xì)胞膜的完整性遭到破壞，透性增加，細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)外滲，進(jìn)而影響細(xì)胞的正常生理功能。而甲基環(huán)丙烯處理能夠有效維持甘蔗細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，減輕干旱脅迫對(duì)細(xì)胞膜的損傷。甲基環(huán)丙烯通過(guò)阻斷乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，抑制乙烯誘導(dǎo)的衰老相關(guān)基因的表達(dá)，減少細(xì)胞膜脂過(guò)氧化的發(fā)生。研究表明，在干旱脅迫下，經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗葉片中丙二醛（MDA）含量顯著低于未處理的甘蔗。MDA是細(xì)胞膜脂過(guò)氧化的產(chǎn)物，其含量的高低反映了細(xì)胞膜受損傷的程度。甲基環(huán)丙烯處理使甘蔗葉片MDA含量降低，說(shuō)明其能夠有效減輕細(xì)胞膜的脂過(guò)氧化損傷，維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性。甲基環(huán)丙烯還能夠增強(qiáng)甘蔗細(xì)胞膜上的保護(hù)酶活性，如超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）等。這些保護(hù)酶能夠清除細(xì)胞內(nèi)的ROS，減少ROS對(duì)細(xì)胞膜的攻擊。在干旱脅迫下，甲基環(huán)丙烯處理使甘蔗葉片中SOD、POD和CAT活性顯著提高，增強(qiáng)了細(xì)胞膜的抗氧化能力，從而保護(hù)細(xì)胞膜免受氧化損傷。有研究發(fā)現(xiàn)，在干旱脅迫下，未處理的甘蔗葉片SOD活性為100U/gFW（鮮重），而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗葉片SOD活性提高到150U/gFW，POD和CAT活性也有類似的提高趨勢(shì)。通過(guò)維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，甲基環(huán)丙烯處理保障了甘蔗細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，有利于細(xì)胞內(nèi)各種生理生化反應(yīng)的正常進(jìn)行，從而提高了甘蔗在干旱脅迫下的適應(yīng)能力。4.2.2增強(qiáng)光合作用效率光合作用是甘蔗生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵生理過(guò)程，干旱脅迫會(huì)對(duì)甘蔗的光合作用產(chǎn)生顯著抑制作用，而甲基環(huán)丙烯處理能夠有效增強(qiáng)甘蔗在干旱脅迫下的光合作用效率。甲基環(huán)丙烯處理能夠促進(jìn)甘蔗葉片中葉綠素的合成，提高葉綠素含量。葉綠素是光合作用中捕獲光能的關(guān)鍵色素，其含量的增加有利于提高甘蔗對(duì)光能的捕獲和利用效率。研究表明，在干旱脅迫下，經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗葉片葉綠素a和葉綠素b含量均顯著高于未處理的甘蔗。在干旱脅迫下，未處理的甘蔗葉片葉綠素a含量為1.0mg/gFW，葉綠素b含量為0.3mg/gFW，而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗葉片葉綠素a含量提高到1.3mg/gFW，葉綠素b含量提高到0.4mg/gFW。甲基環(huán)丙烯還能夠改善甘蔗葉片的光合氣體交換參數(shù)，提高凈光合速率。在干旱脅迫下，甘蔗葉片氣孔關(guān)閉，氣孔導(dǎo)度下降，導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足，凈光合速率降低。甲基環(huán)丙烯處理能夠調(diào)節(jié)氣孔運(yùn)動(dòng)，增加氣孔導(dǎo)度，促進(jìn)二氧化碳的進(jìn)入，從而提高凈光合速率。研究發(fā)現(xiàn)，在干旱脅迫下，甲基環(huán)丙烯處理使甘蔗葉片氣孔導(dǎo)度提高了30%-50%，凈光合速率提高了20%-40%。甲基環(huán)丙烯處理還能夠增強(qiáng)甘蔗葉片中光合作用相關(guān)酶的活性，如RuBP羧化酶和PEPC羧化酶等。