植物生长调节剂对夕阳红枫的生长影响

0引言

夕阳红枫(Acerrubrum‘RedSunset’)又名‘落日红’，是红花槭(AcerrubrumL.)的改良新品种。也是美国红枫改良品种中最经典的代表品种之一。其树形直立挺拔，株高可达30m，树冠丰满，冠幅近10m；叶片掌状，长10cm，3~5裂，叶背泛白，部分有白色绒毛，春夏表面亮绿色，秋季橙红或玫瑰红；花期早春，红色；翅果少，红色。该品种具有变色稳定、变色期长的优点。与其他红花槭品种相比生长速度快、移栽易成活，受温度、光照、土质的影响不大，茎粗增加每年可达2cm以上，寿命在100年左右；对臭氧和二氧化硫有一定抗性；适种范围广，在中国大部分地区均可栽植，是近年来国内引进的优良园林绿化树种之一。

夕阳红枫属美国红枫的最新品种。以前普通美国红枫的繁殖方法主要有以下几种方式：

（1）种子繁殖。种子繁殖需要层积处理，发芽时间短，但遗传稳定性差，子代易发生变异。

（2）嫁接繁殖。又包括芽接和枝接2类，嫁接苗长势及树形均不如自根苗，嫁接成活枝条遇到大风易折断，最终导致嫁接成活率下降，需要加强后期养护管理。

（3）组培快繁。利用实生苗的叶片和嫩茎段为外植体和种胚为材料进行组培快繁，但组培技术要求较高，不易掌握，且目前没有一套完整的繁殖体系。

（4）嫩茎扦插繁殖。扦插繁殖能够保持亲本的优良性状，能够快速、大量的繁殖苗木。但扦插繁殖有时不易生根，扦插成活率较低。

夕阳红枫是国内最近几年新引进的优良品种，目前的繁殖方法主要为扦插繁殖。扦插繁殖是一种既可保证品种纯度、繁殖效率又较高的方法。前人研究表明，某些促进生根的植物生长调节剂可以提高植物扦插的成活率。幼苗期叶片的光合效率高低可以反映幼苗的生长发育状况。植株叶片的净光合速率、羧化效率和水分利用效率的高低可以间接反映出植株生长的好坏。

夕阳红枫开花结籽晚且少，实生繁殖较难。目前国内对其具体、有效的繁殖方法研究较少。其扦插繁殖的技术规程及不同植物生长调节剂对扦插生根、生长、光合作用的影响报道更少。当前夕阳红枫在国内存圃量较小，未来市场缺口巨大。如何加快繁殖速度，提高繁殖系数，是当前研究的重点。为提高其扦插繁殖效率，笔者以夕阳红枫槭新梢为试材，研究了生长季中不同植物生长调节剂种类对其扦插生根、发芽、生长和幼苗期光合作用的影响，以期为美国红枫的快速繁殖提供理论参考依据。

1材料与方法

1.1试验材料

试验于2013年6—9月在潍坊市农业科学院实验基地进行。6月中旬，选用生长健壮、芽体饱满、长势和粗度基本一致、无病虫害的夕阳红枫槭当年生半木质化新梢为试材，新梢粗度0.5cm左右。剪截成段，每段2节，长8~12cm，保留1片叶；其上切口距上芽约0.5~1cm平切，下切口斜切，剪好后集中使用50%多菌灵可湿性粉剂500倍液浸泡15min进行消毒备用。

1.2试验处理

试验采用的植物生长调节剂为ABT1#、吲哚丁酸、吲哚乙酸、萘乙酸。共设4个处理，分别为处理1—ABT1#500mg/L；处理2—吲哚丁酸500mg/L；处理3—萘乙酸500mg/L；处理4—吲哚乙酸+萘乙酸（浓度比为1:1）500mg/L。以清水为对照。每个处理扦插插穗200个，分别在各处理溶液中浸泡2h。浸泡后扦插于宽高比为10cm×12cm的营养钵中。扦插基质为珍珠岩+草炭土（体积比为3:1）。

试验采用全自动弥雾扦插，棚内空气相对湿度为75%~90%，温度20~35℃，棚外敷设双层50%遮阳网。每隔1周用50%多菌灵500倍液对棚内消毒1次。扦插生根、发芽后（约插后45天），将小苗移栽到上口内直径为18.7cm、底内直径为14.4cm、高18.5cm的塑料花盆中，盆中基质为园土+珍珠岩+草炭土（体积比为3:1:2），并移到棚外在适度遮荫的条件下炼苗生长。

1.3调查测定方法

1.3.1生根情况调查扦插后45天，结合幼苗移栽对各处理插条愈伤组织的产生及生根情况进行调查，调查的指标有愈伤率、生根率、每株平均根数、平均根粗度、平均根长度、最大根长度等。采用对角线取样的方法，每处理调查20株，取平均值。

