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植物生长调节剂对土沉香苗木光合作用的影响



全 文 :可以分为3类:Ⅰ类为一般促进作用,包括对照CK
组。Ⅱ类为中等促进作用,包括浓度为 50mg/L 和
150mg/L的NAA、浓度为50mg/L、100mg/L和150mg/L
的 IAA、 浓 度 为 50mg/L、100mg/L 和 150mg/L 的
ABT-3。Ⅲ类为最有效促进作用,包括浓度为100mg/L
的NAA。
3 结论与讨论
光合作用是植物有机物质合成、能量贮存与转化
的基础。光合作用是植物生产力构成的主要因素,与植
物生长有密切关系。净光合速率是衡量光合作用强弱
的一个重要指标,反映的是固定大气CO2的强弱;气孔
导度是气孔状况的指标,其大小表明CO2出入细胞的
难易程度,是影响光合速率的直接因子[9],也对光合速
率具有指示调节作用。由于浇灌不同浓度的3种植物
生长调节剂,在不同生长环境下,各种性状变异幅度很
大,其光合速率、气孔导度等光合指标也不尽相同[10]。
本研究探讨了不同浓度的3种植物生长调节剂对
火力楠苗木光合作用指标的影响,研究结果表明:浓度
为100mg/L的NAA对火力楠的净光合速率、胞间CO2
浓度和蒸腾速率的促进作用最大,因此,该浓度的
NAA对火力楠的生长有着较强的促进作用。
本试验仅对 3 种植物生长调节剂分别设置
50mg/L、100mg/L、150mg/L这3种浓度梯度,初步得出
了最有效 植物生长调节剂种类及浓度,但如果设置
更多的浓度处理组,可能试验结果更详细,这方面有待
今后研究工作的进一步开展。 (收稿:2015-07-06)
参考文献:
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植物生长调节剂对土沉香苗木光合作用的影响
杨亚慧 1,孙同高 1,张 亨 1,2,黎 清 3,陈红跃 1*
(1华南农业大学林学与风景园林学院,广东广州 510642;2广州普邦园林股份有限公司,广东广州 510600;
3广东省中山市国有森林资源保护中心 528400)
摘 要:对3年生土沉香苗木进行不同浓度植物生长调节剂的处理,通过测定和分析苗木的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、
蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)等光合特性指标,结果表明,不同植物生长调节剂对树种光合作用影响不同,整体表现为促
进作用;主成分分析结果表明,浓度为50mg/L的ABT-3生根粉处理的土沉香光合作用表现最好。
关键词:生长调节剂;土沉香;光合特性
其栽培技术提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验地概况
本研究位于广州市华南农业大学农学院苗圃的温
室中(23°08′N,113°17′37″E)。该温室地处南亚
热带季风气候区,年平均气温21℃,最热为7月,平均
气温28.7℃;最冷为1月,平均气温13.5℃。
1.2 试验材料
本研究所选土沉香苗木的规格为120~130cm的3
年生袋装苗,苗木来自广东省中山市树木园苗圃,于
2014年8月移栽至华南农业大学农学院苗圃温室中。
植物生长调节剂为北京艾比蒂生物科技有限公司生产
的ABT-3生根粉(ABT-3)、吲哚乙酸(IAA)和萘乙酸
(NAA)。
1.3 试验设计
土沉香(Aquilariasinensis)属于瑞香科沉香属植
物,是国家二级保护植物,是《濒危野生植物中公约》中
的保护树种。分布于热带和亚热带,广东、广西、海南等
地均有种植,是我国特有的珍贵药用植物,也是生产名
贵中药沉香的唯一植物资源[1,2],其珍贵程度可见一斑。
植物生长调节剂是一种人工合成的化合物,它与植物
内源激素有类似的化学结构和特性,可以促进植物的
生长[3,4]。植物的生长与光合作用密切相关,本文通过对
土沉香光合作用各项指标的测定分析,来探究植物生
长调节剂对其生长的影响,为土沉香资源开发和提高
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
基金项目:中山市科技基金资助项目“适宜城镇绿化的乡土树种资
源评价及育苗、种植关键技术研究”(4400-H13527)。
作者简介:杨亚慧(1989-),女,河北保定人,硕士研究生,主要从事
森林培育研究。