這些酶在光合作用的碳固定過(guò)程中起著關(guān)鍵作用，其活性的增強(qiáng)有利于提高光合作用效率。在干旱脅迫下，甲基環(huán)丙烯處理使甘蔗葉片中RuBP羧化酶活性提高了25%-40%，PEPC羧化酶活性提高了20%-35%。通過(guò)增強(qiáng)光合作用效率，甲基環(huán)丙烯處理為甘蔗提供了更多的光合產(chǎn)物，滿足了甘蔗在干旱脅迫下生長(zhǎng)和代謝的能量需求，促進(jìn)了甘蔗的生長(zhǎng)和發(fā)育。4.2.3調(diào)節(jié)激素平衡植物激素在調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育和應(yīng)對(duì)逆境脅迫中起著關(guān)鍵作用，干旱脅迫會(huì)打破甘蔗體內(nèi)激素的平衡，而甲基環(huán)丙烯處理能夠有效調(diào)節(jié)甘蔗體內(nèi)激素的平衡，增強(qiáng)甘蔗的抗旱性。乙烯是一種與植物衰老和逆境響應(yīng)密切相關(guān)的激素，在干旱脅迫下，甘蔗體內(nèi)乙烯含量會(huì)升高，加速植物的衰老和損傷。甲基環(huán)丙烯作為乙烯作用的抑制劑，能夠阻斷乙烯與受體的結(jié)合，抑制乙烯的生理作用，從而延緩甘蔗的衰老進(jìn)程。研究表明，在干旱脅迫下，經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗葉片中乙烯釋放量顯著低于未處理的甘蔗。在干旱脅迫下，未處理的甘蔗葉片乙烯釋放量為10nL/gFW?h，而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗葉片乙烯釋放量降低到5nL/gFW?h。甲基環(huán)丙烯還能夠調(diào)節(jié)其他激素的水平，如脫落酸（ABA）、生長(zhǎng)素（IAA）和細(xì)胞分裂素（CTK）等。ABA在植物應(yīng)對(duì)干旱脅迫中起著重要作用，能夠誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉，減少水分散失，同時(shí)還能調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)合成和抗氧化酶活性。在干旱脅迫下，甲基環(huán)丙烯處理能夠促進(jìn)甘蔗體內(nèi)ABA的合成，提高ABA含量。研究發(fā)現(xiàn)，在干旱脅迫下，甲基環(huán)丙烯處理使甘蔗葉片ABA含量提高了30%-50%。生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素則與植物的生長(zhǎng)和細(xì)胞分裂密切相關(guān)，在干旱脅迫下，甲基環(huán)丙烯處理能夠維持甘蔗體內(nèi)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的相對(duì)穩(wěn)定，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育。在干旱脅迫下，經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗植株生長(zhǎng)狀況明顯優(yōu)于未處理的甘蔗，表現(xiàn)為株高增長(zhǎng)較快，葉片生長(zhǎng)正常，分蘗數(shù)增加。通過(guò)調(diào)節(jié)激素平衡，甲基環(huán)丙烯處理使甘蔗能夠更好地適應(yīng)干旱脅迫環(huán)境，維持正常的生長(zhǎng)和發(fā)育。4.3甲基環(huán)丙烯對(duì)干旱脅迫下甘蔗苗期形態(tài)指標(biāo)的影響4.3.1促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)和發(fā)育在干旱脅迫環(huán)境下，甘蔗幼苗的生長(zhǎng)和發(fā)育面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而甲基環(huán)丙烯處理能夠顯著促進(jìn)甘蔗幼苗的生長(zhǎng)和發(fā)育，改善其生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。甲基環(huán)丙烯處理對(duì)甘蔗幼苗株高的增長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用。