劉寒曉，朱立娟，王英宇，楊 華，史常青，趙 斌，趙廷寧，謝 千

（1.北京林業(yè)大學(xué) 水 土保持學(xué)院，北京 1 00083；2.北京市首發(fā)天人生態(tài)景觀有限公司，北京102600）

不同植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)噴播灌木發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響

劉寒曉1，朱立娟2，王英宇2，楊 華2，史常青1，趙 斌2，趙廷寧1，謝 千2

（1.北京林業(yè)大學(xué) 水 土保持學(xué)院，北京 1 00083；2.北京市首發(fā)天人生態(tài)景觀有限公司，北京102600）

北京高速公路邊坡噴播綠化后多出現(xiàn)灌草競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)以灌木為主的目標(biāo)群落。為在一定程度上提高灌木競(jìng)爭(zhēng)力，選擇促進(jìn)劑浸種催芽的方法，進(jìn)行了植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑浸泡灌木種子的發(fā)芽試驗(yàn)和播種試驗(yàn)，以期發(fā)現(xiàn) “提早種子發(fā)芽時(shí)間，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)”的促進(jìn)劑種類(lèi)及質(zhì)量濃度。應(yīng)用不同質(zhì)量濃度植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑溶液對(duì)灌木種子進(jìn)行浸泡處理，觀測(cè)植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑溶液對(duì)種子發(fā)芽時(shí)間及幼苗生長(zhǎng)的影響。將發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析和Dunnett t檢驗(yàn)（P＜0.05）后發(fā)現(xiàn)：①植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)灌木種子發(fā)芽勢(shì)有提高作用，能使灌木種子在短期內(nèi)盡可能多發(fā)芽，可增強(qiáng)灌木種子自身的競(jìng)爭(zhēng)力。②對(duì)發(fā)芽高峰和發(fā)芽持續(xù)時(shí)間，不同灌木種子影響不一，延長(zhǎng)和縮短的范圍一般在2~3 d。將播種試驗(yàn)結(jié)果利用R語(yǔ)言進(jìn)行因子分析，并結(jié)合發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行促進(jìn)劑質(zhì)量濃度篩選，結(jié)果通用質(zhì)量濃度促進(jìn)劑篩選結(jié)果為萘乙酸10-8mg·L－1，專(zhuān)用質(zhì)量濃度促進(jìn)劑篩選結(jié)果為紫穗槐Amorpha fruticosa-復(fù)硝酚鈉6mg·L－1，胡枝子Lespedeza bicolor-赤霉素160mg·L－1，荊條Vitex negundo var.heterophylla-赤霉素100mg·L－1。研究結(jié)果可在一定程度上解決邊坡噴播中出現(xiàn)的灌草競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，促進(jìn)以灌木為主的目標(biāo)群落的形成。圖2表11參18

植物學(xué)；植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑；噴播；灌木；種子萌發(fā)；幼苗生長(zhǎng)

