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植物生长调节剂在景观作物上的应用

作者

张勇为

陕西古建园林建设集团有限公司生态景观工程公司

园林景观是推动城市化进程的重要产物,为人们提供了更好,更舒适的生活环境,但另一方面解决好人文、生态环境和节能减排在园林景观维护和管理上的投入问题也是维护良好城市生活环境,打造绿色城市和实现园林景观可持续发展的必由之路。

随着园林景观植物研究的推进,植物生长调节剂在景观植物上的应用优势凸显,植物生长调节剂的合理使用逐渐成为园林绿化管理的一项新技术。植物生长调节剂可以维护园林植物景观的时效,适宜浓度的植物生长延缓剂可延缓植物的生长和发育的进程,可减少植物修剪次数,节省人力、物力和财力投入。能够调节植物按照人类的意愿生长,使其观赏品质和产量能满足市场所需。

1 植物生长调节剂的种类

植物的生长发育不仅需要水分、矿物质、光、热等资源的供应,还受到一类生理活性物质———植物生长物质的调控。植物生长物质主要包括植物激素与植物生长调节剂两大类。其中,植物激素,即植物天然激素或植物内源激素,是由植物自身产生并直接或间接作用于靶器官或靶组织,以调控植物植物生长的一类有机物质,可以影响植物根系的分裂、生长分化、发芽、开花、结果等。植物生长调节剂,则是由人工合成、具有植物激素活性的一类有机物质,在较低浓度下可对植物的生长发育表现出促进、延缓或抑制作用,在调控植物生长发育、增强植物抗逆性、克服环境和遗传局限、稳产增产、改善品质、贮藏条件和提高植物种植效益等方面发挥了重要作用。已被广泛地应用于粮食作物、经济作物、园林景观作物等各个方面。

根据对植物的作用方式和生理生化功能影响的不同,植物生长调节剂可分为三大类,即植物生长促进剂、植物生长抑制剂和植物生长延缓剂。

1.1 植物生长促进剂

植物生长促进剂是指有利于植物细胞分裂,新器官分化和形成的化合物,能促进植物生长。主要包括生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯类、油菜素甾醇类五大类。

生长素的主要作用是促进细胞伸长,诱导和促进细胞分化,控制顶端优势,促进侧根和不定根生成,调节开花与性别分化,调节坐果和果实发育,代表物有萘乙酸、吲哚丁酸钾、2,4-D 等。赤霉素的主要作用是打破植物体内某些器官的休眠,促进茎叶伸长生长,促进长日照植物开花,促进单性结实和坐果,常见的主要是 GA3。细胞分裂素能够促进细胞分裂和扩大,促进芽的分化,促进侧芽发育和消除顶端优势,延缓叶片衰老,提高坐果率,常见的细胞分裂素有6-BA、氯吡脲、玉米素等。乙烯类植物生长调节剂的主要作用是促进果实、细胞扩大,促进叶花果脱落,同时能诱导花芽分化、打破休眠、促进发芽、抑制开花、促进器官脱落、矮化植株、促进不定根的生成。油菜素甾醇能够增加植物的抗逆性,协调植物体内多种内源激素的相对水平,改变组织细胞化学成分的含量,激发酶的活性,促进DNA、RNA、蛋白质的合成,促进细胞的分裂和伸长,增加植物生长发育速度,提高作物产量与种子活力,减少果实的败育和脱落等。

1.2 植物生长延缓剂

植物生长延缓剂主要有利于提高植物抗逆性和抗倒伏性,抑制茎部亚顶端分生组织的分裂和扩大,可抑制作物节间长,增加作物产量。植物生长延缓剂品种较多,结构各异,常见的主要有矮壮素、多效唑、丁酰肼(B9)、烯效唑、缩节胺、吡啶醇等。喷施适宜浓度的矮壮素可降低谷子株高,提高鞘茎粗、产量和出谷率,增强植株抗倒性。多效唑能有效抑制植株地上部分的生长,提高植株根系活力,有利于根系生长和根茎叶协调生长。烯效唑促使植株叶面积增大,茎秆变粗,根系活力和次生根数增加,延缓衰老,增加植株产量。缩节胺能增加棉花侧根数及同化产物向根系分配的比例,促进根系发育,提高根系活力,改善了根系的功能。

