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不同浓度NAA、IBA和GA3对细叶云南松幼苗生长的影响

2016-11-12卢志锋马松亚徐圆圆郑党斌

广东农业科学 2016年9期
关键词:云南松细叶苗高

卢志锋,马松亚,唐 鑫,徐圆圆,郑党斌,杨 梅

(1.广西国有雅长林场,广西 百色 533209;2.广西大学林学院,广西 南宁 530004)

不同浓度NAA、IBA和GA3对细叶云南松幼苗生长的影响

卢志锋1,马松亚2,唐 鑫1,徐圆圆2,郑党斌1,杨 梅2

(1.广西国有雅长林场,广西 百色533209;2.广西大学林学院,广西 南宁530004)

研究了NAA、IBA、GA33种植物生长调节剂在不同浓度下对细叶云南松苗高、地径、干物质积累以及根系形态的影响。结果表明:(1)不同浓度NAA处理细叶云南松苗高增长量、茎和叶干物质重均极显著小于对照,根干物质重、根长和根表面积也小于对照,但差异不显著;而20、30 mg/L NAA处理地径增长量却极显著高于对照;随着NAA浓度的增加,细叶云南松根长、根表面积、根尖数均不断减小。(2)不同浓度IBA处理均有利于细叶云南松苗高和根系的生长,35 mg/L IBA处理对茎和叶干物质的积累均高于对照,但差异不显著,而对苗高增长有极显著的促进作用;45 mg/L IBA处理根长和根尖数极显著高于对照,根表面积显著大于对照,根体积也大于对照但差异不显著。(3)GA3不利于细叶云南松幼苗苗高和地径的生长,而50 mg/L GA3处理对细叶云南松根系的生长有一定的促进作用,但差异不显著。说明35 mg/L IBA对细叶云南松苗木地上生长的效果最好,45 mg/L IBA对地下部位的生长有较好的促进作用,NAA有利于地茎的增长,GA3对根系生长有一定的促进作用。在实际生产中,可以将3种生长调节剂按不同比例混合使用,有利于解决细叶云南松造林后的蹲苗问题。

植物生长调节剂;细叶云南松;干物质积累;根系形态

卢志锋,马松亚,唐鑫,等. 不同浓度NAA、IBA和GA3对细叶云南松幼苗生长的影响[J].广东农业科学,2016,43(9):56-61.

细叶云南松(Pinus yunnanensis var. tenuifolia Cheng et Law)是云南松的变种,主要分布在滇桂黔交界处,以天然林形式存在,其抗逆性强、干形通直、出材率高,是我国西南林区主要用材树种之一[1-2]。

随着林业的不断发展,植物生长调节剂被广泛用于植物幼苗的生长调节,已成为提高苗木生长的重要手段之一,为现代林业苗木培育提供了一种新的技术方法。植物生长调节剂是人工合成的具有植物激素活性的物质,常通过外部喷施经植物吸收后达到调节植物生长发育的目的[3]。较低浓度的植物生长调节剂便可促进、延缓甚至是抑制植物的生长和发育,常表现为低促高抑。NAA和IBA是重要的植物生长调节剂,能够促进细胞伸长,参与植物根和茎的生长等过程。GA3是一种天然的植物激素,对植物茎叶伸长具有一定的促进作用。目前,针对外施植物生长调节剂对农作物的生长及其产量与品质的影响,以及在林木苗木培育过程中对苗木生长发育的影响均有所研究,如NAA和IBA能够促进大豆[4]、芥菜[5]、无花果[6]、格木[7]等根系的生长;喷施NAA和GA3均使红凤凰桃的单果质量得到显著增加[8]。周凤珏等[9]报道,一定浓度的IBA可增加木薯的株高和茎粗,提高叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率。俞建妹等[10]研究发现不同浓度GA3均对降香黄檀苗木苗高和地茎生长有一定促进作用,赤霉素对苦瓜种子的发芽力也有促进作用[11],外施GA3还能提高水稻的产量和品质[12],随着GA3浓度的增加,橡胶草的营养生长延长,花期推迟变短[13]。

在细叶云南松苗木培育过程中,当其进入木质化后会出现严重的蹲苗现象,极不利于苗木生长发育,降低苗木质量进而影响细叶云南松人工林的营造。为了克服细叶云南松严重的蹲苗现象、缩短蹲苗时间,本试验采用不同浓度的NAA、IBA和GA3对细叶云南松幼苗进行处理,探讨植物生长调节剂对细叶云南松苗木苗高、地径、根系形态以及各部位干物质积累的影响,以期为解决细叶云南松蹲苗问题提供理论依据。

