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3种生根剂对木薯种茎生根及产量的影响

2022-10-08李艳英劳承英申章佑李素平陆小静

江西农业大学学报 2022年4期
关键词:木薯单株薯条

李艳英,劳承英,申章佑,李素平,陆小静

(1.广西农业科学院 经济作物研究所,广西 南宁 530007;2.中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究所,海南海口 571101)

【研究意义】木薯是一年至多年生无性繁殖作物,主要是利用茎秆(种茎)进行繁殖。在生产中,木薯种茎保存时间较长,保存方法随意,容易导致种茎失水、质量下降,进而影响生根[1];同时,木薯栽培管理粗放,在种植时又常遇干旱等恶劣气候,导致出苗率和生根数低,最终影响到木薯中后期生长,导致木薯大幅度减产,严重影响了木薯产业的发展[2-4]。生根剂是一种广谱、高效、复合型外源性生长调节剂,通过强化、调控植物重要酶活性,促进根的分裂,使不定根原基萌发,降低根系损伤,缩短缓苗期,缩短植物生根时间,促进根系早生快发,达到提高作物产量、质量的目的[5-7]。因此,探讨不同生根剂浸种对木薯生根数、结薯条数及产量的影响,对木薯产业的发展具有重要意义。【前人研究进展】近几年,生根剂已被广泛应用于植物移栽、扦插及大田作物中。陆柳英等[8]使用不同浓度的GGR、TDZ、ABT 生根剂处理组合,能有效提高木薯单芽扦插存活率;魏莎莎等[9]在草莓上的研究表明,生根剂可以促进新根的生发,增加根系长度,使植物根系体量变大,继而使产量增产25%;赵永生等[10]使用生根粉对根系发育不良的蝴蝶兰苗株进行浸泡处理,能明显促进苗株成活率(95%),促进苗株生长。吕伟等[11-12]研究表明,适宜浓度的生根粉处理可提高芝麻株高、根长、生物量、千粒质量及产量,也能有效缓解干旱胁迫对芝麻表型性状及产量的抑制作用。【本研究切入点】目前,有关生根剂浸种在木薯扦插方面已有报道[8],而有关木薯浸种后直接种植于大田,对木薯产量的影响研究还鲜见报道。【拟解决的关键问题】本试验以木薯品种‘华南205’为对象,探讨不同生根剂不同浓度浸泡种茎对木薯生根数、大田种植后期结薯数和产量的影响以及扦插后的生根数与大田种植后单株结薯数量及产量之间的相关性,旨在筛选出提高木薯种茎生根和产量的生根剂处理,为木薯的高产高效栽培提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试木薯品种:‘华南205’(SC205);3 种生根剂分别为:双吉尔(氨基酸≥20%,北京艾比特生物科技有限公司)、国光生根粉(主要成分为萘乙酸,四川润尔科技有限公司)、固信吲哚生根粉(主要成分吲哚乙酸、吲哚丁酸,潍坊固信农化有限公司)。

1.2 试验方法

试验分为大棚试验和田间试验。大棚试验于2020年3月4日至4月9日在广西南宁广西农科院综合试验区进行,将上年贮藏的木薯种茎,去除头尾,选取完好的中间部分约1.5 m长,然后截成15 cm长的种茎段;以生根剂使用说明建议浓度为中浓度,然后在此基础上设置1个高浓度(中浓度加倍)和1个低浓度(中浓度减半),以清水为对照(CK),3种生根剂的浓度设置见表1,共9个生根剂浓度处理,配好生根剂溶液以后,将种茎段生物学头部浸入溶液5 cm,时间30 s,然后取出扦插于16 cm×8 cm的育苗杯中(细沙∶珍珠岩=3∶1),每个处理90杯,之后观察生根情况。大田试验于2020年3月5日至12月19日进行,按照上述的生根剂浓度配制,每个处理90个种茎段(分3次重复),浸泡生根剂之后种植于田间,种茎垂直种植,盖土8~10 cm,种植密度为100 cm×100 cm,小区面积30 m2,之后的管理按常规进行,12 月19日收获。

