盧志鋒,馬松亞,唐 鑫,徐圓圓,鄭黨斌,楊 梅
(1.廣西國有雅長林場,廣西 百色 533209;2.廣西大學林學院,廣西 南寧 530004)
不同濃度NAA、IBA和GA3對細葉云南松幼苗生長的影響
盧志鋒1,馬松亞2,唐 鑫1,徐圓圓2,鄭黨斌1,楊 梅2
(1.廣西國有雅長林場,廣西 百色533209;2.廣西大學林學院,廣西 南寧530004)
研究了NAA、IBA、GA33種植物生長調節劑在不同濃度下對細葉云南松苗高、地徑、干物質積累以及根系形態的影響。結果表明:(1)不同濃度NAA處理細葉云南松苗高增長量、莖和葉干物質重均極顯著小于對照,根干物質重、根長和根表面積也小于對照,但差異不顯著;而20、30 mg/L NAA處理地徑增長量卻極顯著高于對照;隨著NAA濃度的增加,細葉云南松根長、根表面積、根尖數均不斷減小。(2)不同濃度IBA處理均有利于細葉云南松苗高和根系的生長,35 mg/L IBA處理對莖和葉干物質的積累均高于對照,但差異不顯著,而對苗高增長有極顯著的促進作用;45 mg/L IBA處理根長和根尖數極顯著高于對照,根表面積顯著大于對照,根體積也大于對照但差異不顯著。(3)GA3不利于細葉云南松幼苗苗高和地徑的生長,而50 mg/L GA3處理對細葉云南松根系的生長有一定的促進作用,但差異不顯著。說明35 mg/L IBA對細葉云南松苗木地上生長的效果最好,45 mg/L IBA對地下部位的生長有較好的促進作用,NAA有利于地莖的增長,GA3對根系生長有一定的促進作用。在實際生產中,可以將3種生長調節劑按不同比例混合使用,有利于解決細葉云南松造林后的蹲苗問題。
植物生長調節劑;細葉云南松;干物質積累;根系形態
盧志鋒,馬松亞,唐鑫,等. 不同濃度NAA、IBA和GA3對細葉云南松幼苗生長的影響[J].廣東農業科學,2016,43(9):56-61.
細葉云南松(Pinus yunnanensis var. tenuifolia Cheng et Law)是云南松的變種,主要分布在滇桂黔交界處,以天然林形式存在,其抗逆性強、干形通直、出材率高,是我國西南林區主要用材樹種之一[1-2]。
隨著林業的不斷發展,植物生長調節劑被廣泛用于植物幼苗的生長調節,已成為提高苗木生長的重要手段之一,為現代林業苗木培育提供了一種新的技術方法。植物生長調節劑是人工合成的具有植物激素活性的物質,常通過外部噴施經植物吸收后達到調節植物生長發育的目的[3]。較低濃度的植物生長調節劑便可促進、延緩甚至是抑制植物的生長和發育,常表現為低促高抑。NAA和IBA是重要的植物生長調節劑,能夠促進細胞伸長,參與植物根和莖的生長等過程。GA3是一種天然的植物激素,對植物莖葉伸長具有一定的促進作用。目前,針對外施植物生長調節劑對農作物的生長及其產量與品質的影響,以及在林木苗木培育過程中對苗木生長發育的影響均有所研究,如NAA和IBA能夠促進大豆[4]、芥菜[5]、無花果[6]、格木[7]等根系的生長;噴施NAA和GA3均使紅鳳凰桃的單果質量得到顯著增加[8]。周鳳玨等[9]報道,一定濃度的IBA可增加木薯的株高和莖粗,提高葉片的光合速率、氣孔導度和蒸騰速率。俞建妹等[10]研究發現不同濃度GA3均對降香黃檀苗木苗高和地莖生長有一定促進作用,赤霉素對苦瓜種子的發芽力也有促進作用[11],外施GA3還能提高水稻的產量和品質[12],隨著GA3濃度的增加,橡膠草的營養生長延長,花期推遲變短[13]。
在細葉云南松苗木培育過程中,當其進入木質化后會出現嚴重的蹲苗現象,極不利于苗木生長發育,降低苗木質量進而影響細葉云南松人工林的營造。為了克服細葉云南松嚴重的蹲苗現象、縮短蹲苗時間,本試驗采用不同濃度的NAA、IBA和GA3對細葉云南松幼苗進行處理,探討植物生長調節劑對細葉云南松苗木苗高、地徑、根系形態以及各部位干物質積累的影響,以期為解決細葉云南松蹲苗問題提供理論依據。
以廣西國有雅長林場提供的細葉云南松1年生實生幼苗為試驗材料,用不同濃度NAA、IBA和GA3進行處理,濃度設置分別為:NAA為10、20、30、40 mg/L,IBA為15、25、35、45 mg/L,GA3為30、40、50、60 mg/L,以清水作對照。采用隨機區組設計,每個處理7次重復,每隔15 d處理1次,葉片先噴施一次至葉面滴水為止,再澆灌20 mL植物生長調節劑。在試驗開始(2014年4月)和結束(2014年12月)時,分別測定每株苗木的苗高和地徑,結束時取樣測定相關試驗指標。
