劉連海 代色平++葉創興 張繼方



摘要:對張氏紅山茶扦插苗澆施不同的促根劑溶液,研究其對扦插苗生長和光合特性的影響。結果表明,使用“速生根”20 ppm和IBA 40 ppm處理對張氏紅山茶扦插苗的促根效果明顯,扦插苗的凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)和蒸騰速率(Tr)與苗的生長量基本一致,2種處理適宜用于張氏紅山茶生產中提高扦插苗的移植成活率和培育壯苗。
關鍵詞:張氏紅山茶;促根劑;生長;光合特性
中圖分類號:S688 文獻標志碼:A 文章編號:1671-2641(2016)03-0083-04
張氏紅山茶Camallia changii Ye,又名杜鵑紅山茶,屬山茶屬紅山茶組光果紅山茶亞組,到目前為止僅發現于廣東省陽春市鵝凰嶂自然保護區內,種群十分狹小[1]。由于其株形緊湊,葉色深綠,終年開花,花密生,花色深紅,深受人們喜愛,吸引大量挖掘者不期而至[2]。因其自身結實率低下,種子萌發力弱[3],現存野生原種數量極其稀少,2004年被《中國物種紅色名錄》[4]列為極危種。可喜的是,經過科研人員的不懈努力,目前已基本解決張氏紅山茶的繁殖問題,尤其是扦插快繁技術的應用,使其扦插生根率達89.9 %[5]。然而,扦插繁育所得幼苗成活率一直不高[6],幼苗容易持續發生葉枯病和立枯病[7]。究其原因是扦插幼苗轉盆后根系活力低,新根萌發能力弱,無法有效地吸收基質中的水分。為此,本研究通過對張氏紅山茶扦插苗澆施不同的促根劑溶液,分析對其生長和光合特性的影響,以篩選出適合張氏紅山茶扦插苗的促根配方,為實際生產中提高扦插苗的移植成活率和培育壯苗提供指導。
1 材料與方法
1.1試驗地概況
試驗地位于廣州白云山風景名勝區轄區廣州市林業和園林科學研究院內,地理坐標為北緯23°9′35.34″,東經113°16′37.95″。該地為南亞熱帶季風氣候,具有氣候溫和,光熱充足,雨量充沛,溫差較小,夏季長,霜期短等氣候特征。試驗地年平均氣溫22.8℃,歷史最低氣溫-2.1℃,最高氣溫38.5℃,無霜期長達355 d,年平均降雨量1 928.2 mm,集中在4~10月份,季風氣候明顯。該試驗地除降雨量比張氏紅山茶原始分布區低外,其他氣候概況基本相同。
1.2試驗方法
通過1 200倍的“根太陽”處理獲得張氏紅山茶扦插幼苗[5],并將規格基本一致的扦插幼苗(平均苗高11.5 cm,平均地徑3.81 mm,平均生根數13.4條,平均根長4.7 cm)移栽至14′黑色塑料營養杯(內徑為14 cm,高度為18 cm ),栽培基質用紅泥、泥炭和珍珠巖按體積比2:2:1混合而成,待生長穩定后供試驗使用。選用促根劑為英國H.L草坪化學公司生產的“速生根”和IBA。其中“速生根”設3個溶液濃度,分別為10 ppm(處理a)、20 ppm(處理b)和30 ppm(處理c);IBA同樣也設3個溶液濃度,分別為20 ppm(處理d)、40 ppm(處理e)和60 ppm(處理f),以澆施清水作為對照(CK)。每個處理設3個重復(組),每個重復30株,每隔2個月澆施1次促根劑溶液。除施促根劑外,其他日常管理均一致。
1.3數據統計及分析方法
每隔1個月測量1次幼苗株高,5個月后再測量株高、地徑、分枝數量、根鮮重及根冠比。利用LI-6400便攜式光合作用測定儀測量植株光合指標,包括其凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、蒸騰速率(Tr)及水分利用率(WUE)。光合特性的測定時間為2012年11月5日(晴)9:00~10:00。每個處理選取5 株,對植株中上部取3~5片成熟葉進行測定。
數據分析方法采用Excel 2007程序對數據進行錄入及初步整理,用SAS 9.0版數據分析軟件進行單因子方差分析(ANOVA),并采用Duncan法檢測各處理間的差異顯著性。
2結果與分析
2.1促根劑對扦插苗株高的影響
株高的生長是植物物質積累最直接的表現[8]。從圖1可見,不同濃度促根劑溶液“速生根”和IBA處理后的張氏紅山茶扦插苗的株高呈現出了較明顯的差別,而且澆施過促根劑的株高比未澆施的(CK)明顯要高出許多。其中處理f的扦插苗最高,為(31.54±3.62)cm,說明在處理f的作用下張氏紅山茶扦插苗的株高生長最快,其次分別為處理d>處理c>處理e>處理d>處理b>處理a>CK。同時張氏紅山茶扦插苗的株高隨著促根劑濃度的升高而升高,基本呈現出正相關的影響。