1.3 植物生长抑制剂

植物生长抑制剂主要作用于植物顶端,使顶端分生组织细胞核酸与蛋白质的合成受阻,顶端优势丧失,进而使植物侧叶增加、叶片变小等。这种抑制作用可外施生长素进行逆转,但外施赤霉素不会逆转这些物质的抑制作用。

植物生长抑制剂最典型代表是脱落酸,主要作用是增强植物抗逆性,如诱导植物产生抗寒性、抗旱性、抗盐碱性等。另外还常用的人工合成抑制剂主要有三碘苯甲酸、马来酰肼、氟节胺、疏果安等,也具有抑制植物生长的作用。

2 植物生长剂对园林苗木的作用

2.1 提高种子发芽率

植物休眠机理通常是围绕着植物种皮的透性以及抑制剂的作用、光敏素的转化等各方面建立的。植物抑制剂的作用机理是是抑制物质可抵消促进细胞分裂和生长发育的激素的作用。打破休眠的决定因素是激素的平衡由抑制剂占优势向促进物占优势变化。

栗艳龄[1]研究得出,赤霉素对百日草种子萌发的促进作用明显优于生长素(IAA 和IBA),其适宜浓度分别为200mg/L 和 50mg/L ,且赤霉素的促进作用会随着处理浓度提高而增强,高浓度生长素会抑制百日草种子萌发,处理浓度越大抑制作用越强。刘笛[2]发现对于关苍术种子,IBA 浓度浓度为 50mg⋅L-1 时,发芽率最高;GA3 浓度为 50mg⋅L-1 、浸种时间为2h时发芽率最高;6-BA 浓度为 3mg·L-1,浸种时间为2h时发芽率最高;能够有效提高关苍术种子发芽率和发芽势、种子活力、根系活力和幼苗高度的最优组合为IBA50mg·--1+GA350mg⋅L-1 。谷丹丹[3]认为东北岩高兰最适宜的催芽方法是 H2SO4 处理 10min 后,用 1000ppm 浓度的 GA3 浸泡 10min,最适宜的萌发条件是光照 12h、恒温 25°C ,发芽率可达 26% 。张福平,林小婷[4]研究得出,不同浓度的IAA、IBA、 GA3 、NAA 和 6-BA 均可缩短茶花凤仙种子发芽时间,提高种子发芽率和活力指数以及简化活力指数等。与 CK 对比,IAA 促进茶花凤仙种子发芽与幼苗生长的最佳浓度为 25mg/L ,而 GA3 、NAA、IBA 和 6-BA 等植物生长调节剂的理想浓度则分别为 250mg/L 、 20mg /L、 25mg/L 和 15mg/L 。其中, 25mg/L 的 IAA 对茶花凤仙种子发芽和幼苗生长的作用效果最好。

2.2 促进插扦生根

王艺等[5]通过研究 GGR6 、NAA、IBA、IAA 种植物生长调节剂以及 200、500、800、1 000、2 000、3 000mg⋅L-11 6 种不同浓度对红花玉兰嫩枝扦插生根的影响。得出 4 种植物生长调节剂中 NAA 处理插穗效果最好,而在其 6 种不同浓度中,1 000mg⋅L-1 的处理生根效果最好。程雪梅等[6]认为萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)、吲哚乙酸(IAA)3 种植物生长调节剂对木通扦插成活和生根质量均有显著的促进作用,它们的生根效果依次为 IBA>NAA > IAA,以吲哚丁酸(IBA)浓度 300mg/L 速蘸30s 左右效果最好,能明显提高插穗成活率和生根质量。生根率为 83.38% ,平均根数为 8.0 条,平均根长为 8.38cm 。李鹏等[7]认为,植物生长调节剂NAA、IBA 对香榧的扦插生根均具有显著的促进作用。用NAA 处理优于 IBA 和生根粉NAA最佳浓度为 2000mg/L ,生根率达 。张琳等[8]研究得到,木槿插穗以皮部生根为主; 木槿插穗生根过程中地上部分生长与地下部分生根存在竞争关系,剂萘乙酸( NAA)和吲哚丁酸(IBA)两种植物生长调节剂能够促进木槿插穗地下部分生根,抑制地上部分生理性状;300 mg/L IBA 处理是促进木槿扦插生根最适宜的配方。

