植物生长调节剂对杨树扦插繁殖效果的影响
作者: 高仕宝
摘 要:研究探讨了不同植物生长调节剂对杨树(欧美杨,江淮1号)扦插繁殖效果的影响,重点分析了吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)和ABT1生根粉在不同质量浓度下的作用。设置500 mg/L、1 000 mg/L和1 500 mg/L 3个质量浓度梯度,探讨不同质量浓度下植物生长调节剂对杨树扦插繁殖的影响。结果显示,IBA质量浓度为500 mg/L时表现最佳,杨树插穗的生根数为23.33条,平均根长为7.18 cm,生根率为80.74%,而进一步提高其质量浓度则导致生根效果下降;NAA质量浓度为1 000 mg/L时表现最佳,生根数为20.80条,平均根长为8.22 cm,生根率为90.41%,这表明高质量浓度NAA对根系生长有显著促进作用;ABT1质量浓度为1 000 mg/L时,生根数达到24.80条,平均根长为8.85 cm,生根率则为94.11%。综合分析表明,适当质量浓度的植物生长调节剂在杨树扦插繁殖中具有重要促进作用。研究为杨树的扦插繁殖提供了科学依据,也为植物生长调节剂的合理应用提供了参考。
关键词:杨树;植物生长调节剂;扦插;繁殖
中图分类号:S792.11 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2024)13-104-4
DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.13.023
0 引言
杨树作为一种重要的速生林树种,广泛应用于生态修复、工业用材及能源林种植等领域[1-2]。杨树生长迅速、适应性强、木材品质优良,是许多地区植树造林的首选树种[3]。然而,随着林木资源的日益紧张,传统的种子繁殖方式已经难以满足杨树规模化种植的需求。因此,扦插繁殖技术作为一种高效、经济的无性繁殖方式,受到了越来越多的关注[4-5]。扦插繁殖不仅能保持母树的优良性状,还能够缩短苗木的生长周期,提高繁殖效率,因而在杨树育苗中具有重要的应用价值[6]。然而,在杨树的扦插繁殖过程中,插穗的生根率和生长质量往往受到多种因素的影响,其中植物生长调节剂的使用是关键因素之一。植物生长调节剂是一类能够调控植物生长发育的化学物质,包括植物激素及其类似物,如吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)等[7]。这些植物生长调节剂通过影响植物体内的激素平衡,促进细胞分裂和分化,从而对插穗的生根、成活率和植株质量产生显著影响[8-9]。然而,不同种类和质量浓度的植物生长调节剂对杨树扦插繁殖效果的影响机制尚未完全明确,相关研究结论也存在一定的差异。因此,系统研究植物生长调节剂对杨树扦插繁殖的影响具有重要的理论和实践意义。此研究旨在探讨不同植物生长调节剂及其质量浓度对杨树扦插繁殖效果的影响,对不同处理条件下杨树插穗的生根率、生根数量、根长等指标进行测定与分析,以期筛选出最优的植物生长调节剂处理方案,为杨树扦插繁殖技术的优化提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料与地点
试验选取欧美杨(江淮1号)作为参试品种,选择1 a生、芽苞饱满、生长粗壮、无病虫害的壮苗,剪取长度17 cm、直径不小于0.8 cm的种条,将插穗上端剪成平口,中上部保留3个饱满芽,沙藏15 d左右备用。
吲哚丁酸(IBA,山东恒科生物科技有限公司生产,有效成分含量98%)、萘乙酸(NAA,鹤壁全丰生物科技有限公司生产,有效成分含量95%)和ABT1生根粉(NAA,河南神雨生物科技有限公司生产,有效成分20% NAA和30% IAA)为参试植物生长调节剂。
此次试验在安徽省阜阳市太和县(东经115°25′~115°55′,北纬33°4′~33°35′)进行。该地区属暖温带半湿润气候区,年均气温为14 ℃,无霜期为210 d,年均降水量为850 mm。试验地土壤pH值为5~7,属于中性至微酸性土壤;土壤有机质质量分数较高,一般为2%~4%;土壤有效氮质量分数为170~190 mg/kg,有效钾质量分数为116~120 mg/kg,有效磷质量分数为18~20 mg/kg。
1.2 试验设计
