三種植物生長調(diào)節(jié)劑對楝葉吳茱萸光合作用的影響

董奇妤，張　亮，張　亨，王　婧，陳紅躍

（1.華南農(nóng)業(yè)大學 林學與風景園林學院，廣東 廣州 510642；2.廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，廣東 廣州 510520；3.廣州普邦園林有限公司，廣東 廣州 510600）

三種植物生長調(diào)節(jié)劑對楝葉吳茱萸光合作用的影響

董奇妤1，張亮2，張亨3，王婧1，陳紅躍1

（1.華南農(nóng)業(yè)大學 林學與風景園林學院，廣東 廣州 510642；2.廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，廣東 廣州 510520；3.廣州普邦園林有限公司，廣東 廣州 510600）

以楝葉吳茱萸Evodia glabrifolia苗木為材料，用生根粉（ABT-3）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA） 3種植物生長調(diào)節(jié)劑處理植物，測定處理后苗木的光合作用指標。結(jié)果表明，NAA和IAA的最佳濃度為150 mg·L-1，ABT-3的最佳處理濃度為100 mg·L-1；其中濃度為150 mg·L-1NAA最有利于楝葉吳茱萸的光合作用，50 mg·L-1IAA最不利于楝葉吳茱萸的光合作用。研究結(jié)果可為楝葉吳茱萸的育苗、移栽提供技術指導。

楝葉吳茱萸；植物生長調(diào)節(jié)劑；光合作用

楝葉吳茱萸Evodia glabrifolia是華南地區(qū)速生優(yōu)良的鄉(xiāng)土樹種，無論是在生態(tài)公益林的建設還是風景林建設方面，均有較優(yōu)良的表現(xiàn)［1］。但由于造林立地條件制約和城市園林綠化的特殊性，楝葉吳茱萸需進行大樹移栽，且為了提高移栽成活率需在移栽時施用植物生長調(diào)節(jié)劑［2］。植物生長調(diào)節(jié)劑能夠調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育，如促進根系發(fā)育［2］、調(diào)節(jié)光合色素含量［3］、提高光合速率［4］、改善光合特性［5］等。目前，植物生長調(diào)節(jié)劑廣泛應用于大田作物、經(jīng)濟作物、果樹、林木、蔬菜、花卉等方面，并取得顯著的經(jīng)濟效益［6—11］，但植物生長調(diào)節(jié)劑對楝葉吳茱萸生長的影響尚未見報道。本研究以不同種類和濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑處理楝葉吳茱萸，探討生長調(diào)節(jié)劑對其光合作用的影響，旨在為楝葉吳茱萸的育苗、移栽提供參考。

1　材料與方法

1.1研究區(qū)域概況

楝葉吳茱萸苗木在廣州市華南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院苗圃溫室培育。該苗圃地處南亞熱帶季風氣候區(qū)，年平均氣溫21.9 ℃，最熱月7月平均氣溫28.7 ℃，絕對最高氣溫38.7 ℃，最冷月1月平均氣溫13.5 ℃，絕對最低氣溫-2.6 ℃，11月下旬至2月中旬偶有霜凍。年均降雨量1600 mm，主要集中于4～10月。

1.2材料

楝葉吳茱萸苗木規(guī)格為高120～130 cm、地徑1.1～1.3 cm的袋苗，育苗容器為無紡布容器袋（直徑30 cm，高 35 cm），土壤為黃心土+基質(zhì)土（廣州市園林科學研究所生產(chǎn)），生根劑為 ABT3號生根粉（ABT-3）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）。

1.3方法

1.3.1生長調(diào)節(jié)劑配制ABT-3溶液：先將1 g ABT-3用100 mL酒精溶解配成ABT母液備用，再加水配成50、100、150 mg·kg-1溶液；IAA溶液的配制與ABT-3號生根粉相同；NAA溶液的配制直接用水稀釋。

1.3.2處理方法選用上述50、100、150 mg·kg-1三種濃度的 ABT-3、IAA、NAA溶液分別對楝葉吳茱萸苗木進行處理，這9種處理分別用ABT50、ABT100、ABT150、IAA50、IAA100、IAA150、NAA50、NAA100、NAA150表示，另設對照CK（清水處理）。每處理5株苗。

生長調(diào)節(jié)劑采用灌根法施用。灌溉量為1 L·株-1，灌溉時做到緩慢，均勻，避免漏出。1周后再灌1次，共2次。此后定時定量澆水，定期除草、松土，保持周圍環(huán)境整潔、通風，以減少病蟲害。