1 材料与方法

以广西国有雅长林场提供的细叶云南松1年生实生幼苗为试验材料,用不同浓度NAA、IBA和GA3进行处理,浓度设置分别为:NAA为10、20、30、40 mg/L,IBA为15、25、35、45 mg/L,GA3为30、40、50、60 mg/L,以清水作对照。采用随机区组设计,每个处理7次重复,每隔15 d处理1次,叶片先喷施一次至叶面滴水为止,再浇灌20 mL植物生长调节剂。在试验开始(2014年4月)和结束(2014年12月)时,分别测定每株苗木的苗高和地径,结束时取样测定相关试验指标。

取样时每小区选取有代表性的4株,将幼苗分解为针叶、根、茎,经烘箱105℃杀青后于80℃烘干至恒重,称量各器官干物质重[14]。根长、根表面积、体积及根尖数量等指标采用Epson全自动根系扫描分析仪测定,分析软件为Regentlnstruments 公司提供的Win RHIZOC Pro 2004 b。

采用Excel 2007、SPSS 19.0软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1不同浓度植物生长调节剂对细叶云南松苗高和地径的影响

从表1可以看出,不同浓度IBA处理细叶云南松苗高的增长量均高于对照,最大的增长量是对照的4.84倍,而不同浓度的NAA和GA3处理细叶云南松苗高的增长量却均低于对照。随着3种植物生长调节剂浓度的增加,苗木苗高的增长量均呈现先上升后下降的变化趋势。不同浓度的IBA处理苗木苗高增长量差异极显著,与对照差异也极显著;NAA处理与对照差异极显著;50 mg/L GA3处理与对照差异不显著,GA3其他3个浓度处理与对照差异极显著。

随着NAA和IBA浓度的增加,细叶云南松地径增长量也是先上升后下降。当NAA浓度为20 mgL时,苗木的地径增长量最大为0.91 mm/株,是对照的1.26倍,差异极显著。25 mg/L IBA处理地径增长量最大,为0.82 mm/株,但与其他处理没有显著差异。不同浓度GA3处理地径生长量均小于对照,且随着浓度的增加,地径增长量逐渐降低。

表1 不同浓度植物生长调节剂对细叶云南松苗高和地径的影响

2.2不同浓度植物生长调节剂对细叶云南松干物质积累的影响

由表2可知,60 mg/L GA3处理细叶云南松幼苗根干物质重最小,是对照的0.18倍,不同浓度NAA、IBA、GA3处理细叶云南松幼苗根干物质重均较对照小,且随着浓度的升高,根干物质重先升高后降低,但变化均不大。不同浓度NAA处理细叶云南松幼苗茎干物质重均比对照小,随着NAA浓度的增加,茎干物质重及其变化幅度均逐渐增大;35 mg/L IBA处理细叶云南松幼苗茎干物质重最大,为0.60 g/株,是对照的1.2倍;30 mg/L GA3处理细叶云南松幼苗茎干物质重略小于35 mg/L IBA处理,随着GA3浓度的增加,茎干物质重及其变化幅度均逐渐减小。15 mg/L IBA处理细叶云南松叶干物质重显著小于对照,而35 mg/L IBA处理叶干物质重为1.24 g/株,为对照的1.38倍;不同浓度NAA处理细叶云南松叶干物质重均显著小于对照,随着NAA浓度的增加,叶干物质重总体呈增加趋势,且增幅不断增大;随着GA3浓度的增加,叶干物质重及其变化幅度均逐渐减小,且各浓度处理叶干物质重均较对照小。

2.3不同浓度植物生长调节剂对细叶云南松根系形态的影响

由表3可知,不同浓度NAA处理细叶云南松根长均小于对照,且随着NAA浓度的增加,根长逐渐减小;IBA处理细叶云南松根长均较对照大,且在45 mg/L IBA处理达到最大,为437.14 cm/株,极显著大于对照;随着GA3浓度的增加,细叶云南松根长先增加后降低,在50 mg/L GA3处理达到最大。随着NAA浓度的增加,细叶云南松根表面积逐渐减小,且均较对照小;45 mg/L IBA处理根表面积达到最大,是对照的1.75倍;50 mg/L GA3处理细叶云南松根表面积略大于对照,而GA3其他3个浓度的根表面积均较对照小。不同浓度NAA、IBA、GA3处理细叶云南松根体积变化不大,在45 mg/L IBA处理最大。10 mg/L NAA处理细叶云南松根尖数为766.22 个/株,是对照的1.44倍,且随着其浓度的增加根尖数不断减少;随着IBA浓度的增加,根尖数不断增加,45 mg/L IBA处理根尖数达1 331.33个/株,极显著大于对照;随着GA3浓度的增加,根尖数呈先增加后降低趋势。

