植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)新疆楊樹枝扦插生根的影響

趙國(guó)林

關(guān)鍵詞：楊樹枝;扦插;生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑

新疆楊是我國(guó)北方人工造林、城市綠化的主栽楊樹品種之一，具有生長(zhǎng)快、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、樹形美觀等特點(diǎn)，在我國(guó)林業(yè)建設(shè)中廣泛種植。目前在新疆楊培育中主要采用扦插繁殖，實(shí)踐證明，扦插在新疆楊育苗中有著良好的應(yīng)用效果，與播種等有性繁殖相比，具有繁殖系數(shù)高、投入成本低、操作簡(jiǎn)便易行等特點(diǎn)，且能夠縮短開花時(shí)間、保持品種優(yōu)良等特性，采用優(yōu)良的配套措施可迅速擴(kuò)大苗木數(shù)量[1]。但是楊樹繁育過程中扦插會(huì)存在生根時(shí)間較長(zhǎng)，根量少、移栽后植株生長(zhǎng)緩慢等缺點(diǎn)[2]，限制了新疆楊的繁殖速度，降低了扦插苗的成活率。研究者們?yōu)榻鉀Q這一問題，提出了多種解決方法，其中應(yīng)用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)扦插苗生根具有顯著的效果。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑生長(zhǎng)素類化合物[3]，萘乙酸、赤霉素、吲哚乙酸是常用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑成分，可通過調(diào)控重要酶活性促使不定根原基的萌發(fā)，增強(qiáng)根的分裂能力，從而達(dá)到提高育苗愈合率、成活率及增強(qiáng)抗性的目的[4]。為此，可采用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)扦插生根、提高育苗質(zhì)量。目前，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑已經(jīng)在扦插苗木上廣泛應(yīng)用，李素華等[5]研究認(rèn)為，黃金香柳枝隨著NAA濃度的增加，根數(shù)和根徑不斷增加，生根率、根長(zhǎng)、株高及新枝數(shù)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。王紅蘭等[6]研究表明，吲丁誘抗素浸泡60min對(duì)金果欖插穗的生根效果最佳，生根率、生根數(shù)量和新芽高度顯著增加。但目前新疆楊應(yīng)用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑較少，因此本研究通過對(duì)不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和不同濃度處理對(duì)新疆楊生根情況及生理特性進(jìn)行研究，為生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在新疆楊上的應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)和材料

試驗(yàn)于2019年4—6月進(jìn)行，選擇一年生的芽苞飽滿、木質(zhì)化充分、生長(zhǎng)粗壯、無病蟲害的新疆楊壯苗，剪取長(zhǎng)度16-18cm且地徑不小于0.8cm的種條，將插穗上端剪成平口，切口要光滑無劈裂，中上部保留2-3個(gè)飽滿芽，然后沙藏15天左右備用。

1.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以清水處理為對(duì)照，選用NAA、ABT1和IBA三種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，三種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑分別設(shè)置三個(gè)濃度梯度，分別為600mg/L、1 200mg/L、1 800mg/L，每處理重復(fù)3次，每次重復(fù)數(shù)為30根插穗，各處理生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及濃度如表1所示。扦插前1天，取出沙藏的插穗，用質(zhì)量濃度為20g/L的多菌靈浸泡15min，然后將插穗基部在配好的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑溶液中浸泡30s，插苗畝密度控制在4 500株以內(nèi)，株距為30cm，地面部分應(yīng)露出插穗最上端頂芽，保留3cm左右。扦插苗及時(shí)做好灌水、施肥及病蟲害防治。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 生根指標(biāo)的測(cè)定

在扦插20d后，調(diào)查每個(gè)處理生根情況，包括生根率、生根數(shù)量和單根長(zhǎng)度。

1.3.2 根系形態(tài)的測(cè)定

將楊樹苗根系全部挖出，用清水沖洗干凈，將清洗干凈的根系用根系掃描儀（EPSON E X P ERSSION 1680）進(jìn)行掃描，并用WinRHIZO圖像分析軟件分析根表面積、體積、根長(zhǎng)和根尖數(shù)。