3 植物生长调节剂对园林景观的应用

3.1 调节花期

方振名等[9]研究表明,赤霉素( GA3 )能够使孔雀草花期提前,其中 100mg.L-1 的浓度处理效果最明显;吲哚乙酸(IAA)处理使孔雀草花期推迟;α-萘乙酸(NAA)喷施处理抑制孔雀草花蕾生长。孙晨[10]研究发现用100mg/L GA 3+0.02mg/I L 油菜素内酯(BR)处理百日草,可使其初花期提前 3d,并显著促进百日草的生长发育及营养物质的积累,但整体花期与对照无明显差异;以 T10 处理(赤霉素 100mg/L+ ‘花粉酵素’1000 倍+油菜素内酯 0.02mg/L )处理万寿菊,使其初花期提前17d,整体花期比对照延长了 12d 。刘艺平等[11]在研究中发现用150mg·L-1 的IAA 处理的荷花,其初花期提前了2d,还促进其花瓣和花径的伸展,使荷花拥有较好的观赏效果,其单花花期也相应得到延长。史益谦[12]利用 PP333 对菊花进行浇灌、叶面喷施、涂茎等处理,结果发现三种处理都能够抑制菊花的营养生长,处理后菊花植株矮化,叶色浓绿,花序增大,花期推迟并延长,提高了菊花的观赏价值。有效期可达60d 以上。佟坚宁等[13]研究了不同浓度吲哚丁酸对盆栽牡丹叶生理特性的影响,结果发现处理后叶片的过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量、叶绿素含量等指标均高于对照,显示了良好的促进作用。6-BA、GA3、IBA 配合使用则可以使百合花期提前,并能改善花的品质。吴月燕等[14]研究得出,外源GA3 对花期有显著的提前作用; PP333 和B9 对花期有明显的延迟作用,且B9 处理后开花整齐。谌振等[15]研究得出,提早开花,提高开花率以 600mg/L 的 6- BA 处理为优,对植株的株高、叶间距、蛋白质含量、叶绿素含量无显著影响;低浓度( 0~500mg/L )甲哌鎓处理后,可有效促进三角梅开花,增加花朵数,抑制落叶,并缩短叶间距;高浓度(500~1250mg/L )抑制开花。

3.2 改变抗逆性

黄杰等[16]研究发现 GGR、IAA、PP333 3 种植物生长调节剂的不同配比对黄花风铃木幼苗的生长和抗性有不同的影响,通过对黄花风铃木幼苗各个指标综合分析结果表明,在生长调节剂的浓度组合为:GGR 浓度为 400mg⋅L-1 、IAA 浓度为 400mg⋅L-1 、 PP333 浓度为 400mg·L-1 的情况下,黄花风铃木幼苗生长情况及抗性生理最佳。刘建新等[17]研究表明用不同浓度的 ABA、水杨酸(SA)、BR、6-BA、 PP333 等处理红火炬郁金香种球后,其抗寒性均有不同程度的增加,其中 0.08mg/L 6-BA 和 1mg/L ABA 的效果最好。曲善民等[18]研究得出新型植物生长调节剂GSA 使草坪草高羊茅对干旱、水淹、盐碱和低温等逆境胁迫的适应能力增强,形态学指标较对照均表现优异且差异显著( P<0.05 ),GSA 对逆境胁迫起到了很好的干预效果。张馨馨等[19]研究表明,乙烯利、多效唑和矮壮素 3 种植物生长延缓剂均能不同程度地抑制多年生黑麦草株高、叶面积和叶长的增长,同时大幅增加脯氨酸含量和根系活力。多效唑对多年生黑麦草生长和生理特性的影响较乙烯利和矮壮素明显,且 500mg/L 的多效唑在所有处理中效果最佳,是矮化草坪,提高草坪抗性的最佳延缓剂浓度。