1.4光合指標測定

采用Li-6400光合儀，于一晴天上午9∶00～11∶30進行測定，每株苗選取生長健壯的3片成熟葉進行測定。光合作用的主要測定指標有：凈光合速率（Pn，μmol·m-2·s-1）、氣孔導度（Gs， mmol·m-2·s-1）、胞間CO2濃度（Ci， μmol·m-2·s-1）、蒸騰速率（Tr， mmol·m-2·s-1）、葉面飽和蒸汽壓（VpdL， kPa）、胞間CO2濃度與空氣CO2濃度比（Ci/Ca）、水分利用效率（WUE，μmol·mmol-1）等。于10月測定本底數(shù)據(jù)之后，隔一個月再測定第2次數(shù)據(jù)。苗木光合指標的本底情況如表1。

表1　楝葉吳茱萸光合指標本底情況Table 1　The background data of photosynthesis of Evodia glabrifolia

1.5數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003、SAS以及SPSS19.0軟件進行統(tǒng)計處理。

2　結(jié)果與分析

2.1對凈光合速率的影響

從表2可以看出，3種植物生長調(diào)節(jié)劑處理1個月后，楝葉吳茱萸的凈光合速率（Pn）與CK均有一定的差異（P＜0.05），其中ABT50處理下，Pn最低，為4.50 μmol·m-2·s-1。隨著植物生長調(diào)節(jié)劑濃度的升高，各種生長調(diào)節(jié)劑處理的Pn變化趨勢有所差異。NAA處理楝葉吳茱萸時，3種不同濃度處理下楝葉吳茱萸的Pn均顯著高于CK，且隨著濃度升高而升高，在NAA150處理下，Pn最大，為8.51 μmol·m-2·s-1，顯著高于其他處理。用IAA處理時，楝葉吳茱萸Pn隨IAA濃度升高而升高，當IAA濃度為150 mg·L-1時，Pn值最大，為7.08 μmol·m-2·s-1。用ABT-3處理時，楝葉吳茱萸Pn隨濃度升高出現(xiàn)先升高后下降的趨勢，當ABT-3濃度為100 mg·L-1時，Pn最大，達6.35 μmol·m-2·s-1。

2.2對氣孔導度的影響

植物生長調(diào)節(jié)劑處理1個月后，楝葉吳茱萸的氣孔導度（Gs）與CK差異明顯（表2）。其中，在IAA50處理下，Gs出現(xiàn)最小值，為25.40 mmol·m-2·s-1；僅當NAA濃度為150 mg·L-1時，楝葉吳茱萸的Gs為最大，為60.97 mmol·m-2·s-1，顯著高于其他處理。而在NAA100處理下，楝葉吳茱萸的Gs值則與CK組之間無顯著差異。隨著植物生長調(diào)節(jié)劑濃度的升高，各處理楝葉吳茱萸的Gs值的變化趨勢不同。用NAA處理時，Gs值隨濃度的升高而升高，當NAA濃度為150 mg·L-1時，Gs出現(xiàn)最大值；用IAA處理時，Gs值隨濃度的升高而升高，當IAA濃度為150 mg·L-1時，Gs出現(xiàn)最大值，為54.14 mmol·m-2·s-1，顯著高于IAA50和IAA100處理；用ABT-3處理時，Gs隨濃度升高呈先升高后趨于平穩(wěn)的趨勢，當ABT-3濃度為100 mg·L-1時，Gs出現(xiàn)最大值，為46.45 mmol·m-2·s-1。

2.3對胞間CO2濃度的影響

植物生長調(diào)節(jié)劑處理的楝葉吳茱萸胞間CO2濃度（Ci）一般低于CK（185.79 μmol·m-2·s-1）（表2），僅在ABT150處理下，楝葉吳茱萸Ci為211.59 μmol·m-2·s-1，高于CK組，且顯著高于其他處理；各處理中，IAA50和IAA100處理下楝葉吳茱萸Ci顯著低于其他處理，僅為66.54 μmol·m-2·s-1和81.92 μmol·m-2·s-1。隨著濃度的升高，各處理楝葉吳茱萸Ci沒有明顯的變化規(guī)律。用不同濃度NAA處理楝葉吳茱萸時，Ci值隨濃度升高呈先升高后下降趨勢，當NAA濃度為100 mg·L-1時，Ci達最大值，為165.79 μmol·m-2·s-1；用不同濃度IAA處理時，Ci隨濃度升高先趨于平穩(wěn)后急劇升高；ABT-3處理時，Ci隨濃度升高而升高。

