[摘 要] 為了探究不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對三葉木通扦插生根的影響,研究采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)L9(34),以植物生長調(diào)節(jié)劑種類(ABT1,NAA,GGR6)、質(zhì)量濃度(50 mg/L,100 mg/L,200 mg/L)、浸泡時(shí)間(1 h,2 h,3 h)為試驗(yàn)因素,考察各因素對三葉木通生根的影響。極差分析表明,植物生長調(diào)節(jié)劑種類對平均生根數(shù)量、平均根長的影響起主導(dǎo)作用,濃度對生根率、根系效果指數(shù)的影響起主導(dǎo)作用;對于平均生根數(shù)量指標(biāo),最優(yōu)的水平組合是A3B3C2,平均根長、根系效果指數(shù)指標(biāo)而言,最優(yōu)水平組合均為A1B2C2,生根率指標(biāo)方面的最優(yōu)組合為A3B2C2;經(jīng)綜合評價(jià),三葉木通扦插時(shí)植物生長調(diào)節(jié)劑的最優(yōu)組合為A3B3C2,即以200 mg/L的GGR6溶液浸泡2 h為組合,能獲得最優(yōu)的扦插效果。
[關(guān)鍵詞] 三葉木通;扦插繁殖;植物生長調(diào)節(jié)劑;生長指標(biāo)
0 引 言
三葉木通[Akebia trifoliata (Thunb.) Koidz]是木通科木通屬的落葉木質(zhì)藤本植物,是一種藥食油賞同源的植物而受到重視。因其葉通常為三小葉組成的復(fù)葉而得名。主要分布于我國西南、華北、華中和東南沿海省市,三葉木通適應(yīng)性強(qiáng),多生長于海拔250~2 000m的山地、溝谷邊、疏林或灌木叢中。喜陰濕,能在多種土壤類型中生長,但更喜歡微酸性且肥沃、排水良好的土壤。
在三葉木通的扦插繁殖技術(shù)領(lǐng)域,研究人員通過試驗(yàn)與實(shí)踐,積累了一系列關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)和理論基礎(chǔ)。在激素處理插穗方面,彭菊蓮等[1]認(rèn)為采用100 mg/LABT2生根粉溶液浸泡24 h插穗效果最好,而吳習(xí)安等[2]認(rèn)為生根粉處理時(shí)間是對各項(xiàng)生根指標(biāo)影響最大的因素,0IQO/2szTsGoobRRkg74HSSJ65DyiMPLICOo6u7k4bI=處理時(shí)間越長,生根性狀指標(biāo)越好,其中生根粉處理時(shí)間120 min最佳。楊青珍等[3]研究認(rèn)為生根粉(ABT1)總體效果好于萘乙酸(NAA),以200 mg/L ABT1處理效果最好。以上研究的結(jié)論不盡相同,可能存在地域差異、植物品種差異或技術(shù)更新等因素,為了進(jìn)一步驗(yàn)證及優(yōu)化影響插穗生根的關(guān)鍵因素,筆者于2022年始進(jìn)行了不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理扦插試驗(yàn),研究不同處理對生根性狀的影響,分析影響插穗生根性狀的主要因素,以期為三葉木通扦插繁殖提供參考。
1 試驗(yàn)地概況
扦插試驗(yàn)地位于福建三明林業(yè)學(xué)校教學(xué)林場三葉木通種植基地育苗區(qū)(117°27′56′′ E,26°12′09′′ N)。該區(qū)海拔182 m,屬亞熱帶濕潤氣候區(qū),年均氣溫約為20℃,無霜期長,四季分明,降水充沛,平均年降雨量達(dá)1724.9mm,極為有利于三葉木通扦插繁殖試驗(yàn)的開展。該區(qū)土質(zhì)疏松肥沃、排水和灌溉條件優(yōu)越,是理想的長期苗木培育區(qū)。
2 試驗(yàn)材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
于2022年3月下旬在福建三明林業(yè)學(xué)校教學(xué)林場三葉木通種植基地3~5年生母本園,選用樹體中部生長健壯、側(cè)芽飽滿、無病蟲害的2~3年生且半木質(zhì)化藤蔓作為供試插穗;扦插基質(zhì)選用混合基質(zhì)(蛭石:珍珠巖:細(xì)河沙=2:1:2);植物生長調(diào)節(jié)劑選用ABT1,NAA,GGR6,其中NAA(1-萘乙酸)由湖北云鎂科技有限公司生產(chǎn),ABT1及GGR6由中國林科院研制。
