生根劑對苦草生長影響的研究

阮慧林，龔明杰，夏明升，李鵬程，孫玉童，汪向陽，王猛

（安徽省通源環(huán)境節(jié)能股份有限公司，安徽合肥230001）

水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致的水質(zhì)污染是目前存在的普遍問題，通過構(gòu)建沉水植物系統(tǒng)解決水體富營養(yǎng)化工程已得到廣泛應(yīng)用，并取得良好效果。沉水植物群落亦可構(gòu)成水體景觀，營造生態(tài)景觀的同時可以改善水體水質(zhì)。

如何提高沉水植物的成活率，提升生長速度，是目前構(gòu)建水體生態(tài)景觀的一大難題。近年來，學(xué)者們對此進(jìn)行了大量研究，主要集中于光照強(qiáng)度、種植方式、水質(zhì)以及底質(zhì)改良等方面，嚴(yán)俊等研究的基于光補(bǔ)償深度的白洋淀沉水植物修復(fù)技術(shù)，確定可通過降低水體中的懸浮物含量和葉綠素a，提高沉水植物光補(bǔ)償深度，進(jìn)而恢復(fù)沉水植物群落；王珺等研究的不同種植方式對常見沉水植物生長的影響，結(jié)果表明，采用扦插法和移植法種植方式對苦草、狐尾藻、金魚藻的前期生長有明顯影響，植物存活并穩(wěn)定生長后，植株的株高及生物量變化不顯著；高敏等研究的不同水質(zhì)對馬來眼子菜主要生理指標(biāo)的影響，結(jié)果表明，馬來眼子菜比較適合中營養(yǎng)水質(zhì)條件；董百麗等研究的三種沉積物（砂、鎖磷劑和粘土）改良措施比較其對苦草生長的影響，結(jié)果表明，砂處理對苦草生長起到了促進(jìn)作用，鎖磷劑和粘土處理對苦草生長效果影響不明顯，甚至抑制其生長。

從目前的研究成果來看，光照受外界條件影響大，水質(zhì)改善和底質(zhì)改良需要消耗大量人力物力，并且改良時間周期長，因此，探索其他促進(jìn)沉水植物生長的方法有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

生根劑已在農(nóng)業(yè)中廣泛應(yīng)用，其主要成分是吲哚乙酸，屬于植物生長調(diào)節(jié)劑，其生理功能是維持植物的頂端優(yōu)勢，植物吸收后轉(zhuǎn)化為所需的營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)植物生根等。本研究選用生根劑作為外源激素，在試驗(yàn)中通過控制不同添加量來觀察沉水植物苦草的生長特性，選取最優(yōu)的生根劑濃度為沉水植物生長提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)用水與底泥均來自合肥市某河道，該河道水質(zhì)為地表V 類水；生根劑為市售；苦草的品種為改良型矮生苦草，苦草植株?duì)顟B(tài)良好，無病害，性狀基本相同，植株高15 cm左右。

1.2 研究方法

將從河道中采取回來的苦草先進(jìn)行植株馴化，然后進(jìn)行激素處理。

植株馴化：將初步篩選后的苦草移植至馴化容器，馴化容器選用半透明聚乙烯桶，尺寸為

φ

40×55 cm，在容器底部鋪設(shè)15 cm 厚河道底泥作為種植土，加河水至45 cm 高處，試驗(yàn)時控制室溫在（26±2）℃，每個容器內(nèi)等間距種植20株苦草，將苦草馴化7天后取出，選擇生長良好、形態(tài)基本相同的去除枯死葉片后，清洗干凈并殺菌，修剪至株高（葉片長）7 cm，根長度2.0 cm，根須數(shù)量5個，生物量（鮮重）（3.0±0.05）g的植株待用。激素試驗(yàn)：將馴化處理后的苦草栽植在

φ

40×55 cm的半透明聚乙烯容器中，容器底部鋪設(shè)15 cm厚河道底泥，每個容器種植12株苦草，加入河水或含激素河水至45 cm 處，試驗(yàn)溫度控制在（26±2）℃，試驗(yàn)周期為30天。試驗(yàn)分兩組進(jìn)行：第一組為空白樣；第二組為分別添加含0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L 和2.0 mg/L（以加入的河水體積計(jì)）生根劑的河水。

試驗(yàn)過程中觀察容器內(nèi)水位，定期補(bǔ)充河水以保持水位恒定，每6天取植株檢測葉片長度、根長度、根須數(shù)量及鮮重。

2 結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，第一組空白組苦草成活9 株，死亡3株，成活率僅為75%；第二組苦草全部成活，說明苦草經(jīng)生根劑處理后，提高了成活率。因?yàn)樯鶆┯绊懣嗖葜仓隊(duì)I養(yǎng)物質(zhì)的分配，促進(jìn)苦草植株內(nèi)部的呼吸作用和新陳代謝，加快愈傷組織的形成，所以生根劑能夠促進(jìn)苦草植株生根，提高成活率。

2.1 生根劑濃度對苦草葉片長度的影響

圖1 為生根劑濃度對苦草葉片長度的影響，生根劑濃度小于0.5 mg/L 時，苦草葉片長度隨著生根劑濃度增加而增加，苦草葉片長度明顯大于對照組，說明生根劑可促進(jìn)苦草葉片的生長，這點(diǎn)與其他學(xué)者研究結(jié)果一致。Donner發(fā)現(xiàn)，生根劑的運(yùn)輸決定葉片及葉脈的形成，決定葉原基的起始。李林川等認(rèn)為生根劑是植物生長過程中生長發(fā)育的調(diào)控因子，其穩(wěn)態(tài)調(diào)控、極性運(yùn)輸和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)都會影響植物葉片發(fā)育的全過程。