通讯作者:陈红跃(1964-),男,广东澄海人,博士,教授,主要从事森
林培育研究。
2015年第8期 现代园艺 试验研究
輥輳訛
DOI:10.14051/j.cnki.xdyy.2015.15.007
图2植物生长调节剂对土沉香Ci的影响
在移栽之后,缓苗5天,植物根系基本恢复,选择
10株长势较好的苗木。然后选用ABT-3、IAA和NAA
3种植物生长调节剂分别对苗木进行浇灌,且每种植
物生长调节剂又分别设置50mg/L、100mg/L、150mg/L
3个不同的浓度,另设对照CK(清水处理),共10个处
理,每处理共10株苗。处理2个月之后测定数据。
1.4 测定方法
采用L-Cor6400光合仪,于2个月后天气晴朗的
上午9:00~11:30测定,每株苗挑选出具有代表性的当
年生3片成熟叶片进行测定,每片叶子记录3次数据。
测定指标有:净光合速率(Pn,molCO2/m2·s)、胞间CO2
浓度(Ci,molCO2/mol)、蒸腾速率(Tr,molH2O/m2·s)、饱
和蒸汽压亏缺(Vpdl,KPa)和水分利用效率(WUE,
μmolCO2/mmolH2O)。
1.5 数据分析
采用Excel2007及SPSS19.0软件对测定的光合数
据进行处理。综合评价方法采用主成分分析法。
2 结果与分析
2.1 不同植物生长调节剂对土沉香Pn的影响
光合效率是植物潜在生产力的重要指标,也是探
索光合作用调剂机制中光合机构运行状态的必要的参
数[5]。从图1可知,处理2个月后,对于Pn值,3种植物
生长调节剂处理的土沉香所测得的 Pn 值与 CK 组
(1.88μmol·m-2·s-1)相比具有显著差异,且处理组的值
均高于CK组。其中浓度为50mg/L的ABT-3处理的
土沉香的Pn值最大,为5.72μmol·m-2·s-1。NAA 与
ABT生根粉处理组的Pn值随着浓度的增加而减小,I-
AA处理组随着浓度的增加,Pn值则呈现先增加后减
小的趋势。
2.2 不同植物生长调节剂对土沉香Ci影响
CO2是植物进行光合作用的重要原料,同时又是
呼吸作用的产物,CO2浓度变化必然影响到有关植物
生长的生理过程[6]。由图2可知,2个月后,多数处理组
的Ci值与CK(179.74μmol·m-2·s-1)组存在显著差异,
只有浓度为100mg/L的IAA处理的土沉香Ci值同CK
差异性不大。当NAA浓度为150mg/L时,土沉香的Ci
值最大,为217.75μmol·m-2·s-1。NAA处理组的Ci值
随着浓度的增加而增加,ABT处理组的Ci值随着浓度
的增加而降低。
2.3 不同植物生长调节剂对土沉香Tr的影响
由图3可知,2个月后,多数处理组的土沉香Tr
值高于 CK 组,与 CK 组有显著差异,其中只有
150mg/L 的 ABT-3 处理的土沉香与 CK 组差异不明
显。50mg/L 的 ABT-3 处理的土沉香 Tr 值最大,为
1.56mmol·m-2·s-1,其次是100mg/L的ABT-3处理的
土沉香。用不同浓度NAA和IAA处理土沉香时,其Tr
随浓度的增加,呈现先增加后降低的趋势,而用不同浓
度ABT-3处理时,则是随着浓度的增加,Tr值降低。
2.4 不同植物生长调节剂对土沉香Vpdl的影响
由图4可知,2个月后,部分处理组的Vpdl值与
CK组差异不显著,CK组的Vpdl值处于中上游水平。
100mg/L 的 ABT-3 处理的土沉香 Vpdl 值最大,为
4.37Kpa;50mg/L 的 ABT-3 处理的土沉香 Vpdl 值最
小,为2.8Kpa。随着3种植物生长调节剂浓度的变化,
Vpdl值呈现不同的变化趋势。用不同浓度的NAA和
ABT处理土沉香时,其Vpdl随浓度的升高呈现先升高
后下降的趋势。
2.5 不同植物生长调节剂对土沉香WUE的影响
叶片水分利用率指单位水量通过叶片蒸腾散失
时,光合所产生的有机物质量,取决Pn与Tr的比值,
是水分利用效率的理论值[7]。水分是植物生长发育的主
要因素之一,水分利用率可反映植物生长与水分利用
之间的关系。由图5可知,2个月后,多数处理组与CK
相比差异显著,其中50mg/L的ABT-3和100mg/L的
注:n50、n100、n150 分别指 50mg/L、100mg/L 和 150mg/L 浓度的
NAA;a50、a100、a150 分别指 50mg/L、100mg/L 和 150mg/L 浓度的
ABT-3;i50、 1 0、i150分别指50mg/L、100mg/L和150mg/L浓度的
IAA。下同。
