






[摘 要] 為了探究不同植物生長調節劑處理對三葉木通扦插生根的影響,研究采用正交試驗設計L9(34),以植物生長調節劑種類(ABT1,NAA,GGR6)、質量濃度(50 mg/L,100 mg/L,200 mg/L)、浸泡時間(1 h,2 h,3 h)為試驗因素,考察各因素對三葉木通生根的影響。極差分析表明,植物生長調節劑種類對平均生根數量、平均根長的影響起主導作用,濃度對生根率、根系效果指數的影響起主導作用;對于平均生根數量指標,最優的水平組合是A3B3C2,平均根長、根系效果指數指標而言,最優水平組合均為A1B2C2,生根率指標方面的最優組合為A3B2C2;經綜合評價,三葉木通扦插時植物生長調節劑的最優組合為A3B3C2,即以200 mg/L的GGR6溶液浸泡2 h為組合,能獲得最優的扦插效果。
[關鍵詞] 三葉木通;扦插繁殖;植物生長調節劑;生長指標
0 引 言
三葉木通[Akebia trifoliata (Thunb.) Koidz]是木通科木通屬的落葉木質藤本植物,是一種藥食油賞同源的植物而受到重視。因其葉通常為三小葉組成的復葉而得名。主要分布于我國西南、華北、華中和東南沿海省市,三葉木通適應性強,多生長于海拔250~2 000m的山地、溝谷邊、疏林或灌木叢中。喜陰濕,能在多種土壤類型中生長,但更喜歡微酸性且肥沃、排水良好的土壤。
在三葉木通的扦插繁殖技術領域,研究人員通過試驗與實踐,積累了一系列關鍵發現和理論基礎。在激素處理插穗方面,彭菊蓮等[1]認為采用100 mg/LABT2生根粉溶液浸泡24 h插穗效果最好,而吳習安等[2]認為生根粉處理時間是對各項生根指標影響最大的因素,0IQO/2szTsGoobRRkg74HSSJ65DyiMPLICOo6u7k4bI=處理時間越長,生根性狀指標越好,其中生根粉處理時間120 min最佳。楊青珍等[3]研究認為生根粉(ABT1)總體效果好于萘乙酸(NAA),以200 mg/L ABT1處理效果最好。以上研究的結論不盡相同,可能存在地域差異、植物品種差異或技術更新等因素,為了進一步驗證及優化影響插穗生根的關鍵因素,筆者于2022年始進行了不同植物生長調節劑處理扦插試驗,研究不同處理對生根性狀的影響,分析影響插穗生根性狀的主要因素,以期為三葉木通扦插繁殖提供參考。
1 試驗地概況
扦插試驗地位于福建三明林業學校教學林場三葉木通種植基地育苗區(117°27′56′′ E,26°12′09′′ N)。該區海拔182 m,屬亞熱帶濕潤氣候區,年均氣溫約為20℃,無霜期長,四季分明,降水充沛,平均年降雨量達1724.9mm,極為有利于三葉木通扦插繁殖試驗的開展。該區土質疏松肥沃、排水和灌溉條件優越,是理想的長期苗木培育區。
2 試驗材料與方法
2.1 試驗材料
于2022年3月下旬在福建三明林業學校教學林場三葉木通種植基地3~5年生母本園,選用樹體中部生長健壯、側芽飽滿、無病蟲害的2~3年生且半木質化藤蔓作為供試插穗;扦插基質選用混合基質(蛭石:珍珠巖:細河沙=2:1:2);植物生長調節劑選用ABT1,NAA,GGR6,其中NAA(1-萘乙酸)由湖北云鎂科技有限公司生產,ABT1及GGR6由中國林科院研制。
2.2 試驗設計
試驗于2022年3月進行,采用正交試驗L9(34),以植物生長調節劑種類(ABT1,NAA,GGR6)、質量濃度(50 mg/L,100 mg/L,200 mg/L)、浸泡時間(1 h,2 h,3 h)為試驗因素,每因素設置3個水平,共9個處理,每個處理重復3次,每個重復30根穗條。因素水平表見表1。考察各因素對三葉木通生根的影響。
2.3 試驗處理
2.3.1 苗床準備。依圃地地勢作畦長400cm、寬100 cm的苗床,而后用1%高錳酸鉀溶液噴灑消毒。將裝有不同基質類型的營養缽整齊緊湊地擺放在苗床上。后用50%多菌靈1000倍液對基質進行淋透消毒,再覆蓋地膜,于1d后揭除并用清水淋透后備用[4]。
2.3.2 穗條處理。為保證穗條活力,穗條的采集應隨采隨切,并短截成15~20cm長,且每穗條保留2~4個芽,并帶一片小葉,上切口為距芽眼上方1 cm處平剪,下切口采用斜切,隨即用50%多菌靈800倍液浸泡消毒5 min,后用清水沖冼后,每30根捆為一把備用。
