DA-6对不同品种北美冬青生长和生理特性的影响

2021-06-17 07:53邱玉宾张海良王佰晨王成金杨志莹赵庆柱
江苏林业科技 2021年2期
关键词:奥斯特冬青北美

邱玉宾,张海良*,王佰晨,王成金,杨志莹,赵庆柱

(1.潍坊市农业科学院,山东 潍坊 261071;2.高密市农业技术推广中心,山东 高密 261500;3.潍坊市技师学院,山东 潍坊 261053)

DA-6(diethylaminoethylhexanoate),己酸二乙氨基乙醇酯,结构简式CH3(CH2)4COOCH2CH2N(C2H5)2,分子式C12H25O2N,是一种植物生长调节剂,是赤霉素类、腺嘌呤类等调节剂的替代产品,能促进植物对锌、铜、铁、锰、硼、氮、磷、钾等营养元素的吸收和利用,在提高作物产量、增强抗逆性、改善果实品质等方面有功效。北美冬青(Ilexverticillata)又名轮生冬青,于1997年引进到国内,经过多年的推广发展,已在国内市场得到认可,其主要特点是果量大,秋季果实呈亮丽红色,十分喜庆,具有很高的观赏价值[1]。该树种在欧美国家被广泛应用于切枝、盆栽[2]及景观靓化等方面,国内学者针对北美冬青的研究主要有引种试验、扦插、组织培养等技术[3-10]方面,并且已取得了一定的进展。在生理研究及栽培技术方面,马娟娟等[11]从相对电导率、可溶性蛋白等生理指标方面作出分析,研究了低温胁迫对4个北美冬青品种苗的生理响应及抗寒性影响;查琳等[12]研究认为施氮量对坐果枝长、坐果枝叶数、坐果数等指标有一定影响;蔡建国等[13]、余有祥等[14]研究认为多效唑可以有效矮化及调控盆栽北美冬青的株型,对盆栽北美冬青生长、坐果及矮化有影响;丛群等[15]用有机水溶肥稀释800倍对北美冬青进行灌根处理,植株生长量达到了最理想效果。虽然DA-6对红稻[16]、菊花[17]、棉花[18]、油桃[19]等的影响国内有相关研究,但其对北美冬青生长及生理的影响研究尚未见报道。本研究以不同品种的北美冬青为材料进行相关研究,以期为其栽培技术应用及推广提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以‘Winter Red’(冬红)、‘Winter Gold’ (冬黄)、‘Gray’(格瑞)、 ‘Oosterwijk’(奥斯特)冬青4个品种的营养钵苗为试验材料,各苗木均于2018年3月盆栽定植,每盆定植1株。盆栽容器为烧制泥盆,均匀摆放每盆枝叶不相互遮掩,采用相同的栽培条件和管理措施。试验于2020年在潍坊市农业科学院试验基地进行。

1.2 试验设计

试验以20,30,50 mg /L 3个质量浓度梯度DA-6进行处理,每处理重复3次,每重复10盆,以喷施等量清水为对照(CK) 。试验选取高度、茎粗基本一致的盆栽苗,于6月上旬第1次喷施,每隔10 d喷施1次,共3次。避免阳光直射时喷施,喷施后3 d内如出现降雨,进行补充喷施,喷施量以叶面均匀湿润但不滴液为宜。常规水肥管理。

1.3 测定指标及方法

生长情况测定:每个处理随机选取3株,于10月上旬测量植株高度、冠幅及当年生最大分枝长度(简称单枝长)。

生物量测定:生长量测定后,取整株洗净,测定整体鲜质量,然后放入烘箱中杀青,经过杀青之后立即降低烘箱内温度,维持温度在70—80 ℃之间烘干至恒重,分别测定干质量。

光合指标的测定:采用CIRAS-2型便携式光合测定仪,于9月下旬选择晴朗的天气进行测量,测量时间为9:00—10:00,测量时选取健壮无病害枝条上的成熟叶片,并做好标记,每叶片重复3次。测定净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)。

可溶性糖含量测定:采用蒽酮比色法[20]。

1.4 数据处理

采用Excel软件进行数据处理和作图,利用SPSS20.0统计分析软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 DA-6对不同品种北美冬青生长的影响

从表1中可以看出,不同质量浓度的DA-6对不同品种北美冬青生长影响存在差异。经过DA-6处理之后,不同品种北美冬青之间有着不同趋势的变化。

表1 DA-6对不同品种北美冬青生长的影响

‘奥斯特’‘格瑞’在DA-6质量浓度为20,30,50 mg/L处理下,各生长指标均较CK有提升。30 mg/L处理,2品种的株高、冠幅、单枝长最大,与其他处理及CK均存在显著差异,其中‘格瑞’分别达到了56.57,50.43,36.29 cm;20 mg/L质量浓度处理,‘奥斯特’的株高和单枝长与CK无显著差异;20,50 mg/L质量浓度处理,‘格瑞’单枝长与CK之间无显著差异。