1.3.2发芽生长情况调查扦插后，从萌芽开始，调查各处理的成活率、萌芽天数。插后80天，测量各处理扦插苗的平均新梢长度、平均新梢粗度、叶片大小、叶片厚度等。采用对角线取样的方法，每处理调查20株。

1.3.3幼苗期光合指标的测定从2013年7月20日开始，每隔10天左右，选择晴天上午10时前后，用英国ADC公司生产的LCA4便携式光合作用分析系统测定1次各处理的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和细胞间隙CO2浓度(Ci)，并计算羧化效率(CE)和水分利用效率(WUE)。采用对角线取样法，每次均固定测定10株，每株均选择下数第3片叶进行测定。羧化效率=净光合速率/细胞间隙CO2浓度；水分利用效率=净光合速率/蒸腾速率；试验数据使用DPS7.05数据处理系统分析，用EXCEL2003作图。

2结果与分析

经笔者观察，扦插1周后，经过植物生长调节剂处理的插穗下切口处皮孔均膨大开裂，并开始形成愈伤组织，而经过清水处理的仅出现皮孔膨大的现象，尚未形成愈伤组织。扦插2周后，全部插穗均已形成愈伤组织，经过植物生长调节剂处理的插穗少部分生出不定根。扦插3周后，各处理大部分插穗生出不定根。4周后除清水处理外，其余各处理均有不定根产生。具体结果如下。

2.1不同植物生长调节剂对夕阳红枫扦插生根情况的影响

从表1可以看出，在相同浓度(500mg/L)、不同种类植物生长调节剂处理下，4个处理的愈伤率、生根率、平均每株根数、平均根粗度、平均根长度和最大根长度均明显的高于对照。其中以ABT1#和IAA+NAA处理对夕阳红枫的扦插生根效果较好，上述2个处理的生根率比IBA和NAA高出15.3%~20.1%，比对照高51.1%~53.5%。仅从生根效果来看，ABT1#500mg/L和IAA+NAA500mg/L处理对促进夕阳红枫的扦插生根较有利。

2.2不同植物生长调节剂对夕阳红枫发芽、生长情况的影响由表2可见，夕阳红枫各处理的成活率、发芽天数、新梢生长情况、叶片生长情况等均明显高于对照。其中，以ABT1#和IAA+NAA处理的效果较好。如ABT1#和IAA+NAA处理的成活率分别比对照高51.2%和46.7%，发芽时间则提前5天；上述2个处理的平均新梢长度、平均新梢粗度、叶片长度、叶片厚度和每梢叶数等指标效果不仅明显的高于对照，也明显的高于IBA和NAA处理。从发芽和新梢生长看，也以ABT1#500mg/L和IAA+NAA500mg/L效果较好。

2.3不同植物生长调节剂对夕阳红枫扦插幼苗期叶片光合的影响

2.3.1不同植物生长调节剂对夕阳红枫扦插幼苗期叶片净光合速率的影响从图1可以看出，随着幼苗新梢的生长，夕阳红枫槭各处理幼苗叶片的净光合速率均呈上升趋势，在8月9日略有下降，且在整个测定期内各处理叶片的Pn均显著高于对照(P＜0.05)。如9月8日，ABT1#、IBA、NAA和IAA+NAA处理叶片的净光合速率分别比对照高出43.32%、26.87%、24.38%和42.14%。各处理中，以ABT1#和IAA+NAA处理叶片的Pn一直处于较高的水平，不仅显著的高于对照(P＜0.05)，也明显高于IBA和NAA处理。这与前述植物生长调节剂处理对生根和生长的结果相一致。说明生长较好的植株光合作用较强，反之亦然。

2.3.2不同植物生长调节剂对夕阳红枫扦插幼苗期叶片羧化效率的影响羧化效率的高低可以反映植株叶片对CO2的同化能力。在整个测定期内，各处理叶片的羧化效率变化趋势与各处理的Pn变化趋势基本一致（图2），各处理的羧化效率均呈上升趋势且明显高于对照(P＜0.05)。其中，ABT1#和IAA+NAA处理的羧化效率最高且二者差异不显著(P＞0.05)。IBA和NAA处理的羧化效率次之，且二者差异亦不显著(P＞0.05)。如9月8日，ABT1#和IAA+NAA处理的羧化效率分别比对照高63.83%和63.19%，IBA和NAA处理的羧化效率分别比对照高36.17%和27.66%，说明ABT1#和IAA+NAA处理能显著提高扦插幼苗叶片的同化能力，进而促进幼苗的生长发育。

2.3.3不同植物生长调节剂对夕阳红枫扦插幼苗期叶片水分利用效率的影响植物水分利用效率的大小，可间接反映植物对水分的有效利用状况。由图3可以看出，各处理的水分利用效率均不同程度高于对照，且随着生育期的推进，水分利用效率呈上升的趋势。在7月20日—8月19日水分利用效率增幅较慢，到8月19日后，各处理的水分利用效率增幅明显加快，在9月8日，各处理水分利用效率分别比对照高62.89%、26.43%、22.14%和55.60%。说明ABT1#和IAA+NAA处理能显著提高扦插幼苗叶片对水分的利用效率，进而促进幼苗的生长。