表2 植物生长调节剂对细叶云南松干物质积累的影响

表3 植物生长调节剂对细叶云南松根系形态的影响

3 结论与讨论

衡量植物苗木质量好坏的最直接、最重要的形态指标就是苗高和地径。苗高和地径的增长量能在一定程度上反映植株各器官干物质的积累和植物的生长情况。根系是植物地下部活跃的代谢中心,在植物生命活动中占有重要地位,是植物吸收水分和矿质养分的重要器官,具有支撑、吸收、输导、合成、分泌及贮藏作用,可通过改变自身形态及分布来适应环境[15-16],因此,细叶云南松的根长、根表面积、体积和根尖数在很大程度上决定着植物生长发育能力。罗兴录[17]研究指出植物生长调节剂可促进木薯茎和叶的生长,提高其干物质积累;不同植物生长调节剂可增加棉花、大豆植株各部分干物质量的积累[14,18]。 本试验结果表明,NAA各浓度下细叶云南松苗高增长量、根、茎、叶干物质重、根长、根表面积均小于对照,而当其浓度在20 mg/L和30 mg/L时,地径增长量却大于对照,且在浓度20 mg/L时,地径增长量最大;随着NAA浓度的增加,细叶云南松根长、根表面积、根尖数均不断减小,这可能是高浓度的NAA促进了植物体内乙烯的合成,乙烯能够抑制根系生长。闫海霞等[19]研究NAA对月季扦插成活影响时也发现,随着NAA浓度的升高,平均生根条数和原叶保留率却逐渐降低,植株生长情况一般,根系生长不发达。NAA 10 mg/L处理下其根尖数大于对照,表明该浓度NAA可能有助于诱导不定根形成,从而使根尖数增加。不同浓度的IBA均能促进细叶云南松幼苗苗高及其根系的生长,且随着IBA浓度的增加,苗高增长量先增加后降低,其中以35 mg/L 处理最大,该浓度也有利于其根、茎、叶干物质积累,而根长、根表面积、根体积及根尖数均逐渐增大,当IBA浓度为45 mg/L时各指标值均最大。适当浓度的生长素能促进细胞的伸长生长,但当浓度高时又会加速乙烯的合成,从而抑制苗木增长。而高浓度生长素又能刺激特定的中柱鞘细胞,使其成为中柱鞘建成细胞(PFCs),同时促使细胞极化,使相邻的两个中柱鞘建成细胞发生不均等的分裂,从而形成侧根[20]。这可能是细叶云南松根系各形态指标的值随IBA浓度的增加而增大的原因。李允菲等认为,用0、100、200 mg/kg IBA处理细叶云南松幼苗时,随着IBA浓度的增加,云南松苗木生长量及生物量均表现为先增后减的趋势,IBA的合理施用浓度为0~115.83 mg/kg[21]。李金亭等[22]研究也指出施加一定浓度IBA能增加怀牛膝幼苗的株高、根长和根干重。不同浓度GA3均对细叶云南松幼苗的苗高和地径生长产生不利影响,说明供试GA3浓度不适合细叶云南松苗木地上部分的生长。而50 mg/L GA3却对细叶云南松根系的生长有一定的促进作用,说明该浓度有利于细叶云南松根部细胞的伸长生长。植物生长调节剂可能会使植物体内某些物质的信号传导出现差异,导致地上部分及根系生长表达不同,这可能是不同植物生长调节剂及其浓度处理下植物苗高和地径生长、干物质积累以及根系生长存在差异的原因。

综上所述,随着IBA浓度的增加,细叶云南松苗木地上部分以及地下部分的生长都得到显著提高,当IBA浓度在35 mg/L时,根茎叶干物质的积累量以及苗高的增长量达到最高。NAA和GA3虽然对细叶云南松苗木的多个生长指标不利,但对某些指标有一定促进作用。因此,在实际应用过程中,可以将IBA与NAA、GA3等生长调节剂进行配比使用,有利于提高苗木综合质量,减轻细叶云南松造林后的蹲苗现象,促进苗期生长。

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(责任编辑 杨贤智)

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

国家自然科学基金(31260176);广西林业科技项目(桂林科研[2015]第22号)

卢志锋(1969-),男,工程师,E-mail:lzf3977662830@163.com

杨梅(1970-),女,博士,教授,E-mail:fjyangmei@126.com

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