從圖1可以看出，苦草經(jīng)過不同濃度的生根劑處理后，以0.1 mg/L 濃度生根劑處理效果最佳，葉片長度為14.3 cm，是對照組的1.2 倍。在0～6 天時，葉片長度增長1.01 cm，增長率14.43%；6～18 天時，葉片長度增長4.77 cm，增長率59.55%；18～30 天時，葉片長度增長4.77 cm，增長率11.89%。由此可見，前6天苦草葉片長度生長較快，6～18 天進(jìn)入快速生長期，18～30 天增長速率逐漸減緩，說明生根劑在前期對苦草葉片生長的促進(jìn)作用逐漸增強(qiáng)，后期逐漸趨于穩(wěn)定。

圖1 生根劑濃度對苦草葉片長度的影響

2.2 生根劑濃度對苦草根長度的影響

圖2 為生根劑濃度對苦草根長度的影響。不同濃度生根劑處理苦草后，對苦草根長度的生長均具有促進(jìn)作用，表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)效果優(yōu)于高濃度。隨著生根劑濃度的增加，苦草根長度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，0.1 mg/L 濃度生根劑處理效果最佳，因?yàn)樯鶆┑淖饔檬钦T導(dǎo)同化產(chǎn)物向果實(shí)運(yùn)輸，促進(jìn)植物生根。

苦草經(jīng)過不同濃度的生根劑處理后，根的生長速度隨著處理時間不同也不盡相同。苦草經(jīng)過處理0～6天根生長速度較快，在6～18天根生長進(jìn)入到一個快速生長期，在18 天之后根的生長速度緩慢。以生根劑濃度為0.1 mg/L為例，前6天葉片長度增速為0.17 cm/d，6～24 天葉片長度增速為0.48 cm/d，24 天后根長度增速為0.31 cm/d。通過對比不同濃度生根劑下植物的生長情況可知，在濃度為0.1 mg/L 時，苦草根長度和生長速度均達(dá)到最佳效果。

圖2 生根劑濃度對苦草根長度的影響

2.3 生根劑濃度對苦草根須數(shù)量的影響

圖3 為生根劑濃度對苦草根須數(shù)量的影響。不同濃度生根劑均可以促進(jìn)苦草根須的生長，與根長度變化趨勢一致，對根須數(shù)量的促進(jìn)作用先增強(qiáng)后減弱，這點(diǎn)與孫葉迪、張曉虹等研究結(jié)果一致。

從圖3 可以看出，0.1 mg/L 濃度的生根劑處理效果最好，生長速率為0.54 條/天，對照組苦草根須生長速率為0.31 條/天，高出對照組42.59%，說明生根劑對苦草根須的生長效果明顯。因?yàn)樯鶆┰谥参锔毶L及發(fā)育調(diào)控過程中起主導(dǎo)作用，植物根須發(fā)育于根系基部分生組織的中柱鞘細(xì)胞，通過細(xì)胞分裂形成原基逐漸突破母根系表皮，然后伸長形成成熟的根須。生根劑中的生長素成分是重要的信號分子，通過生長素信號途徑對植物根須發(fā)育、胚胎發(fā)育、維管形成、頂端優(yōu)勢等各個方面進(jìn)行調(diào)控，龐大的根須可很大程度上增強(qiáng)根系的附著能力和對水分營養(yǎng)的吸收能力，達(dá)到凈化水質(zhì)的作用。

圖3 生根劑濃度對苦草根須數(shù)量的影響

2.4 生根劑濃度對苦草鮮重的影響

圖4為生根劑濃度對苦草鮮重的影響。由圖4可以看出，經(jīng)生根劑處理過的苦草鮮重均大于對照組，其中0.1 mg/L濃度的生根劑處理效果最好，鮮重為6.15 g，高出對照組1.08 g，在0.05～2 mg/L 5個處理組中，苦草鮮重先增大后減小，這點(diǎn)與劉生財(cái)研究IAA對花葉莧菜幼苗生長的影響效果一致。

由圖4 可知，經(jīng)過0.1 mg/L 生根劑濃度處理過的苦草葉片長度、根長度、根須數(shù)量均大于其他處理組，說明生根劑通過改變苦草形態(tài)結(jié)構(gòu)，影響根系及葉片發(fā)育，進(jìn)而影響植株鮮重。

圖4 生根劑濃度對苦草鮮重的影響

由圖1～圖4可知，生根劑濃度為0.1 mg/L時，相同實(shí)驗(yàn)條件下苦草的葉片長度、根長度、根須數(shù)量、鮮重均為最大，為促進(jìn)苦草生長的最佳濃度；生根劑對苦草生長促進(jìn)作用主要體現(xiàn)在使用后12～18 天，工程上沉水植物種植通常需要兩到三周的蓄水過程，生根劑作用時間與沉水植物種植后蓄水時間基本相當(dāng)，因此，沉水植物系統(tǒng)構(gòu)建時，使用生根劑可確保蓄水至常水位前有較高的成活率及健康茁壯的植株，有利于生態(tài)系統(tǒng)的快速完善。

3 結(jié)論

生根劑對苦草的生長具有促進(jìn)作用，能顯著提高苦草的成活率；生根劑對苦草生長具有雙重性，適宜濃度的生根劑能促進(jìn)苦草的生長，濃度過高會抑制苦草生長；濃度為0.1 mg/L 的生根劑對苦草生長促進(jìn)效果最佳。