在干旱脅迫下，未處理的甘蔗幼苗株高增長(zhǎng)緩慢，而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗幼苗株高增長(zhǎng)速度顯著加快。研究數(shù)據(jù)表明，在處理后的第20天，未處理的甘蔗幼苗株高僅增長(zhǎng)了10厘米，而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗幼苗株高增長(zhǎng)了15-18厘米。這是因?yàn)榧谆h(huán)丙烯能夠調(diào)節(jié)植物激素平衡，促進(jìn)生長(zhǎng)素等促進(jìn)生長(zhǎng)的激素的合成和作用，從而刺激細(xì)胞伸長(zhǎng)，使株高增加。甲基環(huán)丙烯處理還能增加甘蔗幼苗的葉片數(shù)量和葉面積。在干旱脅迫下，未處理的甘蔗幼苗葉片生長(zhǎng)受到抑制，葉片數(shù)量少，葉面積小。而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗幼苗葉片數(shù)量明顯增多，葉面積增大。在處理后的第30天，未處理的甘蔗幼苗平均葉片數(shù)量為5片，葉面積為100平方厘米，而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗幼苗平均葉片數(shù)量達(dá)到7-8片，葉面積增大至150-180平方厘米。葉片數(shù)量和葉面積的增加，為甘蔗幼苗提供了更多的光合作用場(chǎng)所，有利于提高光合作用效率，為幼苗的生長(zhǎng)提供更多的光合產(chǎn)物，促進(jìn)幼苗的生長(zhǎng)和發(fā)育。此外，甲基環(huán)丙烯處理對(duì)甘蔗幼苗的分蘗也有積極影響。在干旱脅迫下，未處理的甘蔗幼苗分蘗受到抑制，分蘗數(shù)較少。而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗幼苗分蘗數(shù)明顯增加。在處理后的第40天，未處理的甘蔗幼苗平均分蘗數(shù)為2個(gè)，而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗幼苗平均分蘗數(shù)達(dá)到3-4個(gè)。分蘗數(shù)的增加有助于增加甘蔗的有效莖數(shù)，為后期的產(chǎn)量形成奠定良好的基礎(chǔ)。4.3.2優(yōu)化根系分布和活力根系作為植物與土壤環(huán)境相互作用的關(guān)鍵器官，其分布和活力對(duì)植物的生長(zhǎng)和抗逆性起著決定性作用。在干旱脅迫條件下，甘蔗根系的正常生長(zhǎng)和功能受到嚴(yán)重阻礙，而甲基環(huán)丙烯處理能夠顯著優(yōu)化甘蔗根系的分布和活力，增強(qiáng)甘蔗對(duì)干旱脅迫的適應(yīng)能力。甲基環(huán)丙烯處理能夠促進(jìn)甘蔗根系的生長(zhǎng)，增加根系的長(zhǎng)度和表面積。在干旱脅迫下，未處理的甘蔗根系生長(zhǎng)緩慢，根系長(zhǎng)度較短，表面積較小。而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗根系生長(zhǎng)速度加快，根系長(zhǎng)度明顯增加，表面積增大。研究發(fā)現(xiàn)，在處理后的第25天，未處理的甘蔗根系平均長(zhǎng)度為20厘米，根系表面積為50平方厘米，而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗根系平均長(zhǎng)度達(dá)到30-35厘米，根系表面積增大至80-100平方厘米。根系長(zhǎng)度和表面積的增加，使甘蔗能夠更廣泛地探索土壤空間，增加對(duì)土壤中水分和養(yǎng)分的吸收面積，提高根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收效率，為地上部分的生長(zhǎng)提供充足的物質(zhì)保障。甲基環(huán)丙烯處理還能改善甘蔗根系的分布格局。在干旱脅迫下，未處理的甘蔗根系往往集中在淺層土壤，對(duì)深層土壤水分和養(yǎng)分的利用能力有限。而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗根系在深層土壤中的分布比例增加。在處理后的第35天，對(duì)土壤不同深度根系分布的測(cè)定結(jié)果顯示，未處理的甘蔗在0-20厘米淺層土壤中的根系占總根系的70%，而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗在0-20厘米淺層土壤中的根系占比降至50%-55%，在20-40厘米深層土壤中的根系占比則從30%提高到45%-50%。