北京高速公路邊坡植被恢復(fù)多采用噴播的方法，常用植物種子為灌草種子的搭配，原因是灌草搭配有利于形成穩(wěn)定的植被群落并有固定坡面的作用［1］，但植被恢復(fù)過(guò)程中常出現(xiàn)灌木競(jìng)爭(zhēng)力不如草本的問(wèn)題。李義強(qiáng)等［2］研究發(fā)現(xiàn)，草本植物比例較高、苗期覆蓋度較大，對(duì)灌木苗生長(zhǎng)空間影響很大，有些灌木出苗后由于被草本覆蓋，生長(zhǎng)停滯或出現(xiàn)死亡。為解決植被恢復(fù)過(guò)程中出現(xiàn)的上述問(wèn)題，必須提高灌木種子的競(jìng)爭(zhēng)力，而提早灌木種子發(fā)芽時(shí)間、促進(jìn)灌木幼苗生長(zhǎng)是解決問(wèn)題的一個(gè)思路。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)具有延緩、抑制或促進(jìn)作用［3］。赤霉素（GA），萘乙酸（NAA），復(fù)硝酚鈉等是常用植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑。GA浸泡甜橙Citrus sinensis種子可以加速發(fā)芽且會(huì)使種苗葉子變長(zhǎng)［4］。對(duì)小麥Triticum aestivum發(fā)芽耐冷的研究發(fā)現(xiàn)，被一氧化氮（NO）和GA浸泡過(guò)的小麥種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)顯著提高且發(fā)芽時(shí)間縮短［5］。不同質(zhì)量濃度赤霉素處理均能促進(jìn)格氏栲Castanopsis kawakamii種子萌發(fā)［6］。100mg·L－1的赤霉素浸泡紫穗槐Amorpha fruticosa種子2 h可以促進(jìn)種子脫皮，提高出苗率［7］。水浸2 d后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.8‰GA處理4 h的荊條Vitex negundo var.heterophylla種子發(fā)芽效果最理想［8］。10－8mg· L－1的NAA處理哈密瓜Cucumismelo var.saccharinus種子效果最好，但在10－4~100mg·L－1范圍內(nèi)會(huì)強(qiáng)烈抑制幼苗生長(zhǎng)［9］。10－4mg·L－1萘乙酸對(duì)燕麥Avena sativa培根胚芽長(zhǎng)度的促進(jìn)作用最好，而10－1~100mg· L－1有抑制作用［10］。用10 mg·L－1復(fù)硝酚鈉對(duì)大豆Glycinemax種子浸種24 h可提高其發(fā)芽能力［11］。用2 mg·L－1復(fù)硝酚鈉對(duì)決明子Cassia obtusifolia浸種效果最好［12］。綜上，促進(jìn)劑浸種可提早種子發(fā)芽時(shí)間、促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)，但針對(duì)噴播用灌木種子的研究較少，且一般發(fā)芽試驗(yàn)的觀測(cè)指標(biāo)為發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)，甚少集中在發(fā)芽時(shí)間上，而本研究彌補(bǔ)了這一不足。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試種子紫穗槐、胡枝子Lespedeza bicolor和荊條由北京市首發(fā)天人生態(tài)景觀有限公司提供；植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑赤霉素（GA，C19H22O6，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥90%，4℃儲(chǔ)存，白色結(jié)晶），萘乙酸（NAA，C12H10O2，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98%，密封陰涼保存，白色針狀結(jié)晶）購(gòu)自國(guó)藥化學(xué)試劑北京有限公司；復(fù)硝酚鈉（C7H6NO4Na，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98%，密封陰涼保存）購(gòu)自山東省威海市天福辦公公司。

1.2 試驗(yàn)方法

表1 2次發(fā)芽試驗(yàn)植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑質(zhì)量濃度Table 1 Concentration of plant growth accelerators of the second germination test

1.2.1 發(fā)芽試驗(yàn) 試驗(yàn)時(shí)間在2015年5－6月，于北京林業(yè)大學(xué)水土保持工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。選取足量飽滿(mǎn)的灌木種子用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的次氯酸鈉溶液浸泡15min，清水沖洗陰干后，均勻放于100mL燒杯中，加配置好的9種質(zhì)量濃度（赤霉素100，200，300mg·L－1，萘乙酸10－8，10-6，10-4mg·L－1，復(fù)硝酚鈉2，4，6 mg·L－1）的促進(jìn)劑浸泡12 h，清水沖洗后置床，以清水浸種12 h為對(duì)照。以鋪墊3層濕潤(rùn)濾紙的9 cm塑料培養(yǎng)皿作為發(fā)芽床，用鑷子均勻擺放50粒種子·皿－1，加清水后（以種子周?chē)怀霈F(xiàn)水膜為準(zhǔn)）放于溫度25℃，濕度70%，光照12 h（800 lx）的培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。以置床日期作為發(fā)芽試驗(yàn)的第1天。14 d后統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽數(shù)，根據(jù)發(fā)芽時(shí)間3個(gè)指標(biāo)（發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽高峰時(shí)間、發(fā)芽持續(xù)時(shí)間）的結(jié)果，細(xì)化促進(jìn)劑質(zhì)量濃度（表1）。用配置好的各質(zhì)量濃度促進(jìn)劑再次進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，并以清水浸種12 h為對(duì)照，14 d后統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