上述结果表明，各处理对扦插幼苗期叶片的净光合速率、羧化效率和水分利用率均明显高于对照，以ABT1#和IAA+NAA效果最好，说明ABT1#500mg/L和IAA+NAA500mg/L能明显提高夕阳红枫扦插幼苗叶片的光合效能。

3讨论

3.1不同植物生长调节剂对夕阳红枫扦插生根和发芽生长的影响

研究表明，植物生长调节剂能够促进插穗内部营养物质的重新分配与内源激素的作用表达，提高插穗细胞渗透压、吸水力和酶活性，使细胞顺利完成脱分化和再分化促进插穗生根[10-11]。王关林等[12]研究表明，生长调节剂是通过调节插条内代谢物质的含量来促进插穗的生根，生长调节剂激活插穗细胞内生化物质代谢，保证了细胞分裂和分化过程中所需的营养，从而促进不定根原基的形成，进而发育为不定根。ABT是一种复合型植物生根促进剂[13]，能引起细胞分裂，促进细胞伸长，促进根原基形成及其生长[14]。本试验中扦插苗成活后新梢生长量是衡量夕阳红枫地上部分生长量的重要指标之一，新梢生长量越大，扦插苗的叶片就越多，说明扦插苗的生长越旺盛。本试验结果表明，ABT1#、吲哚丁酸、萘乙酸、吲哚乙酸+萘乙酸等4种生根剂处理对夕阳红枫插穗地下部分均有促进愈伤组织形成和生根的作用。其中ABT1#和IAA+NAA处理的愈伤率和生根率均高于其他处理和对照。扦插成活后各处理地上部分新梢、叶片的生长结果与生根的结果相似。说明植物生长调节剂能够促进扦插生根、发芽和枝叶生长，这与前人的研究结果一致。ABT1#和IAA+NAA处理对扦插苗的生根、发芽和生长效果好于其他处理和对照，说明在扦插繁殖中，植物生长调节剂的复合使用效果要好于单一使用的效果。张玉臣等[8]研究表明，难生根树种其不定根多是从插穗叶芽或下切口上方0.3cm区域内长出。根据笔者调查发现，夕阳红枫插穗的生根部位多在切口上方0.3~1.2cm处，同时在愈伤组织形成处也有少量不定根产生，但仅占生根总数的3%~5%，且这类插穗生根量少，通常只产生1~2根不定根，偏根现象比较严重。本研究中夕阳红枫的不定根多是在0.3~1.2cm区域内产生，这与前人研究结果一致。根据李继华[9]的研究，植物插穗的生根分为3种类型，即皮部生根型、愈伤组织生根型和中间生根型（既有皮部根又有愈伤根），通过笔者对夕阳红枫生根情况的观察分析，发现其插穗

既有皮部根又有愈伤根，因此初步判断它属于中间生根型。

3.2不同植物生长调节剂对夕阳红枫幼苗期叶片光合作用的影响

光合作用是植物生长的基础。植物根系是活跃的吸收器官与合成器官，其生长情况与活力水平直接影响地上部的生长、营养状况和产量水平[15]。净光合速率(Pn)是衡量植物光合作用的指标之一，可以直接反映出植物的生长发育的状况。羧化效率(CE)是指净光合速率与细胞间CO2浓度的比值，CE反映了植物叶片对CO2的同化能力，羧化效率越高，植物叶片同化CO2的能力越强。水分利用率(WUE)指叶片净光合速率与蒸腾速率的比值，它能准确反映植物叶片的瞬间或短期反应行为[16]，WUE可以反映出植物对水分有效利用的情况，水分利用率越高，植物对水分的吸收越好，进而促进植物生长。本试验中，夕阳红枫叶片的羧化效率(CE)、水分利用效率(WUE)与净光合速率(Pn)呈正相关，都随着生育期的推进呈上升的趋势。

笔者研究结果表明，与对照相比，ABT1#、吲哚丁酸、萘乙酸、吲哚乙酸+萘乙酸等4种处理对夕阳红枫扦插幼苗期的净光合速率、羧化效率和水分利用率均有显著的提高作用，其中以ABT1#500mg/L和IAA+NAA500mg/L处理对夕阳红枫槭扦插幼苗的光合效应效果更好。这与上述的生长发育结果相一致。

本试验除了研究扦插各处理的常规指标外，着重对扦插幼苗期叶片的光合指标进行了测定和分析，这有助于对试验处理结果的反证，即幼苗期的光合指标可以反映试验处理的优劣，从而可为进一步优化试验方案提供依据。本研究仅是少数几种植物生长调节剂种类对夕阳红枫槭扦插成活和幼苗期生长、光合的影响结果，使用浓度为常规浓度，且试验材料单一、试验时期较短。有关更多植物生长调节剂种类组合、不同浓度处理对美国红枫扦插成活和生长的影响，有待进一步研究。