全 文 :2010年第3期 总第172期2010年第3期 总第172期CAOYE YU XUMU 草业与畜牧 CAOYE YU XUMU草业与畜牧
陈 慧1,刘金根2*
(1. 江苏省宿迁市泗洪县建设局,江苏 泗洪 223900;2. 南京林业大学森林资源与环境学院,江苏 南京 210037)
六种植物生长调节剂对香根草生长发育的
效应研究
摘 要:围绕种苗繁殖技术和实际应用需求,初步研究了6种外源植物生长调节剂对香根草发育过程中形态指标的
影响。结果表明:多效唑矮化促蘖效果明显,除一级根数和根茎比指标外,其它根系指标不如对照处理。矮壮素具有一
定的促蘖效果,持续时间只有3个多月,但矮化效果不明显。除根茎比指标外,矮壮素处理的其它根系指标均不如对照
处理。
关键词:香根草;生长调节剂;生长发育
中图分类号:S482.8 文献标识码:A 文章编号:1673-8403(2010)03-0013-04
香根草(Vetiveriazizanioides(L.) Nash)又名岩
兰草,是多年生禾本科C4植物,具有根系发达、生物
量大、适应性强等特点[1]。据报道,香根草在提取香
根油、保持水土、净化污水、土壤改良、受损生态环
境的修复等方面具有独特的作用,从而受到各国政
府、科学家和生产者的高度重视。迄今,全球有100
多个国家和地区引种栽植,广泛应用于水土流失治理
与污染环境的改良[1~4]。近年来,香根草在国内也受到
重视并得到迅速的推广和应用,对香根草的需求量也
随之攀升,造成种苗供不应求,严重制约了它的推广
应用。面对市场的巨大需求,如何提高香根草的繁育
技术和培育优质种苗成为一个亟待解决的问题。迄今
为止,香根草的无性繁育方法很多,已获得成功的方
法有分蘖繁殖法、留母株繁殖法、扦插繁殖法、插条
繁殖法、切顶繁殖法、纵剖繁殖法、组织培养法[1]。
另据报道,华南有人尝试用种子繁殖,但该技术复杂
且受区域限制,难以大面积推广应用[5]。因此,目前
香根草仍多采用无性繁殖方法提供种苗,围绕这方面
的技术研究也较多,但大多数从水肥管理技术着手,
关于外源植物生长调节剂的研究则鲜有报道[6,7]。本试
验选用植物生产中常用的几种生长调节剂,初步研究
它们对无性繁育香根草的生长发育效应的影响,旨在
为生产实践和科研提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验设为7个处理,即处理Ⅰ:15%多效唑可湿
性粉剂1 ∶ 20 kg水(四川省农科院兰月科技开发公
司);处理Ⅱ:复硝钾920稀释3 000倍(山东淄博市
化工研究所长山实验厂);处理Ⅲ:50%矮壮素稀释
300倍(安阳市全丰农药化工有限责任公司);处理
Ⅳ:0.05%核苷酸水剂绿风95稀释500倍(河北绿
风集团有限公司);处理Ⅴ:纽茵兰海洋生命肽稀
释2 000倍(纽茵兰(北京)生物技术有限责任公
司);处理Ⅵ:闪电极速生根壮苗剂1:30 kg水(天
一生物工程(安丘)科技有限公司);处理Ⅶ:作为
对照ck,喷等量自来水。试验为盆栽,安排在南京农
业大学四周敞式大棚中进行。2006年4月30日从江苏
省农科院取1年生苗移栽,每处理重复3次,每桶装
过筛土8 kg,香根草根系保留5 cm,地上部茎秆保留
30 cm,3株(蘖)苗一穴植入装土的塑料盆中,压实根
际土壤,浇足等量定根活棵水,并挂牌编号。此后每
隔1周观察记载株高和分蘖1次。2006年7月13日按处
理要求喷施植物生长调节剂,同时测量株高与分蘖。
同年10月8日试验结束,测定株高、分蘖和根系指标。
1.2 试验内容与方法
试验开始后,每隔1周观察记载株高和分蘖1
收稿日期:2009-11-03
基金项目:江苏省博士后科研资助计划项目“香根草修复金
属尾矿地污染土壤的组合技术研究”
作者简介:陈慧(1970- ),男,江苏泗洪人,园林工程师,
毕业于南京农业大学园艺系,主要从事园林绿化管理工作。
*通讯作者
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次,并按算术平均数法计算平均株高。试验结束时测
定平均株高与分蘖,同时用水将根冲洗干净,计数或
测定根系指标:一级根条数、根体积,分别烘干地上
部茎叶和根系,并计算其根茎比。
2 结果与分析
2.1 平均株高动态变化(见图1)
图1结果显示,2006年7月13日至9月13日期间