1.2.2 播種試驗(yàn) 試驗(yàn)時(shí)間在2015年7－10月，于北京林業(yè)大學(xué)水土保持工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。在室內(nèi)溫度25~30℃條件下，用長(zhǎng)50 cm，寬20 cm，高12 cm的矩形花盆栽植，光照2 000 lx，人工澆適量水分（保證光照、水分等條件不對(duì)幼苗生長(zhǎng)造成脅迫）。用發(fā)芽試驗(yàn)挑選出的較優(yōu)質(zhì)量濃度促進(jìn)劑對(duì)種子進(jìn)行浸泡后，播種25?！づ瑁?，記錄出苗率、成活率，隔3 d測(cè)量1次植株高度，連續(xù)測(cè)量30 d。生長(zhǎng)期滿(mǎn)90 d后，對(duì)幼苗進(jìn)行采收。采用全挖法，挖出后清洗擦干，剪成地上和地下2部分，丈量植株高度和主根長(zhǎng)。對(duì)地上枝干、葉片、地下3部分，分別稱(chēng)取鮮質(zhì)量，放入烘箱內(nèi)烘干，105℃殺青0.5 h，后80℃烘至恒量，取出后記錄干質(zhì)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

發(fā)芽勢(shì)=（發(fā)芽數(shù)達(dá)到高峰時(shí)的發(fā)芽總數(shù)/供試種子總數(shù)）×100%，發(fā)芽高峰=發(fā)芽數(shù)達(dá)到高峰時(shí)的發(fā)芽天數(shù)，發(fā)芽持續(xù)時(shí)間=從種子開(kāi)始發(fā)芽到發(fā)芽結(jié)束的累計(jì)天數(shù)，出苗率=（出苗總數(shù)/播種種子數(shù)）× 100%。成活率=（30 d時(shí)成活幼苗數(shù)/播種種子數(shù)）×100%，植株高度=莖根交界處至頂芽的高度。主根長(zhǎng)=莖根交界處至主根第1個(gè)分支處的長(zhǎng)度。

將種子的發(fā)芽勢(shì)結(jié)果利用SPSS軟件，以清水處理為 “控制類(lèi)別”進(jìn)行Dunnett顯著性檢驗(yàn)（置信度為95%），繪制發(fā)芽勢(shì)均值圖；將種子的發(fā)芽高峰和發(fā)芽持續(xù)時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，繪制發(fā)芽高峰和發(fā)芽持續(xù)時(shí)間的直方圖。將幼苗生長(zhǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果用R語(yǔ)言進(jìn)行因子分析，列出因子載荷矩陣，建立因子模型并利用模型對(duì)灌木幼苗綜合情況進(jìn)行排序。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 3種植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)灌木種子發(fā)芽勢(shì)的影響 由圖1可見(jiàn)：發(fā)芽勢(shì)大體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，每種灌木種子對(duì)應(yīng)的每種植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑的均值圖中都有一個(gè)峰值存在，但不是每個(gè)處于峰值處的處理組與清水組都有顯著差異，說(shuō)明不是每種植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑的效果都有顯著的作用。應(yīng)當(dāng)選擇均值圖中處于峰值且在Dunnett t檢驗(yàn)中與清水處理具有顯著性差異的為最優(yōu)生長(zhǎng)促進(jìn)劑。根據(jù)圖 1的橫向和縱向?qū)Ρ瓤傻贸觯孩僮纤牖钡淖罴烟幚頌槌嗝顾氐?00mg·L－1組，萘乙酸的10－8mg·L－1組，復(fù)硝酚鈉的6mg·L－1組；三者相比，發(fā)芽勢(shì)最高的為萘乙酸的10－8mg·L－1組。②胡枝子的最佳處理為赤霉素160 mg·L－1組，萘乙酸的10－3mg·L－1組，復(fù)硝酚鈉的4 mg·L－1組；三者相比，發(fā)芽勢(shì)最高的為赤霉素的160 mg·L－1組。③荊條的最佳處理為赤霉素的100mg·L－1組，萘乙酸的10－6mg·L－1組，復(fù)硝酚鈉的8mg·L－1組；三者相比，發(fā)芽勢(shì)最高的為萘乙酸的10－6mg·L－1組。