表1 3种生根剂的浓度设置Tab.1 Concentration setting of three rooting agents

1.3 测定项目和方法

生根数量:扦插后每隔7 d,每个处理取出15 杯(分3 次重复),观察种茎根系生长,长度超过0.5 cm视为生根,记录根生数量。

单株结薯数和产量:收获时,每个小区挖取连续10 株,长度超过5 cm 的块根计数,折算单株结薯条数;将10株块根全部称量,折算单位面积产量。

1.4 数据处理及统计分析

用Excel 2013和SPSS 19.0进行数据统计、分析,采用新复极差法进行差异显著性比较。

2 结果与分析

2.1 3种生根剂不同质量浓度浸泡木薯种茎的根系数量比较

双吉尔不同质量浓度浸泡木薯种茎的根系数量见图1。在处理后的前14 d 内木薯种茎的根系数量在快速的增长,14 d之后根系数量趋于平稳。

图1 双吉尔不同质量浓度浸泡木薯种茎的根系数量Fig.1 Root quantity of cassava stem soaked at different concentrations of GGR

7 d时,CK、Ah、Am、Al处理的根系数量分别为0,4.2,3.4,9.4条,其中,Al处理根系数量最多且显著大于其余3个处理,CK最少且显著小于另外3个处理,Ah与Am处理差异不显著。14 d时,CK、Ah、Am、Al处理的根系数量分别为达到39.6,44.5,38.8,48.7条,Al处理根系数量仍是最多并显著大于CK、Am,Ah处理显著大于Am,但与CK和Al差异不显著,且CK与Am差异也不显著。21 d、28 d各处理的根系数量在缓慢增长。35 d时,CK、Ah、Am、Al处理分别达到47.6、53.4、49.9、57.4条,Al处理的根系数量仍然为最多,显著大于CK和Am处理,但与Ah处理的差异不显著,CK显著小于Al和Ah处理,与Am处理差异不显著。

综上可见,双吉尔不同质量浓度浸泡可以促进木薯种茎快生根、多生根,但质量浓度不同效果不同,低浓度的效果最好、高浓度的次之、中浓度最弱。

2.2 国光生根粉不同质量浓度浸泡木薯种茎的根系数量比较

国光生根粉不同质量浓度浸泡木薯种茎的根系数量见图2。在处理后的前14 d 内木薯种茎的生根数量在快速的增长,14 d之后生根的数量趋于平稳。

图2 国光生根粉不同质量浓度浸泡木薯种茎的根系数量Fig.2 Root quantity of cassava stem soaked in Guoguang at different concentrations

7 d时,CK、Bh、Bm、Bl处理的根系数量分别为0,19.3,7.2,4.4条,Bh处理根系数量最多,Bm处理次之,Bl 处理再次,CK 最少,4 个处理两两之间差异显著。14 d 时,CK、Bh、Bm、Bl 处理的根系数量分别增长至39.6,48.0,41.8,29.9条,Bh处理的根系数量仍然最多且显著大于其余3个处理,CK和Bm两处理之间差异不显著,但显著大于Bl,而小于Bh处理,Bl处理的根系数量最少且显著小于其余3个处理。21 d、28 d各处理的根系数量在缓慢增长。35 d时,CK、Bh、Bm、Bl处理的根系数量分别达到47.6,58.4,49.9,37.6条,各处理间表现与14 d时一致。

综上可见,国光生根粉不同质量浓度浸泡木薯种茎,也可以促进木薯种茎快速生根,但最终对根系数量的影响不同,高浓度处理(3.33 g/L)显著的促进木薯种茎根系数量的增加,低浓度处理(0.83 g/L)则显著的抑制了木薯种茎根系的生长而减少了根系数量,中浓度处理(1.67 g/L)对木薯种茎的生根数量没有显著的影响。

2.3 固信生根粉不同质量浓度浸泡木薯种茎的根系数量比较

固信生根粉不同质量浓度浸泡木薯种茎的根系数量见图3。在处理后的前14 d 内木薯种茎的生根数量在快速的增长,14 d之后生根的数量趋于平稳。

图3 固信生根粉不同质量浓度浸泡木薯种茎的根系数量Fig.3 Root quantity of cassava stem soaked in Guxin at different concentrations

7 d时,CK、Ch、Cm、Cl处理的根系数量分别为0,3.6,5.2,2.4条,Cm处理的根系数量最多且显著大于CK、Cl处理,CK 根系数量最少且显著小于其余3个处理,Ch与Cl处理差异不显著。14 d时,CK、Ch、Cm、Cl 处理的根系数量分别增加到39.6,29.5,34.3,27.4 条,CK 根系数量最多且显著大于其余3 个处理,Cm次之,显著小于CK 但显著大于Ch 和Cl,Ch 和Cl 根系数量最少且之间差异不显著。21 d、28 d 各处理的根系数量在缓慢增长。35 d时,CK、Ch、Cm、Cl处理的根系数量分别达到47.6,41.5,44.3,40.3条,各处理间表现与14 d时一致。