2.4對蒸騰速率的影響

如表2所示，植物生長調(diào)節(jié)劑處理的楝葉吳茱萸蒸騰速率（Tr）與CK（1.19 mmol·m-2·s-1）差異明顯。NAA150和IAA150處理下楝葉吳茱萸的Tr值顯著高于其他處理，分別為1.44、1.35 mmol·m-2·s-1。IAA50、IAA100和ABT50處理的Tr值最小，且顯著低于其他處理。用NAA處理楝葉吳茱萸時，其Tr隨濃度升高呈逐步上升的趨勢；用IAA處理時，其Tr隨濃度的升高而升高，但是在濃度50～100 mg·L-1之間的變化不明顯；用ABT-3處理時，其Tr隨濃度的升高呈現(xiàn)先升高后不變的趨勢，但各濃度處理的Tr均顯著低于CK組。

2.5對葉面飽和蒸汽壓的影響

從表2可以看出，植物生長調(diào)節(jié)劑處理下楝葉吳茱萸葉面飽和蒸汽壓（VpdL）值多數(shù)低于CK，其中ABT100和ABT150處理下VpdL值最低，顯著低于其他處理。3種植物生長調(diào)節(jié)劑隨著濃度的增加，楝葉吳茱萸VpdL呈現(xiàn)不同的變化趨勢。不同濃度NAA和ABT-3處理楝葉吳茱萸時，VpdL均隨濃度升高而下降；而不同濃度IAA處理時，VpdL隨濃度升高呈先下降后升高的趨勢，且在濃度50 mg·L-1時為最大值（2.64 kPa），并高于植物生長調(diào)節(jié)劑其他處理。

2.6對Ci/Ca的影響

在植物生長調(diào)節(jié)劑處理下，除ABT150處理外，楝葉吳茱萸的Ci/Ca值均低于CK（0.48）（表2），其中IAA50處理的Ci/Ca顯著低于其他處理，為0.17。用不同濃度NAA處理時，Ci/Ca值隨濃度升高呈先升高后下降的趨勢；不同濃度IAA、ABT-3處理時，Ci/Ca值均隨濃度升高而升高，當ABT-3濃度為150 mg·L-1時，Ci/Ca達最大值，為0.54，顯著高于其他處理。

2.7對水分利用效率的影響

植物生長調(diào)節(jié)劑處理的楝葉吳茱萸水分利用效率（WUE）除ABT150處理外，其他各處理均顯著高于CK（4.49 μmol·mmol-1）（表2），其中IAA100處理的WUE顯著高于其他處理，為7.84 μmol·mmol-1。隨著植物生長調(diào)節(jié)劑濃度的增加，WUE呈現(xiàn)不同的變化趨勢。用不同濃度NAA處理時，WUE隨濃度升高呈先降低后升高的趨勢；用不同濃度IAA處理時，隨其濃度升高WUE呈先升高后降低的趨勢，但升高幅度小于降低的幅度；用不同濃度ABT-3處理時，隨其濃度升高WUE呈降低的趨勢，但在濃度50～100 mg·L-1之間變化不顯著。

表2　不同生長調(diào)節(jié)劑對楝葉吳茱萸光合作用的影響Table 2　Effects of plant growth regulators on photosynthesis of Evodia glabrifolia

表3　方差分解主成分提取分析Table 3　Total variance explained

2.8對光合指標影響綜合評價

采用主成分分析法（PCA）綜合評價不同種類不同濃度生長調(diào)節(jié)劑對楝葉吳茱萸光合指標的影響。以特征值大于1為標準確定主成分個數(shù)，最終選取2個主成分，第一主成分為Gs、Ci、Tr、Ci/Ca和WUE，第二主成分為 Pn和 VpdL。第一、第二主成分累計貢獻率達90.22%，說明該主成分能反映 90.22%的信息，選其進行綜合評價較為合理。對主成分的提取分析見表3，不同生長調(diào)節(jié)劑處理下楝葉吳茱萸光合特性的綜合評分見表4。由表4可見，NAA150處理下楝葉吳茱萸的的光合指標排名第1位，其次是IAA150處理，排名第3的是NAA100；其中，第1名與第2名之間相差0.36，第2名與第3名之間相差0.26，相比之下，前兩名的差距較大，即NAA150是最有利于楝葉吳茱萸光合作用的處理。IAA50處理下楝葉吳茱萸的光合指標綜合排名第9，其處理綜合得分為-1.04，與第1名相差2.18，是楝葉吳茱萸光合作用效果最差的處理。