2.1.2 3種植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)灌木種子發(fā)芽時(shí)間的影響 植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)灌木種子發(fā)芽時(shí)間的影響從發(fā)芽高峰出現(xiàn)時(shí)間和發(fā)芽持續(xù)時(shí)間2個(gè)方面分析。圖2顯示：不同促進(jìn)劑對(duì)紫穗槐發(fā)芽時(shí)間影響：①對(duì)發(fā)芽高峰基本呈延緩作用。赤霉素對(duì)發(fā)芽高峰出現(xiàn)時(shí)間無(wú)影響；萘乙酸對(duì)發(fā)芽高峰大體呈延緩作用，其中10－8mg·L－1處理相比清水處理差異顯著，延緩了1.3 d；復(fù)硝酚鈉對(duì)發(fā)芽高峰的延緩作用明顯，其中4，6 mg·L－1的處理組相比清水處理差異顯著，延緩了2.0 d。②對(duì)發(fā)芽持續(xù)時(shí)間的影響不一。赤霉素對(duì)發(fā)芽持續(xù)時(shí)間有縮短作用，范圍為0.3~2.6 d，220和240mg·L－1的處理效果最好；萘乙酸對(duì)發(fā)芽持續(xù)時(shí)間呈先延長(zhǎng)后縮短的作用，自10－6mg·L－1起呈縮短作用，范圍為0.6~1.0 d，10－6mg·L－1處理縮短效果最好；復(fù)硝酚鈉對(duì)發(fā)芽持續(xù)時(shí)間的作用規(guī)律不明顯，隨質(zhì)量濃度增加無(wú)固定規(guī)律。不同促進(jìn)劑對(duì)胡枝子發(fā)芽時(shí)間影響：①對(duì)發(fā)芽高峰有提早作用。赤霉素對(duì)發(fā)芽高峰的提早作用在0.2~2.0 d范圍內(nèi)，180，220 mg·L－1處理提早效果最好；萘乙酸對(duì)發(fā)芽高峰的提早作用較顯著，范圍在1.0~2.3 d，其中10－2和10－4mg·L－1的處理與清水處理相比有顯著差異，比清水組提早了2.3 d；復(fù)硝酚鈉對(duì)發(fā)芽高峰的提早作用在1.0~2.0 d范圍內(nèi)，10mg·L－1處理提早效果最好。②對(duì)發(fā)芽持續(xù)時(shí)間有縮短作用。赤霉素對(duì)發(fā)芽持續(xù)時(shí)間的縮短作用在0.3~3.3 d范圍內(nèi)，其中200 mg·L－1處理縮短效果最好；萘乙酸對(duì)發(fā)芽持續(xù)時(shí)間的縮短作用在1.0~2.3 d范圍內(nèi)，其中200mg·L－1處理縮短效果最好；復(fù)硝酚鈉對(duì)發(fā)芽持續(xù)時(shí)間的縮短作用不明顯，范圍在0.3~0.7 d。不同促進(jìn)劑對(duì)荊條發(fā)芽時(shí)間影響：①對(duì)發(fā)芽高峰有延緩作用。赤霉素對(duì)發(fā)芽高峰出現(xiàn)時(shí)間的延緩作用在0.3~2.3 d范圍內(nèi)，其中60 mg·L－1處理的延緩作用最大，為2.3 d；萘乙酸僅10－8和10－7mg·L－1處理有延緩作用，分別為1.3和0.3 d，其余質(zhì)量濃度對(duì)發(fā)芽高峰無(wú)影響；復(fù)硝酚鈉對(duì)荊條發(fā)芽高峰的延緩作用在0.3~1.3 d范圍內(nèi)，其中2 mg·L－1處理延緩作用最大。②對(duì)發(fā)芽持續(xù)時(shí)間有延長(zhǎng)作用。赤霉素對(duì)發(fā)芽持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)作用在0.4~2.0 d范圍內(nèi)，其中20 mg·L－1處理發(fā)芽持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)；萘乙酸對(duì)發(fā)芽持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)作用在0.4~2.0 d范圍內(nèi)，其中10－4和10－7mg·L－1處理與清水處理對(duì)比差異顯著，延長(zhǎng)時(shí)間最長(zhǎng)；復(fù)硝酚鈉對(duì)發(fā)芽持續(xù)時(shí)間呈現(xiàn)先縮短后延長(zhǎng)的作用，但效果都不明顯。

圖1 不同質(zhì)量濃度促進(jìn)劑處理的3種灌木種子的發(fā)芽勢(shì)均值圖及Dunnett檢驗(yàn)結(jié)果Figure 1 Dunnett result of geminability of three speeies of shrub seeds soaked by different concentrations of plant growth accelerators

