微波輻射和激素浸種對旱冬瓜苗木生長的影響

楊照輝，熊荔芳

（1.云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院大理分院，云南 大理 671000；2.大理市林業(yè)局，云南 大理 671000）

旱冬瓜（Alnus nepalensis），別名蒙自榿木，屬于樺木科榿木屬的一種落葉大喬木[1]。在我國主要分布于云南、四川西南部、西藏東南部、貴州和廣西西部，在云南分布很廣，除南部低海拔地區(qū)外，幾乎遍及全省各地，其中以滇西、滇中較為集中[2]。旱冬瓜耐貧瘠，適應性廣，可與針葉樹種混交，對于改變林分結(jié)構(gòu)，促進目的樹種的生長，減少病蟲害及增強各種防護性能均有重要作用[3]。在年均氣溫12℃，極端最低溫-16℃，海拔2 300～2 420 m，土壤主要為酸性紅壤的區(qū)域，非常適宜旱冬瓜生長，所以在云南省近幾年實施的天然林保護工程、退耕還林工程、低產(chǎn)林改造中，旱冬瓜為闊葉林首選樹種，種植規(guī)模不斷擴大[4]。隨著人們對該樹種的不斷認識，人工林培育需求的不斷增加，旱冬瓜壯苗培育顯得尤為重要。

植物生長發(fā)育是一個復雜的過程，既受遺傳因素的控制，又受植物激素的調(diào)節(jié)[5]。植物激素的應用最早是從果樹開始，之后被廣泛應用于蔬菜、農(nóng)作物、花卉等，近年來逐漸應用于造林樹種。胡寶信等利用生物激素處理杉木種子，能促進其發(fā)芽生長，增加苗木數(shù)量，一般可增產(chǎn)10%左右[6]。游建剛對榆樹的研究表明，植物生長調(diào)節(jié)劑不僅能明顯促進1年生苗木生長，而且可以增加苗木的重量，使其達到優(yōu)質(zhì)壯苗的要求[7]。微波處理種子，是國際上近年來發(fā)展的新技術(shù)[8]。使用微波處理的種子，活力增強，萌發(fā)率高；同時，作物表現(xiàn)出較強的抗逆性和生命力，且能提高產(chǎn)量，具有廣闊的應用前景[9]。馬愛平等研究表明，用微波處理小麥種子有增產(chǎn)效應[10]。張麗華等應用微波對水稻種子進行處理實驗，篩選出促進水稻增產(chǎn)的最佳處理技術(shù)規(guī)程[11]。

本試驗主要探究微波輻射和激素浸種對旱冬瓜苗木生長的影響。通過測定各處理小區(qū)旱冬瓜種子的發(fā)芽率，苗木的生長量（地徑、苗高）、生物量（鮮重、干重）之間的差異，從而找到促進其壯苗快繁的最佳方法，為該樹種的壯苗培育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

旱冬瓜種子、有機肥、復合肥、電子天平、托盤天平、植物生長調(diào)節(jié)劑（IAA、IBA、NAA）、高錳酸鉀、多菌靈、量杯、燒杯、桶、紗布、鋤頭、竹簽和塑料繩、噴霧器、灑水壺、塑料袋等。

1.2 試驗設(shè)計

試驗有兩個因素，分別是微波和激素處理種子。微波處理種子有兩個水平，分別是0 s（不處理）和20 s；激素處理種子有四個水平，分別是清水（不處理）、IAA、IBA和NAA，見表1。

表1 試驗因素水平

根據(jù)試驗的因素水平表，試驗采取裂區(qū)設(shè)計（表2），以微波處理和不處理為主因素（主區(qū)），以不同激素種類為副因素（副區(qū)）。

表2 裂區(qū)試驗設(shè)計

試驗地每小區(qū)面積0.3 m2（長1 m，寬30 cm），共8個小區(qū)，共需苗床2.4 m2。每小區(qū)播種4 g種子，共播種32 g。不設(shè)重復，共施用有機肥4 kg/m2、復合肥0.13 kg/L的溶液噴施于苗床，田間排列采用機械排法，按順序排列。

