多效唑对青海云杉生长量和产种量的影响

刘亨银

(甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心夏玛自然保护站，甘肃 天祝 733205)

青海云杉(PiceacrassifoliaKom)为常绿乔木，广泛分布于青海、甘肃、宁夏及内蒙古等地，是西北天然林建群优势树种之一。青海云杉由于耐阴湿、高寒，材质优良，树姿优美，为用材、水源涵养、森林更新、荒山造林和园林绿化的重要乡土树种[1]。近年来，西北地区各类造林工程中，青海云杉的栽植量达40%左右[2]。青海云杉主要通过种子繁殖，种子产量和质量直接影响着产苗量和苗木质量，从源头上影响各类造林工程的质量。青海云杉种子主要采自天然林，受自然灾害和病虫等不利因素的影响，天然林的产种量极不稳定，虫食率较高，无收年份相当频繁。针对天然林种子生产的不足，我国对天然林疏伐和人工种植优良株系建立了人工母树林和采种林，但目前对人工母树林和采种林的管理仅局限于病虫害防治和水肥配施等方面。

青海云杉采种林以种子生产为目的，应摈弃传统用材林追求树体高大、枝繁叶茂的抚育理念；在管理上应追求精细化和多元化，以提高种子产量和质量为宗旨，抑制树体营养生长，促进生殖生长，降低树高，缩短童期。PP333又称氯丁唑，是英国ZCJ公司于20世纪70年代推出的一种新型高效生长延缓剂，国内也称为多效唑。PP333被广泛用于果树、花卉、蔬菜和大田作物上，可使植物根系发达，植株矮化，茎秆粗壮，并可促进分枝，增穗增粒，增强抗逆性等[3]。还可用于海桐、黄杨等绿篱植物的化学修剪[4-5]。PP333在园艺植物及农作物上应用后增产增收的范例较多[6-7]，但在青海云杉种子生产上的应用还未见报道。为此，本试验以青海云杉人工采种林为试材，研究PP333不同浓度对枝条生长、产种量、种子质量和播种后幼苗生长量的影响，以期筛选出最佳浓度，为青海云杉种子优质高产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于甘肃省天祝藏族自治县哈溪镇天祝县青海云杉良种示范基地，该地位于祁连山东段北麓浅山区，海拔2400 m；年均气温1.8 ℃，年无霜期120～150 d，年日照时间2600～2800 h，年降水量400～450 mm；土壤0～80 cm为高山草甸土，80 cm以下为砂砾土。

2007年从试验地周边天然青海云杉林中选取冠形整齐，生长健壮和无病虫害的优良植株采集种子，种子经药剂脱毒后播种。播种苗木经换床生长5 a后，株高达0.8～1.2 m时，按株行距2 m×3 m移栽到良种示范基地建立良种采种圃。2017年，建立的采种林树龄已达10 a，树高达1.8～2.2 m，树冠达0.8～1.2 m，部分植株已开始少量结果产种。

1.2 材料

供试植株为试验地10年生青海云杉采种林，供试药剂多效唑(PP333)15%可湿性粉剂由山东澳志生物工程有限公司生产。

1.3 方法

采用随机区组设计，试验共设3个多效唑处理浓度，即将多效唑(PP333)15%粉剂分别稀释成2%、1%、0.5%的溶液，以清水处理作为对照(CK)。每株喷洒量30 mL，100株为1小区，重复3次。2018—2020年，每年在青海云杉发芽前期(5月上旬)和旺盛生长期(8月中旬)，选择在晴朗无风的上午对叶面各喷施1次相同浓度的多效唑溶液，喷施设备为背负式手摇喷雾器。

2018—2020年，每年在10月下旬青海云杉球果由深绿变褐时，每小区随机抽取20株采集球果，测定球果鲜重(kg·株-1)，并将鲜球果晾晒至恒重、脱种、风选出纯净种子，测定种子产量(kg·株-1)，计算出种率(%)，出种率(%)=(种子产量÷球果鲜重)×100。随机抽取1000粒种子测定千粒重(g)，重复3次。每年12月底测定主梢当年新枝长度(cm)，随机抽取副梢20个测定当年新枝长度(cm)，统计全株新枝数(个·株-1)。

每年种子收获后的次年3月下旬开展种子发芽试验，每小区随机抽取种子1000粒，播种于试验地预设的苗床内，播种密度为100粒·m-2。播种后苗床顶部1.2 m处架设网孔1.5 cm×1.5 cm的黑色遮荫网遮荫。种子破土出苗视为发芽，播种60 d后统计发芽率(%)，发芽率(%)=(破土出苗数÷播种数)×100。播种150 d后随机抽取幼苗30株测定苗高(cm)、根长(cm)，统计全株针叶数(个·株-1)。