2.1.3 基于發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果的促進(jìn)劑較優(yōu)質(zhì)量濃度篩選 根據(jù)發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽時(shí)間結(jié)果篩選出了通用質(zhì)量濃度（即對(duì)3種灌木種子發(fā)芽均有促進(jìn)作用的最優(yōu)質(zhì)量濃度）促進(jìn)劑和專(zhuān)用質(zhì)量濃度（僅對(duì)某種灌木種子促進(jìn)作用最好的質(zhì)量濃度）。3種通用質(zhì)量濃度為100mg·L-1赤霉素，10-8mg·L-1荼乙酸，6mg·L-1復(fù)硝酚鈉。專(zhuān)用質(zhì)量濃度：紫穗槐分別為200mg·L-1赤霉素，10-8mg·L-1荼乙酸，6mg·L-1復(fù)硝酚鈉；胡枝子分別為160mg·L-1赤霉素，4mg·L-1復(fù)硝酚鈉；荊條分別為100mg·L-1赤霉素，10-6mg·L-1荼乙酸，8 mg·L-1復(fù)硝酚鈉。利用篩選獲得的最優(yōu)質(zhì)量濃度促進(jìn)劑和清水對(duì)灌木種子進(jìn)行12 h浸泡后，播種于花盆中進(jìn)行播種試驗(yàn)。

2.2 播種試驗(yàn)結(jié)果分析

在噴播的實(shí)際施工中，考慮到成本因素，澆水量、澆水頻率一般達(dá)不到室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)的條件，因此，綜合考慮幼苗前期和后期的生長(zhǎng)情況具有一定的實(shí)際意義。試驗(yàn)結(jié)果分析分為對(duì)30 d，90 d生長(zhǎng)期的影響以及綜合影響3個(gè)部分。

圖2 不同質(zhì)量濃度促進(jìn)劑處理的3種灌木種子的發(fā)芽高峰及發(fā)芽持續(xù)時(shí)間均值圖Figure 2 Mean plots of gemination peak time and germination lasting of shrub seeds soaked by different concentrations of plant growthaccelerators

2.2.1 對(duì)灌木幼苗30 d生長(zhǎng)期的影響 ①3種灌木幼苗之間生長(zhǎng)情況對(duì)比。對(duì)比表2中出苗率、成活率、高度、出苗時(shí)間的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，紫穗槐幼苗生長(zhǎng)效果最好，胡枝子和荊條次之。取權(quán)重紫穗槐為40%，胡枝子30%，荊條30%，對(duì)表2的結(jié)果做分析。②基于對(duì)灌木幼苗30 d生長(zhǎng)期影響的促進(jìn)劑質(zhì)量濃度評(píng)分結(jié)果。為了促進(jìn)灌木幼苗前期生長(zhǎng)，提高灌木相對(duì)草本的競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)關(guān)注其成活率及生長(zhǎng)高度，權(quán)重取出苗率20%，成活率40%，高度40%，根據(jù)表3和表4的數(shù)據(jù)計(jì)算得出總評(píng)分（以排序名次為某項(xiàng)得分，后根據(jù)權(quán)重加和，評(píng)分越接近0表示生長(zhǎng)指標(biāo)越好）。結(jié)果如表5所示。

表2 通用質(zhì)量濃度處理和清水處理的灌木幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)平均結(jié)果Table 2 Average results of growth indices of seedlings in treatment of general concentrations and water