3　討論

光合作用作為植物生長和生理功能研究的核心，體現(xiàn)出植物的健康狀況與活力情況［12］。研究表明，合理運用植物生長調(diào)節(jié)劑能夠?qū)χ参锷L指標和生理指標進行調(diào)控，促進植物生根，改善植物光合作用［13—14］。本研究中，NAA150處理對楝葉吳茱萸葉片的凈光合速率提升最為顯著，而在IAA50、ABT50 及ABT150處理下，葉片的凈光合速率低于CK，說明楝葉吳茱萸對3種生長調(diào)節(jié)劑的敏感度和適宜范圍不一樣。氣孔導度是植物葉片進行光合作用的一個重要指標，經(jīng)過生長調(diào)節(jié)劑處理的楝葉吳茱萸氣孔導度大多比CK有所增加，保障了光合作用的有效進行，其中，NAA150對楝葉吳茱萸葉片的氣孔導度影響最為顯著。經(jīng)過生長調(diào)節(jié)劑處理后，葉片的胞間CO2濃度除ABT150處理外，均較CK有一定程度的降低，降幅最多的為IAA50處理，而NAA100降幅最小。水分是光合作用的原料，蒸騰作用是植物體內(nèi)水分傳輸?shù)闹饕獎恿?，蒸騰速率對光合作用有直接影響。經(jīng)生長調(diào)節(jié)劑處理的葉片蒸騰速率以NAA150、IAA150處理的為最高。經(jīng)處理的葉片VpdL多數(shù)比CK低，其中ABT100、ABT150處理下，VpdL下降最多，而IAA50處理時與對照無顯著差異。

本實驗表明，一定濃度的NAA、IAA、ABT-3均能不同程度地改善楝葉吳茱萸的光合作用。在設定的3種濃度范圍內(nèi)，它們對光合作用的促進效果表現(xiàn)為NAA ＞ IAA ＞ ABT-3。其中，NAA150、IAA150、NAA100以及ABT100處理效果較好。因此，在楝葉吳茱萸移栽、育苗、造林時可選用100 mg·L-1或150 mg·L-1NAA、150 mg·L-1IAA以及100 mg·L-1ABT-3進行處理，以提高楝葉吳茱萸的光合作用，從而提高楝葉吳茱萸的成活率。

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Effects of Three Plant Growth Regulators on Photosynthesis of Evodia glabrifolia

DONG Qi-yu1， ZHANG Liang2， ZHANG Heng3， WANG Jing1， CHEN Hong-yue1
（1.College of Forestry and Landscape Architecture， South China Agricultural University， Guangzhou 510642， Guangdong China；2.Guangdong Forestry Survey and Planning Institute， Guangzhou 510520， Guangdong China； 3.Pubang Landscape Architecture Co. Ltd.， Guangzhou 510600， Guangdong China）

Seedling of Evodia glabrifolia were used as test materials， using three plant growth regulators NAA， IAA and ABT-3 to dispose the plant with three concentration gradient of 50， 100，150 mg·L-1and CK（water）， the photosynthetic characteristics were measured. The results showed that for NAA and IAA， the most suitable concentration was 150 mg·L-1； for ABT-3， the most suitable concentration was 100 mg·L-1. Among 9 kinds of treatments， NAA with concentration of 150 mg·L-1was the most suitable and the most stimulative for promoting the photosynthesis of E. glabrifolia seedling； IAA with concentration of 50 mg·L-1had less effect on photosynthesis. This research results would provide technical reference for transplanting of E. glabrifolia.

Evodia glabrifolia； plant growth regulators； photosynthesis

10.3969/j.issn.1009-7791.2015.03.002

Q945.11

A

1009-7791（2015）03-0188-05

2015-06-24

中山市國有森林資源保護中心項目（4400-H13527）

董奇妤，碩士研究生，從事森林培育學研究。E-mail： 1178092403@qq.com

注：陳紅躍為通訊作者。E-mail： chenhongyuetz@126.com