1.3.3 根系保護(hù)酶活性的測(cè)定

各處理在扦插20d后隨機(jī)抽取3株插穗，取下幼嫩的根尖部分，稱取0.1g，立即用液氮速凍放置于-80℃超低溫冰箱中，參考李合生[7]的方法測(cè)定根系中超氧化物氣化酶（POD）、過氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）的活性。

1.4 數(shù)據(jù)處理和分析

用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖，數(shù)據(jù)采用IBMSPSS statistics22.0進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果分析

2.1 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)新疆楊樹扦插生根性狀的影響

生根性狀是反映扦插條生長(zhǎng)狀況的主要指標(biāo)。由表2可知，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能夠顯著提高新疆楊扦插生根率，NAA處理的生根率均顯著高于CK，隨濃度的增加呈先升高后下降的變化趨勢(shì)，A1、A2和A3處理顯著高于CK，分別高出40.21%、60.97%、28.47%;ABT變化趨勢(shì)和NAA相似，均顯著高于CK，B1、平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

B2、B3分別比CK高出34.01%、66.02%、45.08%;IBA生根率則隨濃度的增加呈逐漸下降的趨勢(shì)，C3處理和CK沒有顯著差異，C1和C2顯著高于CK，分別高出38.33%和22.27%。三種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的生根條數(shù)和生根率有顯著相關(guān)性，變化趨勢(shì)相似，且各處理均顯著高于CK，高出8.97%-75.64%。

2.2 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)新疆楊樹枝根系形態(tài)的影響

根系形態(tài)及空間分布對(duì)土壤養(yǎng)分、水分的吸收起著關(guān)鍵作用。由表3可知，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑顯著影響新疆楊根系形態(tài)，其中NAA處理的根系表面積均顯著高于CK，隨NAA濃度的增加呈先升高后下降的變化趨勢(shì)，ABT處理的變化趨勢(shì)和NAA相似，B2處理顯著高于CK，其他處理和CK沒有顯著差異，IBA處理的根系表面積隨濃度的增加呈逐漸下降的趨勢(shì)，C1和C2顯著高于CK，C3處理和CK沒有顯著差異。根體積各處理變化趨勢(shì)和根表面積變化趨勢(shì)相似，各處理均顯著高于CK，平均根長(zhǎng)均顯著高于CK;根尖數(shù)NAA處理下隨NAA濃度的增加呈先升高后下降的變化趨勢(shì)，A2和A3處理顯著高于CK，ABT處理的根尖數(shù)均和CK沒有顯著差異，IBA處理的根尖數(shù)C1顯著高于CK，C2和C3與CK沒有顯著差異。

2.3 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)新疆楊樹枝根系保護(hù)酶活性的影響

保護(hù)酶活性與不定根的發(fā)生和生長(zhǎng)有密切的關(guān)系。由表4可知，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能顯著影響楊樹枝扦插根系保護(hù)酶活性，其中SOD活性在各處理下除了A3處理外均顯著高于CK，且隨NAA濃度的增加呈逐漸下降的趨勢(shì);ABT處理的SOD活性均顯著高于CK，隨ABT濃度的增加呈先上升后下降的趨勢(shì);IBA處理SOD活性均顯著高于CK，隨IBA濃度的增加呈逐漸上升的趨勢(shì);POD活性在三種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑作用下，均隨調(diào)節(jié)劑濃度的增加呈先升高后降低的變化趨勢(shì);除了A3和C1處理外，其他處理均顯著高于CK。各處理PPO活性均顯著高于CK，NAA和IBA隨濃度的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，ABT處理隨濃度的增加呈逐漸上升的趨勢(shì)。