2.2.2 對(duì)灌木幼苗90 d生長(zhǎng)期的影響 對(duì)生長(zhǎng)滿(mǎn)3個(gè)月的灌木幼苗進(jìn)行采收。采用全挖法，挖出后清洗擦干，剪成地上和地下2部分（于莖根分理處裁剪），丈量植株高度和主根長(zhǎng)。對(duì)地上枝干、葉片、地下等3個(gè)部分，分別稱(chēng)取鮮質(zhì)量。之后放入烘箱內(nèi)烘干，105℃殺青0.5 h，后80℃烘至恒量，取出后記錄枝干、葉片、地下等3個(gè)部分干質(zhì)量。數(shù)據(jù)處理采用R進(jìn)行因子分析，對(duì)株高、地徑、主根長(zhǎng)、地上鮮質(zhì)量、葉鮮質(zhì)量、地下鮮質(zhì)量、地上干質(zhì)量、葉干質(zhì)量、地下干質(zhì)量等9項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行因子分析，建立因子模型并對(duì)灌木幼苗綜合情況進(jìn)行排序。①通用質(zhì)量濃度促進(jìn)劑處理下灌木幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)結(jié)果。因子分析結(jié)果顯示，按照方差貢獻(xiàn)率大于80%的原則，提取前3個(gè)因子。其因子載荷矩陣和因子模型如表6。根據(jù)表6結(jié)果可以看出：因子F1在株高x1，地徑x2，地上鮮質(zhì)量x4，地上干質(zhì)量x7上的載荷量較大，反映了植株地上部分生長(zhǎng)狀況，可視為 “地上部分生長(zhǎng)情況”因子；F2在葉片鮮質(zhì)量x5和葉片干質(zhì)量x8上載荷量較大，反映了植株的葉片生長(zhǎng)情況，可視為 “葉片生長(zhǎng)情況”因子；F3在主根長(zhǎng)x3，地下鮮質(zhì)量x6和地下干質(zhì)量x9上的載荷量大，反映了植株的地下部分生長(zhǎng)狀況，可視為“地下部分生長(zhǎng)情況”因子。根據(jù)上述分析，由回歸法估計(jì)出因子得分，以各因子的方差貢獻(xiàn)率占3個(gè)因子總方差貢獻(xiàn)率的比例作為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)匯總，得出各處理植株的綜合得分，然后進(jìn)行排序，結(jié)果見(jiàn)表7。②專(zhuān)用質(zhì)量濃度促進(jìn)劑處理下灌木幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)結(jié)果。因子分析結(jié)果顯示，按照方差貢獻(xiàn)率大于80%的原則，提取前3個(gè)因子。其因子載荷矩陣及因子模型如表8。根據(jù)表8結(jié)果可以看出：因子F1在地徑x2，地上鮮質(zhì)量x4，地上干質(zhì)量x7，地下干質(zhì)量x9上的載荷量較大，主要反映了植株干質(zhì)量情況，可視為 “植株干質(zhì)量”因子；F2在葉片鮮質(zhì)量x5，地下鮮質(zhì)量x6和葉片干質(zhì)量x8上載荷量較大，主要反映了植株的葉片生長(zhǎng)情況，可視為 “葉片生長(zhǎng)情況”因子；F3在株高x1和主根長(zhǎng)x3上的載荷量大，反映了植株的形態(tài)，可視為 “植株形態(tài)”因子。各處理植株的綜合得分結(jié)果見(jiàn)表9。③基于對(duì)灌木幼苗前90 d生長(zhǎng)期影響的植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑質(zhì)量濃度評(píng)分結(jié)果。按權(quán)重紫穗槐40%，胡枝子30%，荊條30%計(jì)算通用質(zhì)量濃度評(píng)分結(jié)果，評(píng)分方式為用因子得分排名數(shù)除以總個(gè)數(shù)。所得通用及專(zhuān)用質(zhì)量濃度處理下幼苗后期生長(zhǎng)情況評(píng)分如表10所示。

表3 通用質(zhì)量濃度促進(jìn)劑處理下灌木幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)平均結(jié)果

表4 專(zhuān)用質(zhì)量濃度促進(jìn)劑處理下灌木幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)平均結(jié)果Table 4 Average results of growth indices of seedlings intreatment of special concentrations

2.2.3 基于對(duì)灌木幼苗生長(zhǎng)影響的植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑質(zhì)量濃度篩選結(jié)果 對(duì)30 d生長(zhǎng)期、90 d生長(zhǎng)期的生長(zhǎng)情況評(píng)分的結(jié)果進(jìn)行匯總。為建立以灌木為主的灌草群落，應(yīng)首先保證灌木種子的出苗率、存活率及前期生長(zhǎng)高度，再次考慮灌木幼苗后期生長(zhǎng)狀況。因此，設(shè)置前期評(píng)分排名權(quán)重70%，后期評(píng)分排名權(quán)重30%。以此做排名評(píng)分（排名除以總名數(shù)，評(píng)分越小越好）。綜合發(fā)芽及播種試驗(yàn)的所有結(jié)果分析，由表12可知：最優(yōu)通用質(zhì)量濃度為萘乙酸10－8mg·L－1；最優(yōu)專(zhuān)用質(zhì)量濃度為紫穗槐-復(fù)硝酚鈉6mg·L－1，胡枝子-赤霉素160 mg·L－1，荊條-赤霉素100 mg·L－1。

3 討論

不同種類(lèi)和質(zhì)量濃度的植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)不同種類(lèi)的灌木種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽時(shí)間和幼苗生長(zhǎng)的影響不一。促進(jìn)劑一般可提高種子發(fā)芽勢(shì)，使灌木種子在短時(shí)間內(nèi)盡可能多地發(fā)芽，在一定程度上提高了灌木種子的競(jìng)爭(zhēng)力。而促進(jìn)劑對(duì)發(fā)芽高峰和發(fā)芽持續(xù)時(shí)間，不同灌木種影響不一，可根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)噴播施工后的澆水時(shí)間的調(diào)整。