2.2促根劑對扦插苗地徑、分枝數和根生長的影響
從表1可見,促根劑對張氏紅山茶扦插苗的地徑、分枝數和根鮮重有很大影響。其中,從地徑來看,處理a、處理b、處理d、處理e的地徑在(5.05±0.82)mm以上,其中處理d的地徑最大,達到(5.48±0.64)mm,其余處理均在4.96 mm以下,處理f最小,為(4.21±0.79)mm,CK為(4.77±0.88)mm。基本上澆施促根劑溶液的地徑比未澆施的(CK)要大,并且隨著促根劑濃度的升高,呈現出負相關的影響,說明濃度過高的促根劑溶液不利于張氏紅山茶扦插苗木質部和韌皮部的細胞增長,甚至會抑制其生長,把營養物質轉移到其他器官組織。從幼苗的分枝數來看也有較大差異,處理d的分枝數最多,達到(7.36±2.13)條,其次是處理e和處理b,而處理a、處理c、處理f 和CK的分枝數均在5以下,其中處理f最少,為(4.05±1.81),CK為(4.23±2.00)。可見隨著促根劑濃度的升高,其分枝數呈現出先上升后下降的趨勢,說明澆施適當濃度的生根劑溶液有利于幼苗冠幅的增長,而過高的濃度則會抑制其開枝散葉。從幼苗的根鮮重來看,根鮮重在10 g以上的有處理b、處理d、處理e和處理f,處理d的根最重,達到(17.65±1.61)g,其次分別是處理e和處理b,最小的為CK(6.84±2.48)g,很明顯澆施過促根劑溶液的根鮮重均比未澆施的(CK)要重,并且隨著促根劑濃度的升高呈現出先上升后下降的趨勢,說明澆施適當濃度的生根劑溶液有利于幼苗根系的生長。對其根冠比進行比較,7個處理的根冠比基本在0.5左右,在0.5以上的有處理a、處理b、處理d和處理e,其中處理e的根冠比最高,其系數達(0.69±0.11),說明其根系機能活性最強,最低的為處理f(0.43±0.07),CK的根冠比為(0.46±0.09),僅高于處理f,表明隨著促根劑濃度的升高呈現出先上升后下降的趨勢。endprint
2.3促根劑對扦插苗光合特性的影響
從表2可見,不同促根處理對張氏紅山茶扦插苗的凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、蒸騰速率(Tr)及水分利用率(WUE)均有顯著性差異。其中凈光合速率(Pn)最高的是處理d,為(4.617±0.558)μmol·m-2·s-1,其次為處理a(4.306±0.540)μmol·m-2·s-1,其余處理均在(3.975±0.492)μmol·m-2·s-1以下,最低為CK(3.077±0.828)μmol·m-2·s-1,說明處理d的新陳代謝快,生長旺盛。同樣,葉片的氣孔導度(Gs)越高,反映葉片氣體交換速率越快,光合作用和呼吸作用代謝的產物就越多。由表2可見,處理d的氣孔導度最高,為(0.051±0.014)mol·m-2·s-1,其次分別為處理a(0.048±0.012)mol·m-2·s-1和處理b(0.045±0.004)mol·m-2·s-1,其余處理均在(0.045±0.004)mol·m-2·s-1以下,最低為CK(0.033±0.013)mol·m-2·s-1,并且隨著促根劑濃度的升高呈現出負相關的影響,這與凈光合速率(Pn)的結果基本一致。蒸騰速率(Tr)最高的為處理b,為(1.664±0.163)mmol·m-2·s-1,其次為處理d(1.596±0.395)mmol·m-2·s-1,處理e(1.531±0.225)mmol·m-2·s-1、處理a(1.502±0.380)mmol·m-2·s-1,CK的蒸騰速率為(1.411±0.419)mmol·m-2·s-1,僅高于處理 f (1.038±0.312)mmol·m-2·s-1,可見隨著促根劑濃度的升高呈現出先上升后下降的趨勢。從不同促根處理的張氏紅山茶扦插苗水分利用效率(WUE)情況看,處理f的WUE最大,為(3.010±0.640)μmol·mmol-1,這與其株高的生長最快有著密切的關系。處理d和處理a的WUE分別為(2.980±0.419)μmol·mmol-1、(2.959±0.413)μmol·mmol-1,處理e和處理b的WUE分別為(2.597±0.381)μmol·mmol-1、(2.346±0.307)μmol·mmol-1,處理c的WUE 最小,為(2.139±0.428)μmol·mmol-1,甚至小于CK的WUE (2.182±0.394)μmol·mmol-1。