0.05%核苷酸水剂绿风95处理、闪电极速生根壮苗剂
处理的平均株高一直低于对照处理,但各处理香根草
株高稳步增长,差异不大。10月8日试验结束时,
0.05%核苷酸水剂绿风95处理、闪电极速生根壮苗剂
处理和多效唑处理的平均株高均低于其它处理,尤其是
喷施多效唑的处理Ⅰ平均株高远低于其它处理,这与多
效唑处理产生众多低矮分蘖有关。而喷施矮壮素的处理
Ⅲ并没有出现预期的矮化效果,原因有待进一步探究。
对10月8日各处理的平均株高进行方差分析,结果发
现:喷施多效唑的处理Ⅰ与其它处理之间平均株高差异
极显著,而其它处理之间平均株高差异不显著。
2.2 分蘖动态变化(见图2、图3)
从图2中看出,喷施多效唑的处理Ⅰ香根草分
蘖持续稳定上升,而喷施矮壮素的处理Ⅲ初始促蘖
效果也比较明显,但8月8日以后分蘖却下降,这是
由于试验中出现的部分小分蘖死亡所导致,小分蘖
死亡的原因有待进一步深入研究。其它处理在8月8
日之前与对照相比有促蘖效果,但此后核苷酸绿风
95处理首先出现负作用。9月13日调查发现,除了
矮壮素处理外,其余处理与对照相比促蘖效果均出
现负作用。9月13日后,矮壮素处理的促蘖效果也
出现了负作用。结果表明,除了多效唑促蘖效果持
续外,矮壮素持续促蘖效果3个多月,核苷酸绿风
95有效期仅近1个月,其它植物生长调节剂有效期
也只有近2个月时间,并且有效期过后还会产生负
作用,产生负作用的机理有待进一步探索。10月8
日调查结果显示,除多效唑处理的分蘖数高于对照
处理外,其余处理的分蘖数均低于对照处理。对10
月8日各处理的每盆分蘖数进行方差分析,结果显
示:喷施多效唑的处理Ⅰ与处理Ⅱ分蘖差异显著,
而与处理Ⅲ、处理Ⅳ、处理Ⅴ、处理Ⅵ则存在极显
著差异。对照处理ck与处理Ⅲ、处理Ⅳ存在显著差
异,其余处理之间差异不显著。从分析结果看,尽
管多效唑处理的分蘖数高于对照ck处理,但未达到
显著水平。
此外,从图3中可以看出,喷施植物生长调节剂
后香根草的绿叶数变化动态基本与促蘖趋势相一致,
表明绿叶数的最大贡献率来自分蘖数的增加。对10月
8日各处理绿叶数进行方差分析,结果表明:喷施多
效唑的处理Ⅰ与处理Ⅱ分蘖差异显著,而与处理Ⅲ、
处理Ⅳ、处理Ⅴ、处理Ⅵ则存在极显著差异。其它处
理之间分蘖差异不显著。
图1 香根草平均株高生长动态变化
图2 香根草分蘖生长动态变化
图3 香根草绿叶数动态变化
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2010年第3期 总第172期2010年第3期 总第172期CAOYE YU XUMU 草业与畜牧 CAOYE YU XUMU草业与畜牧
2.3 对根系及生物量的影响(见表1)
分别对各处理的根系和生物量指标值进行方差分
析,由表1可知,多效唑促根效果也明显,一级根条
数明显多于其它处理,这可能与其分蘖数多有关,但
其平均根长、根体积和根重并不占优势。对照ck处理
性状表现较好,除了一级根条数和根茎比指标不如多
效唑处理外,其余指标均表现为最优。
处理
15%多效唑可湿性粉剂1∶20kg水
复硝钾920稀释3000倍
50%矮壮素稀释300倍
0.05%核苷酸水剂绿风95稀释500倍
纽茵兰海洋生命肽稀释2000倍
闪电极速生根壮苗剂1∶30kg水
对照ck
一级根数
148.33aA
133.00aA
107.00aA
106.00aA
116.33aA
130.67aA
139.33aA
平均根长
39.33aA
38.00aA
41.67aA
41.33aA
41.33aA
44.33aA
42.67aA
根体积
147.33abcAB
161.33abAB
125.33cB
144.67abcAB
129.00bcAB
162.00abAB
177.33aA
根重
20.83aA
22.77aA
15.17aA
17.97aA
16.07aA
21.30aA
22.90aA
茎叶重
58.27abA
71.97aA
46.07bA
46.23bA
58.97abA
59.20abA
70.10aA
根茎比
0.36aA
0.33aA
0.34aA
0.39aA
0.27aA
0.36aA
0.33aA
表1 不同处理香根草根系特征值及生物量差异显著性分析
注:表中各特征值数字后大写字母表示P=0.01水平显著差异,小写字母表示P=0.05水平显著差异。