2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2022年3月進(jìn)行,采用正交試驗(yàn)L9(34),以植物生長調(diào)節(jié)劑種類(ABT1,NAA,GGR6)、質(zhì)量濃度(50 mg/L,100 mg/L,200 mg/L)、浸泡時(shí)間(1 h,2 h,3 h)為試驗(yàn)因素,每因素設(shè)置3個(gè)水平,共9個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次,每個(gè)重復(fù)30根穗條。因素水平表見表1。考察各因素對三葉木通生根的影響。
2.3 試驗(yàn)處理
2.3.1 苗床準(zhǔn)備。依圃地地勢作畦長400cm、寬100 cm的苗床,而后用1%高錳酸鉀溶液噴灑消毒。將裝有不同基質(zhì)類型的營養(yǎng)缽整齊緊湊地?cái)[放在苗床上。后用50%多菌靈1000倍液對基質(zhì)進(jìn)行淋透消毒,再覆蓋地膜,于1d后揭除并用清水淋透后備用[4]。
2.3.2 穗條處理。為保證穗條活力,穗條的采集應(yīng)隨采隨切,并短截成15~20cm長,且每穗條保留2~4個(gè)芽,并帶一片小葉,上切口為距芽眼上方1 cm處平剪,下切口采用斜切,隨即用50%多菌靈800倍液浸泡消毒5 min,后用清水沖冼后,每30根捆為一把備用。
2.3.3 扦插及插后管理。
于傍晚時(shí)分采用直插法進(jìn)行扦插,扦插間距約為10 cm×12 cm,扦插深度為3~4 cm,扦插后用1 200倍液多菌靈溶液淋透,以防治爛根。苗床用竹片搭起小拱棚,加蓋塑料薄膜[5],最后蓋上單層透光度為60%的遮陽網(wǎng)。棚內(nèi)相對濕度控制在85%左右,插后每7 d用70%甲基托布津1 000倍液噴灑消毒苗床。
2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)調(diào)查與分析
2.4.1 數(shù)據(jù)調(diào)查。插后60 d輕輕撥開基質(zhì),觀查插穗切口及形態(tài)變化。生根率的統(tǒng)計(jì)方法為結(jié)合煉苗移栽時(shí)對每重復(fù)小區(qū)插穗全數(shù)統(tǒng)計(jì)生根插穗株數(shù),并計(jì)算生根率。每重復(fù)小區(qū)隨機(jī)抽取10株成活株,對插穗生根性狀進(jìn)行調(diào)查,測量統(tǒng)計(jì)平均生根數(shù)量、平均根長,并計(jì)算根系效果指數(shù)。
根系效果指數(shù)(REI)=
根系效果指數(shù)是一個(gè)綜合指標(biāo),通過考慮生根率、平均生根數(shù)量和平均根長三個(gè)因素,來提供一個(gè)量化的評估,來評估扦插生根的整體效果。從而能夠更全面地反映扦插繁殖的成功率和效果。REI的值越高,表示生根效果越好。
2.4.2 數(shù)據(jù)分析。將整理好的試驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入至Excel中,并用DPSv9.50統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析。
3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.1 植物生長調(diào)節(jié)劑各因素不同水平對插穗生根性狀的影響
3.1.1 正交試驗(yàn)結(jié)果的極差分析與最優(yōu)組合篩選
根據(jù)表2所展示的極差值(R值),R值越大,表明該因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響越大,即該因素的不同水平對試驗(yàn)指標(biāo)的差異性貢獻(xiàn)更顯著。通過極差分析,研究各因素對生根指標(biāo)的影響大小,并確定主次關(guān)系。3個(gè)因素在平均生根數(shù)量上的極差值分別為1.680、1.493、0.820,其中種類的極差值最大,對平均生根數(shù)量的影響起主導(dǎo)作用,種類、濃度、時(shí)間3個(gè)因素對生根率的影響大小順序?yàn)榉N類>濃度>時(shí)間,主次關(guān)系為A>B>C;在平均根長方面,極差值分別為1.533、1.380、0.213,其中種類的極差值最大,是最重要的影響因素,對平均根長的影響起主導(dǎo)作用,緊接著是濃度,而浸泡時(shí)間的影響相對較小,主次關(guān)系為A>B>C;就生根率而言,極差值分別為11.053、16.674、13.160,其中濃度的極差值最大,說明植物生長調(diào)節(jié)劑濃度對生根率的影響最大,浸泡時(shí)間次之,種類的影響最小,即B>C>A;而對于根系效果指數(shù)而言,極差值分別為0.066、0.200、0.094,其中濃度的極差值最大,對根系效果指數(shù)的影響起主導(dǎo)作用,主次關(guān)系為B>C>A。