1.3 試驗實施

（1）苗床準備：在苗床內(nèi)拌入有機肥4 kg/m2，然后用濃度為0.13 kg/L復合肥溶液噴施，在播種前2天用8 g/m2的標準配制1%的多菌靈溶液噴灑消毒，播種前1天用0.5%的高錳酸鉀溶液進一步噴灑消毒。播種時，將苗床平均分成8塊，每塊用塑料繩隔開，以便區(qū)分。

（2）種子處理：將準備好的種子12等分，播種前種子用0.5%的高錳酸鉀溶液消毒2 min，洗凈晾干后，取出其中4份，用功率為1 000 W的微波爐在火力40的條件下輻射種子20 s；然后將其余8份種子分別用清水、150 mg/L的IAA溶液、150 mg/L的IBA溶液、150 mg/L的NAA溶液浸泡30 min后取出晾干。

（3）播種：將處理后的種子撒播到苗床表層土內(nèi)，不蓋土，再用0.25%的高錳酸鉀溶液噴澆苗床，最后在苗床上蓋起塑料棚，加蓋遮陰網(wǎng)。

（4）苗期管理：播種后，注意控制溫度和水分，當溫度高于30℃時，側(cè)面必須揭膜通風，同時注意苗床保濕，少量多次的澆水。苗木有2～3片真葉時，可將薄膜撤去。苗期必須注意苗床衛(wèi)生和病蟲害的防治，勤除草，及時用多菌靈噴灑。

1.4 數(shù)據(jù)測定與處理

播種后30 d后，發(fā)芽基本結(jié)束，在每小區(qū)隨機抽取3個小樣方，然后算出每個小區(qū)的平均數(shù)，據(jù)此計算旱冬瓜的發(fā)芽率。

根據(jù)出苗情況，在苗齡210 d時，每小區(qū)隨機抽取30株旱冬瓜苗木，測定其生長量（地徑、苗高）、生物量（鮮重、烘干重），運用Excel和SPSS軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、繪圖、方差分析（ANVOA）和多重比較（SNK法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 場圃發(fā)芽率

播種后30 d時，對8個處理組合的發(fā)芽數(shù)進行統(tǒng)計，并計算場圃發(fā)芽率，結(jié)果見表3。

由表3可知，播種后30 d時，場圃發(fā)芽率最高的是處理組合7（微波輻射20 s，150 mg/L IBA溶液浸種），為26.74%；最低的是處理組合1（無微波輻射，清水浸種），為15.84%。平均場圃發(fā)芽率為22.52%，各處理組合間發(fā)芽率排序為處理組合7>3>8>6>4=5>2>1。

表3 旱冬瓜種子的場圃發(fā)芽率

2.2 生長量

苗齡210 d時，對8個處理組合的地徑和苗高進行描述統(tǒng)計，獲取其平均生長量、標準差、方差，并計算其變異系數(shù)，結(jié)果見表4。

由表4可知，苗齡210 d時，地徑和苗高最大的是處理組合8（微波輻射20 s，150 mg/L的NAA溶液浸種），為2.79 mm、217.33 mm；最小的是處理組合1，為1.38 mm、87.96 mm。地徑和苗高的變異系數(shù)最大的是處理組合6和1，為33.5%和41.7%，說明這兩個處理組合的地徑和苗高生長差異最大；最小的是處理組合2和3，為24.6%和19.3%，說明這兩個處理組合的地徑和苗高生長整齊度最高。處理組合5～8（微波輻射20 s）的平均地徑和平均苗高為2.62 mm、184.33 mm，而 1～4（無微波輻射）的平均地徑和平均苗高則為2.16 mm、124.78 mm，微波輻射的地徑和苗高較無微波輻射的大。說明微波輻射能促進地徑和苗高生長。

表4 旱冬瓜苗木地徑和苗高的描述統(tǒng)計

為了解不同處理組合間的差異顯著性，對不同處理組合的地徑和苗高進行單因素方差分析。結(jié)果見表5。

由表5可知，苗齡210 d時，P地徑=8.39E-13<0.001、P苗高=3.11E-24<0.001，不同處理組合間的地徑和苗高差異極顯著。地徑和苗高最大的是處理組合8，為2.79和217.33 mm；最小的是處理組合1，為1.38和87.96 mm。說明微波輻射和激素浸種對地徑和苗高生長具有極顯著影響，微波輻射20 s，150 mg/L的NAA溶液浸種極顯著地促進地徑和苗高生長。