综上所述,固信生根粉不同质量浓度生根粉浸泡木薯种茎,可以促进木薯种茎快速生根,但抑制了根系数量的增加,高浓度(40.00 g/L)和低浓度(10.00 g/L)的抑制效果最显著,中浓度(20.00 g/L)的次之。

2.4 3种生根剂浸泡木薯种茎的结薯条数和产量比较

3 种生根剂不同浓度浸泡木薯种茎的单株结薯条数和产量见表2。Al、Bh 处理单株结薯条数最多,分别为17.5、17.4 条,显著大于CK,且CK 与其余处理间差异不显著,3 种生根剂各种浓度处理之间的单株结薯条数相互之间差异不显著。Al处理的产量最高,为35 898.5 kg/hm2,显著高于CK、Ch、Cm、Cl这4个处理,与其余的5 个处理差异不显著,CK 的产量为32 742.53 kg/hm2,显著低于Al、Bh、Bm 这3 个处理,与其余的6个处理差异不显著,Cl的产量最低,为32 742.5 kg/hm2,显著低于Ah、Am、Al、Bh、Bm、Bl这6个处理,与CK、Ch、Cl的差异不显著。

表2 3种生根剂不同质量浓度浸泡木薯种茎的结薯条数和产量Tab.2 Tuber quantity per plant and yield of cassava stem soaked with three rooting agents at different concentrations

2.5 木薯生根数、单株结薯数及产量相关性分析

由表3可知,木薯种茎生根数、单株结薯条数、产量之间均呈显著正相关,生根数与单株结薯条数、产量之间的相关系数分别为0.682、0.703,结薯条数与产量之间的相关系数为0.697,说明生根数越多越有利于单株结薯数的形成和产量的提高。

表3 木薯种茎生根数和单株结薯数、产量三者之间的相关性分析Tab.3 Correlation analysis among root quantity,tuber quantity per plant and yield of cassava

3 讨论与结论

生根剂通过强化和调控内源激素含量以及重要酶活性,从而促进合成生物大分子,调节植物代谢强度[13]。适宜浓度的生根剂处理可以加快植物生成不定根,促进早生根多生根,提高扦插的成活率[14]。如陈海燕等[15]用萘乙酸(300 mg/L)、国光生根粉(100 mg/L)、阳光生根胶囊(300 mg/L)浸泡无核紫葡萄插穗,20 d后生根率分别为75.0%、65.0%和55.0%,极显著高于对照(15.0%)。刘同等[16]使用生根剂ABT1号处理秃杉生根率可达到6.67%~46.67%,但不同浓度的促进效果有所不同。王红等[17]研究发现吲哚丁酸钾和α-萘乙酸钠复配生根剂对玉米幼根生长的促进作用呈现先增强后减弱的趋势,其中生根剂浓度为20 mg/L时对玉米幼根促生效果最佳,可有效增加总根长、总根表面积及根分枝数。张晓虹和杨延杰[18]研究表明海藻生根剂300 倍液处理的黄瓜幼苗根系吸收面积、根尖数显著高于清水对照,分别高出36.58%、133.39%。在本研究中,生根剂浸泡处理显著促进了木薯种茎早生根,但随着处理时间的延长,不同的生根剂浓度处理或促进木薯种茎多生根,或抑制了木薯种茎生根数量,该结果与苏樱楠和龙雯虹[19]在山药上的研究结果相似。

根系是作物吸收水分和养分的主要器官,是作物高产的基础[20]。木薯的根系不仅是吸收水分和养分的主要器官,也是收获器官,所以其根系的生长对产量更为关键。有关木薯根系与产量的关系报道甚少,但朱小娇[21]用30 mg/kg 的IBA 浸泡甘薯苗,可以促进其早生根多生根,促进根系的生长发育,增加根数、根系体积与表面积及其干物质量,增强根系的功能,既可加快幼苗成活,对提高其抗逆能力可能也有一定作用,而且也有利于分化发育形成更多的块根,从而提高产量。本研究中,木薯的鲜薯产量与根系数量呈显著正相关关系,该结果与朱小娇[21]在甘薯的研究结果相似。

不同生根剂处理均可以促进木薯种茎早生根,双吉尔0.25 g/L 和国光生根粉3.33 g/L 处理有利用促进‘华南205’木薯种茎生根和块根产量的提高。

致谢:广西农业科学院经济作物研究所粉垄与薯类作物研究室周佳博士、周灵芝高级农艺师对研究给予了帮助,谨致谢意!

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