3 结论与讨论
研究结果显示,不同植物生长调节剂对香根草
的影响存在差异,对同一处理不同测量指标的影响
也不同步。多效唑矮化效果明显,且持续稳定,可
满足公路部门对护坡香根草矮化的要求,在实践中
可参考应用。多效唑具有明显的促蘖效果,香根草
分蘖呈丛生状,叶片深绿色,可在种苗生产和促进
种群建植方面参考应用。矮壮素等处理也具有促蘖
效果,但持续期短,因此可以考虑采取多次喷施来
巩固促蘖效果。
结合前文分析,试验结束时除了多效唑处理外,
其它处理促根促蘖并不理想,甚至还不如未处理的对
照ck。据试验记载,8月1日至8月23日期间未及时
补充水分,8月8日发现矮壮素处理的3盆香根草叶片
都出现黄白斑,8月23日多效唑处理的香根草小分蘖
叶片多呈现枯萎状,8月30日矮壮素处理的香根草接
近枯萎。但对照ck处理的香根草始终没有出现明显的
不适症状,其它处理的香根草外观不同程度上略逊于
对照ck处理。出现原因是香根草对生长调节剂产生依
赖还是生长调节剂处理后香根草抗逆性下降[8~11],内在
机理不甚清楚,需要进一步确认。
一般来说,优质香根草种苗应该具备根茎粗
壮,分蘖多,叶色浓绿,根系粗壮发达等外在优良
性状。本研究仅集中在外源生长调节剂对香根草生
长过程中部分形态指标的影响方面,并未涉及植物
内在生理指标的研究,故不能对试验中出现的不符
合常规的现象做出合理解释,也未进行不同浓度和
喷施时期试验研究。因此,应该在初步研究结果的
基础上有针对性地深入开展研究,揭示内在规律,
为实践运用提供可靠的依据。此外,值得一提的
是,试验期间除了不定期补充水分外,未补施肥
料,这是否是造成部分生长调节剂影响效果不稳定
的原因,有待进一步深入研究。
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2010年第3期 总第172期2010年第3期 总第172期CAOYE YU XUMU 草业与畜牧 CAOYE YU XUMU草业与畜牧
Study on Effects of Six Plant Growth Regulators on Growth and Development of Vetiveriazizanioides(L.)Nash
CHEN HUI1,LIU Jin-gen2*
(1.Sihong county Construction Bureau of xiuqian city in Jiangsu province,Sihong 223900,China;
2.College of Forest Resources and Environment, Nanjing Forestry University,Nanjing 210037, China)
Abstract: In order to meeting the needs of regeneration and application of vetiver, the experiment in effects of 6
kinds of plant growth regulators on the outside morphological parameters in the process of growth and development of
vetiver were conducted. The results were described as follows: PPP333 had significant effect of tilling-promotion, but
its root indices except the number of first-level root and root-stem ratio were all less than that of the control. CCC has
some effect of tilling-promotion, but not significant effect of dwarfing, which only can last for three months, and its
root indices except root-stem ratio were not better than that of the control.