3 討論

扦插作為植物無性繁殖的重要手段，扦插的關(guān)鍵在于不定根的形成，根系的形成對(duì)于扦插至關(guān)重要。而在實(shí)際操作中，不定根的形成受多種因素的影響，溫度、水分、光照等條件都會(huì)影響扦插生根，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能夠促進(jìn)根系愈傷組織的形成，誘導(dǎo)產(chǎn)生根原基和不定根的發(fā)育。IBA、NAA、ABT1是目前使用最廣泛的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，對(duì)多種植物生根具有良好的促進(jìn)作用[8]。鄧桂香等[9]研究結(jié)果表明，ABT1對(duì)思茅松扦插生根具有明顯的作用，扦插苗成活率顯著提高，奎萬花[10]通過不同調(diào)節(jié)劑對(duì)枸杞扦插枝條的成活率的影響研究指出，IBA和NAA均能夠增加插條生根數(shù)量、平均根條數(shù)最終提高枝條的成活率。鄭均寶等[11]研究認(rèn)為，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑提高插條成活率主要是由于調(diào)節(jié)劑刺激形成層細(xì)胞的活動(dòng)，促進(jìn)細(xì)胞加速分化，進(jìn)而產(chǎn)生新根。本研究結(jié)果表明，三種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑均能夠顯著促進(jìn)新疆楊的生根，主要是由于生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑加快了愈傷組織的形成，提高了插穗內(nèi)源激素的合成，進(jìn)而加快根系分化，促進(jìn)不定根的形成，和前人研究結(jié)果一致。

根系是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，具有吸收、合成、分泌等功能，是植物生長(zhǎng)保障，健壯的根系不僅能夠?yàn)橹仓晟L(zhǎng)提供充足養(yǎng)分，還能夠固定植株為地上部生長(zhǎng)營(yíng)造良好的條件[12]，有研究表明，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能夠促進(jìn)根系生長(zhǎng)，構(gòu)建良好的根系形態(tài)，宮彥章等[13]研究表明，生根劑對(duì)香樟的生根有明顯影響。隨著生根劑施入量的增加，總根系長(zhǎng)度表現(xiàn)為先增加后減小的趨勢(shì)。本研究表明，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑顯著影響新疆楊根系形態(tài)，且各生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑間存在差異，一方面，由于生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)扦插生根有顯著效果，能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生根原基，進(jìn)而促進(jìn)不定根的形成;另一方面，不同類型生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)楊樹根系生長(zhǎng)影響不同，從而導(dǎo)致處理間變化趨勢(shì)不同。SOD，POD，PPO也與不定根的發(fā)生和生長(zhǎng)有密切的關(guān)系。SOD是植物抗氧化關(guān)鍵酶，能夠反映植物抗氧化能力，控制細(xì)胞過氧化水平，維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，抵抗逆境傷害。POD是植物保護(hù)酶之一，能夠氧化多于的IAA，有利于愈傷組織的形成[14]。PPO可以催化IAA與酚類物質(zhì)縮合成的復(fù)合物，具有增強(qiáng)呼吸，促進(jìn)不定根形成的作用。本研究結(jié)果表明，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑能顯著影響楊樹枝扦插根系保護(hù)酶活性，NAA處理在600mg/L時(shí)最高，ABT處理在1 200mg/L時(shí)最高，IBA處理在1 800mg/L時(shí)最高，三種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑活性均在POD1 2 0 0 m g / L 時(shí)最高， P P O 活性在N A A 和I B A 處理1 200mg/L時(shí)最高，ABT處理1 800mg/L時(shí)最高，主要是由于切口處于逆境條件，自由基含量上升，為降低自由基對(duì)插穗的傷害，保護(hù)酶活性上升。三種生根劑處理的插穗酶活性隨濃度表現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)，可能是由于生根劑的類型和濃度對(duì)酶的激活效果不同引起的濃度過高導(dǎo)致逆境環(huán)境加重。

總體來看，三種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑均能夠顯著提高插條的生根率、生根數(shù)量和保護(hù)酶活性，ABT處理在1 200mg/L時(shí)根系的表面積、體積、根長(zhǎng)及根尖數(shù)達(dá)到最大值，因此，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑ABT濃度為1 200mg/L時(shí)對(duì)新疆楊插條的生根具有較好的效果。