取樣時每小區選取有代表性的4株,將幼苗分解為針葉、根、莖,經烘箱105℃殺青后于80℃烘干至恒重,稱量各器官干物質重[14]。根長、根表面積、體積及根尖數量等指標采用Epson全自動根系掃描分析儀測定,分析軟件為Regentlnstruments 公司提供的Win RHIZOC Pro 2004 b。
采用Excel 2007、SPSS 19.0軟件對數據進行統計分析。
2.1不同濃度植物生長調節劑對細葉云南松苗高和地徑的影響
從表1可以看出,不同濃度IBA處理細葉云南松苗高的增長量均高于對照,最大的增長量是對照的4.84倍,而不同濃度的NAA和GA3處理細葉云南松苗高的增長量卻均低于對照。隨著3種植物生長調節劑濃度的增加,苗木苗高的增長量均呈現先上升后下降的變化趨勢。不同濃度的IBA處理苗木苗高增長量差異極顯著,與對照差異也極顯著;NAA處理與對照差異極顯著;50 mg/L GA3處理與對照差異不顯著,GA3其他3個濃度處理與對照差異極顯著。
隨著NAA和IBA濃度的增加,細葉云南松地徑增長量也是先上升后下降。當NAA濃度為20 mgL時,苗木的地徑增長量最大為0.91 mm/株,是對照的1.26倍,差異極顯著。25 mg/L IBA處理地徑增長量最大,為0.82 mm/株,但與其他處理沒有顯著差異。不同濃度GA3處理地徑生長量均小于對照,且隨著濃度的增加,地徑增長量逐漸降低。

表1 不同濃度植物生長調節劑對細葉云南松苗高和地徑的影響
2.2不同濃度植物生長調節劑對細葉云南松干物質積累的影響
由表2可知,60 mg/L GA3處理細葉云南松幼苗根干物質重最小,是對照的0.18倍,不同濃度NAA、IBA、GA3處理細葉云南松幼苗根干物質重均較對照小,且隨著濃度的升高,根干物質重先升高后降低,但變化均不大。不同濃度NAA處理細葉云南松幼苗莖干物質重均比對照小,隨著NAA濃度的增加,莖干物質重及其變化幅度均逐漸增大;35 mg/L IBA處理細葉云南松幼苗莖干物質重最大,為0.60 g/株,是對照的1.2倍;30 mg/L GA3處理細葉云南松幼苗莖干物質重略小于35 mg/L IBA處理,隨著GA3濃度的增加,莖干物質重及其變化幅度均逐漸減小。15 mg/L IBA處理細葉云南松葉干物質重顯著小于對照,而35 mg/L IBA處理葉干物質重為1.24 g/株,為對照的1.38倍;不同濃度NAA處理細葉云南松葉干物質重均顯著小于對照,隨著NAA濃度的增加,葉干物質重總體呈增加趨勢,且增幅不斷增大;隨著GA3濃度的增加,葉干物質重及其變化幅度均逐漸減小,且各濃度處理葉干物質重均較對照小。
2.3不同濃度植物生長調節劑對細葉云南松根系形態的影響
由表3可知,不同濃度NAA處理細葉云南松根長均小于對照,且隨著NAA濃度的增加,根長逐漸減小;IBA處理細葉云南松根長均較對照大,且在45 mg/L IBA處理達到最大,為437.14 cm/株,極顯著大于對照;隨著GA3濃度的增加,細葉云南松根長先增加后降低,在50 mg/L GA3處理達到最大。隨著NAA濃度的增加,細葉云南松根表面積逐漸減小,且均較對照小;45 mg/L IBA處理根表面積達到最大,是對照的1.75倍;50 mg/L GA3處理細葉云南松根表面積略大于對照,而GA3其他3個濃度的根表面積均較對照小。不同濃度NAA、IBA、GA3處理細葉云南松根體積變化不大,在45 mg/L IBA處理最大。10 mg/L NAA處理細葉云南松根尖數為766.22 個/株,是對照的1.44倍,且隨著其濃度的增加根尖數不斷減少;隨著IBA濃度的增加,根尖數不斷增加,45 mg/L IBA處理根尖數達1 331.33個/株,極顯著大于對照;隨著GA3濃度的增加,根尖數呈先增加后降低趨勢。

表2 植物生長調節劑對細葉云南松干物質積累的影響

表3 植物生長調節劑對細葉云南松根系形態的影響
衡量植物苗木質量好壞的最直接、最重要的形態指標就是苗高和地徑。苗高和地徑的增長量能在一定程度上反映植株各器官干物質的積累和植物的生長情況。根系是植物地下部活躍的代謝中心,在植物生命活動中占有重要地位,是植物吸收水分和礦質養分的重要器官,具有支撐、吸收、輸導、合成、分泌及貯藏作用,可通過改變自身形態及分布來適應環境[15-16],因此,細葉云南松的根長、根表面積、體積和根尖數在很大程度上決定著植物生長發育能力。羅興錄[17]研究指出植物生長調節劑可促進木薯莖和葉的生長,提高其干物質積累;不同植物生長調節劑可增加棉花、大豆植株各部分干物質量的積累[14,18]。 