‘冬黄’‘冬红’随处理质量浓度的升高,各指标均呈现下降的趋势。20 mg/L质量浓度处理时,‘冬黄’株高、冠幅分别为47.82,43.93 cm,与其他质量浓度处理差异达显著水平;‘冬红’的株高、单枝长分别为48.73,36.91 cm,与其他质量浓度处理差异显著。50 mg/L质量浓度处理的‘冬红’株高、冠幅、单枝长最小,且均低于CK。说明过高的DA-6质量浓度对生长有一定的抑制作用。

2.2 DA-6对不同品种北美冬青生物量的影响

从表2中可以看出,在30 mg/L质量浓度DA-6处理下,‘奥斯特’‘格瑞’冬青单株鲜质量和干质量均最大,且显著高于20,50 mg/L处理及CK。具体地说,‘奥斯特’单株鲜质量、干质量分别为68.84,31.90 g,单株鲜质量分别比20,50 mg/L处理高28.41%,16.07%;‘格瑞’单株鲜质量、干质量分别为69.75,33.58 g,单株鲜质量分别比20,50 mg/L处理高28.61%,16.48%。

表2 DA-6对不同品种北美冬青单株生物量的影响 g

20 mg/L质量浓度DA-6处理的‘冬黄’‘冬红’鲜质量和干质量均最大,与其他处理、CK的差异显著,且随处理质量浓度增加呈下降趋势。具体地说,‘冬黄’单株鲜质量和干质量分别为62.47,28.90 g,‘冬红’单株鲜质量和干质量分别为61.75,28.08 g;50 mg /L质量浓度处理‘冬黄’‘冬红与CK无显著差异。综合结果表明,适宜质量浓度的DA-6处理能显著促进北美冬青种苗生物量积累。

2.3 DA-6对不同品种北美冬青光合的影响

不同质量浓度的DA-6处理对净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr) 和胞间CO2浓度(Ci) 的影响各不相同(见图1)。与对照相比,各品种经过处理后,Pn,Gs,Tr均呈现出了不同程度的增加,说明经过DA-6处理后植株的光合性能得到了提升。

由图1及表1可见,DA-6处理对各品种北美冬青的Pn影响变化趋势与生长影响基本一致。不同处理条件下,‘冬红’‘冬黄’的Pn随着质量浓度增加呈下降趋势,说明较高质量浓度的DA-6抑制其光合。20 mg/L处理,2品种的Pn最大,分别为8.44,9.06 μmol CO2/(m2.s),比对照分别增加了59.85%,43.58%,与30,50 mg/L处理及对照相比,均达到差异显著水平。‘格瑞’‘奥斯特’的Pn随着DA-6质量浓度的增加呈先上升后下降的趋势,以30 mg/L处理为最大,分别为9.21,9.07 μmol CO2/(m2.s),分别为对照的1.14,1.62倍,与其他处理及对照差异显著。

4个北美冬青品种的Gs变化趋势与Pn基本一致。20 mg/L时,‘冬红’‘冬黄’的Gs最高,且与各处理的结果之间均达到显著差异水平;‘格瑞’‘奥斯特’在30 mg/L处理时,Gs最高。20,30,50 mg/L浓度处理下,‘奥斯特’的Gs分别是对照的1.25,1.43,1.14倍,且均与对照达差异显著水平。

各质量浓度处理下,‘冬红’与‘冬黄’、‘格瑞’与‘奥斯特’的Tr变化规律相同。与对照相比,在20 mg/L质量浓度处理下,‘冬红’‘冬黄’Tr显著提高,分别是对照的1.43,1.48倍,与其他处理差异显著;在20,50 mg/L质量浓度水平上,‘奥斯特’的Tr无显著差异。

不同质量浓度水平的DA-6处理下,‘冬黄’‘奥斯特’‘格瑞’的Ci呈现相同的变化趋势,均随DA-6质量浓度升高呈现先上升后下降趋势。而‘冬红’则呈现先下降后上升趋势,在50 mg/L质量浓度的DA-6水平上达到最大值,是对照的1.17倍。