2.3.3 扦插及插后管理。
于傍晚時分采用直插法進行扦插,扦插間距約為10 cm×12 cm,扦插深度為3~4 cm,扦插后用1 200倍液多菌靈溶液淋透,以防治爛根。苗床用竹片搭起小拱棚,加蓋塑料薄膜[5],最后蓋上單層透光度為60%的遮陽網。棚內相對濕度控制在85%左右,插后每7 d用70%甲基托布津1 000倍液噴灑消毒苗床。
2.4 試驗數據調查與分析
2.4.1 數據調查。插后60 d輕輕撥開基質,觀查插穗切口及形態變化。生根率的統計方法為結合煉苗移栽時對每重復小區插穗全數統計生根插穗株數,并計算生根率。每重復小區隨機抽取10株成活株,對插穗生根性狀進行調查,測量統計平均生根數量、平均根長,并計算根系效果指數。
根系效果指數(REI)=
根系效果指數是一個綜合指標,通過考慮生根率、平均生根數量和平均根長三個因素,來提供一個量化的評估,來評估扦插生根的整體效果。從而能夠更全面地反映扦插繁殖的成功率和效果。REI的值越高,表示生根效果越好。
2.4.2 數據分析。將整理好的試驗數據錄入至Excel中,并用DPSv9.50統計軟件進行試驗數據處理分析。
3 試驗結果與分析
3.1 植物生長調節劑各因素不同水平對插穗生根性狀的影響
3.1.1 正交試驗結果的極差分析與最優組合篩選
根據表2所展示的極差值(R值),R值越大,表明該因素對試驗結果的影響越大,即該因素的不同水平對試驗指標的差異性貢獻更顯著。通過極差分析,研究各因素對生根指標的影響大小,并確定主次關系。3個因素在平均生根數量上的極差值分別為1.680、1.493、0.820,其中種類的極差值最大,對平均生根數量的影響起主導作用,種類、濃度、時間3個因素對生根率的影響大小順序為種類>濃度>時間,主次關系為A>B>C;在平均根長方面,極差值分別為1.533、1.380、0.213,其中種類的極差值最大,是最重要的影響因素,對平均根長的影響起主導作用,緊接著是濃度,而浸泡時間的影響相對較小,主次關系為A>B>C;就生根率而言,極差值分別為11.053、16.674、13.160,其中濃度的極差值最大,說明植物生長調節劑濃度對生根率的影響最大,浸泡時間次之,種類的影響最小,即B>C>A;而對于根系效果指數而言,極差值分別為0.066、0.200、0.094,其中濃度的極差值最大,對根系效果指數的影響起主導作用,主次關系為B>C>A。
因此,植物生長調節劑各因素不同水平對插穗的生根性狀影響中,植物生長調節劑種類對平均生根數量、平均根長的影響較大,起主導作用。而濃度對生根率、根系效果指數的影響較大,起主導作用。
在表2中,通過對比K值,我們可以挑選出最優的水平組合,以便在實驗中獲得更好的生根表現。對于平均生根數量指標,最優的水平組合是A3B3C2,這意味著以200 mg/L的GGR6溶液浸泡2 h是獲得最多生根數量的最優組合;就平均根長、根系效果指數指標而言,最優水平組合均為A1B2C2,表明以100 mg/L的ABT1溶液浸泡2 h是獲得最長平均根長及根系效果指數的最優組合;在生根率指標方面的最優組合為A3B2C2,表明以100 mg/L的GGR6溶液浸泡2 h可以獲得最高生根率。
3.1.2 正交試驗結果方差分析
根據表3,通過植物生長調節劑各因素不同水平對插穗生根性狀的方差分析,表明各因素在不同水平上生根性狀的平均值均沒有顯著差異。
3.2 不同植物生長調節劑處理對插穗生根性狀的影響
由表4可知,不同的植物生長調節劑處理對三葉木通插穗生根數量、平均根長、生根率、根系效果指數的影響差異達極顯著,在0.01水平上,各生根性狀處理間的差異達極顯著。
通過不同植物生長調節劑處理下插穗生根性狀的LSD多重比較分析,我們發現不同植物生長調節劑處理對平均生根數量的影響以處理9(A3B3C2)效果最好,平均生根數量可達9.72條,以處理8(A3B2C1)效果次之,為8.27條,處理4(A2B1C2)效果最差,僅為6.05條,處理9與其他各處理之間均達到極顯著差異;就平均根長而言,以處理5(A2B2C3)最長,平均根長高達9.89cm,處理2(A1B2C2)次之,為9.66cm,處理7(A3B1C3)最短,僅為6.65cm,處理5與處理2之間沒有顯著差異;生根率方面,以處理9(A3B3C2)生根率最高,高達83.80%,以處理2(A1B2C2)次之,為72.39%,處理1(A1B1C1)生根率最低,僅為49.91%,處理9與其他各處理之間均達到極顯著差異;根系效果指數方面,以處理9(A3B3C2)根系效果指數最好,為0.88,處理2(A1B2C2)次之,為0.84,處理4(A2B1C2)最差,為0.49,處理9與處理2之間沒有顯著差異,但與其他處理之間存在極顯著差異。見表5。