Key words: Vetiveriazizanioides(L.)Nash; Plant growth regulator; Growth and development
相对低的威可、阿尔冈金、金皇后只分别占46.2%、
50%和46.0%;反之秋眠级数低的品种子叶面积0.1 cm2
以下的威可、阿尔冈金和金皇后分别占到53.8%、
50%和54.0%;同时看出秋眠级数高的品种,子叶面
积大的胚根长,而且分布比例高,而秋眠级级数偏低
的品种,子叶面积小的胚根偏长,如金皇后0.1 cm2以
下子叶面积胚根长度最长(6.12 cm),以上情况表明
不同秋眠级品种,子叶面积与胚根长度分布数量与胚
根长度趋于相反的分布结果。
表6统计了子叶大小与胚轴长度的分布情况,一
是可以看出不同秋眠品种,不论子叶面积大小,其
胚轴的长度相对一致,无明显差异,胚轴长度在
1.133 cm至1.334 cm之间;二是子叶大小分布的比例
不同,其胚轴的长度在品种内、品种间无明显差异;
胚的组成是胚根上连着胚轴,胚轴上连着子叶[5],是
一个完整的生长体,但存在性状明显不同的差异;综
上情况可看出胚轴性状长度是相对稳定的,而子叶大
小,胚根长度因不同秋眠级数的品种间存在明显差
异;为了了解这种差异,按品种设子叶为y,胚轴为
x1,胚根为x2作相关分析(见表7),可看出胚轴与子
叶(ryx1),相关系数在正负弱相关之间,表明二者相
关性不强,胚轴均相对稳定;子叶与胚根(ryx2),各
品种均为正相关,而且四季绿、威可和阿尔冈金正强
相关,表明随胚根增长,子叶增大的相关性,显示出
子叶大小与胚根长度和秋眠性有较明显的相关性。
3 讨论与结论
3.1 苜蓿不同秋眠级与出苗第一、二天子叶大小相关
性研究的基本结果:一是随秋眠级数增高子叶面积逐
步增大;二是出苗第一、二天子叶面积差异稳定,其
相关系数达0.889 4,表明相似性极高,出苗头第二天
子叶面积可合并表示更据可靠性;三是不同秋眠级与
子叶面积的相关系数平均达到0.776 5,表明存在强相
关性;综合看出子叶大小与秋眠生长特性的秋眠级具
有稳定的相关性,如果这个结果在多次重复试验进一
步得到印证,子叶面积的大小可有望用作判定苜蓿秋
眠性高低的指标。
3.2 子叶、胚轴、胚根从结构上是一个生长整体,试
验测定出胚轴不分品种、不分秋眠性,胚轴长度在
1.133 cm至1.334 cm之间,其生长长度相对稳定,无
明显差异;子叶大小与胚根长度是一个较活动变化的指
标,秋眠级高的品种胚根长的分布比例高,秋眠级低的
品种子叶面积小的分布比例偏高,胚根长度偏长,这种
与秋眠性高低呈相反的分布结果,其机理本试验无法解
释,但这种分布有一定倾向性,有待进一步研究。
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