因此,植物生長調(diào)節(jié)劑各因素不同水平對插穗的生根性狀影響中,植物生長調(diào)節(jié)劑種類對平均生根數(shù)量、平均根長的影響較大,起主導(dǎo)作用。而濃度對生根率、根系效果指數(shù)的影響較大,起主導(dǎo)作用。
在表2中,通過對比K值,我們可以挑選出最優(yōu)的水平組合,以便在實(shí)驗(yàn)中獲得更好的生根表現(xiàn)。對于平均生根數(shù)量指標(biāo),最優(yōu)的水平組合是A3B3C2,這意味著以200 mg/L的GGR6溶液浸泡2 h是獲得最多生根數(shù)量的最優(yōu)組合;就平均根長、根系效果指數(shù)指標(biāo)而言,最優(yōu)水平組合均為A1B2C2,表明以100 mg/L的ABT1溶液浸泡2 h是獲得最長平均根長及根系效果指數(shù)的最優(yōu)組合;在生根率指標(biāo)方面的最優(yōu)組合為A3B2C2,表明以100 mg/L的GGR6溶液浸泡2 h可以獲得最高生根率。
3.1.2 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析
根據(jù)表3,通過植物生長調(diào)節(jié)劑各因素不同水平對插穗生根性狀的方差分析,表明各因素在不同水平上生根性狀的平均值均沒有顯著差異。
3.2 不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對插穗生根性狀的影響
由表4可知,不同的植物生長調(diào)節(jié)劑處理對三葉木通插穗生根數(shù)量、平均根長、生根率、根系效果指數(shù)的影響差異達(dá)極顯著,在0.01水平上,各生根性狀處理間的差異達(dá)極顯著。
通過不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理下插穗生根性狀的LSD多重比較分析,我們發(fā)現(xiàn)不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對平均生根數(shù)量的影響以處理9(A3B3C2)效果最好,平均生根數(shù)量可達(dá)9.72條,以處理8(A3B2C1)效果次之,為8.27條,處理4(A2B1C2)效果最差,僅為6.05條,處理9與其他各處理之間均達(dá)到極顯著差異;就平均根長而言,以處理5(A2B2C3)最長,平均根長高達(dá)9.89cm,處理2(A1B2C2)次之,為9.66cm,處理7(A3B1C3)最短,僅為6.65cm,處理5與處理2之間沒有顯著差異;生根率方面,以處理9(A3B3C2)生根率最高,高達(dá)83.80%,以處理2(A1B2C2)次之,為72.39%,處理1(A1B1C1)生根率最低,僅為49.91%,處理9與其他各處理之間均達(dá)到極顯著差異;根系效果指數(shù)方面,以處理9(A3B3C2)根系效果指數(shù)最好,為0.88,處理2(A1B2C2)次之,為0.84,處理4(A2B1C2)最差,為0.49,處理9與處理2之間沒有顯著差異,但與其他處理之間存在極顯著差異。見表5。
3.3 不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對插穗生根性狀的綜合評價(jià)
由于在不同處理組合中,扦插生根各個(gè)性狀優(yōu)劣表現(xiàn)并非完全一致,單一性狀的排序結(jié)果無法客觀地評定多指標(biāo)對扦插生根的綜合效果,所以采用模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)的方法[6],對不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理下的扦插生根性狀(平均生根數(shù)量、平均根長、生根率和根系效果指數(shù))進(jìn)行隸屬函數(shù)值計(jì)算并按均值大小進(jìn)行排名。該處理的隸屬函數(shù)值排名越高,表示該處理效果越好。
隸屬函數(shù)值的計(jì)算公式為R(Xj)=(Xj﹣Xmin)/(Xmax﹣Xmin)式中,Xj 為測定的指標(biāo)值,Xmin、Xmax分別為該指標(biāo)所有測定值中的最小值和最大值[7]。
由表6可知,處理9(A3B3C2)其隸屬函數(shù)值最大(0.6417),即以GGR6為生長調(diào)節(jié)劑種類,以200 mg/L為濃度,浸泡時(shí)間為2 h時(shí),三葉木通插穗生根各性狀最好,因此三葉木通扦插時(shí)植物生長調(diào)節(jié)劑的最優(yōu)組合為A3B3C2,即以200 mg/L的GGR6溶液浸泡2 h為組合,能獲得最優(yōu)的扦插效果。