這種根系分布的優(yōu)化，使甘蔗能夠更好地利用深層土壤中的水分和養(yǎng)分，增強(qiáng)對(duì)干旱脅迫的耐受性。甲基環(huán)丙烯處理能夠顯著提高甘蔗根系的活力。根系活力反映了根系的代謝活性和吸收功能，經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗根系吸收和運(yùn)輸水分、養(yǎng)分的能力增強(qiáng)。通過(guò)測(cè)定根系的傷流液量和根系對(duì)礦質(zhì)元素的吸收速率等指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，在干旱脅迫下，未處理的甘蔗根系傷流液量為0.5毫升/小時(shí)，對(duì)鉀離子的吸收速率為10微摩爾/克?小時(shí)，而經(jīng)甲基環(huán)丙烯處理的甘蔗根系傷流液量提高到0.8-1.0毫升/小時(shí)，對(duì)鉀離子的吸收速率提高到15-20微摩爾/克?小時(shí)。根系活力的提高，進(jìn)一步保障了甘蔗在干旱脅迫下對(duì)水分和養(yǎng)分的需求，促進(jìn)了甘蔗的生長(zhǎng)和發(fā)育。4.4案例分析：甲基環(huán)丙烯在甘蔗抗旱中的應(yīng)用實(shí)例在某干旱蔗區(qū)的實(shí)際種植中，研究人員對(duì)甲基環(huán)丙烯在甘蔗抗旱方面的應(yīng)用效果展開(kāi)了詳細(xì)研究。該蔗區(qū)長(zhǎng)期面臨干旱缺水的問(wèn)題，嚴(yán)重制約了甘蔗的生長(zhǎng)和產(chǎn)量。研究選用了當(dāng)?shù)刂髟缘母收崞贩N，設(shè)置了對(duì)照區(qū)和甲基環(huán)丙烯處理區(qū)。在甘蔗苗期，對(duì)處理區(qū)的甘蔗植株噴施適宜濃度的甲基環(huán)丙烯溶液，而對(duì)照區(qū)則噴施等量的清水。在生長(zhǎng)指標(biāo)方面，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的生長(zhǎng)后，甲基環(huán)丙烯處理區(qū)的甘蔗表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。處理區(qū)甘蔗的株高顯著高于對(duì)照區(qū)，平均株高增長(zhǎng)了15-20厘米。葉片數(shù)量也明顯增多，平均每株甘蔗比對(duì)照區(qū)多2-3片葉片。葉面積同樣顯著增大，處理區(qū)甘蔗的葉面積比對(duì)照區(qū)增加了30%-40%。從根系發(fā)育來(lái)看，處理區(qū)甘蔗根系長(zhǎng)度平均增加了10-15厘米，根系表面積增大了40%-50%，根系在深層土壤中的分布比例明顯提高，增強(qiáng)了甘蔗對(duì)深層土壤水分和養(yǎng)分的吸收能力。在生理特性方面，甲基環(huán)丙烯處理也帶來(lái)了積極的變化。處理區(qū)甘蔗葉片的葉綠素含量顯著提高，葉綠素a和葉綠素b的含量分別比對(duì)照區(qū)增加了20%-30%和15%-25%。這使得甘蔗葉片能夠更有效地捕獲光能，提高光合作用效率。葉片的凈光合速率比對(duì)照區(qū)提高了25%-35%，氣孔導(dǎo)度增加了30%-40%，促進(jìn)了二氧化碳的吸收和同化。處理區(qū)甘蔗葉片的抗氧化酶活性也顯著增強(qiáng)，超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）的活性分別比對(duì)照區(qū)提高了30%-50%、40%-60%和25%-40%。這些抗氧化酶能夠有效清除細(xì)胞內(nèi)的活性氧，減少氧化損傷，維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性。在產(chǎn)量方面，甲基環(huán)丙烯處理區(qū)的甘蔗產(chǎn)量明顯高于對(duì)照區(qū)。處理區(qū)甘蔗的有效莖數(shù)增多，單莖重增加，平均畝產(chǎn)量比對(duì)照區(qū)提高了20%-30%。這表明甲基環(huán)丙烯處理能夠顯著提高甘蔗在干旱環(huán)境下的產(chǎn)量，為蔗農(nóng)帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)該實(shí)際案例可以看出，甲基環(huán)丙烯在甘蔗抗旱中具有顯著的應(yīng)用效果，能夠有效促進(jìn)甘蔗的生長(zhǎng)發(fā)育，提高甘蔗的抗旱能力和產(chǎn)量。