表5 旱冬瓜苗木處理組合間地徑和苗高的單因素方差分析

為了解各因素水平間的差異，進一步對地徑和苗高進行因素水平間的方差分析，結(jié)果見表6。

由表6可知，苗齡210 d時，P地徑A=7.61E-07<0.001、P地徑B=7.08E-04<0.01 和 P地徑A×B=7.32E-08<0.001，P苗高A=9.46E-20<0.001、P苗高B=4.75E-10<0.001 和 P苗高A×B=1.81E-03<0.01，A 因素(微波輻射)和B因素（激素浸種），及其兩者交互作用均對地徑和苗高具有極顯著的影響。激素種類間的地徑和苗高多重比較結(jié)果（表7）表明，激素浸種的旱東瓜地徑和苗高極顯著地高于清水浸種的，同時，微波輻射處理的旱東瓜地徑和苗高也極顯著地較無微波輻射處理的高（表4）。說明微波輻射、激素浸種不僅單獨采用對旱東瓜地徑和苗高生長具有極顯著的促進作用，而且兩者同時應用，能放大其促進效果。

表6 旱冬瓜苗木因素水平間地徑和苗高的方差分析

表7 不同激素的地徑和苗高及其多重比較

2.3 生物量

苗齡210 d時，對8個處理組合的鮮重和烘干重進行統(tǒng)計，獲取其平均生物量，見圖1。

圖1 旱冬瓜苗木的生物量

由圖1可知，苗齡210 d時，各處理組合間鮮重和烘干重的排序均為處理組合8>6>7>5>3>2>4>1。鮮重和烘干重最大的是處理組合8，為4.04 g/株、1.08 g/株；最小的是處理組合 1，為 0.63 g/株、0.17 g/株。說明微波輻射和激素浸種可促進苗木鮮重和烘干重的積累，微波輻射20 s，150 mg/L的NAA溶液浸種對鮮重和烘干重的積累具有明顯的促進效果。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

（1）播種后30 d時，試驗的旱冬瓜種子平均場圃發(fā)芽率為22.52%，發(fā)芽率最高的是處理組合7，為26.74%。

（2）苗齡210 d時，試驗的旱冬瓜苗木處理組合間的地徑和苗高分別為1.38～2.79 mm、87.96～217.33 mm，其中處理組合8的地徑和苗高均為最大，為2.79 mm、217.33 mm；處理組合間（P地徑=8.39E-13<0.001、P苗高=3.11E-24<0.001）的地徑和苗高差異極顯著，說明微波輻射和激素浸種對地徑和苗高生長具有極顯著影響；因素水平間（P地徑A=7.61E-07<0.001、P地徑B=7.08E-04<0.01，P苗高A=9.46E-20<0.001、P苗高B=4.75E-10<0.001）及其交互作用（P地徑A×B=7.32E-08<0.001，P苗高A×B=1.81E-03<0.01） 均對地徑和苗高具有極顯著的影響。激素浸種的地徑和苗高極顯著地大于清水浸種的。

（3）苗齡210 d時，試驗的旱冬瓜苗木處理組合間鮮重和烘干重的排序均為處理組合8>6>7>5>3>2>4>1，其中處理組合8的鮮重和烘干重均為最大，為4.04 g/株、1.08 g/株。微波輻射和激素浸種對鮮重和烘干重的積累具有明顯的促進效果。

3.2 討論

地徑和苗高最優(yōu)處理是處理組合8，鮮重和烘干重也是處理組合8的最大，但場圃發(fā)芽率最優(yōu)的是處理組合7，和其他生長指標之間存在差異；同時，處理組合7和8之間各項指標的差異也較小，可以看出處理組合7和8對種子的發(fā)芽率、苗木的生長量和生物量的促進程度較接近。因此，建議今后試驗可以用不同濃度的IBA和NAA處理旱冬瓜種子，從而加強這兩個處理組合對旱冬瓜苗木生長影響的研究，增強這兩個處理組合間的區(qū)分度，以證實在多少濃度的激素處理下，處理組合7和8對旱冬瓜生長的影響差異最明顯。