由此可見,不同促根處理對張氏紅山茶扦插苗的凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、蒸騰速率(Tr)的試驗結果與植株生長量基本一致,說明張氏紅山茶生長量的增長和光合作用具有密切的關系。澆施適當濃度的生根劑溶液有利于促進幼苗的根系萌發,提高呼吸作用和光合作用,促進其營養生長,而過高的濃度則會抑制其光合作用,并隨著促根劑濃度的升高呈現出先上升后下降的拋物線趨勢。
3結論與討論
促根劑作為外源植物生長調節劑能夠促進植物內部營養物質的重新分配與內源激素的表達,提高植株細胞滲透壓、吸水能力和酶活性,使細胞順利完成脫離分化和再分化,促進其生根[9]。由于根系發達,出葉速度快,幼苗形成了較多的葉綠素和有機質,為各器官的發育奠定了基礎,使植株在生長發育過程中營養充分,從而增加了植物的生長量。姚永章等[10]發現,ABT生根粉不僅可提高河北楊Populus×hopeiensis Hu & Chow種苗的成活率、苗木質量,而且對苗木生長有顯著促進作用。本試驗結果表明,凡是澆施過促根劑“速生根”或IBA的張氏紅山茶扦插苗,其生長狀況均比未澆施促根劑(CK)的效果要好(圖2),但不同的促根劑和使用濃度存在差異,其中使用“速生根”20 ppm和IBA 40 ppm的綜合效果更好。至于是否有更好的促根劑可選擇,或將“速生根”和IBA 兩種促根劑混合使用是否會有更好的效果,則有待進一步研究。
適量的促根劑具有促進植物根系發育和調節植物生理生化功能等特性,已在多種植物上廣泛應用。促根劑的應用促進了植物根系的生長,擴大了根系和土壤接觸面積,減緩了后期根系衰老速度,并改善了根際微生態環境[11]。陳國平等[12]的研究表明施用生根粉能夠明顯提高花生根系活力,增加后期功能葉片的葉綠素含量,使葉片保持較高的光合速率。本試驗表明,使用促根劑處理的張氏紅山茶扦插苗的光合特性較對照都有所提高,同樣以使用“速生根”20 ppm和IBA 40 ppm的綜合效果更好。
盡管施用促根劑能夠使幼苗根系發達,出葉速度加快,植株形成了較多的葉綠素和有機質,為各器官的發育奠定了基礎,使幼苗在生長發育過程中營養充分,從而增加了植株的生長量。然而在栽培過程中,單一的促根劑無法滿足張氏紅山茶扦插幼苗的生長需求,還需靠外界的水、肥、熱等調節。植物只有在滿足水肥的條件下,才能夠顯著提高生產力[13]。因此,施用促根劑只能作為張氏紅山茶幼苗在生產栽培上的輔助措施,相當于苗期的疫苗劑。至于要在生產栽培中培育壯苗,還需同時加強日常的水肥管理等。
本文圖片均作者自繪自攝。
參考文獻:
[1]葉創興.山茶屬三新種.廣東省植物學會1985年年會論文摘要匯編[C].廣州:廣東省植物學會,1987.
[2]葉創興,李琳琳,石祥剛,等.關于開發張氏紅山茶若干問題的思考[J].廣東園林,2009(2):62-66.
[3]羅曉瑩.杜鵑紅山茶保護生物學研究[D].廣州:華南農業大學,2006.
[4]汪松,解焱.中國物種紅色名錄[M].北京:高等教育出版社,2004:362.
[5]張繼方,葉創興,劉慧,等.不同生長激素和基質對張氏紅山茶扦插繁殖影響的研究[J].熱帶農業科學,2012(7):19-22,30.
[6]李成仁,朱純,石祥剛,等.張氏紅山茶專用基質開發[J].中國園藝文摘,2012(9):177-179.
[7]劉就,陳考科,林喜珀,等.杜鵑紅山茶的栽培技術[J].中國熱帶農業,2007(1):61-62.
[8]趙鴻杰,薛克娜,張學平,等.不同肥力基質條件下張氏紅山茶扦插苗的生長和光合生理特性[J].東北林業大學學報,2011,39(9):40-41,93.
[9]李繼華.扦插的原理與應用[M].上海:上海科學技術版社,1987.
[10]姚永章,季海紅.ABT生根粉在河北楊覆膜扦插育苗中的應用試驗[J].2010(10):144-145.
[11]李志洪,王淑華,高強,等.Zn和ABT對玉米根系生長及根際磷酸酶活性和pH的影響[J].植物營養與肥料學報,2004,10(2):156-160.
[12]陳國平,高質,孫政才,等.生根粉對玉米生長發育,產量的影響及應用技術的研究[J].玉米科學,1995,3(1):40-46.
[13]徐炳成,山侖,李鳳民.半干旱黃土丘陵區五種植物的生理生態特征比較[J].應用生態學報,2007,18(5):990-996.endprint