利用Excel 2007、DPS 6.01软件对试验数据进行新复极差Duncan多重比较显著性分析。

2 结果与分析

2.1 多效唑处理对青海云杉生长量的影响

由表1可以看出，青海云杉主梢新枝长度、副梢新枝长度均随着处理浓度的降低而提高，新梢数随着处理浓度的降低而降低。2018—2020年，多效唑2%、1%、0.5%处理的主梢平均长度分别为31.41、33.27、38.16 cm，分别比对照(CK)降低29.92%、25.77%、14.86%；副梢新枝平均长度分别为18.52、19.42、20.89cm，分别比对照(CK)降低17.51%、13.50%、6.95%；新枝平均数分别为133.57、124.37、113.71个·株-1，分别比对照(CK)提高44.18%、34.25%、22.74%。除副梢新枝平均长度外，主梢新枝平均长度和新枝平均数与对照(CK)间的差异均达到显著水平(P<0.05)。不同处理浓度的主梢新枝平均长度和副梢新枝平均长度由高到低的排序均为CK>0.5%>1%>2%，新枝平均数由高到低的排序为2%>1%>0.5%>CK。

表1 不同处理的青海云杉枝条生长量

2.2 多效唑处理对青海云杉种子产量的影响

由表2可以看出，青海云杉球果鲜重、种子产量和出种率均随着多效唑处理浓度的降低呈先升高后降低。2018—2020年，多效唑1%处理的球果平均鲜重、种子平均产量、平均出种率均最高，分别为14.45 kg·株-1、0.59 kg·株-1、3.96%，分别比对照(CK)提高78.40%、293.33%、116.39%，球果平均鲜重、种子平均产量、平均出种率与对照(CK)的差异均达到极显著水平(P<0.01)。不同处理浓度的球果平均鲜重、种子平均产量、平均出种率由高到低的排序均为1%>2%>0.5%>CK。

表2 不同处理的青海云杉种子产量

2.3 多效唑处理对青海云杉种子质量的影响

由表3可以看出，青海云杉千粒重、发芽率和种子播种后150 d幼苗针叶数、苗高、根长均随着多效唑浓度的降低呈先升高后降低。2018—2020年，多效唑1%处理的平均千粒重、平均发芽率和种子播种后幼苗针叶平均数、平均苗高、平均根长均最高，分别为8.37g、82.69%、6.86个·株-1、7.48 cm、6.25 cm，分别比对照(CK)提高106.67%、27.02%、73.67%、64.04%、48.81%，平均千粒重、平均发芽率和种子播种后幼苗针叶平均数、平均苗高、平均根长与对照(CK)的差异均达到极显著水平(P<0.01)。不同处理浓度的平均千粒重、平均发芽率和种子播种后幼苗针叶平均数、平均苗高、平均根长由高到低的排序均为1%>2%>0.5%>CK。

表3 不同处理的青海云杉种子质量

3 结论与讨论

本试验结果表明，青海云杉发芽前期和旺盛生长期叶面喷施多效唑后，均延缓了树体新枝生长量，增加了分枝数，提高了单株产种量和千粒重及种子发芽率、幼苗生长量。不同处理浓度中多效唑1%处理的种子产量、出种率、千粒重、发芽率、播种150 d后幼苗针叶数、苗高、根长分别达0.59 kg·株-1、3.96%、8.37 g、82.69%、6.86个·株-1、7.48 cm、6.25 cm，均位居第一。此外，青海云杉采种林树体高大对病虫害防治和球果采摘都带来诸多不便，使用多效唑(PP333)处理青海云杉采种林后，可以矮化树体，方便病虫害防治和球果采摘，降低了种子生产成本。因此，在青海云杉发芽前期和旺盛生长期进行叶面喷施多效唑1%的处理方法可在青海云杉采种林中示范推广。

多效唑(PP333)属植物生长延缓剂，能抑制植物茎部近顶端分生组织生长，抑制赤霉素的生物合成。而赤霉素(GA)能刺激细胞分裂和伸长，在植物的茎尖、根尖等生长点含量较高，显著促进植物茎和叶的生长，促使大量的有机物质优先向根端和茎端等旺盛生长点运输[8]。因此，使用多效唑后能抑制茎部近顶端分生组织的细胞延长，节间缩短，叶数和节数不变，株型紧凑，矮小，但生殖器官不受影响或影响不大[9]。在本研究中也发现使用多效唑后增加了新枝数量，产种量的增加是通过增加球果数量和单果重来实现的。本试验仅研究了青海云杉发芽前期(5月上旬)和旺盛生长期(8月中旬)叶面各喷施1次相同浓度多效唑溶液的综合效果，对不同时期喷施不同浓度多效唑溶液的综合效果和同一时期仅仅使用1次多效唑的单因子效果还有待开展更多的对比试验。