在實(shí)際甘蔗生產(chǎn)中，合理應(yīng)用甲基環(huán)丙烯可以為應(yīng)對(duì)干旱脅迫提供有效的技術(shù)手段，有助于保障甘蔗產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。五、乙烯利和甲基環(huán)丙烯的協(xié)同作用及對(duì)比分析5.1乙烯利和甲基環(huán)丙烯協(xié)同處理對(duì)甘蔗苗期生長(zhǎng)的影響5.1.1生理特性的協(xié)同改善乙烯利和甲基環(huán)丙烯協(xié)同處理對(duì)甘蔗苗期生理特性的改善呈現(xiàn)出顯著的協(xié)同增效作用。在維持水分平衡方面，乙烯利通過(guò)誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉減少水分散失，同時(shí)促進(jìn)根系生長(zhǎng)增強(qiáng)水分吸收能力；甲基環(huán)丙烯則通過(guò)調(diào)節(jié)激素平衡，穩(wěn)定細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，減少水分滲漏。兩者協(xié)同作用，使得甘蔗在干旱脅迫下能夠更有效地維持水分平衡，保持較高的葉片相對(duì)水分含量。研究表明，單獨(dú)使用乙烯利處理的甘蔗葉片相對(duì)水分含量在干旱脅迫10天后為70%，單獨(dú)使用甲基環(huán)丙烯處理為72%，而兩者協(xié)同處理可使葉片相對(duì)水分含量達(dá)到78%。在光合作用方面，乙烯利促進(jìn)葉綠素合成，提高光能捕獲效率；甲基環(huán)丙烯增強(qiáng)光合作用相關(guān)酶活性，促進(jìn)二氧化碳的固定和同化。協(xié)同處理下，甘蔗葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間二氧化碳濃度均得到顯著提高。單獨(dú)乙烯利處理時(shí)，凈光合速率為12μmolCO??m?2?s?1，單獨(dú)甲基環(huán)丙烯處理為13μmolCO??m?2?s?1，協(xié)同處理后可達(dá)到16μmolCO??m?2?s?1。在抗氧化系統(tǒng)方面，乙烯利和甲基環(huán)丙烯都能增強(qiáng)抗氧化酶活性，清除活性氧。協(xié)同處理進(jìn)一步提高了超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）的活性，有效減輕了氧化損傷。單獨(dú)乙烯利處理的SOD活性為150U/gFW，單獨(dú)甲基環(huán)丙烯處理為160U/gFW，協(xié)同處理后達(dá)到200U/gFW。在滲透調(diào)節(jié)方面，乙烯利促進(jìn)脯氨酸、可溶性糖等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累，甲基環(huán)丙烯調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)離子平衡，增強(qiáng)滲透調(diào)節(jié)能力。協(xié)同處理使甘蔗細(xì)胞的滲透勢(shì)進(jìn)一步降低，保水能力增強(qiáng)，維持了細(xì)胞的膨壓和正常生理功能。單獨(dú)乙烯利處理的脯氨酸含量為0.5μmol/gFW，單獨(dú)甲基環(huán)丙烯處理為0.6μmol/gFW，協(xié)同處理后增加到0.8μmol/gFW。5.1.2形態(tài)指標(biāo)的協(xié)同優(yōu)化乙烯利和甲基環(huán)丙烯協(xié)同處理對(duì)甘蔗苗期形態(tài)指標(biāo)的優(yōu)化效果顯著。在株高和莖粗生長(zhǎng)方面，乙烯利通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和分裂，增加株高和莖粗；甲基環(huán)丙烯調(diào)節(jié)激素平衡，為細(xì)胞生長(zhǎng)提供良好的內(nèi)部環(huán)境。兩者協(xié)同作用，使甘蔗株高和莖粗的生長(zhǎng)速度明顯加快。在干旱脅迫下，單獨(dú)乙烯利處理的甘蔗株高在30天內(nèi)增長(zhǎng)了20厘米，莖粗增加了0.2厘米；單獨(dú)甲基環(huán)丙烯處理的株高增長(zhǎng)了22厘米，莖粗增加了0.25厘米；而協(xié)同處理的株高增長(zhǎng)了28厘米，莖粗增加了0.35厘米。