图1植物生长调节剂对土沉香Pn的影响
图3 植物生长调节剂对土沉香Tr的影响
图4 植物生长调节剂对土沉香Vpdl的影响
试验研究 现代园艺 2015年第8期
輥輴訛
IAA处理的土沉香WUE值差异不显著。150mg/L的
ABT-3处理的土沉香WUE值最大,为4.89g/kg,其次
是 150mg/L 的 IAA 处理的土沉香,为 4.87g/kg,而
150mg/L 的 NAA 处理的土沉香的 WUE 值最小,为
2.90g/kg。
系数,并与标准化后的数据相乘,得到主成分表达式
F1、F2、F3;再根据每个主成分的方差贡献率计算出主成
分综合得分模型F如下:
F1=0.39X1+0.49X2+0.59X3+0.07X4-0.50X
F2=0.58X1-0.14X2+0.23X3-0.58X4+0.50X
F3=-0.32X1-0.61X2+0.30X+ .66X4+0.09X5
F=0.47F1+0.31F2+0.21F3
计算结果如下表3:
2.6 不同植物生长调节剂对土沉香苗木光合作用的综
合评价
主成分分析也称主分量分析,是一种处理高维数
据的方法[8]。由于主成分之间相互独立且有着不同的贡
献率,因此每个主成分得分就是其加权值,其中权重就
是主成分对应的贡献率。
本研究采用主成分分析法对土沉香的5个光合作
用指标因子进行综合分析。由表1可以看出,特征值大
于 1 的 3 个主成分,方差贡献率分别为 47.29%、
31.02%、21.43%,累积贡献率达到99.74%。可以很好地
表现绝大部分信息,证明选择3个主成分是合理的。主
成分1的方差贡献率均大于主成分2和主成分3的方
差贡献率,因此第1主成分起主导作用。
从表2看出,除了饱和蒸汽压亏缺(Vpdl)系数较
小外,其余因子系数的绝对值大小差异不大,说明第1
主成分能比较全面地反映出不同植物生长调节剂对土
沉香光合作用的影响。主成分1中除了水分利用率
(WUE)外,其他指标均与不同植物生长调节剂处理土
沉香光合作用指标呈正相关。
图5 植物生长调节剂对土沉香WUE的影响
表1 协方差矩阵的特征值
主成分 特征值 贡献率/% 累积贡献率/%
1 2.365 47.291 47.291
2 1.551 31.016 78.307
3 1.072 21.431 99.739
4 0.010 0.191 99.930
5 0.004 0.070 100.000
表2不同植物生长调节剂对土沉香光合作用影响主成分分析
因子
净光合速
率(Pn)
胞间CO2
浓度(Ci)
蒸腾速
率(Tr)
饱和蒸汽压
亏缺(Vpdl)
水分利用效
率(WUE)
主成分1 0.602 0.756 0.906 0.112 -0.773
主成分2 0.726 -0.172 0.284 -0.723 0.626
主成分3 0.327 -0.630 0.307 0.681 0.096
利用SPSS19.0软件计算出前3个主成分中得分
表3中根据综合得分,将不同浓度植物生长调节
剂处理的土沉香苗木做了排序,得分越高说明该浓度
的生长调节剂对土沉香的光合作用影响越大。得分最
高的是 50 mg/L 的 ABT 生根粉,其次是浓度为
100mg/L的IAA。
3 结论
综上所述,不同植物生长调节剂以及植物生长调
节剂的浓度对土沉香光合作用影响不同。通过得分排
名可知,除了150mg/L的ABT生根粉处理的土沉香苗
木光合作用指标低于CK以外,其他均高于CK,说明
总体上植物生长调节剂起到了促进作用。其中浓度为
50mg/L的ABT生根粉处理的土沉香光合作用表现最
好。
(收稿:2015-07-06)
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表3 不同植物生长调节剂对土沉香苗木综合评价结果
处理类型 F1 F2 F3 F 排名
CK -1.07 -1.32 -1.06 -1.15 9
n50 -0.48 1.08 0.15 0.14 4
n100 1.31 -1.11 -0.64 0.14 5
n150 1.14 -1.40 -0.94 -0.09 7
a50 2.32 1.68 -0.29 1.56 1
a100 0.97 -1.02 2.56 0.69 3
a510 -2.55 -0.31 0.46 -1.21 10
i50 -1.64 -0.14 -0.19 -0.86 8
i100 0.72 1.07 0.14 0.70 2
i150 -0.72 1.47 -0.18 0.08 6
2015年第8期 现代园艺 试验研究
輥輵訛