表5 基于對(duì)灌木幼苗30 d生長(zhǎng)期影響結(jié)果的植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑質(zhì)量濃度評(píng)分結(jié)果Table 5 Scores of plant growth accelerators’concentrations based on the average results of seedlings’growth indices of the first 30 days

表6 通用質(zhì)量濃度處理下灌木幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)因子載荷矩陣及因子模型Table 6 Load-matrix and factormodel of seedlings’growth indices in treatment of general concentrations

表7 通用質(zhì)量濃度處理下灌木幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)數(shù)據(jù)及因子得分排名Table 7 Ranking of factor scores of seedlings’growth indices in treatment of general concentrations

植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑浸種后主要通過(guò)影響灌木種子內(nèi)源生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)的水平來(lái)促進(jìn)發(fā)芽，每種植物對(duì)不同植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑的種類(lèi)和質(zhì)量濃度的響應(yīng)不同，需要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)選擇最佳的植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑種類(lèi)和適用質(zhì)量濃度。本研究試驗(yàn)設(shè)置的質(zhì)量濃度種類(lèi)多且梯度小，將得出的發(fā)芽結(jié)果繪制了峰圖來(lái)反映種子對(duì)植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑質(zhì)量濃度變化的響應(yīng)，表現(xiàn)為低質(zhì)量濃度促進(jìn)發(fā)芽、高質(zhì)量濃度抑制發(fā)芽。根據(jù)差異顯著性結(jié)果，選出了促進(jìn)灌木種子發(fā)芽的較優(yōu)通用質(zhì)量濃度和專(zhuān)用質(zhì)量濃度。而后用2類(lèi)質(zhì)量濃度的促進(jìn)劑浸種后，進(jìn)行了播種試驗(yàn)，以觀察促進(jìn)劑浸種對(duì)灌木幼苗生長(zhǎng)的影響。播種試驗(yàn)的結(jié)果分析中，考慮到噴播實(shí)際施工中的成本因素，澆水量、澆水頻率可能達(dá)不到試驗(yàn)條件，因此，綜合分析了幼苗前期和后期的生長(zhǎng)情況，以幼苗30 d內(nèi)和90 d內(nèi)的生長(zhǎng)情況結(jié)果對(duì)促進(jìn)劑質(zhì)量濃度進(jìn)一步篩選，得出最優(yōu)（既能促進(jìn)種子發(fā)芽又能促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)）的植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑通用和專(zhuān)用種類(lèi)及質(zhì)量濃度。最終的評(píng)分結(jié)果綜合考慮了幼苗前期和后期的生長(zhǎng)情況，對(duì)將最優(yōu)質(zhì)量濃度促進(jìn)劑浸種應(yīng)用于實(shí)踐有一定的指導(dǎo)意義。

表8 專(zhuān)用質(zhì)量濃度處理下灌木幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)因子載荷矩陣及因子模型Table 8 Load-matrix and factormodel of seedlings’growth indices in treatment of special concentrations

表9 專(zhuān)用質(zhì)量濃度處理下灌木幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)數(shù)據(jù)及因子得分排名Table 9 Ranking of factor scores of seedlings’growth indices in treatment of special concentrations

本研究所用的植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑浸種僅是促進(jìn)灌木發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的一種方法，除此之外還可以采用熱水浸種、延長(zhǎng)浸種時(shí)間、濃硫酸浸種和機(jī)械破皮等多種方法，或者若干方法結(jié)合使用。例如：采用不同溫度熱水浸泡、濃硫酸浸種和液氮對(duì)胡枝子種子浸種后在室內(nèi)進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，結(jié)果表明：濃硫酸浸種10 min效果最好，發(fā)芽率達(dá)69.4%［13］；用不同溫度熱水浸泡、濃硫酸浸泡、機(jī)械破皮等方法對(duì)胡枝子種子進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)機(jī)械破皮后用 60℃熱水浸種效果最好［14-15］；低溫和GA3結(jié)合處理能有效促進(jìn)紫斑牡丹Paeonia suffruticosa var.papaveracea種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)［16］。因此，還需嘗試結(jié)合其他方法進(jìn)一步研究，例如結(jié)合層積、熱水浸種、確定最佳浸種時(shí)長(zhǎng)等［17－19］，以更好地提高灌木競(jìng)爭(zhēng)力。