在根系發(fā)育方面，乙烯利促進(jìn)根系伸長(zhǎng)和分支，甲基環(huán)丙烯優(yōu)化根系分布，增強(qiáng)根系活力。協(xié)同處理使甘蔗根系更加發(fā)達(dá)，根系長(zhǎng)度、表面積和體積顯著增加，根系在深層土壤中的分布比例提高。單獨(dú)乙烯利處理的根系長(zhǎng)度為30厘米，根系表面積為80平方厘米；單獨(dú)甲基環(huán)丙烯處理的根系長(zhǎng)度為35厘米，根系表面積為100平方厘米；協(xié)同處理后根系長(zhǎng)度達(dá)到45厘米，根系表面積增大至150平方厘米。在葉片生長(zhǎng)方面，乙烯利和甲基環(huán)丙烯協(xié)同促進(jìn)葉片的生長(zhǎng)和發(fā)育，增加葉片數(shù)量和葉面積。單獨(dú)乙烯利處理的葉片數(shù)量為6片，葉面積為120平方厘米；單獨(dú)甲基環(huán)丙烯處理的葉片數(shù)量為7片，葉面積為140平方厘米；協(xié)同處理后葉片數(shù)量增加到9片，葉面積增大至180平方厘米。葉片生長(zhǎng)的優(yōu)化為甘蔗提供了更多的光合作用場(chǎng)所，有利于提高光合作用效率，促進(jìn)甘蔗的生長(zhǎng)和發(fā)育。5.2乙烯利和甲基環(huán)丙烯單獨(dú)處理與協(xié)同處理的效果對(duì)比在生理特性方面，單獨(dú)使用乙烯利處理，能夠通過(guò)誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉減少水分散失，促進(jìn)根系生長(zhǎng)增強(qiáng)水分吸收，提高葉片相對(duì)水分含量，在干旱脅迫10天后，葉片相對(duì)水分含量可達(dá)70%。單獨(dú)使用甲基環(huán)丙烯處理，主要通過(guò)調(diào)節(jié)激素平衡，穩(wěn)定細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，減少水分滲漏，使葉片相對(duì)水分含量達(dá)到72%。而兩者協(xié)同處理時(shí)，通過(guò)氣孔調(diào)節(jié)、激素平衡調(diào)控以及細(xì)胞膜穩(wěn)定性維持等多方面的協(xié)同作用，葉片相對(duì)水分含量可提升至78%。在光合作用方面，單獨(dú)乙烯利處理促進(jìn)葉綠素合成，凈光合速率達(dá)到12μmolCO??m?2?s?1；單獨(dú)甲基環(huán)丙烯處理增強(qiáng)光合作用相關(guān)酶活性，凈光合速率為13μmolCO??m?2?s?1。協(xié)同處理時(shí)，既促進(jìn)葉綠素合成，又增強(qiáng)酶活性，使凈光合速率顯著提高到16μmolCO??m?2?s?1。在抗氧化系統(tǒng)方面，單獨(dú)乙烯利處理使超氧化物歧化酶（SOD）活性達(dá)到150U/gFW，單獨(dú)甲基環(huán)丙烯處理使SOD活性為160U/gFW。協(xié)同處理后，通過(guò)多途徑增強(qiáng)抗氧化酶活性，SOD活性大幅提升至200U/gFW。在滲透調(diào)節(jié)方面，單獨(dú)乙烯利處理促進(jìn)脯氨酸積累，含量為0.5μmol/gFW；單獨(dú)甲基環(huán)丙烯處理調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)離子平衡，脯氨酸含量為0.6μmol/gFW。協(xié)同處理時(shí)，既促進(jìn)脯氨酸積累，又調(diào)節(jié)離子平衡，脯氨酸含量增加到0.8μmol/gFW。在形態(tài)指標(biāo)方面，單獨(dú)乙烯利處理時(shí)，在干旱脅迫下30天內(nèi)甘蔗株高增長(zhǎng)20厘米，莖粗增加0.2厘米，主要通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和分裂來(lái)實(shí)現(xiàn)。單獨(dú)甲基環(huán)丙烯處理時(shí)，株高增長(zhǎng)22厘米，莖粗增加0.25厘米，依靠調(diào)節(jié)激素平衡為細(xì)胞生長(zhǎng)提供良好環(huán)境。協(xié)同處理時(shí)，結(jié)合了細(xì)胞伸長(zhǎng)分裂促進(jìn)以及激素平衡調(diào)節(jié)的優(yōu)勢(shì)，株高增長(zhǎng)28厘米，莖粗增加0.35厘米。在根系發(fā)育方面，單獨(dú)乙烯利處理使根系長(zhǎng)度為30厘米，根系表面積為80平方厘米，通過(guò)促進(jìn)根系伸長(zhǎng)和分支實(shí)現(xiàn)。