试验采用随机区组设计,选取IBA、NAA和ABT1 3种植物生长调节剂作为试验材料,每种植物生长调节剂分别设置500 mg/L、1 000 mg/L和1 500 mg/L 3个质量浓度梯度(有效成分质量浓度),共设置9个处理组和1个对照组,每组试验平行3次,共设置30个试验小区,单个试验小区面积均为25 m2。扦插时,将插穗基部在配好的植物生长调节剂溶液中浸泡30 s,地面部分露出插穗最上端顶芽,保留3 cm,扦插株距25 cm、行距30 cm。各组扦插苗灌水、施肥及病虫害防治措施均一致。
1.3 测定指标及方法
扦插后约30 d检查并统计生根率,同时测量根长。其中,生根率=生根插条数/总插条数×100%。
测定根长,每组随机取10个生根的插穗进行统计测量,并取其平均值。
1.4 统计分析
采用Excel 2021对试验数据进行处理,采用SPSS 25.0进行差异显著性分析。
2 结果与讨论
2.1 IBA对杨树扦插繁殖效果的影响
不同质量浓度IBA处理下杨树扦插生根情况见表1。由表1可以看出,IBA处理能显著提高杨树插穗的生根数。清水对照组(CK组)的生根数为14.80条,而500 mg/L IBA处理组的生根数最多(23.33条),显著多于其他质量浓度处理组和CK组。1 000 mg/L IBA处理组的生根数为20.50条,1 500 mg/L IBA处理组的生根数则减少至18.20条。由此可见,较低质量浓度的IBA能有效促进杨树扦插生根,但过高质量浓度的IBA则可能抑制杨树扦插生根。不同质量浓度IBA处理下杨树扦插平均根长的变化趋势与生根数相似。CK组的平均根长为5.11 cm,500 mg/L IBA处理组的平均根长显著增加至7.18 cm,是所有处理组中最长的。1 000 mg/L和1 500 mg/L IBA处理组的平均根长分别为7.07 cm和6.42 cm,虽然也显著高于CK组,但与500 mg/L IBA处理组相比,平均根长有所下降。由此可见,较低质量浓度的IBA能够促进根系生长,但过高质量浓度的IBA可能抑制根系生长。在生根率方面,500 mg/L IBA处理组的生根率最高(80.74%),显著高于其他处理组。在500 mg/L、1 000 mg/L和1 500 mg/L IBA处理组中,随着IBA质量浓度的增加,生根率逐渐降低,1 000 mg/L IBA处理组的生根率为71.59%,1 500 mg/L IBA处理组的生根率则进一步下降至62.91%。与CK组相比,所有IBA处理组的生根率均显著提高,但过高质量浓度的IBA会对生根率产生负面影响。综上可知,较低质量浓度的IBA对杨树扦插繁殖具有显著促进作用,尤其是在500 mg/L IBA处理下,生根数、平均根长和生根率均达到最佳。然而,随着IBA质量浓度的增加,生根效果逐渐下降,表明过高质量浓度的IBA可能会对杨树插穗的生长产生抑制作用。因此,在实际应用中,500 mg/L IBA是杨树扦插繁殖的最佳质量浓度。
2.2 NAA对杨树扦插繁殖效果的影响
不同质量浓度NAA处理下杨树扦插生根情况见表2。由表2可以看出,NAA处理对杨树插穗的生根情况具有显著影响。在生根数方面,1 000 mg/L NAA处理组表现最佳,其生根数为20.80条,显著多于其他质量浓度处理组。500 mg/L NAA 处理组的生根数为18.33条,多于对照组的14.80条,但少于1 000 mg/L NAA处理组。1 500 mg/L NAA 处理组的生根数为18.50条,与500 mg/L NAA处理组相近,但明显少于1 000 mg/L NAA处理组。由此可见,1 000 mg/L NAA能够显著增加杨树插穗的生根数,而过高质量浓度(1 500 mg/L)则未能进一步增加生根数,反而略有减少,这表示高质量浓度NAA对杨树扦插生根有一定的抑制作用。在平均根长方面,1 000 mg/L NAA处理组的根长最长(8.22 cm),明显高于其他处理组,表明在较高质量浓度的NAA处理下,插穗的根系生长相对较好。500 mg/L NAA处理组的平均根长为6.72 cm,也显著高于CK组,但低于1 000 mg/L NAA处理组。1 500 mg/L NAA处理组的平均根长为7.41 cm,虽然高于CK组和500 mg/L NAA处理组,但低于1 000 mg/L NAA处理组。这一结果表明,1 000 mg/L NAA对根系的生长有显著促进作用,而过高质量浓度的NAA则会影响根系的进一步生长。