表10 基于對(duì)灌木幼苗90 d生長(zhǎng)期影響的植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑質(zhì)量濃度評(píng)分結(jié)果Table 10 Scores of plant growth accelerator’s concentrations based on the average results of seedlings’growth indices of the first 90 days

4 結(jié)論

植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)灌木種子發(fā)芽勢(shì)有提高作用，能使灌木種在短期內(nèi)盡可能多發(fā)芽，可增強(qiáng)灌木種子自身的發(fā)芽能力，提高灌木種子相對(duì)草本種子的競(jìng)爭(zhēng)力。

對(duì)發(fā)芽高峰和發(fā)芽持續(xù)時(shí)間，不同灌木種影響不一，延長(zhǎng)和縮短的范圍一般在2~3 d，考慮到工程中的供水情況，若使用植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，則在維護(hù)紫穗槐、荊條過(guò)程中應(yīng)該延長(zhǎng)澆水日期，最短保證8 d，維護(hù)胡枝子時(shí)可縮短澆水日期，最短保證6 d。

表11 基于對(duì)灌木幼苗生長(zhǎng)影響的植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑質(zhì)量濃度評(píng)分結(jié)果Table 11 Scores of plant growth accelerators’concentrations based on the average results of seedlings’growth indices

結(jié)合灌木種子發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果和灌木幼苗生長(zhǎng)情況結(jié)果，篩選出的最優(yōu)促進(jìn)劑種類(lèi)及質(zhì)量濃度如下：通用質(zhì)量濃度促進(jìn)劑篩選結(jié)果為萘乙酸-10－8mg·L－1；專(zhuān)用質(zhì)量濃度促進(jìn)劑篩選結(jié)果為紫穗槐-復(fù)硝酚鈉6 mg·L－1，胡枝子-赤霉素160mg·L－1，荊條-赤霉素100mg·L－1。

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Plant growth accelerators for germination and seedling growth of shrubs

LIU Hanxiao1,ZHU Lijuan2,WANG Yingyu2,YANG Hua2,SHIChangqing1,ZHAO Bin2, ZHAO Tingning1,XIEQian2

（1.College of Soil and Water Conservation,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China;2.Beijing Shoufa Tianren Ecological Landscape Corporation Limited,Beijing 102600,China）

Nowadays,competition between shrubs and herbs often appears after spraying seeds for slope greening of Beijing highways,such that forming a shrub-based plant community cannot be achieved leading to unstable slopes which could collapse causing landslides.Therefore,the best concentration of plant growth accelerators to shorten germination time and accelerate seedling growth in order to strengthen the competitiveness of shrubs and to build a solid sloping landscape,was determined using different densities of plant growth accelerator solutions to soak shrub seeds.Analysiswas conducted with an ANOVA and Dunnett’s test,and the R program software’s Factor Analysiswas used to select the best kind and concentration of plant growth accelerator. Results of germination（P＜0.05）showed that（1）plant growth accelerators improved seed germination potential,led tomore germination in a shorter time,and strengthened its competitiveness.（2）Plant growth accelerators prolonged or shortened germination time by 2－3 d,the results for different shrubs are different.The germination time results can be used to guide the setting of the watering time after spraying.Combining germination test results and factor analysis results of the sowing test using the R program software revealed that （3）the best plant growth accelerator was naphthylacetic acid at 10－8mg·L－1.Also,（4）the best concentration for spe-cific shrubs was Amorpha fruticosa-compound sodium nitrophenolate,6 mg·L－1;Lespedeza bicolor-gibberellin, 160mg·L－1;and Vitex negundo var.heterophylla-gibberellin,100 mg·L－1.These results can be used in soaking seeds before spraying to strengthen the competitiveness of shrubs ［Ch,2 fig.11 tab.18 ref.］

botany;plantgrowth accelerator;slope spraying;shrub;seed germination;seedling growth

S722.1；S731.8

A

2095-0756（2017）04-0637-10

10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.009

2016-07-08；

2016-12-30

劉寒曉，從事水土保持與荒漠化防治、高速公路邊坡植被恢復(fù)和工程綠化等研究。E-mail：kenaxiaoer@bjfu.edu.cn。通信作者：趙廷寧，教授，博士生導(dǎo)師，從事水土保持環(huán)境監(jiān)測(cè)、生態(tài)修復(fù)和工程綠化理論等研究。E-mail：zhtning@bjfu.edu.cn