注:图中同品种不同小写字母表示不同处理结果间存在显著差异(P<0.05)。图1 DA-6对不同品种北美冬青光合的影响

2.4 DA-6对不同品种北美冬青可溶性糖含量的影响

如图2,在各质量浓度DA-6处理下,‘冬红’‘格瑞’叶片可溶性糖含量变化规律相似,在30 mg/L时达到最大值,分别比对照增加了52.34%,36.09%。‘冬红’在该处理质量浓度时与其他处理及CK均达差异显著水平;格瑞在30 mg/L与50 mg/L处理下差异不明显,但与20 mg/L处理时差异显著,不同质量浓度处理均与CK差异显著。‘冬黄’‘奥斯特’叶片可溶性糖含量变化趋势相同,与CK均达差异显著水平,其中20 mg/L的DA-6处理时,‘冬黄’可溶性糖含量比对照增加了74.28%。说明一定质量浓度的DA-6处理,可促进北美冬青叶片可溶性糖积累。

注:图中同品种不同小写字母表示不同处理结果间存在显著差异(P<0.05)。图2 DA-6对不同品种北美冬青可溶性糖含量的影响

3 结论与讨论

戴红燕等[16]研究发现,DA-6能促进红稻新根的发生和根系的伸长,可提高幼苗叶片的叶绿素含量、SOD活性等;胡广宇等[17]研究了DA-6对菊花生理及形态指标的影响,认为适宜浓度DA-6对菊花叶片中叶绿素、可溶性糖的生理指标及株高和花径大小的形态指标有较大的提升;刘保军等[18]研究认为胺鲜酯与复硝酚钠对棉花氮、磷、钾的吸收有促进作用,可提高不同时期的干物质比。本试验结果表明,30 mg/L质量浓度DA-6处理可使‘奥斯特’‘格瑞’生长最好,20 mg/L质量浓度DA-6处理可使‘冬黄’‘冬红’生长最好,即对应适宜浓度处理栽培的株高、冠幅、单枝长最大,生物量也最大。不同处理栽培的北美冬青生长及生物量均与对照差异显著,说明施用DA-6能提高叶绿素的含量并促进其新陈代谢,进而影响其根系的发育促进营养生长。可见DA-6可以调节北美冬青植物体内的生长素、细胞分裂素等的活性,促进其生长。这与前人的研究结果一致。

牟红梅等[19]研究发现,适宜浓度DA-6可以显著提高油桃光合作用以及叶绿素含量,改善果实品质;李瑞等[21]研究认为,适宜浓度DA-6处理草莓能够显著提高净光合速率、促进植株生长。本试验以北美冬青为试验材料,研究不同质量浓度DA-6对各品种的光合影响,结果表明,‘冬黄’‘冬红’的净光合速率在质量浓度为20 mg/L处理最大,且随着质量浓度增加呈下降趋势;‘格瑞’‘奥斯特’的净光合速率随着质量浓度增加呈先上升后下降的趋势,在30 mg/L 处理时最大,说明适宜质量浓度DA-6可以促进北美冬青光合,较高质量浓度DA-6对光合起抑制作用;4个北美冬青品种的气孔导度变化趋势与净光合速率基本一致;不同质量浓度处理‘冬红’与‘冬黄’‘格瑞’与‘奥斯特’蒸腾速率变化规律相同,且在最高值时均与其他处理达差异显著水平,说明适宜质量浓度DA-6可提高北美冬青的水分代谢功能;各品种胞间CO2浓度变化趋势不尽相同,可能是气孔扩张及细胞内水分影响了CO2的供应,进而影响其光合效能。与对照相比,DA-6处理的各品种净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均呈现出了不同程度的增加,说明经过外源DA-6处理后植株的光合效能得到了提升,施用DA-6后改变了叶片光合和呼吸,促进了其生长。这与前人的研究结果一致。

DA-6对可溶性糖含量的影响,前人研究的结果不尽一致。杨修一等[22]研究发现,一定质量浓度的DA-6处理水培生菜,其可溶性糖含量较对照有明显增加;梁广坚等[23]研究认为,DA-6利于菠菜叶片维生素C的积累并可增加可溶性糖的含量;燕丛等[24]通过研究认为,DA-6可提高生姜根茎的氨基酸、淀粉等的含量,但对可溶性糖含量影响不显著;张翔等[25]研究叶面喷施不同浓度DA-6对薄壳山核桃叶片及枝条可溶性糖含量的影响,认为DA-6处理与对照差异不大。本试验结果表明,适宜质量浓度DA-6可促进北美冬青叶片可溶性糖含量的提升,且与对照差异达显著水平。植物的生长生理变化是内源激素和外界环境等多种因素综合影响的结果,本试验通过不同质量浓度DA-6的施用研究其对北美冬青生长及生理的影响,仅为其我国适生区的栽培推广提供理论参考,其他影响因素及其综合影响有待进一步研究。

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