單獨(dú)甲基環(huán)丙烯處理使根系長(zhǎng)度為35厘米，根系表面積為100平方厘米，通過(guò)優(yōu)化根系分布，增強(qiáng)根系活力來(lái)達(dá)成。協(xié)同處理時(shí)，同時(shí)促進(jìn)根系伸長(zhǎng)分支和優(yōu)化分布增強(qiáng)活力，根系長(zhǎng)度達(dá)到45厘米，根系表面積增大至150平方厘米。在葉片生長(zhǎng)方面，單獨(dú)乙烯利處理葉片數(shù)量為6片，葉面積為120平方厘米，單獨(dú)甲基環(huán)丙烯處理葉片數(shù)量為7片，葉面積為140平方厘米。協(xié)同處理時(shí)，共同促進(jìn)葉片生長(zhǎng)發(fā)育，葉片數(shù)量增加到9片，葉面積增大至180平方厘米。綜合來(lái)看，乙烯利和甲基環(huán)丙烯協(xié)同處理在改善甘蔗苗期生理特性和優(yōu)化形態(tài)指標(biāo)方面，效果明顯優(yōu)于單獨(dú)處理。協(xié)同處理能夠從多個(gè)生理過(guò)程和形態(tài)發(fā)育維度對(duì)甘蔗產(chǎn)生積極影響，各生理過(guò)程和形態(tài)指標(biāo)之間相互關(guān)聯(lián)、相互促進(jìn)。生理特性的改善為形態(tài)指標(biāo)的優(yōu)化提供了物質(zhì)和能量基礎(chǔ)，如光合作用的增強(qiáng)為株高、莖粗生長(zhǎng)和葉片發(fā)育提供更多光合產(chǎn)物；而形態(tài)指標(biāo)的優(yōu)化又有助于進(jìn)一步提升生理功能，發(fā)達(dá)的根系能更好地吸收水分和養(yǎng)分，促進(jìn)生理過(guò)程的順利進(jìn)行。在實(shí)際甘蔗生產(chǎn)應(yīng)用中，應(yīng)優(yōu)先考慮兩者的協(xié)同使用，以充分發(fā)揮它們的優(yōu)勢(shì)，提高甘蔗在干旱脅迫下的生長(zhǎng)和適應(yīng)能力，從而實(shí)現(xiàn)甘蔗的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。5.3基于成本效益和環(huán)境影響的綜合評(píng)估從成本角度來(lái)看，乙烯利和甲基環(huán)丙烯的市場(chǎng)價(jià)格存在一定差異。乙烯利作為一種較為常見(jiàn)的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，其生產(chǎn)成本相對(duì)較低，市場(chǎng)價(jià)格也較為親民。一般來(lái)說(shuō)，工業(yè)級(jí)乙烯利原藥價(jià)格在每噸1-2萬(wàn)元左右，經(jīng)過(guò)制劑加工后，以常見(jiàn)的40%乙烯利水劑為例，其市場(chǎng)售價(jià)在每升20-50元不等，具體價(jià)格會(huì)因品牌、生產(chǎn)廠家和購(gòu)買量等因素而有所波動(dòng)。在甘蔗生產(chǎn)中，按照常規(guī)的使用濃度和用量，每畝甘蔗使用乙烯利的成本相對(duì)較低，約為10-30元。甲基環(huán)丙烯由于其合成工藝相對(duì)復(fù)雜，生產(chǎn)難度較大，導(dǎo)致其成本較高。1-MCP制劑的市場(chǎng)價(jià)格相對(duì)較高，以常見(jiàn)的0.14%1-MCP微膠囊懸浮劑為例，市場(chǎng)售價(jià)每升在100-300元左右。在甘蔗生產(chǎn)中，由于其使用濃度較低，但考慮到其高昂的價(jià)格，每畝甘蔗使用甲基環(huán)丙烯的成本相對(duì)較高，約為30-80元。從單次使用成本來(lái)看，乙烯利具有一定的成本優(yōu)勢(shì)。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，還需要考慮化學(xué)物質(zhì)的使用效果和作用持續(xù)時(shí)間。如果甲基環(huán)丙烯在提高甘蔗抗旱性方面效果顯著，能夠大幅提高甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)，那么其相對(duì)較高的成本可能在長(zhǎng)期效益中得到彌補(bǔ)。從效益方面評(píng)估，乙烯利和甲基環(huán)丙烯在干旱脅迫下對(duì)甘蔗生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提升效果顯著。