植物生長調節劑對新疆楊樹枝扦插生根的影響

趙國林

關鍵詞：楊樹枝;扦插;生長調節劑

新疆楊是我國北方人工造林、城市綠化的主栽楊樹品種之一，具有生長快、環境適應性強、樹形美觀等特點，在我國林業建設中廣泛種植。目前在新疆楊培育中主要采用扦插繁殖，實踐證明，扦插在新疆楊育苗中有著良好的應用效果，與播種等有性繁殖相比，具有繁殖系數高、投入成本低、操作簡便易行等特點，且能夠縮短開花時間、保持品種優良等特性，采用優良的配套措施可迅速擴大苗木數量[1]。但是楊樹繁育過程中扦插會存在生根時間較長，根量少、移栽后植株生長緩慢等缺點[2]，限制了新疆楊的繁殖速度，降低了扦插苗的成活率。研究者們為解決這一問題，提出了多種解決方法，其中應用生長調節劑促進扦插苗生根具有顯著的效果。生長調節劑是植物生長調節劑生長素類化合物[3]，萘乙酸、赤霉素、吲哚乙酸是常用的生長調節劑成分，可通過調控重要酶活性促使不定根原基的萌發，增強根的分裂能力，從而達到提高育苗愈合率、成活率及增強抗性的目的[4]。為此，可采用生長調節劑促進扦插生根、提高育苗質量。目前，生長調節劑已經在扦插苗木上廣泛應用，李素華等[5]研究認為，黃金香柳枝隨著NAA濃度的增加，根數和根徑不斷增加，生根率、根長、株高及新枝數呈現先上升后下降的趨勢。王紅蘭等[6]研究表明，吲丁誘抗素浸泡60min對金果欖插穗的生根效果最佳，生根率、生根數量和新芽高度顯著增加。但目前新疆楊應用植物生長調節劑較少，因此本研究通過對不同生長調節劑和不同濃度處理對新疆楊生根情況及生理特性進行研究，為生長調節劑在新疆楊上的應用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點和材料

試驗于2019年4—6月進行，選擇一年生的芽苞飽滿、木質化充分、生長粗壯、無病蟲害的新疆楊壯苗，剪取長度16-18cm且地徑不小于0.8cm的種條，將插穗上端剪成平口，切口要光滑無劈裂，中上部保留2-3個飽滿芽，然后沙藏15天左右備用。

1.2 試驗方法

本試驗采用隨機區組設計，以清水處理為對照，選用NAA、ABT1和IBA三種生長調節劑，三種生長調節劑分別設置三個濃度梯度，分別為600mg/L、1 200mg/L、1 800mg/L，每處理重復3次，每次重復數為30根插穗，各處理生長調節劑及濃度如表1所示。扦插前1天，取出沙藏的插穗，用質量濃度為20g/L的多菌靈浸泡15min，然后將插穗基部在配好的生長調節劑溶液中浸泡30s，插苗畝密度控制在4 500株以內，株距為30cm，地面部分應露出插穗最上端頂芽，保留3cm左右。扦插苗及時做好灌水、施肥及病蟲害防治。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 生根指標的測定

在扦插20d后，調查每個處理生根情況，包括生根率、生根數量和單根長度。

1.3.2 根系形態的測定

將楊樹苗根系全部挖出，用清水沖洗干凈，將清洗干凈的根系用根系掃描儀（EPSON E X P ERSSION 1680）進行掃描，并用WinRHIZO圖像分析軟件分析根表面積、體積、根長和根尖數。

1.3.3 根系保護酶活性的測定

各處理在扦插20d后隨機抽取3株插穗，取下幼嫩的根尖部分，稱取0.1g，立即用液氮速凍放置于-80℃超低溫冰箱中，參考李合生[7]的方法測定根系中超氧化物氣化酶（POD）、過氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）的活性。

1.4 數據處理和分析

用Excel進行數據整理和作圖，數據采用IBMSPSS statistics22.0進行顯著性分析。

2 結果分析

2.1 不同生長調節劑對新疆楊樹扦插生根性狀的影響

生根性狀是反映扦插條生長狀況的主要指標。由表2可知，生長調節劑能夠顯著提高新疆楊扦插生根率，NAA處理的生根率均顯著高于CK，隨濃度的增加呈先升高后下降的變化趨勢，A1、A2和A3處理顯著高于CK，分別高出40.21%、60.97%、28.47%;ABT變化趨勢和NAA相似，均顯著高于CK，B1、平均值±標準差。

B2、B3分別比CK高出34.01%、66.02%、45.08%;IBA生根率則隨濃度的增加呈逐漸下降的趨勢，C3處理和CK沒有顯著差異，C1和C2顯著高于CK，分別高出38.33%和22.27%。三種生長調節劑的生根條數和生根率有顯著相關性，變化趨勢相似，且各處理均顯著高于CK，高出8.97%-75.64%。