3.3 缓慢生长,减少修建

多效唑( PP333 )和缩节胺(DPC)能降低景天科植物‘秋丽’和‘小美女’的株高和茎高,同时增加叶片的长、宽、鲜重及干重,而且这 2 种调节剂的处理效果因品种和指标而异[20]。吴晓玲等[21]研究表明植物生长延缓剂能不同程度地降低多年生黑麦草株高、减少修剪次数、增加密度、节省剪草费用,其中以 PP333 和烯效唑混合剂的控制效果最好。

3 结论

不同植物生长调节剂对景观植物的调节作用不同,有的表现出促进效应,而有的表现抑制或者延缓;同时,不同景观植物对同一种植物生长调节剂的反应也可能表现不同。不同种类植物生长调节剂在景观植物发育的各个生理阶段表现出的调节效应存在差异。因此,在操作中,我们应该根据实际需求,对于不同景观作物,在合适的植物生长时期选择适宜的植物生长调节剂和适宜的浓度, 否则不但不能达到预期结果, 更可能对植株产生伤害, 造成经济损失。

植物生长调节剂的研制与推广,使得人们能够通过化学调控的手段来控制农作物以及园艺作物的生长,还能够增加作物的产量以及改善作物的品质,不仅为植物的培育提供了便利,也使其在机械化管理和收获方面更加便捷,而化学调控技术的广泛应用,使得园林景观作物在育种、栽培管理和提高作物抗性等方面都有了巨大的进步,基于这种环境下,合理使用植物生长剂,能够有效提高栽培和育种的效率,可以维护园林植物景观的时效,增加其观赏价值。

参考文献:

[1]栗艳龄.不同温度和植物生长调节剂对百日草种子发芽的影响[J]. 现代园艺,2018(24):10-11.

[2]刘笛.植物生长调节剂对关苍术种子萌发及幼苗生长的影响研究[D]. 延边大学,2019.

[3]谷丹丹.东北岩高兰种子萌发特性和幼苗栽培技术研究[D]. 内蒙古农业大学,2018.

[4]张福平,林小婷.植物生长调节剂对茶花凤仙种子发芽的影响[J].山东农业大学学报(自然科学版),2013,44(03):379-384.

[5]王艺等.4 种植物生长调节剂对红花玉兰嫩枝扦插生根的影响[J].林业科学,2019,55(7)

[6]程雪梅等.不同基质和植物生长调节剂对木通扦插生根的影响[J].现代园艺,2019,17.

[7]李鹏等.不同基质和植物生长调节剂对香榧扦插生根的影响[J].湖北农业科学,2017,56(12).

[8]张琳等.两种植物生长调节剂对木槿插穗生根的影响[J].南京林业大学学报.2021(45-3):123-129.

[9]方振名等.植物生长调节剂对孔雀草生长及开花的影响[J].黑龙江农业科学.2021(4):66-71.

[10]孙晨.3 种植物生长调节剂对百日草及万寿菊生长发育的影响[D].吉林农业大学.2018.

[11]刘艺平等.生长素 IAA 对荷花花期调控的影响[J].河南农业科学.2019.48( 11) : 141-145.

[14]吴月燕等.植物生长调节剂对西洋杜鹃花期及内源激素的影响[J].园艺学报.2011.38(8):1565-1571.

[15]谌振等.三种植物生长调节剂对三角梅生长开花的影响[J].热带农业科学.2021.41(9).

[16]黄杰等.3 种植物生长调节剂对黄花风铃木幼苗生长及生理特性的影响[J].安徽农业大学学报.2019.46(3): 440-447.

[17]刘建新,丁华侨,徐笑寒.红火炬郁金种球的抗寒生理及植物生长调节剂的低温保护效果[J].江苏农业科学,2018,46(10):149-153.

[18]曲善民,冯乃杰,郑殿峰,等.逆境条件下新型植物生长调节剂 GSA 对草坪草的调控效应[J].北方园艺,2011,(12):59-62.

[19]张馨馨等.叶面喷施生长延缓剂对多年生黑麦草生长及生理的影响[J].草原与草坪,2020,40(4).

[20]吴睆迪,马天扬,严晓萍,等.2 种生长调节剂对多肉植物生长的调节效应[J].现代园 艺,2017