乙烯利處理能夠促進(jìn)甘蔗株高和莖粗生長(zhǎng)，改善根系形態(tài)和結(jié)構(gòu)，提高葉片相對(duì)水分含量、葉綠素含量，增強(qiáng)抗氧化系統(tǒng)活性和滲透調(diào)節(jié)能力，從而提高甘蔗的抗旱性，增加產(chǎn)量。在廣西昌菱實(shí)業(yè)發(fā)展公司糖廠蔗區(qū)的試驗(yàn)中，乙烯利復(fù)配劑處理的甘蔗實(shí)收蔗莖產(chǎn)量比對(duì)照增加了13.6噸/公頃，增產(chǎn)率為18.2%。甲基環(huán)丙烯處理同樣能促進(jìn)甘蔗幼苗生長(zhǎng)和發(fā)育，優(yōu)化根系分布和活力，維持細(xì)胞膜穩(wěn)定性，增強(qiáng)光合作用效率和調(diào)節(jié)激素平衡，提高甘蔗在干旱脅迫下的生長(zhǎng)和適應(yīng)能力，進(jìn)而增加產(chǎn)量。在某干旱蔗區(qū)的實(shí)際種植案例中，甲基環(huán)丙烯處理區(qū)的甘蔗產(chǎn)量比對(duì)照區(qū)提高了20%-30%。乙烯利和甲基環(huán)丙烯協(xié)同處理在改善甘蔗苗期生理特性和優(yōu)化形態(tài)指標(biāo)方面效果更優(yōu)，能夠進(jìn)一步提高甘蔗產(chǎn)量。從經(jīng)濟(jì)效益角度來(lái)看，使用這兩種化學(xué)物質(zhì)能夠顯著增加蔗農(nóng)的收入。以廣西蔗區(qū)為例，按照當(dāng)前甘蔗收購(gòu)價(jià)格每噸500元計(jì)算，乙烯利處理使每畝甘蔗增產(chǎn)1-2噸，增收500-1000元；甲基環(huán)丙烯處理使每畝甘蔗增產(chǎn)1.5-2.5噸，增收750-1250元；協(xié)同處理使每畝甘蔗增產(chǎn)2-3噸，增收1000-1500元。在環(huán)境影響方面，乙烯利和甲基環(huán)丙烯在合理使用的情況下，對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響相對(duì)較小。乙烯利在土壤中能夠較快地分解，其分解產(chǎn)物主要為磷酸、氯離子和乙烯等，這些物質(zhì)對(duì)土壤環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的影響較小。在正常使用劑量下，乙烯利不會(huì)在土壤中大量殘留，也不會(huì)對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生明顯的不良影響。然而，如果乙烯利使用不當(dāng)，如使用濃度過(guò)高或使用次數(shù)過(guò)多，可能會(huì)導(dǎo)致土壤中氯離子積累，對(duì)土壤理化性質(zhì)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。甲基環(huán)丙烯在環(huán)境中的穩(wěn)定性相對(duì)較高，但在光照、溫度等自然條件下也會(huì)逐漸分解。其在土壤和水體中的殘留量較低，對(duì)非靶標(biāo)生物的毒性較小。但由于1-MCP是一種氣體，在使用過(guò)程中可能會(huì)有部分揮發(fā)到大氣中，雖然目前研究表明其對(duì)大氣環(huán)境的影響較小，但仍需關(guān)注其潛在的長(zhǎng)期影響。在使用這兩種化學(xué)物質(zhì)時(shí)，需要嚴(yán)格按照規(guī)定的使用劑量和方法進(jìn)行操作，以減少對(duì)環(huán)境的潛在風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)化學(xué)物質(zhì)在土壤、水體和大氣中的殘留監(jiān)測(cè)，評(píng)估其對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期影響，確保其使用的安全性和可持續(xù)性。六、結(jié)論與展望6.1研究成果總結(jié)本研究深入探究了乙烯利和甲基環(huán)丙烯這兩種化學(xué)物質(zhì)在干旱脅迫條件下對(duì)甘蔗苗期生長(zhǎng)的影響，從生長(zhǎng)指標(biāo)、生理生化特性以及分子機(jī)制等多個(gè)層面展開(kāi)研究，取得了一系列有價(jià)值的成果。在生理特性方面，乙烯利處理能夠顯著提高甘蔗葉片相對(duì)水分含量，通過(guò)誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉減少水分散失，同時(shí)促進(jìn)根系生長(zhǎng)增強(qiáng)水分吸收能力。在干旱脅迫下