2.2 不同生長調節劑對新疆楊樹枝根系形態的影響

根系形態及空間分布對土壤養分、水分的吸收起著關鍵作用。由表3可知，生長調節劑顯著影響新疆楊根系形態，其中NAA處理的根系表面積均顯著高于CK，隨NAA濃度的增加呈先升高后下降的變化趨勢，ABT處理的變化趨勢和NAA相似，B2處理顯著高于CK，其他處理和CK沒有顯著差異，IBA處理的根系表面積隨濃度的增加呈逐漸下降的趨勢，C1和C2顯著高于CK，C3處理和CK沒有顯著差異。根體積各處理變化趨勢和根表面積變化趨勢相似，各處理均顯著高于CK，平均根長均顯著高于CK;根尖數NAA處理下隨NAA濃度的增加呈先升高后下降的變化趨勢，A2和A3處理顯著高于CK，ABT處理的根尖數均和CK沒有顯著差異，IBA處理的根尖數C1顯著高于CK，C2和C3與CK沒有顯著差異。

2.3 不同生長調節劑對新疆楊樹枝根系保護酶活性的影響

保護酶活性與不定根的發生和生長有密切的關系。由表4可知，生長調節劑能顯著影響楊樹枝扦插根系保護酶活性，其中SOD活性在各處理下除了A3處理外均顯著高于CK，且隨NAA濃度的增加呈逐漸下降的趨勢;ABT處理的SOD活性均顯著高于CK，隨ABT濃度的增加呈先上升后下降的趨勢;IBA處理SOD活性均顯著高于CK，隨IBA濃度的增加呈逐漸上升的趨勢;POD活性在三種生長調節劑作用下，均隨調節劑濃度的增加呈先升高后降低的變化趨勢;除了A3和C1處理外，其他處理均顯著高于CK。各處理PPO活性均顯著高于CK，NAA和IBA隨濃度的增加呈先上升后下降的趨勢，ABT處理隨濃度的增加呈逐漸上升的趨勢。

3 討論

扦插作為植物無性繁殖的重要手段，扦插的關鍵在于不定根的形成，根系的形成對于扦插至關重要。而在實際操作中，不定根的形成受多種因素的影響，溫度、水分、光照等條件都會影響扦插生根，生長調節劑能夠促進根系愈傷組織的形成，誘導產生根原基和不定根的發育。IBA、NAA、ABT1是目前使用最廣泛的生長調節劑，對多種植物生根具有良好的促進作用[8]。鄧桂香等[9]研究結果表明，ABT1對思茅松扦插生根具有明顯的作用，扦插苗成活率顯著提高，奎萬花[10]通過不同調節劑對枸杞扦插枝條的成活率的影響研究指出，IBA和NAA均能夠增加插條生根數量、平均根條數最終提高枝條的成活率。鄭均寶等[11]研究認為，生長調節劑提高插條成活率主要是由于調節劑刺激形成層細胞的活動，促進細胞加速分化，進而產生新根。本研究結果表明，三種生長調節劑均能夠顯著促進新疆楊的生根，主要是由于生長調節劑加快了愈傷組織的形成，提高了插穗內源激素的合成，進而加快根系分化，促進不定根的形成，和前人研究結果一致。

根系是植物生長發育的基礎，具有吸收、合成、分泌等功能，是植物生長保障，健壯的根系不僅能夠為植株生長提供充足養分，還能夠固定植株為地上部生長營造良好的條件[12]，有研究表明，植物生長調節劑能夠促進根系生長，構建良好的根系形態，宮彥章等[13]研究表明，生根劑對香樟的生根有明顯影響。隨著生根劑施入量的增加，總根系長度表現為先增加后減小的趨勢。本研究表明，生長調節劑顯著影響新疆楊根系形態，且各生長調節劑間存在差異，一方面，由于生長調節劑對扦插生根有顯著效果，能夠誘導產生根原基，進而促進不定根的形成;另一方面，不同類型生長調節劑對楊樹根系生長影響不同，從而導致處理間變化趨勢不同。SOD，POD，PPO也與不定根的發生和生長有密切的關系。SOD是植物抗氧化關鍵酶，能夠反映植物抗氧化能力，控制細胞過氧化水平，維持細胞膜的穩定性，抵抗逆境傷害。POD是植物保護酶之一，能夠氧化多于的IAA，有利于愈傷組織的形成[14]。PPO可以催化IAA與酚類物質縮合成的復合物，具有增強呼吸，促進不定根形成的作用。本研究結果表明，生長調節劑能顯著影響楊樹枝扦插根系保護酶活性，NAA處理在600mg/L時最高，ABT處理在1 200mg/L時最高，IBA處理在1 800mg/L時最高，三種生長調節劑活性均在POD1 2 0 0 m g / L 時最高， P P O 活性在N A A 和I B A 處理1 200mg/L時最高，ABT處理1 800mg/L時最高，主要是由于切口處于逆境條件，自由基含量上升，為降低自由基對插穗的傷害，保護酶活性上升。三種生根劑處理的插穗酶活性隨濃度表現不同的變化趨勢，可能是由于生根劑的類型和濃度對酶的激活效果不同引起的濃度過高導致逆境環境加重。

總體來看，三種植物生長調節劑均能夠顯著提高插條的生根率、生根數量和保護酶活性，ABT處理在1 200mg/L時根系的表面積、體積、根長及根尖數達到最大值，因此，生長調節劑ABT濃度為1 200mg/L時對新疆楊插條的生根具有較好的效果。