本試驗結果表明,NAA各濃度下細葉云南松苗高增長量、根、莖、葉干物質重、根長、根表面積均小于對照,而當其濃度在20 mg/L和30 mg/L時,地徑增長量卻大于對照,且在濃度20 mg/L時,地徑增長量最大;隨著NAA濃度的增加,細葉云南松根長、根表面積、根尖數均不斷減小,這可能是高濃度的NAA促進了植物體內乙烯的合成,乙烯能夠抑制根系生長。閆海霞等[19]研究NAA對月季扦插成活影響時也發現,隨著NAA濃度的升高,平均生根條數和原葉保留率卻逐漸降低,植株生長情況一般,根系生長不發達。NAA 10 mg/L處理下其根尖數大于對照,表明該濃度NAA可能有助于誘導不定根形成,從而使根尖數增加。不同濃度的IBA均能促進細葉云南松幼苗苗高及其根系的生長,且隨著IBA濃度的增加,苗高增長量先增加后降低,其中以35 mg/L 處理最大,該濃度也有利于其根、莖、葉干物質積累,而根長、根表面積、根體積及根尖數均逐漸增大,當IBA濃度為45 mg/L時各指標值均最大。適當濃度的生長素能促進細胞的伸長生長,但當濃度高時又會加速乙烯的合成,從而抑制苗木增長。而高濃度生長素又能刺激特定的中柱鞘細胞,使其成為中柱鞘建成細胞(PFCs),同時促使細胞極化,使相鄰的兩個中柱鞘建成細胞發生不均等的分裂,從而形成側根[20]。這可能是細葉云南松根系各形態指標的值隨IBA濃度的增加而增大的原因。李允菲等認為,用0、100、200 mg/kg IBA處理細葉云南松幼苗時,隨著IBA濃度的增加,云南松苗木生長量及生物量均表現為先增后減的趨勢,IBA的合理施用濃度為0~115.83 mg/kg[21]。李金亭等[22]研究也指出施加一定濃度IBA能增加懷牛膝幼苗的株高、根長和根干重。不同濃度GA3均對細葉云南松幼苗的苗高和地徑生長產生不利影響,說明供試GA3濃度不適合細葉云南松苗木地上部分的生長。而50 mg/L GA3卻對細葉云南松根系的生長有一定的促進作用,說明該濃度有利于細葉云南松根部細胞的伸長生長。植物生長調節劑可能會使植物體內某些物質的信號傳導出現差異,導致地上部分及根系生長表達不同,這可能是不同植物生長調節劑及其濃度處理下植物苗高和地徑生長、干物質積累以及根系生長存在差異的原因。
綜上所述,隨著IBA濃度的增加,細葉云南松苗木地上部分以及地下部分的生長都得到顯著提高,當IBA濃度在35 mg/L時,根莖葉干物質的積累量以及苗高的增長量達到最高。NAA和GA3雖然對細葉云南松苗木的多個生長指標不利,但對某些指標有一定促進作用。因此,在實際應用過程中,可以將IBA與NAA、GA3等生長調節劑進行配比使用,有利于提高苗木綜合質量,減輕細葉云南松造林后的蹲苗現象,促進苗期生長。
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(責任編輯 楊賢智)
Effects of different concentrations of NAA,IBA and GA3on growth of Pinus yunnanensis var. tenuifolia seedings
LU Zhi-feng1,MA Song-ya2,TANG Xin1,XU Yuan-yuan2,ZHENG Dang-bin1,YANG Mei2
(1. Guangxi Yachang Forest Farm,Baise 533209,China;2. College of Forest,Guangxi University, Nanning 530004,China)
The paper studied the influences of NAA,IBA and GA3at different concentrations on seedling height,ground diameter,dry matter accumulation and root morphology of Pinus yunnanensis var. tenuifolia. The results showed that:(1) The seedling height growth,stem and leaf dry matter of P. yunnanensis var. tenuifolia were significantly lower than those of control treatment under different concentrations of NAA,and the root dry weight,root length,root surface area were also less than those of control treatment,but the