3.3 不同植物生長調節劑處理對插穗生根性狀的綜合評價
由于在不同處理組合中,扦插生根各個性狀優劣表現并非完全一致,單一性狀的排序結果無法客觀地評定多指標對扦插生根的綜合效果,所以采用模糊數學中隸屬函數的方法[6],對不同植物生長調節劑處理下的扦插生根性狀(平均生根數量、平均根長、生根率和根系效果指數)進行隸屬函數值計算并按均值大小進行排名。該處理的隸屬函數值排名越高,表示該處理效果越好。
隸屬函數值的計算公式為R(Xj)=(Xj﹣Xmin)/(Xmax﹣Xmin)式中,Xj 為測定的指標值,Xmin、Xmax分別為該指標所有測定值中的最小值和最大值[7]。
由表6可知,處理9(A3B3C2)其隸屬函數值最大(0.6417),即以GGR6為生長調節劑種類,以200 mg/L為濃度,浸泡時間為2 h時,三葉木通插穗生根各性狀最好,因此三葉木通扦插時植物生長調節劑的最優組合為A3B3C2,即以200 mg/L的GGR6溶液浸泡2 h為組合,能獲得最優的扦插效果。
4 結論與探討
本研究通過正交試驗設計L9(34),系統地研究了不同植物生長調節劑、不同質量濃度以及不同浸泡時間對三葉木通扦插生根的影響。研究結果表明,植物生長調節劑種類對平均生根數量和平均根長的影響起主導作用,而濃度對生根率和根系效果指數的影響更為顯著;對于平均生根數量指標,最優的水平組合是A3B3C2;平均根長、根系效果指數指標而言,最優水平組合均為A1B2C2;生根率指標方面的最優組合為A3B2C2;經綜合評價,三葉木通扦插時植物生長調節劑的最優組合為A3B3C2,即以200 mg/L的GGR6溶液浸泡2 h為組合,能獲得最優的扦插效果。
植物由于自身結構、營養物質及內源激素含量等因素的不同,對不同植物生長調節物質種類和濃度的適應性存在差異[8]。張樂華等[9]對鹿角杜鵑(Rhododendron latoucheae)試驗發現,在3個主因素中,激素種類對扦插效果影響最大,其次是激素濃度。劉式超等[10]對裸花紫珠(Callicarpa nudiflora)試驗得出,IBA處理的插穗生根質量均好于IAA和NAA處理。植物生長調節劑的應用大幅度提高了三葉木通扦插繁殖的成功率,并對插穗的生長有所促進。本研究結果表明,植物生長調節劑種類對平均生根數量和平均根長的影響起主導作用,而濃度對生根率和根系效果指數的影響更為顯著。
在本研究中,預實驗發現 100 mg/L 的 ABT1 浸泡三葉木通插穗 2 h 能取得較好的生根效果,而在正式實驗中發現 200 mg/L 的 GGR6 浸泡 2 h 的效果更好。研究發現GGR6作為一種新型的綠色植物生長調節劑,在促進三葉木通扦插生根方面表現出色,這可能與其獨特的生物活性有關。GGR6不僅促進了植物生根,還增強了光合代謝功能,提高了作物產量和質量,同時增強了植物的抗性。這一發現為今后三葉木通及其他植物的扦插繁殖提供了新的植物生長調節劑選擇。
植物生長調節劑的濃度對生根率具有顯著影響,適當的濃度可以顯著提高生根率,但過高的濃度可能會抑制生根。這表明在應用植物生長調節劑時,需要精確控制其使用濃度,以達到最佳的生根效果。試驗發現,浸泡時間的長短也對生根效果有一定的影響,但相對于植物生長調節劑種類和濃度而言,其影響較小。這可能是因為適當的浸泡時間能夠確保植物生長調節劑充分滲透到插穗組織中,而過長或過短的浸泡時間可能會影響這一進程。
本研究的結果對于三葉木通的扦插繁殖具有重要的指導意義,但需要注意的是,植物生長調節劑的效果可能會受到植物品種、生長環境、插穗的生理狀態等多種因素的影響。因此,在植物扦插試驗中,需要根據不同植物的相關特性,找出利于植物插穗不定根形成的最適植物生長調節劑的種類、濃度和處理時間。
參考文獻:
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