4 結(jié)論與探討
本研究通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)L9(34),系統(tǒng)地研究了不同植物生長調(diào)節(jié)劑、不同質(zhì)量濃度以及不同浸泡時(shí)間對三葉木通扦插生根的影響。研究結(jié)果表明,植物生長調(diào)節(jié)劑種類對平均生根數(shù)量和平均根長的影響起主導(dǎo)作用,而濃度對生根率和根系效果指數(shù)的影響更為顯著;對于平均生根數(shù)量指標(biāo),最優(yōu)的水平組合是A3B3C2;平均根長、根系效果指數(shù)指標(biāo)而言,最優(yōu)水平組合均為A1B2C2;生根率指標(biāo)方面的最優(yōu)組合為A3B2C2;經(jīng)綜合評價(jià),三葉木通扦插時(shí)植物生長調(diào)節(jié)劑的最優(yōu)組合為A3B3C2,即以200 mg/L的GGR6溶液浸泡2 h為組合,能獲得最優(yōu)的扦插效果。
植物由于自身結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)物質(zhì)及內(nèi)源激素含量等因素的不同,對不同植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)種類和濃度的適應(yīng)性存在差異[8]。張樂華等[9]對鹿角杜鵑(Rhododendron latoucheae)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在3個(gè)主因素中,激素種類對扦插效果影響最大,其次是激素濃度。劉式超等[10]對裸花紫珠(Callicarpa nudiflora)試驗(yàn)得出,IBA處理的插穗生根質(zhì)量均好于IAA和NAA處理。植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用大幅度提高了三葉木通扦插繁殖的成功率,并對插穗的生長有所促進(jìn)。本研究結(jié)果表明,植物生長調(diào)節(jié)劑種類對平均生根數(shù)量和平均根長的影響起主導(dǎo)作用,而濃度對生根率和根系效果指數(shù)的影響更為顯著。
在本研究中,預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn) 100 mg/L 的 ABT1 浸泡三葉木通插穗 2 h 能取得較好的生根效果,而在正式實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn) 200 mg/L 的 GGR6 浸泡 2 h 的效果更好。研究發(fā)現(xiàn)GGR6作為一種新型的綠色植物生長調(diào)節(jié)劑,在促進(jìn)三葉木通扦插生根方面表現(xiàn)出色,這可能與其獨(dú)特的生物活性有關(guān)。GGR6不僅促進(jìn)了植物生根,還增強(qiáng)了光合代謝功能,提高了作物產(chǎn)量和質(zhì)量,同時(shí)增強(qiáng)了植物的抗性。這一發(fā)現(xiàn)為今后三葉木通及其他植物的扦插繁殖提供了新的植物生長調(diào)節(jié)劑選擇。
植物生長調(diào)節(jié)劑的濃度對生根率具有顯著影響,適當(dāng)?shù)臐舛瓤梢燥@著提高生根率,但過高的濃度可能會抑制生根。這表明在應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑時(shí),需要精確控制其使用濃度,以達(dá)到最佳的生根效果。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),浸泡時(shí)間的長短也對生根效果有一定的影響,但相對于植物生長調(diào)節(jié)劑種類和濃度而言,其影響較小。這可能是因?yàn)檫m當(dāng)?shù)慕輹r(shí)間能夠確保植物生長調(diào)節(jié)劑充分滲透到插穗組織中,而過長或過短的浸泡時(shí)間可能會影響這一進(jìn)程。
本研究的結(jié)果對于三葉木通的扦插繁殖具有重要的指導(dǎo)意義,但需要注意的是,植物生長調(diào)節(jié)劑的效果可能會受到植物品種、生長環(huán)境、插穗的生理狀態(tài)等多種因素的影響。因此,在植物扦插試驗(yàn)中,需要根據(jù)不同植物的相關(guān)特性,找出利于植物插穗不定根形成的最適植物生長調(diào)節(jié)劑的種類、濃度和處理時(shí)間。
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