在生根率方面,1 000 mg/L NAA处理组的生根率最高(90.41%),显著高于其他处理组。500 mg/L NAA处理组的生根率为84.13%,也明显高于CK组。1 500 mg/L NAA处理组的生根率为73.43%,相较于500 mg/L和1 000 mg/L NAA处理组明显较低。结果表明,1 000 mg/L NAA处理能够显著提高杨树插穗的生根率,而更高质量浓度的1 000 mg/LNAA对杨树扦插繁殖效果最佳,能够显著提高插穗的生根数、平均根长及生根率。而500 mg/L NAA虽然也能提高生根效果,但未能达到1 000 mg/L NAA处理组的最佳效果。1 500 mg/L NAA对杨树扦插的生根效果有一定的抑制作用。因此,1 000 mg/L NAA是杨树扦插繁殖的最佳质量浓度。
2.3 ABT1对杨树扦插繁殖效果的影响
ABT1是一种常用的植物生长调节剂,其不同质量浓度对杨树扦插的生根情况具有显著影响。不同质量浓度ABT1处理下杨树扦插生根情况见表3。由表3可知,1 000 mg/L ABT1处理组的生根数最多,达到24.80条,显著多于其他处理组。相较于CK组,所有ABT1处理组的生根数均显著增多,其中500 mg/L ABT1处理组的生根数为19.80条,1 500 mg/L ABT1处理组的生根数为21.50条。1 500 mg/L ABT1处理组的生根数多于500 mg/L ABT1处理组,但仍低于1 000 mg/L ABT1处理组,表明1 000 mg/L ABT1对提高生根效果最为显著,而过高的质量浓度则对生根效果产生一定的抑制作用。1 000 mg/L ABT1处理组的平均根长最长(8.85 cm),明显高于其他处理组。表明在1 000 mg/L ABT1质量浓度下,插穗根系的生长效果相对较好。500 mg/L ABT1处理组的平均根长为7.31 cm,虽然比CK组有所提高,但不及1 000 mg/L ABT1处理组。1 500 mg/L ABT1处理组的平均根长为7.91 cm,虽然也高于CK组和500 mg/L ABT1处理组,但低于1 000 mg/L ABT1处理组。结果表明,1 000 mg/L ABT1能够显著促进根系的生长,而更高的质量浓度对根系的生长会产生抑制。1 000 mg/L ABT1处理组的生根率最高(94.11%),显著高于其他处理组。500 mg/L ABT1处理组的生根率为78.43%,虽然高于CK组,但低于1 000 mg/L ABT1处理组。1 500 mg/L ABT1处理组的生根率为85.29%,也高于500 mg/L ABT1处理组,但低于1 000 mg/L ABT1处理组。结果表明,1 000 mg/L ABT1处理显著提高了杨树扦插的生根率,而较高质量浓度的ABT1(1 500 mg/L)对生根率的提升效果不如1 000 mg/L ABT1处理组。综上可得,1 000 mg/L ABT1对杨树扦插繁殖效果最佳,能够显著提高扦插的生根数、平均根长及生根率。500 mg/L、1500 mg/L ABT1虽然能提高生根效果,但未能达到1 000 mg/L ABT1处理组的最佳水平。因此,1 000 mg/L ABT1是杨树扦插繁殖的最佳质量浓度。
3 结论
试验选用3种不同的植物生长调节剂(IBA、NAA和ABT1),分析不同质量浓度植物生长调节剂对杨树扦插繁殖效果的影响,通过对生根数、平均根长和生根率等指标的分析,得出以下结论。①3种植物生长调节剂在一定质量浓度下均显著提高了杨树扦插的生根效果;②对于IBA处理组,500 mg/L的质量浓度表现最佳,能够最大程度地提高生根数、平均根长和生根率;③NAA的最佳质量浓度则为1 000 mg/L,在该质量浓度下,生根数、平均根长和生根率均达到了最佳;④1 000 mg/L ABT1处理表现最佳,显著提升了各项生根指标。
此研究明确了不同植物生长调节剂和其质量浓度对杨树扦插繁殖效果的影响规律,建议在实际应用中选择合适的植物生长调节剂及其质量浓度,以达到最佳的繁殖效果,为提高杨树扦插繁殖效率提供科学依据,并为相关领域的进一步研究和在实际生产中的应用提供重要参考。
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(栏目编辑:董清芝)
作者简介:高仕宝(1971—),男,大专,林业工程师,研究方向:林业科技推广应用。