differences were not significant. The ground diameter growth was significantly higher than that of control group when the concentration were 20 mg/ L and 30 mg/L. With the increase of NAA concentration,the root length,root surface area and root number of P. yunnanensis var. tenuifolia continuously decreased. (2) IBA was beneficial to the growth of seedling height and root. Stem and leaf dry matter accumulation were higher than those of control treatment when the concentration of IBAwas 35 mg/L,but the effect was not significant,and seedling height growth was improved extremely significantly;root length and root tip number were extremely significantly higher than those of control treatment,the root surface area was significantly greater than that of control treatment,although the root volume was larger than that of control treatment,but the difference was not significant when the concentration was 45 mg/L. (3) Four concentrations of GA3were not conducive to the seedling height growth and diameter growth of P. yunnanensis var. tenuifolia,50 mg/L GA3had a certain role in promoting root growth,but the effect was not significant. To sum up,the promotion effect on seedling growth of P. yunnanensis var. tenuifolia was the best at 35 mg/L IBA, the growth of underground parts had a good role in promoting when the concentration was 45 mg/L,NAA was conducive to the growth of stem,GA3promoted root growth to a certain extent. The three kinds of growth regulators can be used in different mixing proportions in the actual production to effectively solve the problem of restraining the growth of P. yunnanensis var. tenuifolia seedlings after afforestation.
plant growth regulators (PGRs);Pinus yunnanensis var. tenuifolia;dry-matter accumulation;root morphology
S482.8
A
1004-874X(2016)09-0057-06
2016-06-01
國家自然科學基金(31260176);廣西林業科技項目(桂林科研[2015]第22號)
盧志鋒(1969-),男,工程師,E-mail:lzf3977662830@163.com
楊梅(1970-),女,博士,教授,E-mail:fjyangmei@126.com